微波热风技术的研究及应用

微波热风技术是以微波为热源,利用吸波材料吸收微波能转换为热能,与冷空气接触实现热交换得到热风,并加以利用的一种新兴技术,具有加热速度快、温度稳定、能耗低、热效率高、热风清洁无污染等优点。主要阐述了目前高温热风技术的研究及应用,并对微波腔体内强化换热机理与结构进行了分析与设计。     

CO_2活化制备椰壳基活性炭

以600℃下炭化2h后的椰壳炭化料为原料,通过CO2活化制备椰壳基活性炭,研究了活化温度、活化时间、CO2流量对活性炭得率及其吸附性能的影响。同时测定了该活性炭的N2吸附等温线,通过非定域化密度函数理论表征活性炭孔径分布。在适宜的工艺条件,所制备活性炭的得率为24%,碘吸附值为1428mg/g,其比表面积、总孔容积、微孔容积分别可达:1653m2/g,1.045cm3/g,0.8582cm3/g,且以2nm以下的微孔为主,产品性能达到了双层电容器专用活性炭(LY/T1617—2004)标准。     

微波辐射法制备四角状氧化锌晶须的新工艺研究

研究了用微波辐射预处理过的锌粉制备夹角为109°白色蓬松的四角状氧化锌晶须的新工艺,并对微波辐射预处理锌粉制备四角状氧化锌晶须的机理及影响晶须的形态各因素进行了初探。采用日本岛津EPMA-1600型电子探针对产物四角状氧化锌晶须的微观结构、颗粒和形态进行表征。试验结果表明该产物为立体四针状的单晶白色纤维,且晶须结构完整;微波辐射时间和功率对四角状氧化锌晶须的形态有很大的影响。     

微波加热技术在钛铁矿预处理过程的研究现状

钛是现代工业领域发展所需的战略金属资源。钛工业的技术发展水平是国家综合实力的重要标志。我国钛资源丰富,但钛矿资源多属于含钛品位较低的钒钛磁铁矿,在钛生产过程中需经过干燥、焙烧等多道火法预处理,能耗较高。近年来,微波加热技术在多种矿石的火法预处理领域应用广泛,微波能会高效、选择性加热矿石中的主要金属,产生热应力和表面裂纹,打破脉石包裹相,从而产生显著的提质降耗效果。综述了微波加热技术在低品位复杂钛铁矿预处理过程中的应用,尤其是钛铁矿的微波电磁特性、微波深度干燥、微波辅助磨矿等典型技术,结果可为相关企业提供理论参考。     

微波干燥冶金物料装置研发与应用技术

重点介绍了自行研制的用于工业生产的单层旋转式、多层旋转式、隧道式及阶梯隧道式四种典型的微波干燥装备。并用其分别对硫酸铜、富硒渣、氯化钠、煅后焦、高钛渣、浮选钛精矿等不同冶金物料进行精准干燥、深度脱水的微波冶金试验与生产;介绍了微波装置的功率匹配、工艺计算、设备研发、系统构成与应用技术,并对研发及应用中的工程问题进行了分析讨论。     

硅酸铝/氧化锆纤维板在微波加热中透波性研究

为了研究微波加热过程中温度、厚度对硅酸铝/氧化锆纤维板保温层透波性能的影响,以期设计出在整个微波加热过程中都具有良好透波性能的保温层,利用通过单层平板内电磁波传播的理论机制和计算模拟技术,分析了保温层厚度和温度变化对硅酸铝/氧化锆纤维板透波性能影响的规律。同时从透波性能的角度,提出了硅酸铝/氧化锆纤维板保温层在微波加热中厚度选择的基本原则。研究结果表明:20℃时,硅酸铝纤维板的功率透过系数随厚度增加呈波动状态变化,存在透波峰;随着温度的升高,这种波动状逐渐消失,近似呈线性递减,1 300℃时,0.1 m厚度的硅酸铝纤维透波率仅为0.62。氧化锆纤维板在20,200,500℃时,功率透过系数随着厚度的增加呈明显的波动变化,厚度为0.04,0.08 m时,功率透过系数曲线出现透波峰。该研究成果有助于微波高温加热设备的设计,微波加热工艺参数的优化以及微波能利用率的提高。     

基于波导等效阻抗建模用于钛铁矿微波还原的谐振腔体研究

提出了一种利用等效阻抗的思想来设计微波谐振腔。通过计算传输波导的主模等效阻抗与谐振腔近似等效阻抗匹配来确定谐振腔体的尺寸,从而使多模谐振腔与传输波导具有良好的匹配,微波源能够以最小的反射馈入谐振腔内。以钛铁矿作为加热研究的物料,利用HFSS软件分别对单馈口和多馈口多模腔的反射系数进行了优化仿真,并且给出了腔体内场分布的情况,仿真优化的结果与等效阻抗匹配方法计算值接近,验证了根据波导等效阻抗方法来设计腔体结构的可行性,为设计高温微波冶金多模腔体提供了新的参考依据。     

莫来石耐火材料在微波加热中的透波性能研究

为了研究微波加热频率、温度、厚度对莫来石耐火材料透波性能的影响,以期设计出在整个微波加热过程中都具有良好的透波性能的耐火层,利用单层平板内电磁波传播的理论机制和计算模拟技术,分析了耐火层厚度、温度及频率变化对莫来石耐火层透波性能影响的规律。同时从透波性能的角度,提出了莫来石耐火层在微波加热中厚度选择的基本原则。研究结果显示,随着厚度的增加,会相继出现多个透波峰,并且透波峰值呈指数减小;随着温度的升高,莫来石耐火层对电磁波的透波峰向较小厚度方向偏移;在915MHz频率下,厚度为0.025m、0.045m、0.07m时,莫来石耐火层展现出很好的透波性能。     

综合利用锌浮渣制备超细活性氧化锌的扩大试验研究

研究用硫酸浸出锌浮渣制备超细活性氧化锌粉体的扩大试验。试验结果表明：小试提供的工艺条件是可行的；在小试的基础上，扩大试验提高锌溶液的浓度和沉淀剂的浓度．以减小回收硫酸铵的难度；超声波辐射时间不少于30min．微波煅烧时间也不少于12min。采用日本岛津产EPMA-1600型电子探针对产物的微观结构、粒度和形态进行表征。结果表明：超细活性氧化锌的形貌为球形．且分散均匀，粒度均匀，其平均粒径为100nm．比表面积为41m^2／g。     

微波辅助磨碎钛铁矿

研究微波加热对攀枝花钛铁矿磨矿性能的影响。微波辐射时间、微波功率密度和样品质量是磨矿过程的重要参数。将40g样品在微波功率1kW下辐射30s,然后进行水淬处理。SEM分析结果表明：经过微波辐射处理的钛铁矿在有用矿物和脉石间产生了裂纹,能够有效地促进矿物与脉石的解离。在随后的磁选实验中,经过微波辐射处理的钛铁矿的回收率从44%提高到72%。