煤粉永磁強(qiáng)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(guó)成為典型的煤煙型大氣污染國(guó)家;干式強(qiáng)磁選技術(shù)是一項(xiàng)源頭控制技術(shù),無(wú)污染、成本低,被認(rèn)為是有效緩解我國(guó)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(shì)巨大,但將煤粉干式磁選與永磁磁選結(jié)合開(kāi)展煤粉脫硫相關(guān)的研究還不多,目前國(guó)內(nèi)外尚未出現(xiàn)針對(duì)煤粉中黃鐵礦等極弱磁性粉體為分選對(duì)象的磁選設(shè)備,本文利用MagNet軟件進(jìn)行了煤粉干式永磁強(qiáng)磁選機(jī)的相關(guān)研究。首先對(duì)典型永磁磁系的

2、進(jìn)行理論研究,在此基礎(chǔ)上采用擠壓導(dǎo)磁、鎧裝聚磁等手段的多面擠壓技術(shù)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(shè)計(jì)了專用裝配器具并制作了樣機(jī),且采用樣機(jī)進(jìn)行了分選實(shí)驗(yàn),進(jìn)而采用MagNet軟件對(duì)這種磁系進(jìn)行了研究,提出了一種最優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)配置。研究結(jié)果表明:MagNet軟件數(shù)值計(jì)算結(jié)果可信,其為磁系設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了一種有效手段。磁系設(shè)計(jì)及優(yōu)化配置時(shí)可通過(guò)采用擠壓和磁鎧裝技術(shù)來(lái)提高磁場(chǎng)強(qiáng)度,應(yīng)優(yōu)先采用閉合磁

3、系結(jié)構(gòu),同時(shí)注意構(gòu)建分選空間時(shí)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(chǎng)強(qiáng)永磁磁濾器樣機(jī)煤粉干式分選實(shí)驗(yàn)效果明顯,在粒度級(jí)為0.074~0.15mm時(shí)精煤產(chǎn)率高達(dá)95.61％,脫硫率和脫灰率分別達(dá)44%、43%,分選效果基本與重力分選和電磁濕選相當(dāng),為煤粉永磁干式磁選脫硫降灰技術(shù)的研究提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。為進(jìn)一步深入了解這種新型磁系的磁場(chǎng)特性,建立了磁場(chǎng)數(shù)值解的相應(yīng)能量泛函,MagNet模擬表明擠壓軟鐵導(dǎo)磁和磁體鎧裝聚磁效果顯著,

4、分選區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)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(nèi)徑之比)為10/3、分選空間為φ29.2mm時(shí),模擬最大磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)3.298T,而最高平均磁場(chǎng)強(qiáng)度可達(dá)1.5T(實(shí)測(cè)值為1.3T),證明磁路設(shè)計(jì)基本合理。磁系結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化表明軟鐵與環(huán)形磁體厚度比對(duì)磁系的磁場(chǎng)強(qiáng)度影響很大,在1:20至1:4范圍內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)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(guān)系。而環(huán)徑比對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度變化影響很小。軟鐵伸出長(zhǎng)