微波加热技术在冶金工业中的应用.docx

冶金能源Vol.32No.6

42ENERGYFORMETALLURGICALINDUSTRYNov.2013

微波加热技术在冶金工业中的应用*

艾立群张彦龙朱祎姮张小妹

(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

Applicationofthemicrowaveheatingtechnologyinmetallurgicalindustry

AiLiqunZhangYanlongZhuYihengZhangXiaomei

(HebeiUnitedUniversity)

AbstractBasedonthebriefintroductionofthemicrowaveheatingmechanismandadvantage,there-searchresultsandprogressofmicrowaveheatingtechnologyintheironorepretreatment,carbonther-malreduction,temperaturecharacteristicsofmetallurgicalmaterials,wastegastreatment,steelmakingslagprocessingandotherfieldsweresummarized.Microwaveisregardedhavingagreatapplicationprospectinthemetallurgicalindustry

Keywordsmicrowaveheatingcarbonthermalreductionsteelmakingslagprocessing

1微波加热技术

微波是频率在0.3～300GHz范围内的电磁波。微波加热的基本原理是：在高频电磁作用下，介质材料中的极性分子从原来的随机分布状态转向按电场的极性排列取向，取向运动以每秒数十亿的频率不断变化，从而造成分子剧烈运动与碰撞摩擦，产生热量，使介质温度不断升高。

微波加热具有以下优点：

(1)非传导加热。加热速度快，一般只需常规加热时间的几分之一或几十分之一。

(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。

(3)高效节能。微波加热设备壳体金属材料是微波反射型材料，只能反射而不能吸收微波或极少吸收微波，且微波是内部“体热源”,它.并不需要高温介质来传热，形成了微波能量利用的高效性。

*国家自然科学资助，编号2012。收稿日期：2013-07-08

艾立群(1965-),教授；063009河北省唐山市。

(4)易于控制。与常规加热方法相比，微波加热的控制只要设定功率即可达到温度升降和设备开停的目的。

(5)环保、清洁。常规加热一般采用矿物燃料等作为加热能源，燃烧会产生大量的废气，而微波加热所用能源为电能，对环境污染小。

(6).选择性加热。不同成分的物质由于其自身的介电特性不同，对微波加热的反应也不相同，它们不同程度的吸收微波能量，因此升温速度不同。

2在冶金工业中的应用

2.1铁矿石预处理

矿山开采的铁矿石尚不适于直接入高炉冶炼，要经过破碎、筛分、选矿、造块、混匀等准备处理，以品位高，成分、粒度均匀稳定的状态供应高炉。富铁矿一般在矿山通过破碎、筛分，得到粒度符合规格的块矿。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，回收有用成分，去除有害物质，取得铁精矿粉。

利用微波选择性加热可对铁矿石进行预处

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理。在微波辐射时，矿物的复杂性可以导致矿石中矿物和杂质被加热至不同温度，矿石内部应力增加，从而使脉石发生破裂，对磨矿产生积极的影响。对于不同的矿物，要选择合适的微波频率、强度和加热时间。刘全军等1]以磨矿动力学系数