圆筒形包铁和方箱形包铁的重量比较
对于工业型的螺线管高梯度磁选机要有夹紧装置。夹紧装置
有两个作用：一是使线圈的高度得到保证；二是防止线圈因洛仑
兹力作用而导致的在径向方向爆开和轴向方向弹跳，图（2）和图
（3）为带有夹紧装置的螺线管磁体俯视图。其包铁形式分别为圆
筒形和方箱形。如图所示，设圆筒壁的厚度为dr，方箱壁的厚度
为ds，圆筒盖（底）的厚度为mr，方箱盖（底）的厚度为ms，圆筒壁
的高度为hr，方箱壁的高度为hs，线圈产生的总磁通为Φ，电工
纯铁的工作磁通密度为BFe，电工纯铁的密度为ρ，从分选腔中心
到内壁的距离为L。圆筒形包铁的盖、壁、上磁极头、下磁极头、
底的重量分别为Wr1、Wr2、Wr3、Wr4、Wr5方箱形包铁的盖、壁、上
磁极头、下磁极头、底的重量分别为Ws1、Ws2、Ws3、Ws4、Ws5。
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由图1及前述工作原理可知，本机的关键部件及设计重点均
系部分，特别是鞍形线圈部分。在本文以前，高梯度磁选的
设计还没有突破传统的磁路设计范畴。在设计磁系的核心部
——鞍形线圈时，常常用下式确定其磁势，即所需安匝数。
IN=σHδ/0.4π （1）
H———设计要求的场强；
δ———分选空间高度；
σ———漏磁系数。
理论分析可知，σ不仅涉及到漏磁，也与铁铠消耗的磁势有
因而是较广义的漏磁系数，有时也称为放大系数。漏磁系数
确定是很困难的，以前的设计者只能凭经验来选择。然而，σ
系设计中非常关键的一个参数，σ 过小，磁系达不到设计场
σ过大，则会导致制造成本和能耗的增加。
水的流量是水路截面积与水速的乘积，而水速与水压直接有
。水压主要取决于水路中的摩擦损失及水路进出口的局部损
。局部损失一般很小可以忽略，摩擦损失按下式计算。
Pf=f
atm （23）
中 f———摩擦系数，f0.03；
L———水路长度，cm；
d———水路直径，cm；
v———水速，cm/s；
Ws———水路表面功率面密度，W/cm
2
）；
Tw———冷却壁的温度，℃；
Tb———水的温度，℃；
h———水的传热系数。
对于紊流（雷诺数 Re≥4×10
3
）水的传热系数近似由下式
磁选理论及应用
