微波技術在礦物解凍中的應用         

一、 概述

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

二、微波解凍原理

水介電常數為80，冰的介電常數很小，一般礦物質的介電常數為2~5，通俗的說就是冰吸收微波能力很小，而凍結厚度在500mm,微波卻可以穿透(微波的波長比紅外長幾個數量級，穿透能力一般比遠紅外強1000倍以上)。待解凍礦物質在微波作用下，微波穿透冰層使礦物質快速升溫，與礦物質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20倍以上故又迅速發熱而溶解冰，所以達到了快速低溫解凍。

三、微波解凍的優勢

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

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

 3. 節能高效：微波加熱時，被加熱物吸收微波整體發熱，所以熱效率極高；

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

   5. 微波穿透能力強：實驗證明可穿透致密陶瓷達700毫米，穿透能力比遠紅外強1000倍以上，可實現深度解凍等作用。

   6. 清潔衛生，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措施，確保微波泄漏達到標準（＜2mW/cm2 泄漏量遠低于國家標準（GB10436-89））。