矿物加工学-磁选机的磁性材料及其磁系课件.pptx

1、第三章第三章 磁选机的磁性材料及其磁系磁选机的磁性材料及其磁系本章重点和难点：本章重点和难点：（1 1）铁磁性材料的磁化特性曲线）铁磁性材料的磁化特性曲线 （2 2）表征磁性材料磁特性的参数）表征磁性材料磁特性的参数5.15.1磁选机的磁体磁选机的磁体5.1.1 5.1.1 永磁体永磁体（1 1）永磁体经历了磁合金铁氧体磁合金的发展）永磁体经历了磁合金铁氧体磁合金的发展阶段。早期磁合金为铝镍钴磁系，后来发展到锶铁阶段。早期磁合金为铝镍钴磁系，后来发展到锶铁氧体，到现在的稀土钴合金及钕铁硼合金。氧体，到现在的稀土钴合金及钕铁硼合金。（2 2）铝镍钴合金的磁性特点是剩磁磁感应强度）铝镍钴合金的磁性

2、特点是剩磁磁感应强度BrBr大，大，矫顽力矫顽力HcHc小小（3 3）铁氧体矫顽力大，剩磁小。）铁氧体矫顽力大，剩磁小。（4 4）稀土钴合金和钕铁硼合金的剩磁和矫顽力都）稀土钴合金和钕铁硼合金的剩磁和矫顽力都大。大。在各种磁性材料中，最重要的是以铁为代表的等在各种磁性材料中，最重要的是以铁为代表的等具有铁磁性具有铁磁性铁磁性材料，钴、镍、钇。铁磁性材料，钴、镍、钇。常用的铁常用的铁磁性材料多是铁和其他金属或非金属的合金，以磁性材料多是铁和其他金属或非金属的合金，以及某些含铁的氧化物。及某些含铁的氧化物。铁磁性材料的磁特性常用磁感应强度与外磁场铁磁性材料的磁特性常用磁感应强度与外磁场强度之间关系

3、的强度之间关系的B=fB=f（H H）曲线来表示。材料的磁）曲线来表示。材料的磁特性，不仅与磁场强度、温度和机械力有关，而特性，不仅与磁场强度、温度和机械力有关，而且与磁化过程有关。材料磁化时可分成以下几种且与磁化过程有关。材料磁化时可分成以下几种曲线。曲线。1 1）起始磁化曲线）起始磁化曲线 起始磁化曲线是外磁场起始磁化曲线是外磁场H H 单调增加时得到的曲线，单调增加时得到的曲线，如图所示。如图所示。铁磁性材料的起始磁化铁磁性材料的起始磁化曲线的共同点是曲线由陡曲线的共同点是曲线由陡峭段和平坦段组成。陡峭峭段和平坦段组成。陡峭段对应于易磁化的特征，段对应于易磁化的特征，而平坦段对应于难以磁

4、化而平坦段对应于难以磁化的特征。的特征。2 2）磁滞回线）磁滞回线 当磁场强度当磁场强度H H在正负两个方向在正负两个方向上往复变化上往复变化 时，材料的磁化过时，材料的磁化过程经历了一个循环的过程。闭程经历了一个循环的过程。闭合曲线叫做磁滞回线。如果材合曲线叫做磁滞回线。如果材料在磁化曲线两端都达到饱和，料在磁化曲线两端都达到饱和，所得回线就叫做饱和磁滞回线所得回线就叫做饱和磁滞回线或主磁滞回线。或主磁滞回线。3）正常磁化曲线 磁场H的循环范围逐渐缩小，所得一系列磁滞回线的顶端的轨迹就是正常磁化曲线。这一曲线可以复制，能说明材料的磁性。正常磁化曲线和起始磁化曲线的形状很相似。表征磁性材料磁特

5、性的参数：饱和磁感应强度、表征磁性材料磁特性的参数：饱和磁感应强度、剩余磁感应强度、矫顽力及相对磁导率剩余磁感应强度、矫顽力及相对磁导率 。磁性材料通常用作磁导体、永久磁铁和特殊磁性磁性材料通常用作磁导体、永久磁铁和特殊磁性元件。用途不同，需要材料的磁特性参数不同。元件。用途不同，需要材料的磁特性参数不同。通常根据材料的基本磁特性参数将磁性材料分成通常根据材料的基本磁特性参数将磁性材料分成两大类别：软磁性材料和硬磁性材料。两大类别：软磁性材料和硬磁性材料。l 软磁性材料：磁导率软磁性材料：磁导率u u高，骄顽力小，磁滞回线长，高，骄顽力小，磁滞回线长，包围的面积小包围的面积小。一般强磁选机选用

6、工程纯铁作铁。一般强磁选机选用工程纯铁作铁芯、磁轭和磁极头。导磁不锈钢作磁感应介质；芯、磁轭和磁极头。导磁不锈钢作磁感应介质；中磁场或弱磁场选用低碳钢。中磁场或弱磁场选用低碳钢。l 硬磁性材料硬磁性材料：硬磁性材料的基本特征是在工作空硬磁性材料的基本特征是在工作空间能够产生很大的磁场能。间能够产生很大的磁场能。骄顽力很大。通常以骄顽力很大。通常以骄顽力的大小作为判断材料磁硬度的依据骄顽力的大小作为判断材料磁硬度的依据。硬磁硬磁性材料主要用于强磁设备磁源上产生磁场。性材料主要用于强磁设备磁源上产生磁场。含有稀土元素的永磁材料，其磁能积要比铁氧含有稀土元素的永磁材料，其磁能积要比铁氧体和常用合金磁

7、体高得多，已可用作永磁强磁选机体和常用合金磁体高得多，已可用作永磁强磁选机的磁源材料。的磁源材料。永磁体采用的磁性材料为硬磁性材料，具有的永磁体采用的磁性材料为硬磁性材料，具有的剩余磁感剩余磁感BrBr高、矫顽力高、矫顽力HcHc大，这两者也就决定了单大，这两者也就决定了单位体积的磁能积（位体积的磁能积（BHBH）maxmax大。剩余磁感大。剩余磁感BrBr值表征值表征提供永磁体磁感应强度的能力，矫顽力提供永磁体磁感应强度的能力，矫顽力HcHc值表征保值表征保持磁感应强度不衰减的能力。持磁感应强度不衰减的能力。5.25.2磁选机的磁系磁选机的磁系 根据磁系中磁极的配置方式，根据磁系中磁极的配置

8、方式，可将磁系分成开放磁系和闭可将磁系分成开放磁系和闭合磁系。合磁系。1 1）开放磁系）开放磁系 所谓开放磁系是指磁极在同所谓开放磁系是指磁极在同一侧作相邻配置且磁极之间一侧作相邻配置且磁极之间无感应磁介质的磁系。按磁无感应磁介质的磁系。按磁极的排列方式分为曲面磁系极的排列方式分为曲面磁系和平面磁系两种。和平面磁系两种。开放磁系磁路长、磁阻大，开放磁系磁路长、磁阻大，漏磁多，产生的磁场强度低。漏磁多，产生的磁场强度低。开放磁系磁场中任意一点（x，y）的磁场强度为：xlecyxpsin0-H=Hxlecyypcos0-H=H2 2）闭合磁系）闭合磁系 闭合磁系是闭合磁系是磁极作相对配置的磁极作相对配置的磁系。分选空间即磁系。分选空间即为磁极间的空气隙。通常空气隙较小，磁通通过为磁极间的空气隙。通常空气隙较小，磁通通过空气隙的空气隙的磁阻小，漏磁少磁阻小，漏磁少，故分选空间具有较强，故分选空间具有较强的磁场，用于分选较弱磁性矿物的强磁选机。的磁场，用于分选较弱磁性矿物的强磁选机。在闭合磁系中，一种是具有一定形状的单层感应在闭合磁系中，一种是具有一定形状的单层感应磁极与原磁极构成闭路的磁系，一种是相对磁极磁极与原磁极构成闭路的磁系，一种是相对磁极间装有特殊形状的铁磁介质的磁系。间装有特殊形状的铁磁介质的磁系。