一种产生梯度弱磁场的线圈磁系的制作方法

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一种产生梯度弱磁场的线圈磁系的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及线圈磁系技术领域,具体设及一种产生梯度弱磁场的线圈磁系。
【背景技术】
[0002] 现有选矿设备或者其他领域中很少直接运用线圈作为磁系,而是在线圈中屯、添加 聚磁介质作为磁极式磁系,利用的是磁系外部,例如电磁铁,运种磁极式磁系产生的磁场 强,但是不能产生所需范围大,径向分布均匀的弱磁场。而单组通电线圈在线圈中屯、产生的 磁场,分布范围广,有选择作为所需磁系的前提条件。
[0003] 现有的理论分析电磁场,采用了有限元法来设计线圈磁系,通过该方法研究表明 单组线圈磁系存在如下=个方面问题:
[0004] 第一,利用单组线圈产生的磁场过于微弱;同时单组线圈在空屯、部位产生的磁场 梯度变化过于单一,径向磁场强度大小不均匀,制约了设备大型化和在该领域的应用。
[000引第二,随着磁系载体部分(即耐磨中空管道)尺寸变大,设计所需管道内的磁场强 度越大,单组线圈为了产生足够的磁场强度W满足条件所需,需要大量的线圈围绕中屯、材 料绕组,组成应数密集的线圈,运导致了磁系径向所占空间过大,并且不易散热。
[0006] 第=,绕组数量的增加在管道壁面形成了强磁场,容易导致磁性颗粒在壁面聚集, 影响磁性颗粒与非磁性的分离。 【实用新型内容】
[0007] 本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足,提供一种产生梯度弱 磁场的线圈磁系。
[0008] 为解决上述技术问题,本实用新型采用W下技术方案:
[0009] -种产生梯度弱磁场的线圈磁系,包括中空管道和绕设于所述中空管道上的若干 组线圈组,若干组线圈组沿中空管道的轴向依次间隔布置,各线圈组在中空管道的径向方 向上均绕设有多层,且沿中空管道一端到另一端的方向线圈组的应数和层数均逐组增多。
[0010] 上述的线圈磁系,优选的,所述线圈磁系施加励磁电流后在中空管道内产生的磁 场强度小于等于30KA/m。
[00川上述的线圈磁系,优选的,任意相邻线圈组的应数比例相同,且所述的应数比例范 围为0.1~1。
[0012] 上述的线圈磁系,优选的,相邻线圈组之间的间距为0.01~Im;各线圈组在中空管 道轴向方向上的宽度为0.01~Im。
[0013] 上述的线圈磁系,优选的,所述中空管道为由导电材料制成的耐磨管道,所述耐磨 管道的表面浸涂形成有均匀的绝缘漆层。
[0014] 上述的线圈磁系,优选的,相邻线圈组之间采用非导磁材料固定;各线圈组采用自 粘性漆包线绕成。
[0015] 上述的线圈磁系,优选的,所有线圈组与电源相连且电流方向一致。
[0016] 上述的线圈磁系,优选的,所有线圈组与电源相连,且任意相邻线圈组的电流方向 相反。
[0017] 上述的线圈磁系,优选的,所有线圈组沿中空管道的轴向依次分为两个W上子磁 系;至少一个子磁系包含有两组W上线圈组,且该子磁系中的两组W上线圈组与电源相连, 任意相邻线圈组的电流方向相反。
[0018] 上述的线圈磁系,优选的,所有线圈组依次串联连接至同一电源,或者所有线圈组 分为若干个子磁系,每个子磁系包含有一组W上线圈组,各子磁系的线圈组分别连接一个 独立的电源;所有线圈组均按同一方向绕中空管道旋绕,且线圈组旋绕的起始端位于靠近 中空管道外壁的底层,线圈组旋绕的终止端位于远离中空管道外壁的顶层。
[0019] 与现有技术相比,本实用新型的优点在于:本实用新型产生梯度弱磁场的线圈磁 系产生的磁场具有W下磁场特性:
[0020] (1)沿分选腔轴向上的磁场强度,上弱下强,并在磁系周围形成倒立巧螺型形状磁 场氛围;
[0021] (2)径向上磁场强度分布均匀;
[0022] (3)磁场梯度与所受磁场力规律类似,轴向上先增大后减小为零,最后反向急剧增 大到最大值,再急剧减小,反复多次,形成"波欄起伏"的分选氛围;
[0023] (4)径向上磁场梯度变化不明显。
[0024] 总体而言,本实用新型产生梯度弱磁场的线圈磁系组装简单、能够获得相对高强 度的梯度弱磁场,并解决了绕线多造成的一系列问题。
【附图说明】
[0025] 图1为本实用新型实施例中线圈磁系的整体结构示意图。
[0026] 图2为本实用新型实施例中线圈磁系的局部剖视结构示意图。
[0027] 图3为本实用新型实施例中线圈磁系轴向上实测和仿真的磁场强度和磁场力分布 的折线图。
[0028] 图4为本实用新型实施例中线圈磁系径向磁场强度分布的折线图。
[0029] 图例说明:
[0030] 1、中空管道;2、线圈组。
【具体实施方式】
[0031] W下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0032] 如图1所示,本实用新型的产生梯度弱磁场的线圈磁系,包括中空管道1和紧密绕 设于中空管道1上的若干组线圈组2,若干组线圈组2沿中空管道1的轴向依次间隔布置,各 线圈组2在中空管道1的径向方向上均绕设有多层,且沿中空管道1 一端到另一端的方向线 圈组2的应数和层数均逐组增多。该线圈磁系在施加励磁电流后可形成如下几个特征的磁 场:一、在中空管道1的空屯、腔和线圈组2周围会产生一个倒立巧螺型背景磁场;二、在中空 管道1的空屯、腔轴向产生的磁场梯度变化小,磁场强度分布均匀;=、径向磁场梯度大小先 增大后减小为零,最后反向急剧增大到最大值,再急剧减小,反复多次,形成"波欄起伏"状 态。
[0033] 当磁性颗粒与非磁性颗粒通过中空管道2时,该种特征的磁场使磁性颗粒逐渐向 线圈应数递增方向富集,其利用选择性性磁团聚,提高了微细粒磁性矿物的回收率;同时又 利用颗粒在轴向所受磁场力急剧变化,减少了磁性颗粒与脉石颗粒因磁夹杂导致磁性颗粒 的损失。
[0034] 本实施例中,线圈磁系施加励磁电流后在中空管道1内部产生的磁场强度小于等 于30KA/m。
[003引本实施例中,任意相邻线圈组2的应数比例相同,且的应数比例范围为0.1~1。相 邻线圈组2之间的间距为0.01~Im;各线圈组2在中空管道1轴向方向上的宽度为0.01~Im。
[0036] 本实施例中,中空管道1为由导电材料制成的耐磨管道,耐磨管道的表面浸涂形成 有均匀的绝缘漆层。相邻线圈组2之间采用非导磁材料固定;各线圈组2采用自粘性漆包线 绕成。
[0037] 本实施例中,各线圈组2可W采用W下S种方式通入电流:
[00
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