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微波技术在矿物解冻中的应用

2021-08-05 14:00:19

微波技术在矿物解冻中的应用         

一、 概述

中国的东北、华北及西北地区,每年11月份到次年4月份,室外温度普遍在-15℃~-40℃,气温较低,上述地区矿山开采的矿,冬季表面水分较高,通常在8%以上。开采及运输地区冬季因气温低,矿物表面水分大,运输距离远,运输过程时间长,故容易冻结,而大部分企业的卸料设施不适应冻矿卸车,这就要求企业设置运矿列车解冻设施。在严寒地区的厂矿,冬季化解车载冻物,普遍采用蒸汽排管暖房解冻的方式。当冻矿车多时,往往因解冻速度慢而不能及时卸车。特别是我国东北地区又地处寒冷山区,低温时间长,因而使等待卸车的冻矿冻的更加严重,解冻时间更长、更困难。由此恶性循环,造成车辆越积压越多,厂存时间长,周转速度慢,给铁路运输和矿物加工造成困难和经济损失,时常是被迫采取人海战术,组织人力轮班昼夜突击刨冻矿。

二、微波解冻原理

水介电常数为80,冰的介电常数很小,一般矿物质的介电常数为2~5,通俗的说就是冰吸收微波能力很小,而冻结厚度在500mm,微波却可以穿透(微波的波长比红外长几个数量级,穿透能力一般比远红外强1000倍以上)。待解冻矿物质在微波作用下,微波穿透冰层使矿物质快速升温,与矿物质接触表面的冰层溶解变成水,随之水到处渗透,由于水吸收微波能力为一般矿物质20倍以上故又迅速发热而溶解冰,所以达到了快速低温解冻。

三、微波解冻的优势

   1. 加热速度快:微波加热是使被加热物本身成为发热体的内部加热方式,不需要热传导过程,因此加热快速;

  2. 均匀加热:微波加热时物体各部位不论形状如何,通常能均匀渗透产生热量,因此加热均匀;

 3. 节能高效:微波加热时,被加热物吸收微波整体发热,所以热效率极高;

   4. 选择性加热、易于控制:微波对不同性质的物质有不同作用,比如水吸收微波能力远远大于冰,正好适合微波解冻。

   5. 微波穿透能力强:实验证明可穿透致密陶瓷达700毫米,穿透能力比远红外强1000倍以上,可实现深度解冻等作用。

   6. 清洁卫生,安全无害:将微波直接馈入装载货物的火车或汽车的金属车厢,在微波容易泄漏的地方,都采取了屏蔽的安全保护措施,确保微波泄漏达到标准(<2mW/cm2 泄漏量远低于国家标准(GB10436-89))。1628838519206335.jpg



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