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为了探究旋转磁场与离心力场形成的复合力场对以磁铁矿粉作为重介质的重介旋流器分选效果的影响,本文将永磁铁制作成的N-S交替磁场、全N布置磁场以及N/S对角布置磁场同轴放置于重介旋流器顶盖及筒体位置,开展同轴旋转磁场放置位置、磁极布置方式、磁场强度、磁场旋转速度以及入料压力对重介质旋流器分选作用的影响研究。以旋流器内重介质分配规律试验,以及特定试验条件点的粗煤泥分选试验,对分选效果进行了评定。利用有限元分析软件ANSYS MAXWELL中的静磁场模拟分析功能对磁场特性进行了分析。
将同轴旋转磁场安装于旋流器顶盖及筒体位置,静磁场时,入料流量大幅度升高,入料压力大幅度下降。随着磁场旋转速度的增加,流量随之下降,压力有所上升。当加装静磁场时,底流密度大幅降低,溢流密度随之增加。随着磁场旋转速度的增加,溢流密度开始下降,底流密度开始上升。且不同的磁场强度以及磁极布置方式下底流与溢流密度的变化幅度存在差异。
将同轴旋转磁场安装于旋流器顶盖位置,粗煤泥分选试验结果表明,+1.5mm粒级灰分从15.66%降低至11.34%,尾煤灰分从80.00%略有增加至80.32%。1.5-1mm粒级灰分从13.20%降低至10.77%,尾煤灰分从76.83%略有降低至76.50%。1-0.5mm粒级灰分从12.39%降低至10.05%,尾煤灰分从76.96%降低至75.66%。0.5-0.25mm粒级精煤灰分从11.20%增加至11.61%,尾煤灰分从77.97%降低至74.94%。0.125-0.25mm精煤灰分从11.87%增加至14.04%,尾煤灰分从85.78%降低至84.86%。旋转磁场有利于0.5mm以上粒级粗煤泥的分选。
同轴旋转磁场位于旋流器筒体时降低了0.25mm以上各粒级精煤灰分,+1.5mm粒级精煤灰分从16.57%降低为14.29%,尾煤灰分从80.85%略有增加至81.01%。1.5-1mm粒级精煤灰分从13.73%降低为12.57%,尾煤灰分从77.35%降低至75.97%。1-0.5mm粒级精煤灰分从12.60%降低为11.30%,尾煤灰分从77.69%降低至76.14%。0.5-0.25mm粒级精煤灰分从11.25%降低至10.64%,尾煤灰分从80.51%略有降低至80.19%。0.125-0.25mm粒级精煤灰分有所增加从11.51%升高至11.91%,尾煤灰分基本保持不变。重产物分配曲线表明,与无磁场时相比静磁场的存在降低了分选密度及精度,旋转磁场时分选精度与分选密度略有降低。
还比较了不同磁场强度,入料压力,磁极布置方式下的灰分变化。随着磁场强度的增加,精煤灰分基本呈现下降的趋势。不同磁极布置方式下,N-S布置方式对应的各粒级精煤灰分最低。随着入料压力的增加,各粒级精煤灰分呈现下降的趋势。
采用ANSYS MAXWELL有限元分析软件,对磁极布置方式以及磁场强度进行了模拟计算及分析。结果表明,全N布置方式下,几何中心位置虽然距离磁极位置较远,但是仍旧保留了较强的磁场强度,磁感线分布较为凌乱。N-S布置方式下,几何中心位置处的磁场强度基本为零,但是磁感线分布规律。磁极对角布置方式时,磁场强度的分布不均匀,几何中心位置处存在较弱的场强。在粗煤泥分选试验过程中,N-S布置方式下,分选效果更为良好,说明磁场力作用范围较为集中的磁极布置方式能够实现旋流器内磁性矿浆的加速,进而有利于旋流器的分选。
将同轴旋转磁场安装于旋流器顶盖及筒体位置,静磁场时,入料流量大幅度升高,入料压力大幅度下降。随着磁场旋转速度的增加,流量随之下降,压力有所上升。当加装静磁场时,底流密度大幅降低,溢流密度随之增加。随着磁场旋转速度的增加,溢流密度开始下降,底流密度开始上升。且不同的磁场强度以及磁极布置方式下底流与溢流密度的变化幅度存在差异。
将同轴旋转磁场安装于旋流器顶盖位置,粗煤泥分选试验结果表明,+1.5mm粒级灰分从15.66%降低至11.34%,尾煤灰分从80.00%略有增加至80.32%。1.5-1mm粒级灰分从13.20%降低至10.77%,尾煤灰分从76.83%略有降低至76.50%。1-0.5mm粒级灰分从12.39%降低至10.05%,尾煤灰分从76.96%降低至75.66%。0.5-0.25mm粒级精煤灰分从11.20%增加至11.61%,尾煤灰分从77.97%降低至74.94%。0.125-0.25mm精煤灰分从11.87%增加至14.04%,尾煤灰分从85.78%降低至84.86%。旋转磁场有利于0.5mm以上粒级粗煤泥的分选。
同轴旋转磁场位于旋流器筒体时降低了0.25mm以上各粒级精煤灰分,+1.5mm粒级精煤灰分从16.57%降低为14.29%,尾煤灰分从80.85%略有增加至81.01%。1.5-1mm粒级精煤灰分从13.73%降低为12.57%,尾煤灰分从77.35%降低至75.97%。1-0.5mm粒级精煤灰分从12.60%降低为11.30%,尾煤灰分从77.69%降低至76.14%。0.5-0.25mm粒级精煤灰分从11.25%降低至10.64%,尾煤灰分从80.51%略有降低至80.19%。0.125-0.25mm粒级精煤灰分有所增加从11.51%升高至11.91%,尾煤灰分基本保持不变。重产物分配曲线表明,与无磁场时相比静磁场的存在降低了分选密度及精度,旋转磁场时分选精度与分选密度略有降低。
还比较了不同磁场强度,入料压力,磁极布置方式下的灰分变化。随着磁场强度的增加,精煤灰分基本呈现下降的趋势。不同磁极布置方式下,N-S布置方式对应的各粒级精煤灰分最低。随着入料压力的增加,各粒级精煤灰分呈现下降的趋势。
采用ANSYS MAXWELL有限元分析软件,对磁极布置方式以及磁场强度进行了模拟计算及分析。结果表明,全N布置方式下,几何中心位置虽然距离磁极位置较远,但是仍旧保留了较强的磁场强度,磁感线分布较为凌乱。N-S布置方式下,几何中心位置处的磁场强度基本为零,但是磁感线分布规律。磁极对角布置方式时,磁场强度的分布不均匀,几何中心位置处存在较弱的场强。在粗煤泥分选试验过程中,N-S布置方式下,分选效果更为良好,说明磁场力作用范围较为集中的磁极布置方式能够实现旋流器内磁性矿浆的加速,进而有利于旋流器的分选。