微波加熱時礦石體系中溫度梯度及溫度分布

微波加熱時礦石體系中溫度梯度及溫度分布

    由于微波只對礦石中有用礦物具有加熱作用．對脈石礦物則無。但由于兩種礦物緊密共生．因而它們之間的熱傳導是不可避免的。也就是說，在加熱的任意時刻，礦石體系中都存在著某一溫度梯度和溫度分布場；

    為使問題簡化，設有某一單顆粒的有用礦物被大量脈石所包圍，且各向同性。由于有用礦物顆粒比脈石礦物賴粒小得多，因而整個體系可以看成為一個球體，并且是軸對稱的。同時，由于微波加熱的瞬時性和礦物顆粒的細小性，可認為有用礦物內(nèi)的溫度場是均勻的，熱傳導僅通過界面接觸在脈石礦物中進行。

    以黃銅礦—石英體系為例，對礦石體系中的溫度梯度和溫度分布的理論計算和實砌結果，進行研討

    在低微波功率(180w)下，溫度上升的速度相當慢，故相應地延長了輻射的時間：這就使黃銅礦吸收微波能量而轉(zhuǎn)換成熱量．有足夠的時間擴散到石英脈石中、所得的曲線是一個非常平緩的溫度分布曲線。隨著微波能量的增大，在較短的時間內(nèi)就產(chǎn)生了明顯的溫度升高，并得到較陡的分布曲線。能量為680w時，照射時間力2—4m噸黃銅礦和石英之間就有400K的溫度差，進一步增加微波功率到10kw，則在約0.001s內(nèi)就產(chǎn)午了明顯的高溫，能量吸收非常快，以至于來不及發(fā)生明顯的熱擴散。在高能量時，石英幾乎仍保持原有的溫度，不受黃銅礦快速升溫的影響，使兩種礦物的溫度差達到1000K  由于熱量來不及擴散到脈石礦物石英中去，節(jié)省了不必要的能量消耗，做到了節(jié)能。

    實況值與理論計算值有一定的差距．實測中的熱擴散更強烈、但總趨勢仍然是黃銅礦溫度高、石英溫度低，在加熱瞬間礦石體系中有溫度梯度存在.