1、磁選機鐵氧體永磁材(cái)料的特性
磁選機所用鐵(tiě)氧體(tǐ)永磁材料是金屬氧化物的陶瓷材料,晶體結構(gòu)屬於(yú)單軸(zhóu)六角晶係。鐵氧體材料的(de)優(yōu)點是具有相當高的矯頑力(lì),故適(shì)用於退磁場較高的條件使用。鐵氧體的電阻率比金屬(shǔ)磁性材料高得多,所(suǒ)以(yǐ)在高頻條件下也可(kě)使用。盡管它*大(dà)磁能積(jī)不大,但是*大恢複磁能積卻很大,因此也適用於做動(dòng)態條件下的(de)磁選機永磁(cí)磁係。
鐵氧(yǎng)體(tǐ)的另一特點是其退磁(cí)曲線的很大一部分接(jiē)近於直線,說明工作穩定。此外,鐵氧體的密度較小,原材料價格(gé)低廉,製造(zào)工(gōng)藝簡單(dān)。采用鐵氧體永磁材料成本和重量小。鐵氧體永磁材料的居(jū)裏溫度為450℃,機械強度和(hé)剛度較大,可直接壓(yā)製(zhì)成型,必(bì)要時也(yě)可磨(mó)削加工。不足之處在(zài)於剩磁不高,Br:0.2-0.4T,磁性參量的溫度穩定性也較差,所以不適(shì)用於環境溫度變化較大的場合。
2、磁選機釹鐵硼永磁材料的特性
稀土永磁材(cái)料是20世(shì)紀60年代出現的新(xīn)型金(jīn)屬(shǔ)永磁材料,迄今(jīn)為止,經過永磁材料專家的幾十年的共同努力,已經形成了具有規模生產和實(shí)用價值的三代稀土永磁(cí)材(cái)料。**代稀土永磁是1:5型SmCo合金;第二代稀土永磁是2:17型SmCo合金,它們均以金屬鈷為基合金;第三代稀土永磁材料是以Nd-Fe-B合金為代表的Fe基(jī)稀土永磁材料。
Fe基稀土永磁材(cái)料是由主相Nd2Fe14B和(hé)少量Nd相、少量富B相等(děng)組成。N38牌號的釹鐵硼材料成分為:約31wt%Nd,約20wt%Dy,約11.3wt%B,約0.3wt%Al,約37.4wt%Fe,稀土元(yuán)素Dy可以增大永磁材料的矯(jiǎo)頑力。當Nd原子和Fe原子分別被不同的R原子和其它金屬原子取代,可發展成多種不同成分的R-Fe-B係永磁體。Nd-Fe-B係永磁材料有以下特點:
(1)磁性能(néng)高。釹鐵硼永磁材料的*大磁能積相當於鐵氧體永磁材(cái)料的5~12倍,鑄造AL-Ni-Co永磁材(cái)料的3~10倍。矯頑力相當於鐵氧體永磁材料的5~10倍,鑄Al-Ni-Co,永磁材料的5~10倍(bèi)。它潛在的磁能(néng)積很大,理論值能夠達到525.4kJ/m3,剩磁Br=1.23T,矯頑力=880kA/m。它能吸(xī)引相當於自身重量640倍的重物,而鐵氧體永磁材料僅能吸引起自身重量(liàng)120倍的重物。Nd-Fe-B係永(yǒng)磁材料的應用有利(lì)於儀器儀表的小型化(軒量化)和輕型化。
(2)Nd-Fe-B係永磁材料以Fe為基體,含量有約30wt%Nd,約20wt%Nd,約20wt%Dy,約11wt%B。不含戰略(luè)金屬Co和Ni。在(zài)稀土礦中,Nd的儲(chǔ)量占第三位,僅次於Ce和La,它(tā)的(de)儲量相當於(yú)Sm的10~16倍(bèi)。
(3)Nd-Fe-B係永磁材料的力(lì)學性能(néng)比SmCo5合金和Al-Ni-Co合(hé)金都好,可進行切削和鑽孔。此(cǐ)外它的密度也比SmCo5合金低(dī)。
不足之處(chù)在於磁選機釹(nǚ)鐵(tiě)硼永磁材料的居裏溫度(dù)較低,溫度穩定性差,化學穩定性也欠佳。但這些(xiē)缺點可以通過調整(zhěng)化學成分等措施得到克服。
隨著釹鐵硼永磁材料的問世(shì)及高性能磁性(xìng)材料的湧現,永磁磁選技術有(yǒu)了(le)很大(dà)發展。目前主(zhǔ)要研究和生產的有永磁筒式磁選機和永磁高梯度磁選機兩種類型,其中永磁(cí)筒式磁移過機中強(qiáng)磁場磁選機設備簡單,分選指(zhǐ)標好,具有很大的推廣應用價(jià)值。
就實際情(qíng)況而言,在300mT以下的磁選(xuǎn)設備中,采用N35或N38組合成磁路,若(ruò)磁體的厚度相同,磁係所產生的磁場強度並無多大差異。在中高場強磁選設備(bèi)所用的磁性材料選擇上,同等條件下,應該選擇Hcj較高一些的磁體,因為Hcj較高的磁體所產生的磁(cí)場作用深度深,在輔助磁極的選擇上,應(yīng)采用Hcj>1333kA/m的(de)材(cái)料,它所起的作用(yòng)是減少空隙處(chù)的漏磁現(xiàn)象,並在(zài)磁極交替處產生輔助磁源,增加磁極交替處的磁(cí)場作(zuò)用(yòng)深度,鑒於輔助磁極在(zài)安(ān)裝時所受的磁場力與它自身的積極相同,在較(jiào)大(dà)的(de)同極性(xìng)的排拆作用下(xià),磁體容易退磁,所以輔助磁(cí)極均采用Hcj較高的磁體。
針對永磁材(cái)料的特點,91黄片研製的永磁高(gāo)梯度磁選機的磁係所選用的磁性材料可有三種組合選擇:①全(quán)部為鐵氧體磁(cí)性(xìng)材料;②全部為釹鐵硼磁性材(cái)料;③有鐵氧體和釹鐵硼材料混(hún)合組成。因所研製的設備主要針對鞍山工弱(ruò)磁性赤鐵礦石,對(duì)磁場強度要求很高,所以選擇全部采用改進了的釹鐵硼永磁材料的磁係組成,這樣既可(kě)以滿(mǎn)足(zú)選別過程對磁場強度的要求,又降低了(le)設備(bèi)成本,使設備的(de)結構變得更為簡單(dān)。具體材料選擇由(yóu)撫(fǔ)順衡德磁(cí)業有限(xiàn)公司提供(gòng)的N40釹鐵硼記(jì)湖(hú)北(běi)材料,外形尺寸85mm×48mm×19mm,磁鋼性能為Br≥1.23T,bHc≥920kA/m,iHc≥970kA/m,[BH]max≥318.4kJ/m3。