球形介质的磁场特性(magnetic fieId characteristics of ball matices)

球形磁介质周围磁场的分布规律。单个球形介质的磁场特性用下述方法确定，即将一半径为r₀的球形磁介质置于磁感应强度为B₀的均匀背景磁场中(图1)。设球形介质内的磁导率为μ₁，球介质外的磁导率为μ₂，μ₂=μ₀(空气的导磁率)，φ₁、φ₂分别表示球内外的磁位函数，磁场中某点所具有的磁势能称为磁位。因为球内外没有电流存在，是无源无旋场，故其磁位应满足拉普拉斯方程，用分离变量法解拉普拉斯方程，得球介质外距球表面r处的磁感应强度为

图1单球磁介质外磁感应强度计算图

两个球介质的磁场特性可用下述数学方法确定。将半径为r的铁球置于极距为l的两平面磁极中间(图2)，磁系的磁势，即安匝数，为IN，垂直于球心连线距球心x处平面上的磁感应强度为

图2双球磁介质问磁感应强度计算图

r-球介质半径；x-距球心的距离

式中K=μ₁/μ₂；      ；       μ₁为铁球的磁导率；μ₂为空气磁导率。磁场梯度(gradB_x)为

当x=r时，r区段上的平均磁场力为

由上式看出，球径小，磁场力大，有利于分选弱磁性矿粒；但球径小，球间间隙小，矿粒容易堵塞。球形介质主要用于湿式立环强磁场磁选机。给矿最大粒度与球径的关系为d_max=(1/2～1/3)d

式中d为球问通道内径，它的大小与球径有关，球径随给矿粒度的增大而增大。实际磁选机分选区内的球介质是多个的，排列较复杂，很难用理论计算来确定多个球间磁感应强度的变化规律。