微波加热技术在冶金工业中的应用.pdf

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1、冶金能源Vol_32No．642ENERGYFORMETALLURGICALINDUSTRYNOV．2Ol3微波加热技术在冶金工业中的应用艾立群张彦龙朱袢妲张小妹(河北联合大学冶金与能源学院)摘要在简要介绍微波加热原理和微波加热优点的基础上，综述了微波加热技术在铁矿石预处理、碳热还原、冶金原料的升温特性、废气处理、钢渣处理等领域的研究成果和进展。认为微波加热技术在冶金工业中具有广阔的应用前景。关键词微波加热碳热还原钢渣处理Applicationofthemicrowaveheatingtechnologyinm

2、etallurgicalindustryAiLiqunZhangYanlongZhuYihengZhangXiaomei(HebeiUnitedUniversity)AbstractBasedonthebriefintroductionofthemicrowaveheatingmechanismandadvantage，there-searchresultsandprogressofmierowaveheatingtechnologyintheironorepretr~tment，carbonther-malr

3、eduction，temperaturecharacteristicsofmetallurgicalmaterials，wsategastreatment，steelmakingslagprocessingandotherfieldsweresummarized．MicrowaveisregardedhavingagreatappHeafionprospectinthemetallurgicalindustry．Keywordsmicrowaveheatingcarbonthermalreductionstee

4、lmakingslagprocessing(4)易于控制。与常规加热方法相比，微1微波加热技术波加热的控制只要设定功率即可达到温度升降和微波是频率在0．3—300GHz范围内的电磁设备开停的目的。波。微波加热的基本原理是：在高频电磁作用(5)环保、清洁。常规加热一般采用矿物下，介质材料中的极性分子从原来的随机分布状燃料等作为加热能源，燃烧会产生大量的废气，态转向按电场的极性排列取向，取向运动以每秒而微波加热所用能源为电能，对环境污染小。数十亿的频率不断变化，从而造成分子剧烈运动(6)选择性加热。不同成分的物质由

5、于其与碰撞摩擦，产生热量，使介质温度不断升高。自身的介电特性不同，对微波加热的反应也不相微波加热具有以下优点：同，它们不同程度的吸收微波能量，因此升温速(1)非传导加热。加热速度快，一般只需度不同。‘常规加热时间的几分之一或几十分之一。2在冶金工业中的应用(2)体加热。加热均匀，不易产生外层结“壳”而内层“夹生”的加热现象。2．1铁矿石预处理(3)高效节能。微波加热设备壳体金属材矿山开采的铁矿石尚不适于直接人高炉冶料是微波反射型材料，只能反射而不能吸收微波炼，要经过破碎、筛分、选矿、造块、混匀等准备处或极少吸收

6、微波，且微波是内部“体热源”，它理，以品位高，成分、粒度均匀稳定的状态供应高并不需要高温介质来传热，形成了微波能量利用炉。富铁矿一般在矿山通过破碎、筛分，得到粒度的高效性。符合规格的块矿。而贫铁矿和含有共生矿物的铁矿在破碎之后，还须进行细磨富选提高品位，回收国家自然科学资助，编号2012(51174072)。收稿日期：2013—07—08有用成分，去除有害物质，取得铁精矿粉。艾立群(1965一)，教授；063009河北省唐山市。利用微波选择性加热可对铁矿石进行预处Vo1．32No．6冶金能源NOV．2013EN

7、ERGYFORMETALLURGICALINDUSTRY43理。在微波辐射时，矿物的复杂性可以导致矿石的微波功率和物料质量、成分、粒度各不相同。中矿物和杂质被加热至不同温度，矿石内部应力2．3金属氧化物的碳热还原反应增加，从而使脉石发生破裂，对磨矿产生积极的影金属氧化物矿的微波碳热还原是在金属氧化响。对于不同的矿物，要选择合适的微波频率、强物矿中加入适量的碳，碳是一种很好的微波吸波度和加热时间。刘全军等⋯以磨矿动力学系数体，可在短时间内被加热到1053—1556K。碳不仅和选择性破裂函数为依据，证明了微波的选择

8、性是还原剂而且为金属氧化物矿的还原提供了热源。加热可以促进磁铁矿的磨细，而石英矿不受影响，金属氧化物的碳热还原反应可表示为：从而达到使磁铁矿石选择性磨细的目的。MeO+C=Me+CO(1)黄亚蕾等对铁矿石在微波热风烧结点火金属氧化物的碳热还原实际上是由两个反应条件下进行试验研究，并通过计算不同烧结点火组成的：气流中氧气的含量分析了微波热风点火机理。烧2MeO+C=2Me+COs(2)结