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    河南微波設(shè)備網(wǎng)：本文以白鎢精礦這一典型的冶金礦物顆粒物料,開(kāi)展了微波干燥工藝及微波干燥理論研究。

    目前工業(yè)中大多采用熱風(fēng)、燃?xì)?、蒸?過(guò)熱蒸汽)、電加熱等方式來(lái)進(jìn)行加熱,熱源和物料之間的溫度梯度是能量傳遞的原始推動(dòng)力,這種由表及里的傳熱方式在脫除水分的同時(shí)需要對(duì)全部物料進(jìn)行加熱;而傳質(zhì)的推動(dòng)力是物料內(nèi)部與表面之間水分濃度的梯度,水分的蒸發(fā)從物料表面開(kāi)始,內(nèi)部的水分慢慢從內(nèi)部擴(kuò)散至表面,為加快干燥速率,則需要較高的外部溫度來(lái)形成溫度梯度。

   (1)研究了微波干燥白鎢精礦的新工藝。
在單因子實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,建立了可信的各因子與響應(yīng)值的數(shù)學(xué)模型為：脫水率=67.83-19.36x1+15.03x2+18.47x3-3.6xlx2-1.28x1x3+5.5x2x3-7.05x12-15.98x22-10.06x32并應(yīng)用響應(yīng)面法對(duì)微波干燥白鎢精礦的工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化,分析結(jié)果表明：微波時(shí)間、物料量及料層厚度對(duì)無(wú)煙煤干燥影響的顯著性順序?yàn)槲⒉〞r(shí)間>>物料量>料層厚度;微波時(shí)間,物料量,料層厚度對(duì)脫水率的影響不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系,一次項(xiàng)和二次項(xiàng)對(duì)脫水率影響顯著,交互項(xiàng)影響較小。響應(yīng)面法優(yōu)化微波干燥鈦精礦的*工藝條件為：微波時(shí)間174s,物料量135g,料層溫度92℃。此時(shí)相對(duì)脫水率的實(shí)際結(jié)果為82.4%。此時(shí)實(shí)驗(yàn)值與預(yù)測(cè)的偏差為0.03%。

    (2)進(jìn)行了白鎢精礦的微波干燥動(dòng)力學(xué)研究。
通過(guò)干燥速率曲線的表征可將干燥過(guò)程劃分為加速干燥、恒速干燥以及降速干燥三個(gè)階段。微波功率的強(qiáng)度對(duì)干燥速率的影響效果是顯著的。伴隨著微波功率的增大,物料干燥速率明顯增大,相應(yīng)所需的微波干燥時(shí)間則越短。通過(guò)對(duì)微波干燥薄層物料結(jié)果的一系列分析,確定了Page模型是適合用于對(duì)白鎢精礦的微波干燥過(guò)程進(jìn)行描述和擬合的,因此可以通過(guò)這一模型對(duì)多種條件下白鎢精礦物料的干燥時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)。

    (3)通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的研究和理論的分析,得出了微波干燥特點(diǎn)不同于傳統(tǒng)干燥過(guò)程的結(jié)論。
其中微波干燥特點(diǎn)是由于物料內(nèi)部的極性分子在微波場(chǎng)中急速擺動(dòng)而產(chǎn)生熱量,促使內(nèi)部產(chǎn)生巨大的由內(nèi)而外的蒸汽壓梯度,推動(dòng)著水分的擴(kuò)散達(dá)到干燥的目的。針對(duì)微波干燥白鎢精礦的全過(guò)程,采取集中濕容法處理濕礦物中的水分變化規(guī)律,建立了數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)該模型,計(jì)算礦物中不同時(shí)刻的含水量變化,將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比對(duì)分析,得出以上模型能夠較好的反應(yīng)白鎢精礦干燥規(guī)律。
微波加熱具有內(nèi)部加熱、選擇性加熱等優(yōu)勢(shì)。由于水分子的介電常數(shù)ε’高達(dá)70～78,遠(yuǎn)大于一般礦物及化合物,在微波干燥過(guò)程中,水分子總是優(yōu)先吸收大量微波,在短時(shí)間內(nèi)形成較大蒸汽壓,迅速逸出物料表面,顯著減少了干燥處理時(shí)間。這種干燥方式減少了對(duì)物料的整體加熱,極大地降低了能耗;同時(shí),由于內(nèi)部加熱的特點(diǎn),在物料中形成由內(nèi)而外的溫度梯度,其方向與水分傳輸反向相同,極大的促進(jìn)了水分子的傳質(zhì)過(guò)程,提高了干燥效率,因此,微波干燥工藝日益受到重視并得到快速發(fā)展。