红矿(赤铁、褐铁、菱铁矿)磁化焙烧新工艺新技术

红矿（赤铁、褐铁、菱铁矿）磁化焙烧新工艺新技术

一、红矿的磁化焙烧选矿技术及工程

赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿及其共生矿（红矿）属于难选矿，尤其是嵌布粒度细、易泥化的矿石，常规的强磁或强磁－浮选工艺回收率和精矿品位较低，资源浪费严重、精矿质量较差难以满足精料冶炼的要求。工业应用表明：磁化焙烧是一种把难选红矿变为易选磁矿的经济可行的有效法。

1、基本原理：

铁是一种多价态元素，能形成几种氧化物：α-Fe2O3(赤铁矿) 、γ-Fe2O3(磁赤铁矿)、Fe3O4（磁铁矿）、FexO（浮氏体）. 其中只有磁铁矿和磁赤铁矿是强磁性，其余是弱磁性，这取决于他们的结构和各种影响因素。磁铁矿是一种尖晶石型的铁氧体，赤铁矿及浮氏体的晶体结构属斜方晶系，磁化焙烧是矿石加热到一定温度后在相应气氛中进行化学反应的过程，弱磁性矿物（赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿菱锰铁矿及其共生矿）经磁化焙烧后，磁性显著增强，即可通过弱磁选进行有效的分离。

常用的的磁化焙烧法可分为：还原焙烧、中性焙烧、氧化焙烧、氧化还原焙烧和还原氧化焙烧。

我们通过多年的试验研究和工业化实施，解决了磁化焙烧工业应用方面的技术问题，通过磁化焙烧，赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿（及其共生矿）转化为易选的磁铁矿，磁化率可达85～92％，弱磁选回收率可达70～85％、精矿品位61～63％，为这些难选资源的工业应用找到了一条经济、可行的新方法。

2、还原焙烧：

赤铁矿、褐铁矿、高价锰矿石和铁锰矿石在加热到一定温度后，与适量的还原剂相作用，就可使弱磁性的铁矿物转变为磁铁矿，同时锰矿物由高价还原为低价，

常用的还原剂有C、CO、H2等。

Fe2O3+C →Fe3O4+CO

Fe2O3+CO→Fe3O4+CO2

Fe2O3+H2→Fe3O4+H2O

MnO2+CO→MnO+CO2

MnO2+H2→MnO+H2O

褐铁矿在加热脱水后变成赤铁矿后，按上述反应还原成磁铁矿。

3、中性焙烧：

菱铁矿（FeCO3）、菱镁铁矿、菱铁镁矿、等碳酸铁矿石与赤褐铁矿的共生矿在一定焙烧条件也可变成磁铁矿。碳酸锰矿石通过中性焙烧可得到

MnO。

FeCO3→Fe3O4+CO或FeCO3→Fe2O3+CO2

Fe2O3+CO→Fe3O4+CO2

MnCO3→MnO+CO2

4、氧化焙烧：

黄铁矿（FeS2）、高硫锰矿石在氧化气氛下经焙烧可变成磁铁矿。碳酸锰矿石通过中性焙烧可得到MnO。

FeS2 +O2→Fe7O8（磁黄铁矿）+SO2

Fe7O8+O2→Fe3O4+SO2

MnS+O2 →MnO+SO2

5、氧化还原焙烧：

含有菱铁矿、赤铁矿、褐铁矿的铁矿石，在菱铁矿与赤铁矿的比值小于1时，在氧化气氛和一定温度条件下，菱铁矿可先氧化成赤铁矿，然后再在还原气氛中一并还原成磁铁矿。

二、磁化焙烧简介：

常用的还原焙烧装置有回转窑和竖炉。回转窑磁化焙烧使用于粒度范围：15～0mm，竖窑磁化焙烧：+20～-75mm。

回转窑磁化焙烧装置组成如下：定量给料系统、回转窑系统、窑头燃烧系统、配风系统、窑尾除尘系统、自控系统、焙烧矿冷却等。

★各种磁化焙烧的反应过程都是相互影响的可逆过程，若要控制反应过程稳定持续地向生成Fe3O4(磁铁矿)的方向进行、获得满意的磁化焙烧效果，稳定的料相控制、气氛控制和温度场控制是必不可少的。

三、菱褐铁矿磁化焙烧工业应用：

1）菱褐铁矿磁化焙烧年处理量与回转窑规格选择

注：由于矿石性质的不同，焙烧时间都有所不同，通过试验确定，上述配置供参考。

2）新疆阿图什菱褐铁矿：

新疆阿图什某处菱褐铁矿为氧化较为强烈的菱铁矿石，属于弱磁性矿物。矿石中铁主要以高价氧化铁形式赋存在赤(褐)铁矿中，保留着菱铁矿特有的菱形解理，呈半自形一自形晶粒状花岗岩变晶结构。基于该铁矿石的性质，通过磁选、重选、强磁反浮等试验表明，采用传统的磁、重、浮选矿工艺，精矿品位只能达到52％～54％。要达到精矿品位大于60％的目的，必须采用磁化焙烧工艺，将工业生产上不易处理的菱铁矿(FeCO3)或假象赤铁矿(r一Fe2O3)进行磁化焙烧，转化为强磁性的磁铁矿，然后以经济可行的方式进行分选。

阿图什菱铁矿磁化焙烧选矿厂，一期磁化焙烧系统2008年5月建成试生产，经技术人员指导调试，生产已基本正常，二期4套Φ4×60米回转窑磁化焙烧系统正在建设中。一期磁化焙烧磁选生产指标如下表所示：

阿图什菱铁矿磁化焙烧选矿指标

3）陕西大西沟铁矿菱铁矿：

大西沟铁矿属于沉积型菱铁矿，位于陕西省柞水县境内，是我国目前探明储量最大的菱铁矿床，储量约三亿吨。矿石中原生金属矿物主要为菱铁矿，其次为磁铁矿、穆磁铁矿、镜铁矿、黄铁矿等，偶见黄铜矿、方铅矿、磁黄铁矿、毒砂、锆石等。氧化金属矿物主要为褐铁矿，其次有少量的孔雀石、兰铜矿、辉铜矿、胆矾、假象赤铁矿等。非金属矿物主要为绢云母、石英，其次为重晶石、鳞绿泥石、铁白云石、黑云母等，另有少量方解石、鲕状绿泥石、钠长石、电气石、叶腊石、高岭石等。菱铁矿：矿石最主要的铁矿物，在6、7号矿体中约占铁矿物的70%～75%。常呈半自形、它形粒状产出，结晶粒度一般在0.01～0.1mm。2006年8月建成磁化焙烧选矿厂，2007年开始试生产，由于公司性质复杂、有用矿

物堪布粒度细，建厂初期，生产指标不能达到设计要求，经双方技术人员一年的达产调试，2008年生产基本正常。指标如下。

大西沟菱铁矿磁化焙烧选矿生产指标

4）云南玉溪峨山褐铁矿：

峨山褐铁矿磁化焙烧选矿厂设计指标（％）：

5）云南玉溪峨山菱铁矿

玉溪峨山某菱铁矿矿石铁品位为36%左右，属低磷含硫的单一原生菱铁矿矿石。矿石中可供选矿回收的主要组分是铁，其品位达32%。矿石TFe/FeO的比值为0.81，碱性系数(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)=2.50。该精矿主要杂质为碱性脉石，其折算品位高，有害杂质硫、磷含量低，粒度细，焙烧性能好，适于球团矿生产，为高炉炼铁的优质原料。

该矿100万吨/a磁化焙烧选矿厂设计正在进行中。预计2009年10月建厂，2010年5月投产。玉溪某褐铁矿属于低硫磷的单一酸性强氧化铁矿石，储量约5000万吨，铁矿物以褐铁矿和赤铁矿为主，有少量硬锰矿分布；脉石矿物主要是石英，其次为高岭石，少量绢云母和方解石。我们承建的一期40万吨/a磁化焙烧磁选厂，2008年11月开始建设，计划2009年7月投产。

玉溪菱铁矿化学成分分析（%）

矿石中铁的化学物相分析结果（%）

菱铁矿磁化焙烧-磁选设计指标（％）

我们可为用户提供赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿及其共生矿（红矿）的磁化焙烧选矿技术、工程设计、成套装备供应和工程建设全承包等服务。

化学选矿之影响还原焙烧的因素

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 化学选矿之影响还原焙烧的因素 影响还原焙烧的因素较多，归纳起来主要包括以下几个方面的因素: (1)矿石性质。矿石性质主要是指矿物种类、脉石成分及结构状态。这些性质决定了矿石被还原的难易程度。一般而言，具有层状结构的矿石要比致密状、绍状及结核状易于还原。脉石成分以石英为主的矿石，因受热后石英产生晶型转变，体积膨胀而导致矿石的爆裂，增大了矿石的有效反应面积，从而有利于还原反应进行。 (2)矿石的粒度及粒度组成。矿石粒度的大小及其分布对还原过程的主要影响是矿石还原的均匀性。当其他条件不变时，小块矿石比大块矿石先完成还原过程;对于大块矿石来说，表层比中心部位先完成还原过程。因此，为了改善矿石在还原过程中的均匀性，必须降低人炉矿石粒度上限，提高粒度下限。据我国生产实践的经验，认为粒度在20 一75 mm 比较合适。 (3)焙烧温度和气相成分的影响。矿石只有在一定的焙烧温度和气相成分的条件下才能完成还原反应，下面以弱磁性贫铁矿石的磁化焙烧为例进行说明。在实践中贫赤铁矿磁化焙烧温库下限是450`C，上限700 一800%。炉内还原气体的成分应选定P(C02)/V(CO)比值不小于1. 温度过高时，会导致弱磁性的富氏体(FeO 溶于Fe3O,中的低熔点熔体)和硅酸铁(Fee SiO4 )的生成。因为无论是高温造成的炉料软化或是过还原生成的硅酸铁熔体，都会钻附在炉壁或附属装丑上，影响炉料正常运行。若温度过低时，如在250 一300℃以下，虽然赤铁矿也可以被还原成磁铁矿，且不会产生过还原现象。但是，还原反应的速度很慢，而且低温生成的Fe3O4 磁性较弱，所以生产上是不能采用低温磁化焙烧的。各种矿石的适宜还原温度及气相成分，由于矿石性质、加热方式及还原剂的种类不同而有较大变化，应通过试验最后确

褐铁矿的磁化焙烧新技术

褐铁矿的磁化焙烧新技术 1、褐铁矿开发利用现状 褐铁矿是主要的铁矿物之一，属于含铁矿物的风化产物（Fe2O3·nH2O）。成分不纯，水的含量变化也很大。 由于褐铁矿中的含铁矿物没有磁性，而且含铁矿物在破碎磨矿过程中极易泥化，采用简单的物理选矿方法（比如磁选）金属回收率低，铁精矿品位也很低。即使浮选工艺也几乎不能获得好的结果。 磁化焙烧一弱磁选工艺是处理褐铁矿比较好的技术方案。褐铁矿中的含铁矿物通过磁化焙烧，变成的有磁性的磁铁矿，然后通过磁选就可以获得高品位铁精矿粉，金属回收率也很高。传统上可以实现褐铁矿磁化焙烧的热工设备是回转窑。回转窑磁化焙烧技术存在着投资巨大（年处理50万吨的回转窑工艺投资约9000万元）、操作困难容易结圈以及指标不稳定等缺点。 2、褐铁矿的焙烧过程 褐铁矿在加热条件下焙烧，会发生很复杂的矿物变化。 （1）褐铁矿在低温条件下焙烧，铁矿物变成赤铁矿。 Fe2O3·nH2O =Fe2O3+ nH2O 反应1 （2）含赤铁矿的焙砂在非氧化气氛下继续焙烧，赤铁矿变成磁铁矿。 3Fe2O3+ CO =2Fe3O4+CO2 反应2 （3）含磁铁矿的焙砂在弱还原气氛、温度小于600℃的条件下焙烧，磁铁矿不发生改变。Fe3O4→ Fe3O4 反应3 （4）含磁铁矿的焙砂在弱还原气氛、温度大于600℃的条件下继续焙烧，磁铁矿会变成没有磁性的方铁矿。 Fe3O4＋CO=3FeO+CO2 反应4 3、回转窑焙烧褐铁矿技术 块状褐铁矿在回转窑中在温度大于800℃、弱还原气氛下焙烧，褐铁矿转化为磁铁矿和方铁矿的混合物。通过调节温度和气氛的还原势（CO/(CO+CO2)的比例）可以调节焙砂中磁铁矿的含量。见反应4。 褐铁矿的回转窑焙烧技术具有以下特点： （1）焙烧温度高，大于800℃（如果低于800℃，就不能在回转窑内保持稳定的火焰）。（2）只能使用块矿。 （3）对还原煤和燃烧煤有特殊要求如挥发分、灰熔点、粘结性等。 （4）需要复杂的、笨重的传动系统，投资巨大（某地年处理50万吨的回转窑工艺投资约9000万元）。 （5）效率低下，处理量小。 （6）能耗高，尾气中含有不能回收的CO气体。 （7）操作困难，容易结圈（新疆某地建设的年处理50万吨的回转窑生产线，一直不正常，经常结圈）。 （8）技术指标不稳定。 4、褐铁矿的磁化焙烧新技术 褐铁矿磁化焙烧新技术――内燃式竖炉煤基直接还原技术，是我们发明的一种新的、以煤

铁矿石磁化焙烧技术

铁矿石磁化焙烧技术 为了利用高效的磁力选矿方法分选铁矿石，可以利用磁化焙烧法处理弱磁性铁矿石，使其中弱磁性铁矿物转变成为强磁性铁矿物，再经磁选则能得到较高的选矿指标，由于以磁化焙烧作为磁选前准备作业的焙烧磁选法具有对水质、水温无特殊要求，精矿易于浓缩脱水，精矿烧结强度高的优点，目前此法在我国铁矿选矿中得到很大的应用。 磁化焙烧是矿石加热到一定温度后在相应气氛中进行物理化学反应的过程，经磁化焙烧后，铁矿物的磁性显著增强，脉石矿物磁性则变化不大，如铁锰矿石经磁化焙烧后，其中铁矿物变成强磁性铁矿物，锰矿物的磁性变化不大。因此，各种弱磁性铁矿石或铁锰矿石，经磁化焙烧后便可进行有效的磁选分离。 常用的磁化焙烧方法可以分为：还原焙烧、中性焙烧、氧化焙烧、氧化还原焙烧和还原氧化焙烧等。 还原焙烧 赤铁矿、褐铁矿和铁锰矿石在加热到一定温度后，与适量的还原剂相作用，就可以使弱磁性的赤铁矿转变成为强磁性的磁铁矿。常用的还原剂有C、CO、H2等。赤铁矿与还原剂作用的反应如下： 3Fe2O3+C——-→2Fe3O4+CO 3Fe2O3+CO——-→2Fe3O4+CO2 3Fe2O3+H2——-→2Fe3O4+H2O 褐铁矿在加热到一定温度后开始脱水，变成赤铁矿石，按上述反应被还原成磁铁矿。 还原焙烧一般用还原度表示: R= FeO/TFe*100% 上述公式中FeO------还原焙烧中FeO的含量，100%； TFe------还原焙烧中全铁的含量，100%。 若赤铁矿全部还原成磁铁矿时，还原程度最佳，磁性最强，此时还原度R=42.8%。 中性焙烧 菱铁矿、菱镁铁矿、菱铁镁矿和镁菱铁矿等碳酸铁矿石在不通空气或通入少量空气的情况下加热到一定温度（300---400摄氏度）后，可进行分解，生成磁铁矿。其化学反应如下： 3FeCO3——-→Fe3O4+2CO2+CO

铁磁材料的滞回线和基本磁化曲线实验报告修订稿

铁磁材料的滞回线和基本磁化曲线实验报告 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

南昌大学物理实验报告 课程名称：普通物理实验（2） 实验名称：铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线 学院：专业班级： 学生姓名：学号： 实验地点：座位号： 实验时间： 一、实验目的： 1、掌握用磁滞回线测试仪测绘磁滞回线的方法。 2、了解铁磁材料的磁化规律，用示波器法观察磁滞回线比较两种典型铁磁物质的动态磁化特性。 3、测定样品的磁化特性曲线（B-H曲线），并作μ-H曲线。 4、测绘样品在给定条件下的磁滞回线，估算其磁滞损耗以及相关H C、B R、B M、 H、B的等参量。 二、实验仪器：

TH—MHC型智能磁滞回线测试仪、示波器。 三、实验原理： 1．铁磁材料的磁滞特性 铁磁物质是一种性能特异，用途广泛的材料。铁、钴、镍及其众多合金以及含铁的氧化物（铁氧体）均属铁磁物质。其特性是在外磁场作用下能被强烈磁化，即磁导率μ很高。另一特征是磁滞，铁磁材料的磁滞现象是反复磁化过程中磁场强度H与磁感应强度B之间关系的特性。即磁场作用停止后，铁磁物质仍保留磁化状态，图1为铁磁物质的磁感应强度B与磁场强度H之间的关系曲线。 图中的原点O表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态，即B＝H＝O，当磁场强度H从零开始增加时，磁感应强度B随之从零缓慢上升，如曲线Oa，继之B随H迅速增长，如曲线ab所示，其后B的增长又趋缓慢，并当H增至H S时，B达到饱和值B S这个过程的OabS曲线称为起始磁化曲线。如果在达到饱和状态之后使磁场强度H减小，这时磁感应强度B的值也要减小。图1表明，当磁场从H S逐渐减小至零，磁感应强度B 并不沿起始磁化曲线恢复到“O”点，而是沿另一条新的曲线SR下降，对应的B值比原先的值大，说明铁磁材料的磁化过程是不可逆的过程。比较线段OS和SR可知，H减小B相应也减小，但B的变化滞后于H的变化，这种现象称为磁滞。磁滞的明显特征是当H＝O时，磁感应强度B值并不等于0，而是保留一定大小的剩磁Br。 当磁场反向从0逐渐变至－H D，磁感应强度B消失，说明要消除剩磁，可以施加反向磁场。H D称为矫顽力，它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力，曲线RD称为退磁曲线。 图1还表明，当磁场按H S→O→H C→?H S→O→H D′→H S次序变化，相应的磁感应强度B则沿闭合曲线SRDS′R′D′S变化，可以看出磁感应强度B值的变化总是滞后于磁场强度H的变化，这条闭合曲线称为磁滞回线。当铁磁材料处于交变磁场中时（如变压器中的铁心），将沿磁滞回线反复被磁化→去磁→反向磁化→反向去磁。磁滞是铁磁材料的重要特性之一，研究铁磁材料的磁性就必须知道它的磁滞回线。各种不同铁磁材料有不同的磁滞回线，主要是磁滞回线的宽、窄不同和矫顽力大小不同。 当铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化时将会发热，要消耗额外的能量，因为反复磁化时磁体内分子的状态不断改变，所以分子振动加剧，温度升高。使分子振动加剧的能量是产生磁场的交流电源供给的，并以热的形式从铁磁材料中释放，这种在反复磁化过程中能量的损耗称为磁滞损耗，理论和实践证明，磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比。

红矿(赤铁、褐铁、菱铁矿)磁化焙烧新工艺新技术

红矿（赤铁、褐铁、菱铁矿）磁化焙烧新工艺新技术 一、红矿的磁化焙烧选矿技术及工程 赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿及其共生矿（红矿）属于难选矿，尤其是嵌布粒度细、易泥化的矿石，常规的强磁或强磁－浮选工艺回收率和精矿品位较低，资源浪费严重、精矿质量较差难以满足精料冶炼的要求。工业应用表明：磁化焙烧是一种把难选红矿变为易选磁矿的经济可行的有效法。 1、基本原理： 铁是一种多价态元素，能形成几种氧化物：α-Fe2O3(赤铁矿) 、γ-Fe2O3(磁赤铁矿)、Fe3O4（磁铁矿）、FexO（浮氏体）. 其中只有磁铁矿和磁赤铁矿是强磁性，其余是弱磁性，这取决于他们的结构和各种影响因素。磁铁矿是一种尖晶石型的铁氧体，赤铁矿及浮氏体的晶体结构属斜方晶系，磁化焙烧是矿石加热到一定温度后在相应气氛中进行化学反应的过程，弱磁性矿物（赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿菱锰铁矿及其共生矿）经磁化焙烧后，磁性显著增强，即可通过弱磁选进行有效的分离。 常用的的磁化焙烧法可分为：还原焙烧、中性焙烧、氧化焙烧、氧化还原焙烧和还原氧化焙烧。 我们通过多年的试验研究和工业化实施，解决了磁化焙烧工业应用方面的技术问题，通过磁化焙烧，赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿（及其共生矿）转化为易选的磁铁矿，磁化率可达85～92％，弱磁选回收率可达70～85％、精矿品位61～63％，为这些难选资源的工业应用找到了一条经济、可行的新方法。 2、还原焙烧：

赤铁矿、褐铁矿、高价锰矿石和铁锰矿石在加热到一定温度后，与适量的还原剂相作用，就可使弱磁性的铁矿物转变为磁铁矿，同时锰矿物由高价还原为低价， 常用的还原剂有C、CO、H2等。 Fe2O3+C →Fe3O4+CO Fe2O3+CO→Fe3O4+CO2 Fe2O3+H2→Fe3O4+H2O MnO2+CO→MnO+CO2 MnO2+H2→MnO+H2O 褐铁矿在加热脱水后变成赤铁矿后，按上述反应还原成磁铁矿。 3、中性焙烧： 菱铁矿（FeCO3）、菱镁铁矿、菱铁镁矿、等碳酸铁矿石与赤褐铁矿的共生矿在一定焙烧条件也可变成磁铁矿。碳酸锰矿石通过中性焙烧可得到 MnO。 FeCO3→Fe3O4+CO或FeCO3→Fe2O3+CO2 Fe2O3+CO→Fe3O4+CO2 MnCO3→MnO+CO2 4、氧化焙烧： 黄铁矿（FeS2）、高硫锰矿石在氧化气氛下经焙烧可变成磁铁矿。碳酸锰矿石通过中性焙烧可得到MnO。 FeS2 +O2→Fe7O8（磁黄铁矿）+SO2 Fe7O8+O2→Fe3O4+SO2

铁磁材料的磁性能

铁磁材料的磁性能 1、铁磁性物质的磁化 当把一根铁棒插入通有电流的线圈时，可以发现铁棒能够吸引铁屑，这是由于铁棒被磁化的缘故。所谓磁化是指使原来没有磁性的物质具有磁性的过程。只有铁磁性物质能够被磁化，非铁磁性物质不能被磁化。 铁磁性物质能够被磁化的主要原因是其内部存在大量的磁性小区域，即磁畴。在无外磁场作用时，铁磁物质中磁畴的排列杂乱无章，磁性相互抵消，物质对外界并不显磁性。但是，在外磁场作用下，磁畴将沿着磁场的方向排列，从而产生附加磁场，如图 4.1所示。附加磁场与外磁场叠加在一起，使得总磁场增强。有些铁磁性物质在去掉外磁场后对外仍显磁性，于是它们变成了永久磁铁。 （a）（b） 图4.1铁磁性物质的磁畴 2、磁化曲线 铁磁性物质在外磁场作用下，其内部将产生磁场。表征铁磁性物质内磁感应强度B随外磁场强度H变化的曲线，称为磁化曲线，也称为B-H曲线。如果铁磁性物质从完全无磁的状态进行磁化所得到的磁化曲线称为起始磁化曲线。磁化曲线是非线性的。起始磁化曲线应经过坐标原点，如图4.2所示。

图4.2铁磁性物质的磁化曲线 在磁化曲线起始的Oa段，曲线上升缓慢，这是由于铁磁物质内部磁畴的惯性造成的，这个阶段称为起始磁化阶段。随着H的增大，B也增大，磁化曲线中ab段的变化接近于直线，这是由于大量的磁畴在外磁场作用下沿着磁场的方向排列，附加磁场增强。然后，在bc段，随着H的增大，B也增大，但增大的速度变慢，这是由于铁磁性物质内部只剩下了少数的磁畴。最后，在cd段，由于铁磁性物质几乎全部被磁化，继续增大H，B几乎没有变化，即B达到了饱和值。不同的铁磁性物质具有不同的磁化曲线。 3、磁滞回线 上面介绍的磁化曲线只反映了铁磁性物质在外磁场由零逐渐增强时的磁化过程。但是，在实际使用中，许多铁磁性材料往往工作在大小和方向交替变化的磁场中，这时由于铁磁性物质具有滞后效应和粘滞性，使得B的值不仅与相应的H有关，还与物质之前的磁化状态有关。 实验表明，如果B达到饱和值后，逐渐减小H，这时B并不是沿着图4.2中的磁化曲线减小，而是沿着另一条曲线下降，如图4.3所示的de段。当H减小至零时，B的值不是零，而是Br，Br称为剩磁。 图4.3磁滞回线 为了消除剩磁，必须施加反向的磁场。当反向磁场由零增大到Hc时，B的值为零。Hc 称为矫顽力，它反映了铁磁性物质保持剩磁的能力。继续增大反向磁场，B的值将从零变为负值，即B的方向发生改变，铁磁性物质被反向磁化。反向磁化使B达到饱和值后，减小反向磁场，磁化曲线将沿gk段变化，在k点处H为零。继续增大正向磁场，磁化曲线将沿khd变化。从磁化的整个过程可以看出，B的变化总是落后于H的变化，这种现象称为磁滞现象。磁化过程所形成的闭合的、对称于原点的曲线defgkhd，称为磁滞回线。

铁磁材料(一)

铁磁材料(一) 论文关键词：铁磁材料磁导率磁滞软磁材料硬磁材料矩磁材料 论文摘要：铁磁材料在现代科学技术中得到广泛的应用,随着材料科学的发展,它已成为一种重要的智能材料。本文主要介绍铁磁材料的原理，分类，及其应用；并对三类主要铁磁材料详细介绍，包括软磁材料，硬磁材料，矩磁材料。 引言 随着电力工及电讯技术的兴起，开始使用低碳钢制造电机和变压器，在电话线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁粉。氧化铁。细铁丝等。到20世纪初，研制出了硅钢片代替低碳钢，提高了变压器的效率，降低了损耗。直至现在硅钢片在电力工业用软磁材料中仍居首位。到20年代，无线电技术的兴起，促进了高导磁材料的发展，出现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。从40年代到60年代，是科学技术飞速发展的时期，雷达。电视广播。集成电路的发明等，对软磁材料的要求也更高，生产出了软磁合金薄带及软磁铁氧体材料。进入70年代，随着电讯。自动控制。计算机等行业的发展，研制出了磁头用软磁合金，除了传统的晶态软磁合金外，又兴起了另一类材料—非晶态软磁合金。 铁磁材料是受到外磁场作用时显示很强磁性的材料。例如铁，钴，镍和它们的一些合金，稀土族金属以及一些氧化物都属于铁磁材料，具有明显而特殊的磁性。首先，它们都有很大的磁导率μ；其次，它们都有明显的磁滞效应。 磁导率（magneticpermeability）：表征磁介质磁性的物理量。常用符号μ表示，μ为介质的磁导率，或称绝对磁导率。磁滞----铁磁体在反复磁化的过程中，它的磁感应强度的变化总是滞后于它的磁场强度，这种现象叫磁滞。高磁导率是铁磁材料应用特别广泛的主要原因。磁滞特性使永磁体的制造成为可能，但在许多其他应用中却带来不利影响。当铁磁材料处于交变磁场中时将沿磁滞回线反复被磁化。在反复磁化的过程中要消耗额外的能量，以热的形式从铁磁材料中释放，这种能量损耗称为磁滞损耗，磁滞损耗不仅造成能量的浪费，而且使铁芯的温度升高，导致绝缘材料的老化，所以应尽量减少。 软磁材料（softmagneticmaterial）：具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。软磁材料易于磁化，也易于退磁，广泛用于电工设备和电子设备中。软磁材料在工业中的应用始于19世纪末。软磁材料主要有，以金属软磁材料（以硅钢片，坡莫合金等为代表，包括Fe系，FeSiAl 系和FeGo系等）和铁氧体软磁材料（如MnZn系，NiZn系和MgZn系等）为代表的晶体材料，非晶态软磁合金（主要分为Fe基和Go基两种）以及近年来发展起来的纳米晶软磁合金，如纳米粒状组织软磁合金，纳米结构软磁薄膜和纳米线等等。应用最多的软磁材料是铁硅合金(硅钢片)以及各种软磁铁氧体等。 硬磁材料是指磁化后不易退磁而能长期保留磁性的一种铁氧体材料，也称为永磁材料或恒磁材料。硬磁铁氧体的晶体结构大致是六角晶系磁铅石型，其典型代表是钡铁氧体BaFe12O19。这种材料性能较好，成本较低，不仅可用作电讯器件如录音器、电话机及各种仪表的磁铁，而且在医学、生物和印刷显示等方面也得到了应用。硬磁材料常用来制作各种永久磁铁、扬声器的磁钢和电子电路中的记忆元件等。在电学中硬磁材料的主要作应是产生磁力线，然后让运动的导线切割磁力线，从而产生电流。 磁带录音原理：硬磁性材料被磁化以后，还留有剩磁，剩磁的强弱和方向随磁化时磁性的强弱和方向而定。录音磁带是由带基、粘合剂和磁粉层组成。带基一般采用聚碳酸脂或氯乙烯等制成。磁粉是用剩磁强的r－Fe2O3或CrO2细粉。录音时，是把与声音变化相对应的电流，经过放大后，送到录音磁头的线圈内，使磁头铁芯的缝隙中产生集中的磁场。随着线圈电流的变化，磁场的方向和强度也作相应的变化。当磁带匀速地通过磁头缝隙时，磁场就穿过磁带并使它磁化。由于磁带离开磁头后留有相应的剩磁，其极性和强度与原来的声音相对应。磁带不断移动，声音也就不断地被记录在磁带上。

磁化焙烧原理

C ihUQ beishQO一CIXU0n 磁化焙烧一磁选(magnetizing roasting- 磁化焙烧 megnetic separation)磁化焙烧与磁选的联合处理法。磁化焙烧是在一定温度和气氛下把弱磁性铁矿物(赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿和黄铁矿等)变成 强磁性的磁铁矿或磁性赤铁矿(不Fe203)的过程。是弱磁性矿石在磁选前的准备作业，以便用弱磁场磁选机进行分选。磁化焙烧一磁选技术的分选指标优良，但成本较高。磁化焙烧按原理分为还原焙烧、中性焙烧和氧化焙烧。还原焙烧应用最广。它在500~800℃的还原气氛下进行，焙烧产物是强磁性的Fe30、;若产物在还原气氛下冷却到400℃，再在空气中冷却，则产物是井 Fe203。前者为还原焙烧，后者为还原一氧化焙烧。还原焙烧用的还原剂为固体或气体。固体还原剂如煤粉和焦炭粉;气体还原剂是各种煤气，如高炉煤气、焦炉煤气、发生炉煤气和天然气等。中性焙烧是在不加或少加空气的条件下，把菱铁矿加热到300~400℃，使其分解为磁铁矿。氧化焙烧是在氧化气氛下，将黄铁矿氧化为磁黄铁矿或磁铁矿。为判断磁化焙烧后弱磁性矿物转化为强磁性矿物的程度，采用还原度来度量。还原度是焙烧矿石中的氧化亚铁和全铁含量的百分数 (架只1。。写)。还原完全时还原度为42.8%，小于、TFe/、‘“”厂”沪。一，/J、/。一”“~j/J、浅/J了曰.LJ/。”J’“ 28%时，则表示还原程度不够。磁化焙烧炉有竖炉、回转窑和沸腾炉。中国多采用竖炉，炉子容积一般为50m“，处理能力 15t/h;容积较大的为70m3，处理能力为23t/h。竖炉给矿粒度为75~Zomm，小于Zomm的粉矿不能用竖炉焙烧。回转窑能处理粉矿，但有时容易结瘤。沸腾炉热效率高，还原性能好，能处理3一。mm 粉矿。但粉尘量大，对环境污染较严重。 磁化焙烧是矿石加热到一定温度后在相应的气氛中进行物理化学反应的过程。根据矿石不同，化学反应不同。磁化焙烧按其原理可分为还原焙烧、中性部烧和氧化焙烧等。 1、还原焙烧适用于赤铁矿和褐铁矿。常用的还原剂有C，CO和H2比等。

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线 【实验目的】 1.认识铁磁物质的磁化规律，比较两种典型的铁磁物质的动态磁化特性。 2. 测定样品的基本磁化曲线，作μ －H曲线。 3.测定样品的H D、B r、B S和（H m·B m）等参数。 4.测绘样品的磁滞回线，估算其磁滞损耗。 【实验仪器】 DH4516型磁滞回线实验仪，数字万用表，示波器。 【实验原理】 铁磁物质是一种性能特异，用途广泛的材料。铁、钴、镍及其众多合金以及含铁的氧化物（铁氧体）均 属铁磁物质。其特征是在外磁场作用下能被强烈磁化，故磁导率μ很高。另一特征是磁滞，即磁化场作用停止后，铁磁质仍保留磁化状态，图1为铁磁物质的磁感应强度B与磁化场强度H之间的关系曲线。 图中的原点O表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态，即B＝H＝O，当磁场H从零开始增加时，磁感应强度B随之缓慢上升，如线段oa所示，继之B随H迅速增长，如ab所示，其后B的增长又趋缓慢，并当H 增至H S时，B到达饱和值B S，oabs称为起始磁化曲线。图1表明，当磁场从H S逐渐减小至零，磁感应强度B 并不沿起始磁化曲线恢复到“O”点，而是沿另一条新的曲线SR下降，比较线段OS和SR可知，H减小B 相应也减小，但B的变化滞后于H的变化，这现象称为磁滞，磁滞的明显特征是当H＝O时，B不为零，而保 留剩磁Br。 当磁场反向从O逐渐变至－H D时，磁感应强度B消失，说明要消除剩磁，必须施加反向磁场，H D称 为矫顽力，它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力，线段RD称为退磁曲线。 图1还表明，当磁场按H S→O→H D→-H S→O→H D′→H S次序变化，相应的磁感应强度B则沿闭合曲线SRDS' R'D'S 变化，这闭合曲线称为磁滞回线。所以，当铁磁材料处于交变磁场中时（如变压器中的铁心），将沿磁滞回线反复被磁化→去磁→反向磁化→反向去磁。在此过程中要消耗额外的能量，并以热的形式从铁磁 材料中释放，这种损耗称为磁滞损耗，可以证明，磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比。

赤褐铁矿磁化焙烧矿物组成和物相变化规律

第２６卷第７期２０１４年７月 钢铁研究学报 Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｉｒｏｎ　ａｎｄ　Ｓｔｅｅｌ　 ＲｅｓｅａｒｃｈＶｏｌ．２６，Ｎｏ．７　Ｊｕｌｙ 　２０１４基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１１４４００３ ）作者简介：张汉泉（１９７１—），男，博士，副教授； Ｅ－ｍ ａｉｌ：１３４７７０２２２９６＠１３９．ｃｏｍ； 收稿日期：２０１３－０６－０９赤褐铁矿磁化焙烧矿物组成和物相变化规律 张汉泉，　汪凤玲 （武汉工程大学环境与城市建设学院，湖北武汉４３００７３ ）摘　要：磁化焙烧—磁选工艺是有效处理难选弱磁性氧化铁矿的最有效方法之一，所得到的铁精矿性质与天然磁铁矿性质具有较大的差别。反浮选结果表明，人工磁铁矿和天然磁铁矿在浮选性能方面具有较大的差异，采用ＸＲＤ（Ｘ－ｒａｙ　ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）、显微镜测试技术观察磁化焙烧矿物组成和物相变化，原矿中硅以碎屑石英和硅质泥岩形式存在，焙烧后有部分硅质泥岩，还有部分石英是被铁矿包裹，分布较原矿分散，即磁化焙烧形成的磁铁矿有一定的包裹、充填和浸染现象，具有不完整的晶体结构，分布分散，矿石内部组织结构的不均匀程度增加。原矿有用矿物主要以Ｆｅ２Ｏ３形式存在，脉石矿物主要是石英；焙烧后铁矿物的赋存由Ｆｅ２Ｏ３转变成Ｆｅ３Ｏ４为主，并掺杂Ｆｅ２Ｏ３，ＦｅＯ，Ｆｅ，矿物组成发生变化，矿物不均匀性增强。焙烧物中还出现高铁橄榄石和铁硅酸盐峰，一部分橄榄石和硅酸盐矿物进入反浮选精矿，造成铁损失。关键词：人工磁铁矿；矿物组成；铁橄榄石；非均匀性文献标志码：Ａ 文章编号：１００１－０９６３（２０１４）０７－０００８－ ０４Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｉｎｅｒａｌ　Ｃｏｍｐ ｏｓｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｐｈａｓｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｉｎＨｅｍａｔｉｔｅ　ａｎｄ　Ｌｉｍｏｎｉｔｅ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｏａｓｔｉｎｇ　 ＰｒｏｃｅｓｓＺＨＡＮＧ　Ｈａｎ－ｑｕａｎ，　ＷＡＮＧ　Ｆｅｎｇ －ｌｉｎｇ（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ａｎｄ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ　４３００７３，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍａｇｎｅｔｉｚｉｎｇ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｆｏｌｌｏｗｅｄ　ｂｙ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｏｓｔ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｕｎｉｔ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｆ　ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ　ｉｒｏｎ　ｏｒｅｓ．Ｐｈｙｓｉｃａｌ　ａｎｄ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｍａｇｎｅｔｉｔｅ　ｂｙ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｒｏａｓｔｉｎｇ－ｍａｇｎｅｔｉｃｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｗｈｉｃｈ　ｗａｓ　ｎａｍｅｄ　ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　ｍａｇｎｅｔｉｔｅ　ｗｅｒｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｆｒｏｍ　ｎａｔｕｒａｌ　ｍａｇｎｅｔｉｔｅ．Ｒｅｖｅｒｓｅ　ｆｌｏｔａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｆｌｏｔａｔｉｏｎ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｈａｓ　ｇｒｅａｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　ｍａｇｎｅｔｉｔｅ　ａｎｄ　ｎａｔｕｒａｌ　ｍａｇｎｅｔｉｔｅ，Ｘ－ｒａｙ　ｄｉｆ－ｆｒａｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｗｅｒｅ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｔｏ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｆｌｏｔａｔｉｏｎ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　ｍａｇｎｅｔｉｔｅ　ｂｙｏｂｓｅｒｖｉｎｇ　ｃｈａｎｇｅ　ｉｎ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐｈａｓｅ　ｉｎ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｒｏａｓｔｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｓｉｌｉｃｏｎ　ｏｆ　ｒａｗ　ｏｒｅ　ｅｘｉｓｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅｆｏｒｍ　ｏｆ　ｄｅｔｒｉｔａｌ　ｑｕａｒｔｚ　ａｎｄ　ｓｉｌｉｃｅｏｕｓ　ｍｕｄｓｔｏｎｅ，ｗｈｉｌｅ　ｓｉｌｉｃｏｎ　ｏｆ　ｒｏａｓｔｉｎｇ　ｏｒｅ　ｅｘｉｓｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｏｒｍ　ｏｆ　ｓｉｌｉｃａ　ｑｕａｒｔｚ，ａｎｄｐａｒｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｑｕａｒｔｚ　ｗａｓ　ｃｏａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｉｒｏｎ　ｏｒｅ，ｍｏｒｅ　ｗｉｄｅｌｙ　ｓｐｒｅａｄ　ｔｈａｎ　ｒａｗ　ｏｒｅ，ｉｎｃｏｍｐｌｅｔｅ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｉｓ　ｅｍｅｒｇｅｄ．Ｍｉｎｅｒａｌ　ｐｈａｓｅ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｉｓ　ｃｈａｎｇｅｄ　ａｎｄ　ｉｎｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｙ　ｉｓ　ｅｎｈａｎｃｅｄ　ｉｎ　ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｏｒｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｆｔｅｒ　ｒｏａｓｔｉｎｇ，ｉｒｏｎｍａｉｎｌｙ　ｅｘｉｓｔｅｄ　ｉｎ　ｍａｇｎｅｔｉｔｅ　ａｎｄ　ｍａｇｈｅｍｉｔｅ，ｐｅａｋ　ｏｆ　ｌａｉｈｕｎｉｔｅ　ａｎｄ　ｉｒｏｎ　ｓｉｌｉｃａｔｅ　ａｐｐｅａｒｅｄ　ｉｎ　ｒｏａｓｔｉｎｇ　ｏｒｅ；ｔｈｅｒｅ　ｗｅｒｅｌａｉｈｕｎｉｔｅ，ｑｕａｒｔｚ　ｉｎ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ　ｏｆ　ｒｏａｓｔｉｎｇ　ｏｒｅ，ｑｕａｒｔｚ，ａｎｄ　ｉｎ　ｎａｔｕｒａｌ　ｍａｇｎｅｔｉｔｅ　ｓｉｌｉｃｏｎ　ｅｘｉｓ－ｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｏｒｍ　ｏｆ　ｑｕａｒｔｚ；ｐａｒｔ　ｏｆ　ｑｕａｒｔｚ　ｓｔｉｌｌ　ｅｘｉｓｔｅｄ　ｉｎ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｆｌｏｔａｔｉｏｎ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ，ｐａｒｔ　ｏｆ　ｌａｉｈｕｎｉｔｅ　ａｎｄ　ｉｒｏｎ　ｓｉｌｉ－ｃａｔｅ　ｅｎｔｅｒｅｄ　ｔｈｅ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｆｌｏｔａｔｉｏｎ　 ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ．Ｋｅｙ　 ｗｏｒｄｓ：ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　ｍａｇｎｅｔｉｔｅ；ｍｉｎｅｒａｌ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ；ｌａｉｈｕｎｉｔｅ；ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙ 磁化焙烧—磁选工艺是有效处理难选弱磁性氧 化铁矿的方法之一，通过这种方法得到的磁铁矿物理化学性能与天然存在的磁铁矿具有较大的差别， 称之为人工磁铁矿，其品位在５５％～５８％之间［１－２］ 。 目前广大研究工作者对人工磁铁矿性能进行了大量的研究， 罗立群等研究了氧化铁矿磁化焙烧产品磁

12铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线

实验报告：铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线 一、实验题目: 铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线 二、实验目的: 1认识铁磁物质的磁化规律，比较两种典型的铁磁物质动态磁化特性。 2测定样品的基本磁化曲线，作卩-H曲线。 3计算样品的H=、B r、出和（Hn- B m ）等参数。 4测绘样品的磁滞回线，估算其磁滞损耗。 三、实验原理: 1铁磁材料的磁滞现象 铁磁物质是一种性能特异，用途广泛的材料。铁、钴、镍及其众多合金以及含铁的氧 化物（铁氧体）均属铁磁物质。其特征是在外磁场作用下能被强烈磁化，故磁导率卩很高。 另一特征是磁滞，即磁化场作用停止后，铁磁质仍保留磁化状态，图1为铁磁物质磁感应强 度B与磁化场强度H之间的关系曲线。 图中的原点0表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态，即B=H=0当磁场H从零开始增 加时，磁感应强度B随之缓慢上升，如线段0a所示，继之B随H迅速增长，如ab所示，其后B的增长又趋缓慢，并当H增至H m时，B到达饱和值，0abs称为起始磁化曲线，图1表 明，当磁场从H m逐渐减小至零，磁感应强度B并不沿起始磁化曲线恢复到“ 0 ”点，而是沿 另一条新曲线SR下降，比较线段0S和SR可知，H减小B相应也减小，但B的变化滞后于H

的变化，这现象称为磁滞，磁滞的明显特征是当 4 Bkm 1 TFi ^Hc /~0/ Ho H n B线和磁滞回线当磁场反向从0逐渐变至-H e时，磁感应强度H=0时，B不为零，而保留剩磁Br。 一簇磁滞回线图2同一铁 B消失，说明要消除剩磁，必须施加反向 i

i 磁场，f 称为矫顽力，它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态能力，线段 图1还表明，当磁场按 H 宀H --H m ~ 0^ H e — f 次序变化，相应的磁感 应强度 B 则沿 闭合曲线SRDS R D S 变化，这条闭合曲线称为磁滞回线， 所以，当铁磁材料处于交变磁场 中时（如变压器中的铁心），将沿磁滞回线反复被磁化—去磁—反向磁化—反向去磁。在此 过程中要消耗额外的能量， 并以热的形式从铁磁材料中释放， 这种损耗称为磁滞损耗。 可以 证明，磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比。 应该说明，当初始态为 H=B=O 的铁磁材料，在交变磁场强度由弱到强依次进行磁化， 依次进行磁化，可以得到面积由小到大向外扩张的一簇磁滞回线， 如图2所示。这些磁滞回 线顶点的连线称为铁磁材料的基本磁化曲线，由此可近似确定其磁导率卩 =B/H ,因B 与H 的关系成非线性，故铁磁材料卩的不是常数，而是随 H 而变化（如图3所示）。铁磁材料相 对磁导率可高达数千乃至数万，这一特点是它用途广泛主要原因之一。 图3 铁磁材料与H 的关系 图4不同材料的磁滞回线 可以说磁化曲线和磁滞回线是铁磁材料分类和选用的主要依据，图 4为常见的两种典 型的磁滞回线。其中软磁材料磁滞回线狭长、 矫顽力、剩磁和磁滞损耗均较小，是制造变压 器、电机、和交流磁铁的主要材料。而硬磁材料磁滞回线较宽，矫顽力大，剩磁强，可用来 制造永磁体。 2用示波器观察和测量磁滞回线的实验原理和线路 观察和测量磁滞回线和基本磁化曲线的线路如图五所示。 RD 称为退磁曲线。 待测样品EI 型矽钢片，N 为励磁绕组, N 2为用来测量磁感应强度 B 而设置的绕组。R 为励磁电流取样电阻，设通过 Ni 的交流励磁电流为 i ，根据安培环路定律, L 为样品的平均磁路长度，其中 N i i L U H R ，所以有H NJ LR , 样品的磁化场强 U H

悬浮式磁化焙烧完成工业试验(报道)

1 低品位难选铁矿磁化焙烧技术重大突破 悬浮式闪速磁化焙烧成功完成工业试验 针对低品位难选铁矿石资源和含铁尾矿尾渣资源利用，中国工程院余永富院士2002年首次提出悬浮式闪速磁化焙烧工艺设想。2003年该课题列为国家“十五”重点科技攻关项目。2006年列为国家“十一五”重点科技支撑项目。2008年列为“973”国家重点基础研究发展计划课题。余永富院士带领长沙矿冶研究院和武汉理工大学课题组，完成该技术的基础研究、试验室热态小型试验、半工业试验等。2012年湖南长拓高科冶金有限公司在长沙投资建设5万吨/年悬浮式闪速磁化焙烧工业试验生产线。2013年1～2月投入工业试验生产。原料矿为褐铁矿和菱铁矿（平均铁品位33%），磨细成粉，经多级预热后进入悬浮式闪速磁化焙烧反应炉，矿粉在悬浮状态下快速换热并在几秒钟内完成磁化。生产线投料即达到设计指标：原矿磁化率94～98%；铁精矿品位60±2%；铁回收率94%；设计产量7.5吨/时，稳定产量10吨/时以上。试验生产共运行25天，处理原矿约5000吨，圆满完成悬浮式闪速磁化焙烧工业试验任务。 工业试验生产结果表明，悬浮式闪速磁化焙烧工艺及装备已具备大规模工业生产条件，且展现明显优势：（1）磁化速度快，生产效率高，单炉最大产能可达250万吨/年。（2）磁化反应完全，铁回收率高。与回转窑相比，铁矿资源利用率提高约10个百分点。（3）运行稳定可靠，投料生产几天内即可达到设计产能。（4）原料范围广，块状、粒状、粉状、泥状等原矿或尾矿尾渣都可作为生产原料。（5）占地面积小，建设投资省，比回转窑建设投资减少20～40%。 （6）生产成本低，经济效益显著。原料矿在生产线的加工成本约110元/吨；产品铁精矿粉的生产成本约340元/吨。 悬浮式闪速磁化焙烧技术的规模优势和低成本优势，受到产业界的广泛关注和认同。2013年底，湖北某矿业公司投资建设60万吨/年悬浮式闪速磁化焙烧与磁选生产线，现进入设备安装阶段，计划2014年底投产。另有几家矿业公司正在筹备建设悬浮式闪速磁化焙烧与磁选生产线。 湖南长拓高科冶金有限公司是“悬浮式闪速磁化焙烧专利技术”的持有者及实施方，拥有相关技术专利20余项。余永富院士担任公司名誉董事长、董事、首席科学家。

实验十二 铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线

实验十二 铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线 一、实验目的 1．认识铁磁质的磁化规律，比较两种典型的铁磁质的动态磁特性。 2．测定样品的基本磁化曲线，作μr －H 曲线。 3．测定样品的H D 、B r 、B m 和[H ·B]max 等参数。 4．测绘样品的磁滞回线，估算其磁滞损耗。 二、实验原理 1．铁磁物质及其磁滞曲线 根据介质在磁场中的表现，一般将磁介质分为顺磁质、抗磁质和铁磁质。 设想在真空中（没有磁介质时）有一磁场的磁感应强度是B 0，其大小是B 0，将磁介质放入这个磁场中，若磁介质中的磁感应强度比B 0小一点，那末这个介质是抗磁质；若磁介质中的磁感应强度比B 0大一点，那末这个介质是抗磁质；若磁介质中的磁感应强度比B 0大得多，甚至数百数万倍的增长，那末这个介质是铁磁质。实验表现是铁磁质移近磁极时被吸住，顺磁质稍微有被磁极吸引，而抗磁质反而被磁极稍微推开。 下表是一些材料的相对磁导率，根据相对磁导率很容易区分顺磁质、抗磁质和铁磁质。

铁磁质材料包含铁、钴、镍、某些稀有金属及其众多合金以及它们的许多氧化物的混合物（铁氧体）等。铁磁质是一种性能特异、用途广泛的材料，我们一般情况提到磁介质均指铁磁质。其特征是在外磁场作用下能被强烈磁化，磁导率μ很高；另一特征是磁滞，即磁化场消失后，介质仍保留磁性，即有剩磁。图1为铁磁质的磁感应强度B 与磁化场强度H 之间的关系曲线。 图1 铁磁质的B －H 关系曲线 图2 铁磁质的μ－H 关系曲 S S

线 图1中的原点O表示磁化之前铁磁质处于磁中性状态，即B＝H＝0，当磁场H从零开始增加时，磁感应强度B随之缓慢上升，如线段Oa所示，继之B 随H迅速增长，如ab所示，其后B的增长又趋缓慢，并当H增至H S时，B到达饱和值B S，OabS称为起始磁化曲线。（注意：这里说的饱和值B S，并不是说B的最大值。其实在达到B S后磁感应强度B仍然在随磁化场强度H变化，这时的B－H关系几乎是线性的。定义M＝B/μ0－H为磁化强度，则在B到达饱和值B S后，磁化强度M是几乎不变的，达到饱和磁化强度M S。饱和磁化强度M S以及如图2所示的起始磁导率μI、最大磁导率μM是研究软磁材料的三个重要参量。）当磁场从H S逐渐减小至零，磁感应强度B并不沿起始磁化曲线恢复到O点，而是沿另一条新的曲线SQ下降，比较线段OS和SQ可知，H减小B相应也减小，但B的变化滞后于H的变化，这现象称为磁滞，磁滞的明显特征是当H＝0时，B不为零，而保留剩磁Br。 当磁场反向从O逐渐变至－H C时，磁感应强度B消失，说明要消除剩磁，必须施加反向磁场，H C称为矫顽力，它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力，线段QC称为退磁曲线。当磁场按H S→O→H C→－H S→O→H C→H S次序变化，相应的磁感应强度B则沿闭合曲线SQCS'Q'C'S变化，这闭合曲线称为磁滞回线。 当铁磁材料处于交变磁场中时（如变压器中的铁心），将沿磁滞回线反复被磁化—去磁—反向磁化—反向去磁。在此过程中要消耗额外的能量，并以热的形式从铁磁材料中释放，这种损耗称为磁滞损耗，理论和实践证明，磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比。

5.4 铁磁性物质的磁化

5．4 铁磁性物质的磁化 一、选择题： 1、由铁磁性物质的磁化曲线可知，铁磁性物质的磁导率最大出现在磁化曲线的( ) A．起始段 B．直线段 C．饱和段 D．接近饱和段 2、如图1所示( ) A．(1)材料导磁性能强 B．(2)材料导磁性能强 C．两种材料的导磁性能一样 D．不能确定 3、如图2所示，退磁曲线为图中的（） A．ab B．bc C．cd D: de 图1 图2 4、半导体收音机的铁氧体磁棒是 ( ) A．硬磁性材料 B．软磁性材料 C．矩磁性材料 D．非铁磁性材料 5、下列说法正确的是（） A．电磁铁的铁芯是由软磁材料制成的 B．铁磁材料磁化曲线饱和点的磁导率最大； C．铁磁材料的磁滞回线越宽，说明它在反复磁化过程中的磁滞损耗和涡流损耗大； D．通入线圈中的电流越大，产生的磁场越强 6、电磁铁的铁心在交变电流作用下反复磁化，其内部的磁畴反复翻转，这种由翻转所产生的损耗叫( ) A.铜损 B．涡流损耗 C．磁滞损耗 D．漏磁损耗 7、录音磁头所用铁心材料和录音磁带所用磁性材料分别是( ) A．硬磁材料，软磁材料 B．硬磁材料，矩磁材料 C．软磁材料，矩磁材料 D．软磁材料，硬磁材料 8、适用制造永久磁铁的材料是( ) A．软磁性材料 B．硬磁性材料 C．矩磁性材料 D．顺磁性材料 9、正常工作时，电动机、变压器的铁芯一般工作在磁化曲线的 ( ) A．起始段 B．直线段 C．过渡段 D．饱和段 10、为减小剩磁，电磁线圈的铁心应采用( )。 A．硬磁性材料 B．非磁性材料 C．软磁性材料 D．矩磁性材料 11、铁磁性物质的磁滞损耗与磁滞回线面积的关系是( ) A．磁滞回线包围的面积越大，磁滞损耗也越大 B．磁滞回线包围的面积越小，磁滞损耗越大 C．磁滞回线包围的面积大小与磁滞损耗无关 D．以上答案均不正确 12、如果线圈的匝数和流过它的电流不变，只改变线圈中的媒介质，则线圈内 ( ) A．H不变，B变化 B．H变化，B不变

铁磁材料磁滞回线和基本磁化曲线的测量

实验26 铁磁材料磁滞回线和基本磁化曲线的测量 铁磁性材料分为硬磁材料和软磁材料。软磁材料的矫顽力小于100A/m ，常用于电机、电力变压器的铁芯和电子仪器中各种频率小型变压器的铁芯。铁磁材料的磁化过程和退磁过程中磁感应强度和磁场强度是非线性变化的，磁滞回线和基本磁化曲线是反映软磁材料磁性的重要特性曲线。矫顽力、饱和磁感应强度、剩余磁感应强度、初始磁导率、最大磁导率、磁滞损耗等参数均可以从磁滞回线和基本磁化曲线上获得，这些参数是磁性材料研制、生产和应用的总要依据。采用直流励磁电流产生磁化场对材料样品反复磁化测出的磁滞回线称为静态磁滞回线；采用交变励磁电流产生磁化场对材料样品反复磁化测出的磁滞回线称为动态磁滞回线。本实验利用交变励磁电流产生磁场对不同性能的铁磁材料进行磁化，测绘基本磁化曲线和动态磁滞回线。 【实验目的】 ①了解用示波器显示和观察动态磁滞回线的原理和方法。 ②掌握测绘铁磁材料动态磁滞回线和基本磁化曲线的原理和方法，加深对铁磁材料磁化规律的理解。 ③学会根据磁滞回线确定矫顽力 、剩余磁感应强度 、饱和磁感应强度 、磁滞损耗等磁化参数。 【实验仪器与用具】 FB310型动态磁滞回线实验仪，双踪示波器，导线。 【实验原理】 1．磁性材料的磁化特性及磁滞回线 研究磁性材料的磁化规律时，一般是通过测量磁化场的磁场强度H 与磁感应强度B 之间的关系来进行的。铁磁性材料磁化时，它的磁感应强度B 要随磁场强度H 变化而变化。但是B 与H 之间的函数关系是非常复杂的。主要特点如下： （1）当磁性材料从未磁化状态（H =0且B =0）开始磁化时，B 随H 的增加而非线性增加由此画出的H B 曲线称为起始磁化曲线，如图3.26.1（O-a ）段曲线。起始磁化曲线大致分为三个阶段，第一阶段曲线平缓，第二阶段曲线较陡，第三阶段曲线又趋于平缓。最后当H 增大到一定值m H 后，B 增加十分缓慢或基本不再增加，这时磁化达到饱和状态，称为磁饱和。达到磁饱和时的m H 和s B 分别称为饱和磁场强度和饱和磁感应强度，对应图3.26.1中的a 点。

铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线

铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线 铁磁材料分为硬磁和软磁两类。硬磁材料（如铸钢）的磁滞回线宽，剩磁和矫顽磁力较大（120-20000安/米，甚至更高），因而磁化后，它的磁感应强度能保持，适宜制作永久磁铁。软磁材料（如硅钢片）的磁滞回线窄，矫顽磁力小（一般小于120安/米），但它的磁导率和饱和磁感应强度大，容易磁化和去磁，故常用于制造电机、变压器和电磁铁。可见，铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线是该材料的重要特性，也是设计电磁机构或仪表的依据之 一。通过实验研究这些性质不仅能掌握用示波器观察磁滞回线以及基本磁化曲线的测绘方法，而且能从理论和实际应用上加深对材料磁特性的认识。 一 实验目的 1、 掌握用示波器观察磁滞回线以及基本磁化曲线的测绘方法 2、 观察磁滞现象，加深对铁磁材料主要物理量（如矫顽力、剩磁和磁导率等）的理解。 二 实验原理 (一)起始磁化曲线、基本磁化曲线和磁滞回线 铁磁材料（如铁、镍、钴和其他铁磁合金）具有独特的磁化性质。取一块未磁化的铁磁材料，譬如以外面密绕线圈的钢圆环样品为例。如果流过线圈的磁化电流从零逐渐增大，则钢圆环中的磁感应强度B 随激励磁场强度H 的变化如图1中oa 段所示。这条曲线称为起始磁化曲线。继续增大磁化电流，即增加磁场强度H 时，B 上升很缓慢。如果H 逐渐减小，则B 也相应减小，但并不沿ao 段下降，而是沿另一条曲线ab 下降。 B 随H 变化的全过程如下： 当H 按 O →H m →O →－c H →－H m →O →c H →H m 的顺序变化时， B 相应沿 O →m B →r B →O →－m B →－r B →O →m B 的顺序变化。 将上述变化过程的各点连接起来，就得到一条封闭曲线abcdefa,这条曲线称为磁滞回线。 从图1可以看出： B H B m B r a b －H m f o H C c d H m －H C －B r －B m e 图 1