干式预选磁选机的电磁仿真分析与冷却结构设计

我国有大量中低品位钒钛磁铁矿资源,随着资源综合利用以及绿色节能可持续发展带来的节能降耗要求,对入磨铁矿石的品位要求越来越高.在钒钛磁铁矿干式预选工艺中,磁选机是分选的核心设备.永磁磁选机以其体积小、磁性能强作为优势,但稀土钕铁硼磁材价格不断上涨,磁滚筒成本大幅提升.同时,长时间工作后,永磁磁选机的磁场容易衰退,造成干式预选效果不佳.电磁磁选机以成本低、不退磁为优势,但工作时发热量大,温度过高,影响磁选机性能和使用年限.对直径1.5 m的永磁滚筒磁选机和电磁选机分别进行电磁有限元计算,分析得出冷态时电磁磁选机比永磁滚筒性能高出10％,然而热态时电磁滚筒性能迅速下降,相较冷态下的磁感应强度降低了26％,磁场力密度数值下降50％,严重影响分选效果.因此,作为替代永磁滚筒的方案,需提高电磁磁选机的热态性能,为此,提出一种新型的板式电磁磁选机.为提高散热效果与减小体积,线圈采用阳极氧化铝绝缘与扁铝线相结合的方式;新型冷却板结构与激磁线圈相贴近,形成一个整体,板内导入变压器油吸收线圈热量,将热量带至散热器,大幅度降低线圈热量.利用有限元对磁选机激磁线圈的热场进行仿真,激磁线圈在安装冷却板后热态工作温度为70℃.该板式结构的电磁磁选机热态性能大幅提升,在工作范围内磁感应强度达到永磁机的90％以上.最后通过试验验证磁选机的温升分布以及热态电磁性能,得到了较为理想的数据.