基于COMSOL Mutiphysics的履带式磁选机平面磁系磁场仿真与参数优化

程志勇，卢东方，薛子兴，李旭东，褚浩然，刘剑军，刘振强，陈福林

(1.中南大学资源加工与生物工程学院，湖南长沙，410083；2.攀钢集团研究院有限公司，四川攀枝花，617000)

磁选是在不均匀磁场中利用矿物之间的磁性差异，使不同矿物实现分离的一种矿物加工方法，在当今矿业领域和其他领域占有重要地位[1-2]。根据不同的励磁方式，磁选机可分为电磁磁选机和永磁磁选机[3-4]。由于永磁磁选机具有结构简单、磁场稳定持久、运行成本低、节能环保等特点[5]，近年来越来越受到研究人员的关注。磁选机的永磁化是近年磁选机的主要发展方向之一[6]。磁系结构决定磁场分布特性，磁场分布特性包括磁场强度(磁感应强度)、磁场梯度和磁场方向等参数，合理、有效的磁系结构是永磁磁选机设计的核心[7-8]，所以，对磁系结构的研究和分析显得尤为重要。履带式永磁磁选机是一种广泛使用的永磁式磁选机，履带式磁选机的入选粒度范围较广，因此，要求磁场具有较高的表面磁感应强度、较大的磁场作用深度和磁场梯度[9-10]。为了提高履带式磁选机的磁感应强度和磁场梯度，以广泛运用于履带式磁选机的磁系优化为研究目标，设计不同结构的平面磁系，并对它们的磁场特性进行对比，从而获得具有更好磁场分布特征的平面磁系。目前，磁系设计的方法主要是运用经验公式理论计算与模型测试相结合的方式，其存在的问题是复杂磁场难以计算、模型制作和测试过程较复杂、成本高、周期长、无法进行细节描述等[11]。……