当前位置:首页 >> 机械/仪表 >>

磁感应强度概念以及回收磁性颗粒所需要的磁力


磁感应强度概念以及回收磁性颗粒所需要的磁力 磁感应强度也是用来量度磁场大小的一个物理量,前面讨论的磁场强度“H”是采用磁 荷的观点,实际上磁荷是不存在的,是历史上虚构的,是在未发现磁性起源于运动电荷之前 而假定的。但由于其符合客观实际,在较长的一段历史时期内应用,特别在工程中应用较为 方便,习惯性保留至现在。自从认识了运动电荷是磁现象的根本原因以后,就常用磁场对运 动电荷或载流导

线的作用来描述磁场,由此引进磁感应强度(B),磁感应强度 B 通常称为 B 矢量,与磁场强度 H 相当。http://www.lont.com.cn 根据物质在磁场中磁化的表现, 顺磁性物质和强磁性物质磁化后, 会产生一个与磁场方 向相同的附加磁场北如电磁铁, 当铁心在通电的线圈中磁化, 它的磁场大小则为线圈产生的 磁场 H,与铁心磁化后产生的附加磁场 H'之和,这种合磁场称为磁感应强度 B。 H'的大小与被磁化物质的性质有关,磁性强的(即导磁性大的)物质其附加 H'磁场大 于导磁性小的物质,逆磁性物质其附加磁场 H'与 H 方向相反,为一个很小的负值,实验 得知 H'与它 1 的磁化强度有关 亠物庸的旦磁玄粉霹直本中 B 与 H 的数值相等,在绝对电磁单位中,B 的单位为高斯 (Gauss,简写为 Gs),在真空中 1 白磁感应应强度等于 1 Ck 磁场强度,在国际单位制中磁感 应强度用特斯拉(Tesla,简写为 T)表示。I T 等于 lO i Gs。在高斯制屮磁介质的磁导系数(磁 导率), 从式(2-18)表明, 真空中的磁导率等于 L 所以在真空中磁场强度值与磁感应强度值相 等。 空气的磁导率近似等于 1.故在工程使用中磁场强度等于其磁感应强度值。 然而磁导率高 的低碳钢和工程软铁,其磁导率值常为真空中的,况千、儿万倍。采用磁导率高的材料做磁 选机的铁心时,导致产生磁感应强度(磁场强度)比原磁场增高几千、儿万倍。在此还要说明 的是,以后若没有原则性意叉的地方,H、B 以及 M 等磁量值,就不用矢量来表示。 磁感应强度也可以用单位面积上的磁通量(磁力线数)来表示,单位面积上的磁力线数即 是磁通密度的数值,其单位是特斯拉。尽管 CGSM 制现在已过时,但在工程上最常用的单 位仍然是高斯。不过,对材料内部的磁场,特别是聚集磁力线的磁铁材料内部的磁场,磁感 应的磁通密度比原磁场高得多,因此必须清楚说明所指的对象。 回收磁性颗粒所需要的磁力,均匀磁场、不均匀磁场和磁场梯度,矿粒在磁场中被磁化 后,受到磁力的作用。磁力大小的计算,以及矿粒存不同磁场由的拜为,是本节讨论的主要 问题。http://www.lont.com.cn 磁场有均匀磁场和不均匀磁场之分,典型的均匀磁场和不均匀磁场如图 2-6 所示。图 2-6(a) 除边缘部分外,两极之间各点磁场强度相等,这种磁场是均匀磁场,否则就是不均匀 磁场,如图 2-6(b)所示,磁场的不均匀程度可用磁场梯度来表示,磁场梯度是沿磁极法线方 向磁场强度的变化率,可用 gradB 或 gradH 表示,gradB 是二二,gradH 即为了。在均匀磁 场中 gradH=O, 在不均匀磁场中,各点磁场强度大小和方向都是变化的,所以 grad H≠0, 在图 2-7 中,假设距磁极表面 xl 处的磁场强度为 HI,距离 12 处的磁场强度为 H2,同理可 得距离 13 处的磁场强度为 H3,http://www.lont.com.cn 磁场梯度方向为磁场强宵夸*的★向具糟向付僧十的一七控卜 6 ‘:cz 士但 tn 六了一一隙 场内各点的磁场强度和磁场梯度均是不相等的。单位距离磁场增量△M 俞女者闸刂其磁场 梯度愈大,磁场也愈不均匀。在均匀磁场中,因为任何两点的磁场强度相等,故其磁场增量 △H=0,所以,磁场梯度变化等于零。 矿粒在不均匀磁场中,受到的作用亦不相同。在均匀磁场中,当矿粒磁化后,只受磁转 矩的作用,当转矩使其长轴平行于磁场方向后就稳定不动。矿粒在不均匀磁场中,除受磁转 矩的作用外, 还受到磁场力的作用, 结果使矿粒既发生转动, 又向着磁场梯度大的方向移动, 最后被梯度大的磁极面吸引。正因如此,不同磁性颗粒才能分离,所以磁选只能在不均匀磁 场中才能进行。

磁场梯度的产生,除了可用图 2-6(b)尖削磁极对平面磁极排列等方法外,近年来为获得 更高的梯度,将不同形状的磁体(球、捧、齿板、细丝等)置于磁场中,如图 2-8 所示。用一 铁磁体置于匀磁场中,其内部磁力线密集,其周围磁力线疏密不等。这表明:在磁体附近产 生了磁场梯度。铁磁体周围梯度区域的大小和梯度高低,与磁体的尺寸、形状和材质有关。 这种关系是:梯度区域的大小,随磁体尺寸的增大而增大。而梯度的高低,则随铁磁体尺寸 减小而增高,因而将不锈钢纤维(钢毛)置于磁场中,可获得很高的磁场梯度。 巨收磁性颗粒需要的磁力计算及其应用条件 讨论磁选机中作用于磁性颗粒上磁力的大小时, 通常考虑一颗粒尺寸很小而其长勤左磷坛方 向一致,并假定该颗粒处于不均匀磁场梯度为常数, , 磁性颗粒在磁场中被磁化后, 两端出现两个磁极, 假设其磁极强度分别为+ Q 磁和一 Q 磁, 而两个点中的一端点处的磁场强度为 H, 另一端点处则必处于 x 一笋的场强中。 从物理学中 得知,某磁极在场中受磁力的大小为儿=卢 oQ 磁 H,故作用在矿粒上的磁力为: 明一颗粒体积为 V 的矿粒在不均匀磁场中手到的磁力。很由于臼殃界怂矿物密度相差较大, 致使单位体积颗粒质量差值也很大, 为了便于比较, , 常采用单位质量颗粒所受的力来表示, 这种磁力称为比磁力、 。http://www.lont.com.cn 矿粒在不均匀磁场中受磁力的大小取决于矿粒本身的磁性(比磁化系数 xo 值),与磁场 特性 HgmdH 这两个因素。这两方面的问题也是磁选过程中的主 1 要问题之一,后面将进行 详细讨论。从公式中看出,当磁磁场一定时,矿物的比磁化系数芝蜘值愈大者,所受的磁力 也愈大,因此强磁性矿物比较容易选出来。毛若当矿物磁性一定时,磁场强度愈高者,矿粒 产生的比磁力也愈大。这里有三种情况: (1) 磁场强度大,梯度小; (2) (2)磁场强度小,梯度大; (3) (3)磁场强度和梯度都较大。这三种情况都能获得较大的片穸阳,柑信坎 u-a u 称柞不均 匀磁场的磁场力。 http://www.lont.com.cn 磁场力有它的局限性, 首先公式是从长条单颗粒推导出来的, 而在实际选矿过程叭颗粒 的形状是不规则的,聚膜颗粒被磁化后,相互间也有磁力作用。再者颗粒磁化后,本身就是 磁介质,它可使磁场中各点的场强和梯度发生变化,特别是磁性矿物,影响更为明显。公式 在推导过程中忽略了上述各因素的影响, 因此, 该公式用于弱磁性矿物分选较分选强磁性矿 物更为精确。另外在公式推导过程中,磁场梯度是个假定的常数,这是不符合实际的。 一般计算时是采用矿粒重心的那一点嫩场梯度, 所以颗粒是愈细公式才巫有一点, 就是 在推导公式时,N 是采用颗粒一端的磁场强度,而实际使用时,H 是采用颗粒中心的磁场强 度,因此,矿粒愈细引起的拘误差也愈小。但是公式能从 F?、xo、H grad H 三者间的天示 侍到些棕州佳叫眉术和相互间的定量关系,对实践有着重要的指导意义。 磁场作用在磁性颗粒上的磁力, 另一种推导方法是当矿粒在不均匀磁场中被磁化, 产生 一个磁矩(矿粒的磁矩为其原子磁矩或分子磁矩[的矢量和),所以矿粒受到一个力偶矩作用, 这个力偶矩使矿粒转动,转至其长轴与外磁场方向一致,又由于处于非均匀磁场作用下,矿 粒两端受力不相等,所以矿粒受一净磁力的作用,这个净磁力方向朝着磁场增大的方向, 如图 2-10 所示。这磁力的大小为矿粒的白磁矩与矿粒所处位置的磁场梯度的乘积。 式(2-23)与式(2-20)等同,式中#。为空气中的磁导系数,在国图 2-10 磁性颗粒在非均匀 际制中″0=4 冗×10-7 Wb/(m.A),在 CGSM 制中,则近似等于 1 再从式(2-2)中得知磁选分 离的必要条件是:颗粒所受到的磁力应大于其所受的机饿力之和(即大于它的竞争力), 这些与 磁力作竞争的力,是很难计算准确的。经验得到的这些竞争力,对 1 g 质量的颗粒来讲可用 2 g 近似的代表(g 为重力加速度),也就是颗粒上受到的磁力,只要大于 2g 就可以选出。


相关文章:
磁感应强度概念以及回收磁性颗粒所需要的磁力
磁感应强度概念以及回收磁性颗粒所需要的磁力 磁感应强度也是用来量度磁场大小的一个物理量,前面讨论的磁场强度“H”是采用磁 荷的观点,实际上磁荷是不存在的,是...
矿物1115班《磁电选矿技术》学期授课计划
磁性过程及磁分离的基本条件 2.1.2 磁场的物理概念 2.1.3 物质的磁化、磁化强度和磁化系数 2.1.4 磁感应强度概念 2.2 回收磁性颗粒所需要的磁力 2.3 ...
矿物加工学
磁力分选的基本原理 1.1、 学的概念及磁场定律 1.2、 磁性颗粒在非均匀...所受的磁力 1.3、 回收磁性颗粒所需的磁力 2、物质的磁性 2.1、物质按磁性...
5 第七章 磁力
§7.1 磁力 §7.2 磁场与磁感应强度 §7.3 带...磁性的起源 奥斯特发现电流的磁效应以后,安培提出了...的定义用图 F B B 的方向 qv, B ,F 三者构成...
第6章磁选
重介质选矿中磁性介质的回收和净化、非金属矿中含铁...磁感应强度与磁场强度间存在如下 关系: B=μH (...常用比磁力的概念,它是作用在单位质量颗粒的磁力...
第六章 磁电分离技术
重介质选矿中磁性介质的回收和净化、非金属矿中含铁...磁感应强度与磁场强度间存在如下关系: B=μH (6...被选矿石进 入磁选设备的分选空间后,受到磁力和...
磁学的一些概念
磁感应强度通常用字母 表示, 其定义是: 磁场中某点的磁感应强度的大小, 等于...正是由于这种磁力作 用,才能可能将磁性强的颗粒与磁性较弱或非磁性颗粒分开。...
磁性分离与功能化磁性粒子
目标物的粒子, 使之流体介质分离;磁性粒子的回收...磁场敏感度,即磁场对物质磁感应强度的影响,或者说是...这些作用力粒子大小有关, 只有磁力足以这些力抗衡...
磁选期末考试题
将各种矿物所需最低电压它相比较,此比值定义为比...26.简述矿物磁性颗粒性质有哪些,并简要说明它们之间...磁性颗粒磁力作用下被吸到齿板上,并随分选室一...
2017年士兵军校考试物理:磁性材料与磁感应强度
2017 年士兵军校考试物理:磁性材料与磁感应强度 磁性材料 磁性材料,通常所说的...Fm |q| v 成正比,比值 运动电荷无关,反映磁场 本身的性质,定义为磁...
更多相关标签:
关于磁感应强度的概念 | 磁性纳米颗粒 | 超顺磁性纳米颗粒 | 磁性颗粒 | 磁性纳米颗粒工作过程 | 颗粒筛选机 种子磁力 | 注塑磁性颗粒料 | 磁性的概念 |