螺线管高梯度磁选机在我国钢厂废水处理和高岭土的除铁中

得到了工业应用。螺线管高梯度磁选机一般采用长线圈螺线管

体，螺线管磁体主要有两种形式的包铁，一种是圆筒形包铁，

一种是方箱形包铁，对于低场强实验室螺线管高梯度磁选机有

采用圆筒形包铁，这是因为：①圆筒较小，筒壁较薄，易于加

；②激磁电流小，线圈所受的洛仑兹力小，线圈不需要专门的

紧装置。但对于工业型螺线管高梯度磁选机采用哪一种形式的

铁更经济合理，这一问题在国内的磁体设计中还没有得到很好

解决，所以有必要对这两种形式的包铁进行技术、经济比较。

如图6所示的线圈，导体为16×16×4.5的空心铜管，导体

填系数λ =0.64，电流密度jz=430A/cm

2

，试求轴向中点O的

场强度。

充填系数λ 一般为0.4耀0.75

［1］

，与空心导体的规格、绝缘

厚度、导体间间隙及线圈绕制的完善程度等有关。考虑到该线

所用导体较粗，导体间间隙取2mm，则

λ =

16

2

-7

2

18

2 =0.64

将图6的线圈肢解成A、A*四个柱体，分别求A、B在

点的场强。A′、B′与A、B相同，不必另算，只将其叠加上即可。

3.1 柱体A在O点的场强

在xyz坐标系中通过柱体A及 A′的电流与 z轴平行，Hz=0，

≠0，Hy≠0，现只求线圈轴向中点的场强Hy。取柱体A的1/4，

ABCD，其面积 SABCD =SABOE-SCDOE。断面为 ABOE及 CDOE的

体尺寸为：

 xAO=20+10.5=30.5cm xOC=10.5cm

上盖（或下底）磁通的分布比较复杂。在盖或底中，通过以螺

管中心轴线为轴的不同半径圆柱侧面的磁通是不同的，它不按

柱侧面积成正比增加。比如，对于一定厚度的上盖，不同半径

的磁通密度都不同。在确定它的厚度之前必须找出****磁通密

处，以此作为确定上盖厚度h的依据。

通过上盖中任一半径R的圆柱面积的总磁通为有效磁通与小

于R范围内进入上盖部分的无效磁通之和