废旧有色金属涡电流分选技术研究

摘要

随着我国工业的快速发展，汽车、家电和机械等产品更新换代的速率加快，随之产生的废金属量迅猛增加，废金属资源的回收与再利用技术已成为金属工业可持续发展的重要研究领域。但是技术装备落后、先进分选设备稀少等问题严重制约着我国废金属回收行业的发展。为了提升我国废金属分选回收设备的技术水平，提高金属回收效率，节约金属资源，本文针对涡电流分选技术进行了深入研究，具体内容包括：
　　（1）在分析涡电流产生和特性的基础上，研究了国内外有色金属涡电流分选技术的发展现状，结合麦克斯韦方程组剖析了涡电流分选机的分选原理，并给出了磁辊磁场强度和涡流力的计算模型。
　　（2）研究了涡电流分选仿真技术及仿真平台开发技术。首先，基于有限元分析软件COMSOL对磁辊进行了建模，以分析磁辊的磁场强度分布规律和废料在旋转磁辊下的受力情况。其次采用COMSOL与MATLAB联合仿真的方法实现了有色金属废料分选过程的模拟，以此计算废料的分选距离。最后，基于MATLAB开发了涡电流分选仿真平台。
　　（3）研究了涡电流分选机结构参数和工作参数优化方法。首先，以皮带式涡电流分选机为研究对象，通过试验研究了磁辊磁场分布规律和废料飞离距离，并分析了影响飞离距离的因素。然后，以试验和仿真的数据为样本训练 BP神经网络，完成了分选机工作参数的优化。最后，结合有限元分析软件COMSOL对磁辊的分析结果，优化了分选机的结构。
　　（4）基于西门子 PLC，设计了涡电流分选机的控制系统，通过集成优化的分选参数，改善了涡电流分选机的分选效果，并提高了分选机的适用性。

目录

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第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 废旧金属分选技术国内外研究概况

1.3 涡电流分选技术国内外研究概况

1.4 研究内容

第二章 涡电流分选原理

2.1 涡电流物理学理论

2.2 涡电流分选机分选原理

2.3 本章小结

第三章 涡电流分选仿真技术及平台实现

3.1 分选机磁辊有限元分析

3.2 涡电流分选过程仿真

3.3 涡电流分选仿真平台构建与实现

3.4 涡电流分选仿真平台使用

3.5 本章小结

第四章 涡电流分选机结构和工作参数优化

4.1 涡电流分选机磁辊磁场分布规律试验

4.2 废料飞离试验

4.3 废料飞离距离影响因素分析

4.4 分选机工作参数优化

4.5 分选机结构参数优化

4.6 本章小结

第五章 涡电流分选机控制系统设计

5.1 控制系统硬件设计及选型

5.2 控制系统软件设计

5.3 控制系统调试

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

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