含碳碳酸锰矿粉与含碳氧化锰矿粉微波加热特性对比研究

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文含碳碳酸锰矿粉与含碳氧化锰矿粉微波加热特性对比研究摘要我国的锰矿石类型主要是碳酸锰矿和氧化锰矿，储量虽然丰富，但百分之九十以上属于难选冶的细粒贫锰矿，且高磷、高铁、高硅。在开采的锰矿石中，百分之九十以上用于生产锰系铁合金和金属锰。随着钢铁工业的迅猛发展，特别是以锰代镍、节镍型铬锰系不锈钢的高速发展，使得锰系铁合金和电解金属锰的需求量猛增。由于我国锰矿石品位低，目前国内锰系铁合金的生产必须搭配一部分进口富矿，锰矿进口依存度逐年递增；而且j经过选矿处理和块矿运输产生的大

2、量粉状锰矿不能直接入炉使用，需要进行人工造块。微波能是一种新型的加热能源，其显著优点是可以实现粉状物料快速选择性体加热，避免传统加热方式带来的粉状物料传热不均的现象。碳酸锰矿粉、氧化锰矿粉以及无烟煤粉都具有较好的微波吸收性能，利用微波加热含碳(贫)锰矿粉，加热过程不受常规传热规律的影响，可以实现物料快速升温，最大限度地发挥含碳锰矿粉在高温下的自还原特性，获得一定金属化率的海绵锰铁粉。微波加热是通过冶金粉状物料在微波场中的介电损耗以及在还原过程中形成的金属化物的磁介质损耗使微波能转化为热能，从而实

3、现物料快速升温和快速还原。因此，在含碳碳酸锰矿粉和含碳氧化锰矿粉的微波加热还原过程中，研究物料的升温特性和电磁性能对分析其在微波场中的还原反应动力学具有重要意义。太原理工大学硕士研究生学位论文本文对微波加热含碳碳酸锰矿粉和含碳氧化锰矿粉的升温特性和电磁性能进行了对比研究。试验结果表明，含碳碳酸锰矿粉和含碳氧化锰矿粉均具有较好的升温特性，但后者的升温速率更快，加热时间更短。二者均属于介电型的吸波物质，其升温过程主要通过介电损耗转化微波能，但含碳碳酸锰矿粉的介电性能明显弱于含碳氧化锰矿粉，它们的磁性

4、能相差不大，二者在升温性能上的差异主要是由微波加热过程中还原物料介电性能的差异引起的。微波加热过程中，影响还原物料升温特性和电磁性能的主要因素有：原料的成分和结构、物料的配碳比、加热温度等。随着配碳比的提高，还原物料的升温性能和电磁性能均有所提高；随着物料温度的提高，还原物料的升温性能和电磁性能略有下降。关键词：含碳碳酸锰矿粉，含碳氧化锰矿粉，微波加热，升温特性，电磁性能Ⅱ太原理工大学硕士研究生学位论文ACOMI'AR厶旧IVESTUDYOFMICROⅥ，AVEHEATINGCHARACTElU

5、STICSONMANGANESECARBoNATEOREFINESCONTAININGCoALANDMANGANESEOⅪDEOREFINESCONTAIMNGCOALABSTRACTInourcountry,thetypesofmanganeseorearemostlymanganesecarbonateoreandmanganeseoxideore．Althoughthereservesareverylarge，abovethe90％ofthemarethegranuleandlow—gra

6、deorethatisdifficulttobeneficiateandrefine，andtheyhavehigh—contentphosphorus，iron，andsilicon．Abovethe90％oftheminedmanganeseoresareusedfortheproductionofferromanganeseandmanganesemetal．WiththerapiddevelopmentoftheIronandSteelIndustry,especiallythestai

7、nlesssteelwithmanganeseinsteadofnickelandthestainlesssteelofCr-Mnthatsavingnickel，thedemandofferromanganeseandelectrolyzedmanganesemetalincreasesrapidly．Astheoresgradeislow,apartofimportedhigh—·grademanganeseoresmustbeusedwithdomesticlow·-grademangan

8、eseorestoproducetheferromanganese，whichmakestheimportdependenceofmanganeseoresraiseyearbyyear．Moreover,amassofpowderymanganeseoresbyoresprocessingandlumporeshaulagecallnotbeaddeddirectlyintotheovenbeforetheartificialconglomeration．Microwaveisanewtype