3.3 螺線管內插入鐵芯時的磁場特性

圓柱形螺線管磁系的高梯度磁選機有長線圈和短線圈兩種類

。長線圈型實際上就是插入鐵芯的鎧裝螺線管。為了研究它的

場特性，用了兩種鐵芯，即平鐵芯和尖削鐵芯。用在 42螺線

上鐵芯的形狀及尺寸如圖7所示。用在 86螺線管上的鐵芯

此相似，只是尺寸大些。

對42螺線管鐵芯插入深度3cm、86螺線管鐵芯插入6cm

的測定結果如圖8、圖9所示。還做了其他插入深度的測定，

場強度的變化規(guī)律相似，只是插入愈深，磁場強度愈高。

由圖8和圖9的曲線知，插入鐵芯后磁場強度有提高，在離

芯端面較近的范圍內場強提高較快，磁場梯度也較大，隨著離

鐵芯端面距離的增加，場強逐步降低而且變成均勻磁場。尖削

芯在端面附近場強和梯度都比平鐵芯高，但場強的跌落較快，

（2）分選力系多元性。置于外磁場中的懸浮微細粒，不僅受

到流體拖曳力、磁力的作用，還將受到各種表面力的作用。如范

德華分子作用力、雙電層靜電作用力、吸附分散劑后細粒表面吸

附層引起的作用（即位阻效應）等。

高梯度磁選體系的這兩方面的復雜性，使其分選過程困難

化，其集中體現(xiàn)在：①體系中礦粒之間無選擇性團聚嚴重，體系

凝聚和分散機理復雜；②夾帶、夾雜現(xiàn)象嚴重，使分選效益大大

降低。

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為了確定鐵鎧中的磁路長度LT，需確定鐵鎧的各部分尺寸。

對于圖1所示圓柱形螺線管，其上蓋（或下底）厚度可根據磁

連續(xù)性原理確定，即

3）

中：Hd———導體所占環(huán)狀空間的磁場強度；

BT———鐵鎧內的磁感強度，一般按小于材料的飽和值

選取；

h———鐵鎧上蓋（或下底）厚度。

Hd值在環(huán)狀空間的內緣等于 Hδ，其由內緣到外緣隨著線圈

數的減少而減少，至外緣時，Hd等于零。圖 2是根據 86×

70螺線管導體端面上各點場強的測定值繪制的。

根據場強按直線變化的規(guī)律，Hd可由下式確定，即