微波技術(shù)在礦物解凍中的應(yīng)用         

一、 概述

中國的東北、華北及西北地區(qū)，每年11月份到次年4月份，室外溫度普遍在－15℃～－40℃，氣溫較低，上述地區(qū)礦山開采的礦，冬季表面水分較高，通常在8％以上。開采及運(yùn)輸?shù)貐^(qū)冬季因氣溫低，礦物表面水分大，運(yùn)輸距離遠(yuǎn)，運(yùn)輸過程時(shí)間長，故容易凍結(jié)，而大部分企業(yè)的卸料設(shè)施不適應(yīng)凍礦卸車，這就要求企業(yè)設(shè)置運(yùn)礦列車解凍設(shè)施。在嚴(yán)寒地區(qū)的廠礦,冬季化解車載凍物,普遍采用蒸汽排管暖房解凍的方式。當(dāng)凍礦車多時(shí),往往因解凍速度慢而不能及時(shí)卸車。特別是我國東北地區(qū)又地處寒冷山區(qū),低溫時(shí)間長,因而使等待卸車的凍礦凍的更加嚴(yán)重,解凍時(shí)間更長、更困難。由此惡性循環(huán),造成車輛越積壓越多,廠存時(shí)間長,周轉(zhuǎn)速度慢,給鐵路運(yùn)輸和礦物加工造成困難和經(jīng)濟(jì)損失，時(shí)常是被迫采取人海戰(zhàn)術(shù),組織人力輪班晝夜突擊刨凍礦。

二、微波解凍原理

水介電常數(shù)為80，冰的介電常數(shù)很小，一般礦物質(zhì)的介電常數(shù)為2~5，通俗的說就是冰吸收微波能力很小，而凍結(jié)厚度在500mm,微波卻可以穿透(微波的波長比紅外長幾個(gè)數(shù)量級，穿透能力一般比遠(yuǎn)紅外強(qiáng)1000倍以上)。待解凍礦物質(zhì)在微波作用下，微波穿透冰層使礦物質(zhì)快速升溫，與礦物質(zhì)接觸表面的冰層溶解變成水，隨之水到處滲透，由于水吸收微波能力為一般礦物質(zhì)20倍以上故又迅速發(fā)熱而溶解冰，所以達(dá)到了快速低溫解凍。

三、微波解凍的優(yōu)勢

   1. 加熱速度快：微波加熱是使被加熱物本身成為發(fā)熱體的內(nèi)部加熱方式，不需要熱傳導(dǎo)過程，因此加熱快速；

  2. 均勻加熱：微波加熱時(shí)物體各部位不論形狀如何，通常能均勻滲透產(chǎn)生熱量，因此加熱均勻；

 3. 節(jié)能高效：微波加熱時(shí)，被加熱物吸收微波整體發(fā)熱，所以熱效率極高；

   4. 選擇性加熱、易于控制：微波對不同性質(zhì)的物質(zhì)有不同作用，比如水吸收微波能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于冰，正好適合微波解凍。

   5. 微波穿透能力強(qiáng)：實(shí)驗(yàn)證明可穿透致密陶瓷達(dá)700毫米，穿透能力比遠(yuǎn)紅外強(qiáng)1000倍以上，可實(shí)現(xiàn)深度解凍等作用。

   6. 清潔衛(wèi)生，安全無害：將微波直接饋入裝載貨物的火車或汽車的金屬車廂，在微波容易泄漏的地方，都采取了屏蔽的安全保護(hù)措施，確保微波泄漏達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)（＜2mW/cm2 泄漏量遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)（GB10436-89））。