1 永磁強磁選機磁系結構特點
磁系結構決定磁場分布特性，磁場特性包含磁場強度（磁感應強度）、磁場梯度（深度）、磁場方向等，合理、有效的磁系結構是磁選機設計的核心。
1.1 磁系結構
筒式強磁選機磁系設置在筒體內部，具有維護簡便，使用壽命長的特點。目前，在筒式磁選設備中的常用的磁系為開放式磁系，常規磁系磁極極性沿磁系圓周方向N、S極交替，或沿軸向N、S級交替。這種磁系磁場分布特點是，磁場作用深度大，磁感應強度值高，適用于強磁性礦物分選，目前工業應用的磁感應強度均值約最高達700 mT。
另一種典型磁系結構是擠壓磁系，N極與N極、S極對S極對極布置，這種磁系磁場通過磁極間的導磁介質將磁場強行擠壓到空氣中，之后再形成磁系回路，在導磁介質對應的位置形成強磁場區域。磁場強度值遠遠高于常規開放式磁系，磁系表面磁感應強度可達1T以上。同時擠壓磁系沿圓周方向極性不變，沒有磁翻滾現象，減少了磁性物的流失，適用于對弱磁性礦物的分選。
對赤鐵礦、褐鐵礦等弱磁性礦石進行粗顆粒預選時，所需的磁感應強度在0.8 T以上，同時需要一定的磁場深度。常規磁系受結構限制，無法提供足夠的磁場強度，不適于對弱磁性礦物的選別。
1.2 磁場模擬
永磁輥式強磁選機和永磁擠壓筒式磁選機的磁系結構基本相同，均是采用兩個同極性的磁極擠壓在一起，使磁力線沿著兩者之間的導磁板傳遞出去，形成N、S極沿軸向交替的磁系形式。導磁介質上的磁通密度很大，在其兩端產生比較高的磁場，磁系結構如圖1所示。
傳統兩面擠壓磁系結構中，由于導磁介質的兩端均處于開放狀態，磁力線從兩端同時發散出去，在磁系內外均形成較強磁場。如圖2所示。
兩面擠壓磁系內外磁場分布特性相似，磁系近表（5 mm處）值較高，可達1T以上，不過磁場衰減較快，15 mm處接近500 mT，磁場高值降幅已達50%，50 mm處已經較低，約40mT左右，如圖3所 ’示。由于擠壓磁系近高遠低、衰減快的特點，決定了 2該種磁系主要利用近表磁場進行分選，分選空間小，分選顆粒粒度小。
兩面擠壓磁系結構中，由于導磁介質的兩端均處于開放狀態，磁力線從兩端同時發散出去，這就降低了導磁板一端的磁場強度，使筒體或輥體表面的磁場降低，而且降低了磁場的作用深度。永磁強磁選機：
2 永磁強磁選機的磁系優化
擠壓磁系只有具備足夠的磁感應強度和較高的磁場作用深度，才能滿足大顆粒礦石的分選要求。為了提高磁感應強度，在上述的雙面擠壓磁系結構中，導磁板對磁路的形成起到重要的作用，導磁板構成了磁力線的主要通道，所以要想調節擠壓磁系表面的磁場特性，可以先從導磁板結構人手。
在傳統磁系結構的基礎上，將導磁板的位置及尺寸進行調整，導磁板與磁極在磁系外表面仍然對齊，降低導磁板徑向尺寸，如圖4。觀察該磁系的磁場分布情況，可見內部磁感應強度有所降低，外部磁感應強度得到了提高，如圖5所示。這說明，改變導磁板結構可以有效提高磁系表面的磁感應強度。
2.1 磁極徑向尺寸分析
調整后擠壓磁系與常規擠壓磁系相比，調整了導磁板尺寸與導磁板配合，通過導磁板向磁系外發射磁力線。導磁板的結構直接關系到擠壓空間磁力線的傳導效果。
為了探索導磁板尺寸對磁系磁場的影響因素，假設一種磁系參數結構，為了滿足粗粒分選要求，設定導磁板厚度為較大值，然后對不同導磁板尺寸磁系進行模擬，得到了相應的磁場變化曲線，如圖6。
由圖6可見，隨著導磁板尺寸風的遞增，磁系5mm處磁感應強度依次遞增，導磁板尺寸約45 mm時，磁感應強度最高。從50 - 80 mm，磁感應強度呈下降趨勢，下降趨勢小于曲線上升趨勢。也就是當震磁系尺寸H1:H=0.5-0.65時磁感應強度較高。初步分析產生這種現象原因，主要是因為，當導磁板尺寸Hi較小時，傳導磁力線的導磁介質較小，降低了主磁極擠壓磁場磁能的集中擴散，導致磁系表面磁場較弱，當H1處于合理尺寸時，有利于主磁極磁力線的傳導，磁感應強度達到最大值。
在主磁極尺寸和導磁板寬度相同的情況下，對比常規擠壓磁系與調整后擠壓磁系磁場特性，調整后磁系磁感應強度最大值提高了11.1%。在磁系表面10 mm處，磁感應強度提高了5.3%，如圖7所示。
2.2 磁極厚度比例分析
主磁極參數是影響三面擠壓磁系磁場特性的重要因素。直接影響磁系磁感應強度和磁場作用深度。固定導磁板的位置，對主磁極的厚度w參數進行分析，設定W不變，改變導磁板F真，設置 W真：Ⅳ等于1：3、1：4、1：5的三種磁系，對其分別進行分析。
由于主磁極徑向尺寸H僅會影響磁系實際磁場的強度水平，要分析其厚度規律，可以預先設定尺寸刀，值。上節中分析到H1:H=0.5-0.65時，磁感應強度值較高，因此設定H1= 50，見表 1。
對三種磁系進行仿真模擬，分別獲得磁場衰減曲線，并進行對比，如圖8所示。0-10 mm范圍內，磁感應強度從大到小依次為：1:5磁系，1：4磁系，1：3磁系，即 1：5磁系表面以及近表面區域磁感應強度較高，說明主磁極與導磁板厚度之比較大時，對磁感應強度的提高作用明顯。10 - 80 mm，磁感應強度從大到小依次為1：3磁系、l：4磁系、1:5磁系，此種順序與0-10 mm范圍內情況相反，說明主磁極與導磁板厚度之比較大時雖然能夠提高磁系近表區域磁感應強度，但是距離磁系較遠區域磁感應強度不易提高，即該種比例磁系，磁場作用深度較差。1：3磁系雖然具有較好的磁場深度，不過磁系近表區域磁感應強度較之其它兩種磁系均較低，例如5 mm處磁感應強度小于1T，不利于粗粒級弱磁性礦的分選。
總體來看，當w1：w=1：4時，磁系磁場分布情況較好，此種磁極配比磁系，不僅距離磁系5 mm處磁感應強度大于1T，同時具有較高的磁場梯度值和較好的磁場作用深度。
2.3 周向N.S極交替磁系方案
通過分析，新型擠壓磁系具有較好的磁場分布特性，可以將新型擠壓磁系結構應用在周向N、S極交替磁系上，如圖9。與軸向N、s極交替磁系相比，整體磁感應強度略有降低，不過仍然具有較高的磁場強度和磁場作用深度，比傳統兩面擠壓磁系高2%，提高幅度降低是因為周向N、S極交替磁系磁力線發散所致，如圖10。同時5 mm處場強接近1T，滿足弱磁性礦分選對磁場強度的要求，不過實際應用效果有待進一步試驗驗證。
3 結論
1)傳統擠壓磁系結構中，導磁板是磁系的關鍵組成部件，主磁極通過導磁板向內外發散磁力線，使磁系內外均形成較強磁場分布，這種磁場分布特性造成了磁能的浪費，不利于對礦石的分選。通過調整導磁板尺寸設計了新型擠壓磁系，該磁系提高了磁能利用率，可以有效提高外側磁場強度和磁場作用深度，在主磁極規格和導磁板寬度相同的情況下，通過計算機磁場仿真模擬，調整導磁板，磁系磁感應強度最大值提高了11.1%。在磁系表面 10 mm處，磁通密度提高了5. 3%。
2)為了探討磁極尺寸配比問題，對新型磁系導磁板徑向尺寸和磁極厚度比例分別進行了多條件仿真模擬，結果證明當導磁板與主磁極徑向尺寸比為0.5-0.65時，磁感應強度值較高，導磁板與主磁極寬度比為1:4時，具有較好的磁場分布特性。
3)將新型擠壓磁系結構運用在周向N、S極交替磁系上，與軸向交替磁系相比，磁感應強度略有降低，但磁場分布特性仍較好，其應用效果有待驗證。
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