一種產(chǎn)生梯度弱磁場(chǎng)的線圈磁系的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及線圈磁系技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種產(chǎn)生梯度弱磁場(chǎng)的線圈磁系。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有選礦設(shè)備或者其他領(lǐng)域中很少直接運(yùn)用線圈作為磁系，而是在線圈中屯、添加 聚磁介質(zhì)作為磁極式磁系，利用的是磁系外部，例如電磁鐵，運(yùn)種磁極式磁系產(chǎn)生的磁場(chǎng) 強(qiáng)，但是不能產(chǎn)生所需范圍大，徑向分布均勻的弱磁場(chǎng)。而單組通電線圈在線圈中屯、產(chǎn)生的 磁場(chǎng)，分布范圍廣，有選擇作為所需磁系的前提條件。
[0003] 現(xiàn)有的理論分析電磁場(chǎng)，采用了有限元法來(lái)設(shè)計(jì)線圈磁系，通過(guò)該方法研究表明 單組線圈磁系存在如下Ξ個(gè)方面問(wèn)題：
[0004] 第一，利用單組線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)過(guò)于微弱；同時(shí)單組線圈在空屯、部位產(chǎn)生的磁場(chǎng) 梯度變化過(guò)于單一，徑向磁場(chǎng)強(qiáng)度大小不均勻，制約了設(shè)備大型化和在該領(lǐng)域的應(yīng)用。 陽(yáng)〇化]第二，隨著磁系載體部分（即耐磨中空管道）尺寸變大，設(shè)計(jì)所需管道內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng) 度越大，單組線圈為了產(chǎn)生足夠的磁場(chǎng)強(qiáng)度W滿足條件所需，需要大量的線圈圍繞中屯、材 料繞組，組成應(yīng)數(shù)密集的線圈，運(yùn)導(dǎo)致了磁系徑向所占空間過(guò)大，并且不易散熱。
[0006] 第Ξ，繞組數(shù)量的增加在管道壁面形成了強(qiáng)磁場(chǎng)，容易導(dǎo)致磁性顆粒在壁面聚集， 影響磁性顆粒與非磁性的分離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種產(chǎn)生梯度弱磁場(chǎng) 的線圈磁系。
[0008] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案：
[0009] 一種產(chǎn)生梯度弱磁場(chǎng)的線圈磁系，包括中空管道和繞設(shè)于所述中空管道上的若干 組線圈組，若干組線圈組沿中空管道的軸向依次間隔布置，各線圈組在中空管道的徑向方 向上均繞設(shè)有多層，且沿中空管道一端到另一端的方向線圈組的應(yīng)數(shù)和層數(shù)均逐組增多。
[0010] 上述的線圈磁系，優(yōu)選的，所述線圈磁系施加勵(lì)磁電流后在中空管道內(nèi)產(chǎn)生的磁 場(chǎng)強(qiáng)度小于等于30KA/m。
[0011] 上述的線圈磁系，優(yōu)選的，任意相鄰線圈組的應(yīng)數(shù)比例相同，且所述的應(yīng)數(shù)比例范 圍為0. 1~1。
[0012] 上述的線圈磁系，優(yōu)選的，相鄰線圈組之間的間距為0.01~Im;各線圈組在中空 管道軸向方向上的寬度為0. 01~Im。
[0013] 上述的線圈磁系，優(yōu)選的，所述中空管道為由導(dǎo)電材料制成的耐磨管道，所述耐磨 管道的表面浸涂形成有均勻的絕緣漆層。
[0014] 上述的線圈磁系，優(yōu)選的，相鄰線圈組之間采用非導(dǎo)磁材料固定；各線圈組采用自 粘性漆包線繞成。
[0015] 上述的線圈磁系，優(yōu)選的，所有線圈組與電源相連且電流方向一致。
[0016] 上述的線圈磁系，優(yōu)選的，所有線圈組與電源相連，且任意相鄰線圈組的電流方向 相反。
[0017] 上述的線圈磁系，優(yōu)選的，所有線圈組沿中空管道的軸向依次分為兩個(gè)W上子磁 系；至少一個(gè)子磁系包含有兩組W上線圈組，且該子磁系中的兩組W上線圈組與電源相連， 任意相鄰線圈組的電流方向相反。
[0018] 上述的線圈磁系，優(yōu)選的，所有線圈組依次串聯(lián)連接至同一電源，或者所有線圈組 分為若干個(gè)子磁系，每個(gè)子磁系包含有一組W上線圈組，各子磁系的線圈組分別連接一個(gè) 獨(dú)立的電源；所有線圈組均按同一方向繞中空管道旋繞，且線圈組旋繞的起始端位于靠近 中空管道外壁的底層，線圈組旋繞的終止端位于遠(yuǎn)離中空管道外壁的頂層。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明產(chǎn)生梯度弱磁場(chǎng)的線圈磁系產(chǎn)生的 磁場(chǎng)具有W下磁場(chǎng)特性：
[0020] (1)沿分選腔軸向上的磁場(chǎng)強(qiáng)度，上弱下強(qiáng)，并在磁系周?chē)纬傻沽⑶陕菪托螤畲?場(chǎng)氛圍；
[0021] (2)徑向上磁場(chǎng)強(qiáng)度分布均勻；
[0022] (3)磁場(chǎng)梯度與所受磁場(chǎng)力規(guī)律類(lèi)似，軸向上先增大后減小為零，最后反向急劇增 大到最大值，再急劇減小，反復(fù)多次，形成"波欄起伏"的分選氛圍；
[0023] (4)徑向上磁場(chǎng)梯度變化不明顯。
[0024] 總體而言，本發(fā)明產(chǎn)生梯度弱磁場(chǎng)的線圈磁系組裝簡(jiǎn)單、能夠獲得相對(duì)高強(qiáng)度的 梯度弱磁場(chǎng)，并解決了繞線多造成的一系列問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[00巧]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中線圈磁系的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中線圈磁系的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中線圈磁系軸向上實(shí)測(cè)和仿真的磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)力分布的 折線圖。
[002引圖4為本發(fā)明實(shí)施例中線圈磁系徑向磁場(chǎng)強(qiáng)度分布的折線圖。
[0029] 圖例說(shuō)明：
[0030] 1、中空管道；2、線圈組。
【具體實(shí)施方式】
[0031] W下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0032] 如圖1所示，本發(fā)明的產(chǎn)生梯度弱磁場(chǎng)的線圈磁系，包括中空管道1和緊密繞設(shè)于 中空管道1上的若干組線圈組2,若干組線圈組2沿中空管道1的軸向依次間隔布置，各線 圈組2在中空管道1的徑向方向上均繞設(shè)有多層，且沿中空管道1 一端到另一端的方向線 圈組2的應(yīng)數(shù)和層數(shù)均逐組增多。該線圈磁系在施加勵(lì)磁電流后可形成如下幾個(gè)特征的磁 場(chǎng)：一、在中空管道1的空屯、腔和線圈組2周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生一個(gè)倒立巧螺型背景磁場(chǎng)；二、在中 空管道1的空屯、腔軸向產(chǎn)生的磁場(chǎng)梯度變化小，磁場(chǎng)強(qiáng)度分布均勻；Ξ、徑向磁場(chǎng)梯度大小 先增大后減小為零，最后反向急劇增大到最大值，再急劇減小，反復(fù)多次，形成"波欄起伏" 狀態(tài)。
[0033] 當(dāng)磁性顆粒與非磁性顆粒通過(guò)中空管道2時(shí)，該種特征的磁場(chǎng)使磁性顆粒逐漸向 線圈應(yīng)數(shù)遞增方向富集，其利用選擇性性磁團(tuán)聚，提高了微細(xì)粒磁性礦物的回收率；同時(shí)又 利用顆粒在軸向所受磁場(chǎng)力急劇變化，減少了磁性顆粒與脈石顆粒因磁夾雜導(dǎo)致磁性顆粒 的損失。
[0034] 本實(shí)施例中，線圈磁系施加勵(lì)磁電流后在中空管道1內(nèi)部產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度小于等 于 30KA/m。
[0035] 本實(shí)施例中，任意相鄰線圈組2的應(yīng)數(shù)比例相同，且的應(yīng)數(shù)比例范圍為0. 1~1。相 鄰線圈組2之間的間距為0.01~Im;各線圈組2在中空管道1軸向方向上的寬度為0.01~ Im。
[0036] 本實(shí)施例中，中空管道1為由導(dǎo)電材料制成的耐磨管道，耐磨管道的表面浸涂形 成有均勻的絕緣漆層。相鄰線圈組2之間采用非導(dǎo)磁材料固定；各線圈組2采用自粘性漆 包線繞成。
[0037] 本實(shí)施例中，各線圈組2可W采用W下Ξ種方式通入電流：
[0038] 1、所有線圈組2與電源相連且電流方向一致。
[0039