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））。