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磁铁矿选矿设备中磁性矿粒所受的各种力的作用分析

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   磁性矿粒在磁铁矿选矿设备斜环高梯度磁选机分选过程中,受到多种力的作用,如磁力、流体推动力、重力、摩擦力等。下面以球形矿粒为例,分析和估算各种作用力的大小。
   1、有效重力
半径为R的球形矿粒在矿浆中所受的有效重力为:
G有效=4π/3R3(δ-ρ)g
   2、摩擦力
当斜环磁选机的倾斜角度为θ时,在磁场区矿粒与磁介质之间的摩擦力为:
Ff=f·(Fm+G有效·cosθ)
   3、磁介质对矿粒的磁力
假设磁介质为圆柱形导磁不锈钢材料的棒介质,则1个位于磁介质附近且半径为R的球形矿粒所受的磁力为:Fm=8π/3μ0KR3H02(1+a2/r2)a2/r3
   4、流体推动力
在斜环磁选机中,假设矿粒在矿浆中所受的流体推动力服从斯托克斯公式,矿浆可近似认为是沿倾角为θ的斜槽运动,其流速与倾斜角度的正弦成正比,新型斜环永磁高梯度磁选机的研发。则斯托克斯阻力为:
F斯=6πμR(νsinθ)
   除以上4种力作用之外,矿粒还要受到其他力的作用,如离心力、矿粒之间的磁吸引力、同质和异质矿粒间的静电力和范德华力等等。矿粒之间的这些力在颗粒极微细情况下才比较显著,故在此不予考虑。
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