火灾现场物证的采集是火灾事故查明工作中至关重要的环节,将直接影响着物证分析和起因查明的准确性。以电气故障为主的火灾现场中,性质相对稳定的金属熔落物是重点提取的物证。目前火灾现场物证的采集是用手工拣选方法进行,存在着效率和准确率低的问题。为解决火灾现场金属熔落物难以提取的现实问题,尝试将涡流分选技术引入到火灾现场物证收集工作领域中,并研发出适合分选0.5-2mm火灾现场金属熔落物的小型涡流分选装置。本研究有益于我国火灾物证提取技术的发展;有助于提高火灾起因查明工作的效率和结果的准确性;分选装置的研发为消防领域提供便携高效的装备;所提出的最优参数确定方法和新型结构的优化设计为涡流分选装置的应用提供一定的理论参考。主要研究内容是,在多种涡流分选机中,本文以结构简单的传送带式涡流分选机为研究对象。为在火灾现场将0.5-2mm的金属熔落物有效分离和提取出来,首先对涡流分选机磁辊的空间磁场进行模拟,将得到的磁场强度用于金属颗粒所受涡流力的计算中;再通过合力分析颗粒分选时的运动轨迹,得到抛落距离和分离距离,指导装置最优参数的确定;然后在最优参数下进行分选实验,分析分选效率;最后对装置进行改进和优化,并提出一种适合火灾现场金属熔落物涡流分选的新型立式涡流分选装置。本研究的主要结论如下:(1)在磁辊转动时,磁辊表面磁场近似均匀,磁场强度为2×10-3-0.49T;(2)传送带式涡流分选装置,分选0.5-2mm金属熔落物的最优操作参数为传送带速度v=0.6m/s,磁辊转速n=350rpm;在最优操作参数下,直径为2mm以内的金属颗粒的分选效率在95%以上,为达到100%提取出火灾现场金属熔落物,可对现场混合物料先筛选再多次分选;(3)在装置的优化和改进方面,对传送带式涡流分选装置,可调节金属接料槽水平位置至100-115mm,以及在金属和非金属接料槽分界线上加设角度为53°-56°和高度为10-30mm的挡板;经过优化的立式涡流分选装置有望解决粘漏料和传送带磨损等问题,一定程度上提高分选效率。