幾種磁選設(shè)備磁場(chǎng)強(qiáng)度的測(cè)量方法

樊斌 李寧

摘要：本文介紹了利用高斯計(jì)測(cè)量幾種磁選設(shè)備磁場(chǎng)強(qiáng)度的方法，為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)中磁選設(shè)備磁場(chǎng)強(qiáng)度的測(cè)量提供參考。

關(guān)鍵詞：高斯計(jì);磁選設(shè)備;磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量

1前言

磁選設(shè)備是選別磁性礦物的重要設(shè)備，其磁場(chǎng)強(qiáng)度的高低對(duì)產(chǎn)品指標(biāo)有直接影響，因此應(yīng)定期對(duì)磁選設(shè)備的磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，避免對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)造成影響。本文介紹了利用高斯計(jì)測(cè)量不同磁選設(shè)備磁場(chǎng)強(qiáng)度的方法， 為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)中磁選設(shè)備磁場(chǎng)強(qiáng)度的測(cè)量提供參考。

2高斯計(jì)的介紹

測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度的儀表有高斯計(jì)和磁通計(jì)。高斯計(jì)使用方法簡(jiǎn)單，測(cè)量精度較高，是目前最常用的儀表，因此下面主要介紹用高斯計(jì)測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng) 度。高斯計(jì)的測(cè)量原理基于霍爾效應(yīng)，它將測(cè)量的霍爾電壓放大并轉(zhuǎn)換成特斯拉數(shù)值。高斯計(jì)由表頭和探頭構(gòu)成，探頭內(nèi)裝有半導(dǎo)體薄片，當(dāng)磁力 線沿垂直于半導(dǎo)體片大面的方向穿過，同時(shí)沿長(zhǎng)或?qū)挿较蛲ㄟ^電流，則在 與磁場(chǎng)和電流方向垂直方向的兩個(gè)端面上產(chǎn)生電壓，這個(gè)現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。當(dāng)電流恒定時(shí)，電壓與磁場(chǎng)的強(qiáng)度成正比，測(cè)出電壓，經(jīng)轉(zhuǎn)換，就可以直接讀出探頭所在處的磁場(chǎng)強(qiáng)度值 [1][2]。

3部分磁選設(shè)備的測(cè)磁方法

3.1高梯度立環(huán)磁選機(jī)背景磁場(chǎng)強(qiáng)度的測(cè)量方法

高梯度立環(huán)磁選機(jī)是分選弱磁性礦物的常用設(shè)備。工作原理是在包鐵螺線管所產(chǎn)生的均勻磁場(chǎng)中，設(shè)置鋼棒、鋼板網(wǎng)等聚磁介質(zhì)，使之被磁化后徑向表面產(chǎn)生高度不均勻的磁場(chǎng)，即高梯度的磁化磁場(chǎng)。選礦時(shí)，轉(zhuǎn)環(huán)作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，礦漿從給礦斗給人，沿上鐵輒縫隙流經(jīng)轉(zhuǎn)環(huán)，轉(zhuǎn)環(huán)內(nèi)的磁 介質(zhì)在磁場(chǎng)中被磁化，磁介質(zhì)表面形成高梯度磁場(chǎng)，礦漿中磁性顆粒被吸著在磁介質(zhì)表面，隨轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)被帶至頂部無磁場(chǎng)區(qū)，用沖洗水沖人磁性產(chǎn)品礦斗中，非磁性顆粒沿下鐵輒縫隙流人非磁性產(chǎn)品礦斗中排走 [3]。

高梯度立環(huán)磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度的測(cè)量一般分以下幾個(gè)步驟：

① 高斯計(jì)測(cè)量探頭的固定 提前聯(lián)系當(dāng)班崗位，辦理好安全確認(rèn)單、停電手續(xù)，鑒于立環(huán)機(jī)測(cè)磁需要供電，因此停電只用停轉(zhuǎn)盤的電，線圈用電不能停。利用立環(huán)機(jī)專用扳手將介質(zhì)盒一側(cè)平行的兩盒介質(zhì)盒卸下。用扳手卸下皮帶上的安全罩螺絲，卸下安全罩。

將高斯計(jì)探頭用方形木塊和膠帶等，固定在轉(zhuǎn)環(huán)的分選室寬度方向的中間位置，高斯計(jì)探頭靠近上磁頭表面，探頭平面盡可能垂直測(cè)點(diǎn)到轉(zhuǎn)環(huán)中心的連線。探頭可隨轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)人選礦區(qū)，不發(fā)生與磁頭的碰觸。

木條固定后，將探針的線仔細(xì)地固定在立環(huán)機(jī)介質(zhì)盒和外側(cè)鐵板上， 注意不要將線固定在介質(zhì)盒表面，因?yàn)檫@樣在盤車時(shí)會(huì)將線卡斷。

⑨ 有效測(cè)點(diǎn)布置 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)環(huán)，從人口按轉(zhuǎn)環(huán)分格畫線，根據(jù)進(jìn)人磁系的分格數(shù)確定測(cè)點(diǎn)位置，并對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，一般選取 4 ～ 5 個(gè)點(diǎn)作為有效測(cè)點(diǎn)，如圖 1 所示。

⑧ 背景場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)定 打開高斯計(jì)，在不給磁的情況下，高斯計(jì)顯示為0，若不為 0，可以按下"歸零"按鈕。在操作箱上按下給磁按鈕，將電流調(diào)到立環(huán)機(jī)額定最大電流。待電流穩(wěn)定后，觀察高斯計(jì)讀數(shù)，開始慢慢轉(zhuǎn) 動(dòng)三角帶，仔細(xì)尋找最大點(diǎn)，向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)三角帶，這時(shí)可以明顯看到一個(gè)趨勢(shì)——高斯計(jì)讀數(shù)逐漸增大或是讀數(shù)逐漸減小，根據(jù)這個(gè)趨勢(shì)慢慢調(diào)節(jié)，直到出現(xiàn)一個(gè)峰值，記下讀數(shù)。固定好這個(gè)位置，可以用工具將三角帶固定?。ù艌?chǎng)給定后，雖然轉(zhuǎn)盤已經(jīng)停電，但是在磁場(chǎng)作用下，轉(zhuǎn)盤會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，不固定讀數(shù)就會(huì)出現(xiàn)變化）。逐漸將電流慢慢往下調(diào)，依據(jù)考察的內(nèi)容間隔可以為 100A 或者 200A，記下每個(gè)電流下高斯計(jì)的讀數(shù)。

再將電流調(diào)到立環(huán)機(jī)額定最大電流，慢慢盤動(dòng)轉(zhuǎn)盤，尋找另一個(gè)最大 值，改變電流，記下每一段讀數(shù)，依次情況，尋找 3 ～ 5 個(gè)點(diǎn)，記下每個(gè)點(diǎn)各電流下的場(chǎng)強(qiáng)讀數(shù)。待測(cè)量完成后，關(guān)掉高斯計(jì)，將線圈磁場(chǎng)退去， 慢慢將木條盤出，解下木條和探針線。安排人員安裝卸下介質(zhì)盒。

立環(huán)機(jī)若要卸下全部的介質(zhì)盒，必須對(duì)稱地卸下，防止一邊卸介質(zhì)盒， 力矩發(fā)生變化，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致傷害事故。立環(huán)機(jī)測(cè)磁盤車時(shí)應(yīng)該注意使用 管鉗盤車，立環(huán)給磁后轉(zhuǎn)盤受力會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致三角帶轉(zhuǎn)動(dòng)，用手盤車可能會(huì)將手帶進(jìn)轉(zhuǎn)輪。

平環(huán)強(qiáng)磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度的測(cè)量方法

平環(huán)強(qiáng)磁選機(jī)也是分選弱磁性礦物的常用設(shè)備。工作原理為礦漿由給礦箱經(jīng)管道在給礦點(diǎn)處注人分選室，被轉(zhuǎn)盤攜帶進(jìn)人磁場(chǎng)區(qū)，齒板被磁化，在齒尖處產(chǎn)生不均勻強(qiáng)磁場(chǎng)，非磁性礦料不受磁力，隨礦漿沿齒板間的間 隙漏下，進(jìn)人尾礦接礦斗。礦漿中的磁性礦粒被捕收到齒尖上，齒尖吸住 的磁性礦粒在中礦沖洗水作用下，沖刷掉夾雜的脈石顆粒和部分連生體顆粒，品位得到提高，待隨轉(zhuǎn)盤運(yùn)動(dòng)至磁場(chǎng)區(qū)外的精礦卸礦點(diǎn)時(shí)，在沖洗水的作用下從齒板上卸下流人精礦斗。轉(zhuǎn)盤的兩邊同時(shí)完成上述選別過程。上下兩盤可以完成相同的工作，下盤也可進(jìn)行精選或掃選[3]。

平環(huán)磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度的測(cè)量一般分以下幾個(gè)步驟：

① 有效測(cè)點(diǎn)布置 每個(gè)分選盤的每個(gè) U 形磁輒選 4 處位置，每處位置選取該齒板組的前中后三個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，如圖 4 中"×"所示，共測(cè) 12 個(gè)點(diǎn)。

⑨背景場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)定 將高斯計(jì)探頭直插人兩片齒板的間隙中，探頭測(cè)量片平面平行于齒板面。在額定激磁電流范圍內(nèi)，電流按從高到低或從低到 高取整百依次測(cè)量。在某電流條件下，人工移動(dòng)探頭依次經(jīng)過每一個(gè)測(cè)點(diǎn)，讀取有效測(cè)點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)值的平均值作為該機(jī)該電流條件下的背景場(chǎng)強(qiáng)。改變電流，重復(fù)以上過程，直至測(cè)量完成，然后根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪制勵(lì)磁電流與磁場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系曲線圖，為現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)操作勵(lì)磁電流的調(diào)整提供依據(jù)。

結(jié)語：磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)值測(cè)量完成后，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行整理，對(duì)比設(shè)備出廠時(shí)或者以前的測(cè)量數(shù)據(jù)，看設(shè)備磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)值衰減是否在規(guī)定范圍內(nèi)， 是否滿足工藝要求，不滿足要求的應(yīng)當(dāng)對(duì)勵(lì)磁電流等操作參數(shù)進(jìn)行調(diào)整， 調(diào)整后仍不滿足的應(yīng)當(dāng)對(duì)設(shè)備的磁塊、勵(lì)磁線圈進(jìn)行修復(fù)或更換。

參考文獻(xiàn)：

[1]牛福生. 劉瑞芹. 鄭衛(wèi)民等. 選礦知識(shí)600 問. 冶金工業(yè)出版社.2008 年9 月.

[2]范鵬.于冰.特斯拉計(jì)示值誤差的兩種測(cè)量方法比較.工業(yè)計(jì)量 .2021.31（01）

[3]戴慧新.選礦技術(shù)問答.化學(xué)工業(yè)出版社 .2007 年 6 月 .

作者簡(jiǎn)介：樊斌（1991-）男，漢族，甘肅永昌人，助理工程師，現(xiàn)從事選礦技術(shù)方面工作。