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《武汉理工大学》 2011年
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湿式永磁强磁选机磁系研究及设备研制

胡明振  
【摘要】:在永磁设备研制中,磁系设计是关键,对分析磁选设备性能,确定磁系结构参数、磁场性质、磁性颗粒受力情况及机械结构等起着重要作用。课题针对目前普通湿式永磁磁选机磁场强度不高,对弱磁性矿物粗选、尾矿抛尾以及非金属除铁效果不理想,提出了新的磁系机构,大大提高了作业空间内的磁场强度。同时对于磁选机磁系和机构优化设计综合运用多学科研究,包括磁性材料、复变函数、有限元磁场仿真、机械设计、有限元机构优化设计、系统开发、磁选技术、选矿工艺等,完成了对称圆角齿极磁场的理论研究和设备的实际制造工作,同时为同类磁选设备研究提供了理论依据,缩短了研发周期。 课题主要从磁系材料选取,磁场理论计算和仿真模拟,设备研制,系统开发,试验五方面进行了研究与分析。 (1)通过国内外磁性材料的对比分析,研究不同硬磁和软磁材料性能,选用NdFeB永磁材料,其表面磁感应强度为0.5T,磁感应矫顽力808KA/m,内禀矫顽力为1740KA/m,最大磁能积326-334KJ/m3。该磁性材料较高的磁感应强度、稳定的性能和适中的价格满足了强磁选机的设计要求。 (2)运用复变函数解析解法,推导出了对称圆角齿极的磁场分布规律,磁场强度大小为磁场方向并绘出了圆齿齿极对磁场气隙空间的磁通分布。 (3)运用高级有限元分析软件ANSYS对磁系的二维及三维模型进行了静态磁场分析,得到了磁系的磁力线分布、磁场强度、磁感应强度、指定路径磁感应强度分布规律以及三维模型的磁感应强度切片。并运用参数化语言APDL编译了优化设计程序,可对不同结构、几何参数及材料的磁系进行系统的仿真分析。通过不同的方案进行对比分析,得出最优的磁系结构形式及参数。在最优条件下,对称圆角齿尖表面理论磁感应强度达到2.31 T,满足设计要求。 (4)设计制造出了湿式永磁强磁选机磁盘单元磁场测量机构及原理试验机,可对磁盘单元进行详细的磁场测量和进行选别试验;完成了湿式永磁强磁选机整机设计,对给矿箱、冲矿管、机架等主要机构进行了改进设计,使布料更均匀;在矿石接触的机体表面粘贴耐磨层,延长其使用寿命;改进磁盘设计,增加了分选面积;当极距为10mm时,表面磁感应强度达到2.25T;并运用COSMOS有限元软件对磁盘、主轴主要部件在受到最大磁场力情况下进行了结构受力分析,磁盘的安全系数达到了6.7,达到了较高的安全系数和可靠性,同时还节省了材料及加工费用,满足了设计要求,符合矿山实际生产的需要。 (5)基于Visual Basic对ANSYS 12.0进行了永磁场仿真的二次开发,并结合SQL Sever 2000数据库技术开发了永磁磁选机磁系优化设计仿真系统,并开发了材料库、磁系优化设计及数据输出等模块。通过磁系虚拟优化设计,提高了永磁磁选机设计及优化效率,缩短了设计周期、节约了设计试验成本。 (6)应用湿式永磁强磁选机对钾长石除铁进行试验研究,在最佳试验条件下,原矿中Fe203含量从0.52%下降到0.17%,精矿产率到达84.61%,除铁率达72.34%。结果表明该磁选机结构设计合理,选别指标和除铁效果良好。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TD457

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵洪力,郑世阳,张万庆;强磁选机用于石英砂除铁效果的比较[J];非金属矿;2005年03期
2 张振明,贾晓鸣;磁选机驱动功率计算公式的建立及应用[J];河北理工学院学报;2001年03期
3 赵昱东;分选弱磁性矿磁选机的技术进展[J];江西冶金;2000年03期
4 高明炜;王常任;杨秀媛;;齿板型磁介质的磁场特性及其工艺参数的研究[J];金属矿山;1985年01期
5 徐冬林;简化齐大山选矿厂浮选车间工艺流程的试验研究[J];金属矿山;2001年06期
6 彭会清;余永富;熊晨曦;文勤;;复变函数法在平面磁系磁场分布研究中的应用[J];金属矿山;2006年10期
7 曹志良;永磁磁选技术的新进展[J];金属矿山;1997年06期
8 彭会清;复变函数法在磁选机磁场边值问题中的应用[J];南方冶金学院学报;1993年03期
9 徐建民,李润;对辊式强磁选机分选空间磁场分布和场强梯度的解析计算[J];矿冶;2001年03期
10 冯定五;干式永磁高梯度磁选机的研制[J];矿冶;1997年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 彭会清;磁选机磁场解析法研究及应用[D];武汉理工大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林河成;稀土磁体工业及其市场[J];四川有色金属;1994年01期
2 郭进军;张天航;黄秋风;;铸铁检查井盖的结构优化分析[J];四川建筑科学研究;2006年03期
3 曾丽,金文杰;磁选柱代替细筛获得高品位磁铁矿精矿的实验研究[J];鞍山钢铁学院学报;2000年04期
4 甘永学,陈昌麟,李成功;微波吸收复合材料中镀金属碳纤维的作用机制[J];兵器材料科学与工程;1992年08期
5 郭伟凯,李家俊,赵乃勤,郭新权;微量碳纤维平行排布吸波材料结构模型(Ⅰ)[J];兵器材料科学与工程;2004年04期
6 王静,刘喜排;物质的抗磁性[J];保定师范专科学校学报;2002年02期
7 王燕京;电磁场数值分析方法[J];北京建筑工程学院学报;2003年03期
8 张茂才,杨俊,周寿增,马德青,李佛标;合金元素对Sm_2(Fe,M)_(17)N_y磁性的影响[J];北京科技大学学报;1993年01期
9 王志敏,顾文业,顾晓安,沈荣瀛;大型电力变压器铁心电磁振动数学模型[J];变压器;2004年06期
10 黄中;陈远江;;永磁机构在直流接触器中的应用[J];船电技术;2006年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 熊超;郑坚;蒋有才;何循来;;MR阻尼器设计关键技术研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(3)[C];2007年
2 陈士修;陈学构;;关于透镜式电收尘技术的汇报[A];第十届全国电除尘、第二届脱硫学术会议论文集[C];2003年
3 吉明;陶桂兰;陈奉琦;;不同支座刚度对宽支座连续梁受力特性影响[A];第十二届中国海岸工程学术讨论会论文集[C];2005年
4 王艳;胡德金;;不锈钢物流管道内表面磁力研磨的回转磁场设计[A];第十届全国特种加工学术会议论文集[C];2003年
5 何为;徐征;何传红;;点电流源激励下头颅球模型的电位分布解析算法研究[A];第十一届全国电工数学学术年会论文集[C];2007年
6 罗尧治;李娜;;无站台柱雨棚钢结构设计[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年
7 朱为奉;刘亦鹏;;钢框架与地基基础共同作用有限元分析[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年
8 孙建国;蒋秀根;于兴银;;超长框架结构早期收缩应力的线弹性分析[A];山东建筑学会建筑结构专业委员会、山东土木工程学会工程设计及电算专业委员会2006年学术交流会论文集[C];2006年
9 孙仲元;;我国矿山磁选现状及发展趋势[A];第四届全国矿山采选技术进展报告会论文集[C];2001年
10 苗长山;李增亮;于艳艳;李继志;;计量泵单向阀密封的有限元分析[A];2007年石油装备学术研讨会论文专辑[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 房少军;非对称共面波导的特性及其场结构图的研究[D];大连海事大学;2001年
2 潘峰;行程传感液压缸基础技术的研究[D];浙江大学;2002年
3 张兴国;电磁铸造技术的研究[D];大连理工大学;2001年
4 杨兴;磁场与位移感知型超磁致伸缩微位移执行器及其相关技术研究[D];大连理工大学;2002年
5 杨志轶;飞轮电池储能关键技术研究[D];合肥工业大学;2002年
6 王丽慧;水下船体表面清刷机器人及相关技术研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
7 张蓓;路面结构层材料介电特性及其厚度反演分析的系统识别方法——路面雷达关键技术研究[D];重庆大学;2003年
8 姚陈果;可控陡脉冲对恶性肿瘤细胞不可逆性电击穿的实验和机理研究[D];重庆大学;2003年
9 刘京诚;微小步行爬壁机器人驱动与位置检测技术及系统[D];重庆大学;2003年
10 宋文荣;微电子制芯领域中磁悬浮精密定位平台的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 安斌;水下特种推进电机研究[D];西北工业大学;2005年
2 李海英;小容量经济型立体车库的研制[D];辽宁科技大学;2006年
3 赵雪峰;数字微镜装置的光机电控制系统研究[D];西安电子科技大学;2000年
4 武延鹏;磁弹性霍尔扭矩测量系统的研究与应用[D];大连理工大学;2000年
5 武丹;超磁致伸缩执行器及其控制技术研究[D];大连理工大学;2000年
6 张维荣;霍尔原理直流大电流互感器的研究[D];华北电力大学;2000年
7 张光伟;攀枝花钛磁铁矿磁性研究及新型磁选机研制[D];昆明理工大学;2001年
8 范勇;压电致动式微泵的驱动装置结构分析与设计[D];西安电子科技大学;2001年
9 陆玉军;无轴承异步电动机系统仿真及轴向磁轴控制研究[D];南京航空航天大学;2002年
10 赵钟磊;磁存储设备的振动冲击电磁主动控制技术的研究[D];西安电子科技大学;2002年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐衍亮,姚福安,房建成;Halbach磁体结构电动机及其与常规磁体结构电动机的比较研究(I)——磁体结构及有导磁铁心电动机的对比研究[J];电工技术学报;2004年02期
2 曹志良;永磁磁选技术的新进展[J];金属矿山;1997年06期
3 冯定五;干式永磁高梯度磁选机的研制[J];矿冶;1997年02期
4 徐建成,徐建民;齿尖磁极相对的磁场求解中几个问题的探讨[J];有色金属;2004年01期
5 何桂春,何平波;国内外微细粒弱磁性矿物磁选的现状与进展[J];国外金属矿选矿;1998年05期
6 邓海波,胡岳华;我国有色金属矿碎磨重磁电选技术进展[J];国外金属矿选矿;2001年03期
7 赵昱东;分选弱磁性矿磁选机的技术进展[J];江西冶金;2000年03期
8 彭会清,陈志新,艾光华,任祥君;稀土永磁磁场分布研究方法的评述[J];稀土;2005年04期
9 赵昱东;磁选设备的新发展[J];冶金矿山设计与建设;1998年01期
10 徐建民,徐建成;圆柱形多极磁选机磁场分布和场强梯度的解析计算[J];有色金属;2001年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 孙仲元;;我国矿山磁选现状及发展趋势[A];第四届全国矿山采选技术进展报告会论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 库建刚;钛磁铁矿磁选行为及磁链形成机理研究[D];昆明理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 韩伟;永磁滚筒式磁选机的分析和设计[D];河北工业大学;2005年
2 刘燕华;新型大颗粒磁选机结构参数的研究[D];煤炭科学研究总院;2005年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林河成;;中国稀土永磁材料的高速发展及前景[J];四川有色金属;2007年03期
2 申大维;曾芸芸;;一种求解圆弧裂纹问题的新方法[J];北京理工大学学报;2006年08期
3 谢发勤,关丽;NdFeB合金表面激光非晶化的改性技术[J];材料导报;2003年03期
4 谭春林;包大新;严密;;高工作温度烧结钕铁硼磁体的研究现状[J];材料导报;2005年04期
5 张修海;熊惟皓;赵永峰;徐华安;;粘结Nd-Fe-B永磁材料的研究进展[J];材料导报;2006年12期
6 董照远,朱明原,金红明;NdFeB纳米晶双相复合永磁材料研究进展[J];材料科学与工程学报;2003年03期
7 林河成;我国稀土永磁材料的新进展[J];世界有色金属;2005年05期
8 易健宏,彭元东;2:17型SmCo稀土永磁材料的研究现状与趋势[J];稀有金属材料与工程;2004年04期
9 吴义生;倪建森;冯珊珊;徐晖;周邦新;黄照华;;双相纳米晶Nd_(10.1)Fe_(82.2-x)Co_5Zr_(2.7)B_x永磁材料的研究[J];稀有金属材料与工程;2006年11期
10 何叶青,熊科,赵文彤,刘勇,周寿增;具有高综合永磁性能的烧结Nd-Fe-B磁体[J];磁性材料及器件;2000年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 郭学君;螺磁机的研制及其在攀枝花磁选厂的选矿试验研究[D];昆明理工大学;2004年
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1 张闻迢;;永磁弱磁选机磁能利用系数的计算[J];金属矿山;1986年06期
2 赵素芬,刘子元,丁忠浩;高梯度磁分离器的磁系结构设计研究[J];矿山机械;2002年10期
3 励世鳌;;泥浆磁选机性能测试与分析[J];电瓷避雷器;1993年02期
4 尚焕成;;浅谈球磨机磁性衬板的研究及应用[J];铜业工程;2010年02期
5 P.G.Marston;丁俊华;;利用电磁场分选物料[J];国外金属矿选矿;1979年12期
6 李彪;;稀土磁选设备及应用进展[J];国外选矿快报;1997年16期
7 吴芬明;张从亚;王之平;;CTB-1050×2100永磁磁选机的研制及应用[J];金属矿山;1979年05期
8 张宗华;;关于强磁场磁选机发展的几点看法[J];云南冶金;1982年02期
9 蒋朝斓;超导磁选机[J];云南冶金;1978年02期
10 韩伟;杨庆新;陈中剑;颜威利;;永磁滚筒式磁选机的分析和设计[J];华北电力大学学报;2005年S1期
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1 尚红亮;史佩伟;冉红想;赵瑞敏;刘之能;;多极变极面磁系磁选机的研制及试验研究[A];有色金属工业科学发展——中国有色金属学会第八届学术年会论文集[C];2010年
2 熊大和;;SLon立环脉动高梯度磁选机技术创新与应用[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
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4 郭小飞;高太;袁致涛;韩跃新;;新型永磁强磁预选设备的研制与应用[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
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6 赵瑞敏;刘永振;;粗颗粒磁铁矿湿式预选磁选机的研制与应用[A];2009年金属矿产资源高效选冶加工利用和节能减排技术及设备学术研讨与技术成果推广交流暨设备展示会论文集[C];2009年
7 刘鹏;焦红光;铁占续;李勇军;;永磁中分式多辊多元高梯度振动磁选机的设计[A];2009年金属矿产资源高效选冶加工利用和节能减排技术及设备学术研讨与技术成果推广交流暨设备展示会论文集[C];2009年
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1 鑫海;高梯度磁选机在尾矿回收方面的优势概述[N];中国建材报;2010年
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1 胡明振;湿式永磁强磁选机磁系研究及设备研制[D];武汉理工大学;2011年
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1 刘鹏;煤粉永磁强磁滤器的研究[D];河南理工大学;2010年
2 黄雄林;周期式水平磁系高梯度磁选机的磁路计算和聚磁介质研究[D];中南大学;2010年
3 陈文峰;永磁筒式磁选机的磁场分析及其计算机辅助设计[D];重庆师范大学;2011年
4 郭小飞;永磁高梯度磁选机的研制[D];东北大学;2009年
5 米夏夏;斜环永磁高梯度磁选机的研制及应用[D];中南大学;2010年
6 李新昂;基于铬矿物料的选矿机设计[D];武汉纺织大学;2013年
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