微细粒高梯度磁选体系的性质和各种相互作用力的复杂性决

了体系颗粒的分散和团聚机理的复杂性。一般的高梯度磁选

中，都需要颗粒能稳定地分散以减少机械夹杂、堵塞的严重性。

近年来，研究分选体系中的颗粒分散和团聚机理，对体系进行强

化分散。

悬浮液的分散和团聚主要受颗粒间相互作用的斥力和引力所

支配，作为颗粒距离函数的总势能变化是衡量悬浮液稳定性的重

要标志。总势能等于或小于零，系统趋于稳定亦即凝聚（或磁凝

聚），大于零表明系统趋于分散状态。

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3.3 螺线管内插入铁芯时的磁场特性

圆柱形螺线管磁系的高梯度磁选机有长线圈和短线圈两种类

。长线圈型实际上就是插入铁芯的铠装螺线管。为了研究它的

场特性，用了两种铁芯，即平铁芯和尖削铁芯。用在 42螺线

上铁芯的形状及尺寸如图7所示。用在 86螺线管上的铁芯

此相似，只是尺寸大些。

对42螺线管铁芯插入深度3cm、86螺线管铁芯插入6cm

的测定结果如图8、图9所示。还做了其他插入深度的测定，

场强度的变化规律相似，只是插入愈深，磁场强度愈高。

由图8和图9的曲线知，插入铁芯后磁场强度有提高，在离

芯端面较近的范围内场强提高较快，磁场梯度也较大，随着离

铁芯端面距离的增加，场强逐步降低而且变成均匀磁场。尖削

芯在端面附近场强和梯度都比平铁芯高，但场强的跌落较快，

为了确定铁铠中的磁路长度LT，需确定铁铠的各部分尺寸。

对于图1所示圆柱形螺线管，其上盖（或下底）厚度可根据磁

连续性原理确定，即

3）

中：Hd———导体所占环状空间的磁场强度；

BT———铁铠内的磁感强度，一般按小于材料的饱和值

选取；

h———铁铠上盖（或下底）厚度。

Hd值在环状空间的内缘等于 Hδ，其由内缘到外缘随着线圈

数的减少而减少，至外缘时，Hd等于零。图 2是根据 86×

70螺线管导体端面上各点场强的测定值绘制的。

根据场强按直线变化的规律，Hd可由下式确定，即