煤粉永磁強磁濾器的研究.pdf

1、“富煤貧油少氣”的資源稟賦特性和燃燒作為煤炭最主要的利用形式,致使我國成為典型的煤煙型大氣污染國家;干式強磁選技術是一項源頭控制技術,無污染、成本低,被認為是有效緩解我國煤煙型大氣污染的理想途徑。永磁磁選在節(jié)能降耗方面優(yōu)勢巨大,但將煤粉干式磁選與永磁磁選結合開展煤粉脫硫相關的研究還不多,目前國內外尚未出現(xiàn)針對煤粉中黃鐵礦等極弱磁性粉體為分選對象的磁選設備,本文利用MagNet軟件進行了煤粉干式永磁強磁選機的相關研究。首先對典型永磁磁系的

2、進行理論研究,在此基礎上采用擠壓導磁、鎧裝聚磁等手段的多面擠壓技術把不同磁化方向和規(guī)格的NdFeB磁體優(yōu)化組合,提出了多面擠壓的永磁磁系,為其設計了專用裝配器具并制作了樣機,且采用樣機進行了分選實驗,進而采用MagNet軟件對這種磁系進行了研究,提出了一種最優(yōu)的結構參數(shù)配置。研究結果表明:MagNet軟件數(shù)值計算結果可信,其為磁系設計和優(yōu)化提供了一種有效手段。磁系設計及優(yōu)化配置時可通過采用擠壓和磁鎧裝技術來提高磁場強度,應優(yōu)先采用閉合磁

3、系結構,同時注意構建分選空間時使磁性顆粒在橫向上受力大于縱向方向上的力。全新的高場強永磁磁濾器樣機煤粉干式分選實驗效果明顯,在粒度級為0.074~0.15mm時精煤產率高達95.61％,脫硫率和脫灰率分別達44%、43%,分選效果基本與重力分選和電磁濕選相當,為煤粉永磁干式磁選脫硫降灰技術的研究提供了實驗基礎。為進一步深入了解這種新型磁系的磁場特性,建立了磁場數(shù)值解的相應能量泛函,MagNet模擬表明擠壓軟鐵導磁和磁體鎧裝聚磁效果顯著,

4、分選區(qū)域內磁場強度明顯提高;在軟鐵厚度為4mm、環(huán)徑比(環(huán)形磁體外徑與內徑之比)為10/3、分選空間為φ29.2mm時,模擬最大磁感應強度可達3.298T,而最高平均磁場強度可達1.5T(實測值為1.3T),證明磁路設計基本合理。磁系結構參數(shù)優(yōu)化表明軟鐵與環(huán)形磁體厚度比對磁系的磁場強度影響很大,在1:20至1:4范圍內,磁感應強度隨著比值的增加先增大而后減小,軟鐵與磁體的厚度比存在最佳比例關系。而環(huán)徑比對磁場強度變化影響很小。軟鐵伸出長