微波加热时矿石体系中温度梯度及温度分布

微波加热时矿石体系中温度梯度及温度分布

    由于微波只对矿石中有用矿物具有加热作用．对脉石矿物则无。但由于两种矿物紧密共生．因而它们之间的热传导是不可避免的。也就是说，在加热的任意时刻，矿石体系中都存在着某一温度梯度和温度分布场；

    为使问题简化，设有某一单颗粒的有用矿物被大量脉石所包围，且各向同性。由于有用矿物颗粒比脉石矿物赖粒小得多，因而整个体系可以看成为一个球体，并且是轴对称的。同时，由于微波加热的瞬时性和矿物颗粒的细小性，可认为有用矿物内的温度场是均匀的，热传导仅通过界面接触在脉石矿物中进行。

    以黄铜矿—石英体系为例，对矿石体系中的温度梯度和温度分布的理论计算和实砌结果，进行研讨

    在低微波功率(180w)下，温度上升的速度相当慢，故相应地延长了辐射的时间：这就使黄铜矿吸收微波能量而转换成热量．有足够的时间扩散到石英脉石中、所得的曲线是一个非常平缓的温度分布曲线。随着微波能量的增大，在较短的时间内就产生了明显的温度升高，并得到较陡的分布曲线。能量为680w时，照射时间力2—4m吨黄铜矿和石英之间就有400K的温度差，进一步增加微波功率到10kw，则在约0.001s内就产午了明显的高温，能量吸收非常快，以至于来不及发生明显的热扩散。在高能量时，石英几乎仍保持原有的温度，不受黄铜矿快速升温的影响，使两种矿物的温度差达到1000K  由于热量来不及扩散到脉石矿物石英中去，节省了不必要的能量消耗，做到了节能。

    实况值与理论计算值有一定的差距．实测中的热扩散更强烈、但总趋势仍然是黄铜矿温度高、石英温度低，在加热瞬间矿石体系中有温度梯度存在.