分析微波技术在冶金工程中的运用

分析微波技术在冶金工程中的运用

韩卫关

广西工业建筑设计研究院有限公司530000

摘要：近年来随着我国科学技术的发展，工业化水平不断提升，冶金行业也取得了令人瞩目的成就。在冶金工程中，利用微波技术能够有效降低资源的消耗，提高金属的回收率和冶金的工作效率，微波技术因此而受到人们的重视。本文首先简单介绍了微波技术，并对微波技术在冶金工程中的运用进行深入研究，希望能够对我国冶金行业的发展有所帮助。

关键词：微波技术；冶金工程；运用；实践

引言

科学技术是第一生产力，只有利用各种高新技术与工业发展相结合，才能确保工业进步的速度和水平，才能推动中国经济又好又快发展，而微波技术和冶金工程的结合正是最具有代表性的一种尝试，微波技术是冶金工程中不可缺少的一种技术，对于冶金工程有着不可忽视的重要作用，在减少萃取时间的同时还能提高冶金过程的效率，因此本课题的研究具有一定的现实价值。

1微波技术概述

中国经济水平的不断提升使得各项社会事业都迎来了发展的新高峰，高新科技更是不断取得丰硕成果，微波技术正是其中最突出最具有代表性的一种技术。所谓的微波技术指的是借助特殊电磁波对物体产生作用的一种新兴技术，这里提到的电磁波主要是微波，其波长通常在一毫米到一米之间，介于红外辐射和无线电之间，但是其有着十分独特的传播方式和应用方法。利用微波技术对物体进行加热的原理在于，电磁场环境下某些物质的分子规发生极化现象，同时分析在微波长的方向上发生变化，运动速度也会相应的出现变化，在速度不断增加的情况下分子就会发生旋转，在原子弹性散射的作用下分子能量会逐渐的散失出去，这个放出能量的过程会使物体得温度出现提升，电磁能经过一系列的反应转变成了热能，最终即可达到加热物体的效果。和常规的加热方式相比较而言，微波加热具有非常独特的特征，常规的加热方式中想要达到物体升温的效果，一般需要通过热传导效应将较高的温度传导到待加热物体上，从而逐渐的使其温度升高，这种加热方式主要是一种外源性加热；反观微波加热则并不是如此，其主要是通过对物体分子的运动状态进行改变来提升物体内能，最终完成升温效果，微波加热的优势在于其能够保证物体的均匀升温，各部分的温度同等的提升，打破了传统加热方式中心温度低的固有问题，更重要的是微波加热的升温均匀性不受到物体自身形状的影响，普适性非常强。

2微波技术在冶金工程中的运用

二十一世纪是高新技术不断发展、知识经济盛行的时代，在这种情况下中国的工业化进程不断推进，各种工业生产都需要更多的金属资源，因而冶金工程越来越受到人们的关注和重视。为了提升冶金工程的发展质量，人们开始将更多的高新科技应用其中，而利用微波技术处理冶金工程中的某些步骤，正是冶金工程取得进步的必要保障。具体来说，微波技术在冶金工程中的运用有以下几点:

2.1微波技术在萃取中的应用

萃取是冶金工程中最为重要也最为基础的一个步骤，在这个过程中合理的应用微波技术显然能够提神萃取的效率，缩短萃取需要的时间。经过实践尝试我们发现，利用微波技术进行萃取和常规技术进行萃取相比较而言，微波技术的优势更为突出。同时，一些极性溶液吸收微波的能力更强，所以说在利用微波技术进行萃取的时候需要采用极性溶液作为萃取对象。

2.2微波技术在浸出中的应用

中国的工业化进程近年来一直在不断的推进，这就对金属资源的数量提出了更高的要求，因此我们在持续提升金属资源开采的规模和效率，但是由于各种各样的原因，很多时候开采出来的金属资源质量并不能尽如人意，无法满足工业生产的需求。为了找到最佳的解决方法，业内人士就此问题进行了实验:首先选用开采出来的低质量银矿，在实验室条件下对其进行了微波技术处理，处理后对银矿进行构成分析发现其中的含碳量大大降低，同时硫化物与氧气发生反应形成了二氧化硫等结构疏松的氧化物，和原有数据进行覆盖可以发现金的回收率得到了有效提升，这证明微波技术在浸出阶段的应用有一定的实际意义。除此之外，在其他的多次类似实验中我们还发现，微波技术的应用显著的提升了浸出阶段的反应速度，极性液体中的物质反应速度也随之增加。

2.3微波技术在干燥中的应用

除了上述两种应用方向之外，微波技术还能够在干燥阶段发挥不可替代的作用，经过微波的作用金属中的水分子会发生高速运动，同时产生热量最终消失。在过去的冶金工程中比较常用的干燥技术为辐射干燥法，这种干燥技术的缺点在于其处理效率比较低，很难在短时间内结束干燥流程，而微波技术的应用有效的解决了这个问题。这种微波处理技术的优势在硼酸干燥实验中得到了完美的验证，实验者利用微波技术对硼酸进行处理，在处理后物品的物理状态没有发生改变，同时其结晶水也没有出现改变，这就验证了微波技术在冶金工程中应用的可行性。

2.4微波技术在碳热还原中的应用

碳热还原中利用微波技术也能够取得意料之外的优异成果，众所周知，碳是工业中比较常见的还原剂，碳热还原法的工作原理就是利用碳吸收微波，而后对氧化物进行还原，最终得到我们所需要的金属或者是化合物。在过去的冶金工程中，我们利用的碳加热方法显然有一定的不足之处，那就是以热传导方式提升碳的温度，在传导过程中其温度是逐渐提升的，各个部分的温度升降不均匀，中心部位的温度可能到加热结束也无法达到预计水平，这显然不利于碳热还原的效果。利用微波对其进行处理的时候，碳的温度持续提升，还原能力会变得更加突出，与金属杂质进行反应的速度自然而然的就会增加，碳热还原法的效率必定会得到提升。

2.5微波烧结在冶金工程中的应用

微波烧结，顾名思义就是利用微波技术对冶金原材料进行升温，使之达到烧结所需要的温度，最终达到提升材料密度的效果。在传统的冶金工程烧结工艺的应用过程中，材料的温度在短时间内虽然也能够得到提升，但是其材料内部的温度也会在短时间内下降，材料内部的致密性无从得到保障。而在不断的研究和尝试中，业内人士对微波烧结的过程进行了一些完善和调整，使之烧结效果更加突出，最终得到的冶金材料的密度较处理之前高出八成左右，其硬度和抗拉能力都能得到提升。

2.6微波技术在冶金工程中的应用前景

从上文中的分析我们不难看出，冶金工程与微波技术的结合目前已经取得了比较突出的成果，微波技术的应用正在迈向成熟阶段，这有效的缩减了冶金工程的所需时间，同时提升了冶金工程的质量。然而我们必须要认识到，科学技术的应用永远都是处在发展之中的，所以我们有必要进一步对其未来前景进行分析。从目前来看，一些外场技术如超声波技术与微波技术的结合，就能有效的提升冶金工程的质量，利用产生技术对成团颗粒进行粉碎，而后再利用微波技术进行处理，能够使溶液的反应更加快速更加明显。

结语

综上所述，微波技术是目前我国高新科技中比较常见的、应用效率比较高的一种技术，其对物体进行加热的过程和传统加热方式有着很大的不同，因而其具有不可忽视的优势。微波技术与冶金工程的结合，更是微波技术应用的一大进步，无论是在干燥处理、碳热还原中还是在烧结流程、浸出阶段的应用，其都具有传统技术无可比拟的突出作用。

参考文献

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