第9期 陈津等：含碳铬铁矿粉在微波场中的升温特性 .881 表1印度铬铁矿粉化学成分（质量分数） Table 1 Chemical composition of Indian chromite ore fines % Cr203 Si02 A203 TiOz FeO Fe203 Cao K20 Na20 Mgo P205 烧失量 49.27 5.24 12.080.12 4.32 12.01 0.35 0.36 0.26 5.44 0.0180.029 3.32 表2无烟煤粉化学成分（质量分数） Table 2 Chemical composition of anthracite % Aad Vad Mad Stad Fcad SiO2 Al203 TiO2 Fe203 Ca0 Mgo 21.12 5.90 3.76 0.34 69.22 49.50 18.37 1.20 11.46 11.89 2.40 0.49 注：煤中的Aad.Vad、Mad,Stad和Fcad符号代表的是固定碳、水分、硫、挥发分、灰分 表3轻烧钙质石灰粉化学成分（质量分数） Table 3 Chemical composition of lime % SiO2 Al203 Fe203 CaO Mgo K20 Na20 P 烧失量 3.80 0.66 0.76 67.03 0.54 0.20 0.030 0.078 0.030 27.00 表4宣化磁铁矿粉化学成分（质量分数） Table 4 Chemical composition of Xuanhua magnetite ore fines % TFe FeO Fe203 FeS Ca0 Mgo SiO2 AL20 K20 Na20 MnO2 TiOz 64.1528.2260.290.0790.24 0.49 5.91 0.38 0.062 0.056 0.16 0.76 0.450.012 粉和轻烧钙质石灰粉用制样机分别制成粒度为一 200目的粉料，然后根据配比称重，制备成混合物 料.称取含碳铬铁矿粉1kg,自然装入轻质耐火砖 00 制成的坩锅内，然后整体放入微波冶金炉内，选择合 适的微波功率进行加热 2结果 220V 图2为含碳铬铁矿粉（配比为铬铁矿粉质量分 数80%，无烟煤粉15%，轻烧钙质石灰粉5%)与含 碳磁铁矿粉（配比为磁铁矿粉质量分数80%，无烟 1一磁控管：2一双铂能热电偶与测温表：3一交流电源：4一炉腔： 煤粉15%，轻烧钙质石灰粉5%)在微波场中的升温 5一物料与坩埚：6一支撑架：7一保护气体管道 特性对比曲线.在微波（频率2.450Gz)加热功率 图1微波冶金炉结构示意图 10kW、含张铬铁矿粉质量1kg的条件下，物料在 一■一含碳磁铁矿粉 Fig-1 Configuration sketch of a microwave metallurgy oven 1000上 一●一含碳铬铁矿粉 对坩锅和耐火保温材料的选择要求为：(1)耐高 800 温且保温性能好，同时具有较好的耐热冲击性，重复 600 使用率高；(2)能最大限度地透过微波，有利于粉状 400 物料吸收微波，提高微波加热效率；(3)来源广泛且 200 成本低廉12].由于轻质耐火砖介质损耗(tan6)相 46810 对甚小（频率为1M出时，相对介电常数e'= 时间min 11.003]),热导率相对较低，高温下的物理和化学 图2含碳铬铁矿粉与含碳磁铁矿粉微波加热升温速率对比·徽 性质比较稳定，价格远低于高纯氧化铝（频率为 波加热功率10kW,混合物料质量1kg 1M时，相对介电常数e'=12.6013),故选用轻 Fig.2 Comparison of temperature-rising rate between chromite ore 质耐火砖制成坩埚，直径为60mm,高为300mm, fines containing coal and magnetite ore fines containing coal heated 所用的含碳铬铁矿粉由印度铬铁矿粉、无烟煤 by microwave.Microwave power 10kW.the ore fines'mass 1kg表1 印度铬铁矿粉化学成分（质量分数） Table1 Chemical composition of Indian chromite ore fines ％ Cr2O3 SiO2 Al2O3 TiO2 FeO Fe2O3 CaO K2O Na2O MgO P2O5 S 烧失量 49∙27 5∙24 12∙08 0∙12 4∙32 12∙01 0∙35 0∙36 0∙26 5∙44 0∙018 0∙029 3∙32 表2 无烟煤粉化学成分（质量分数） Table2 Chemical composition of anthracite ％ Aad Vad Mad Stad Fcad SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO P 21∙12 5∙90 3∙76 0∙34 69∙22 49∙50 18∙37 1∙20 11∙46 11∙89 2∙40 0∙49 注：煤中的 Aad、Vad、Mad、Stad 和 Fcad 符号代表的是固定碳、水分、硫、挥发分、灰分． 表3 轻烧钙质石灰粉化学成分（质量分数） Table3 Chemical composition of lime ％ SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O S P 烧失量 3∙80 0∙66 0∙76 67∙03 0∙54 0∙20 0∙030 0∙078 0∙030 27∙00 表4 宣化磁铁矿粉化学成分（质量分数） Table4 Chemical composition of Xuanhua magnetite ore fines ％ TFe FeO Fe2O3 FeS CaO MgO SiO2 AL2O K2O Na2O MnO2 TiO2 S P 64∙15 28∙22 60∙29 0∙079 0∙24 0∙49 5∙91 0∙38 0∙062 0∙056 0∙16 0∙76 0∙45 0∙012 图1 微波冶金炉结构示意图 Fig．1 Configuration sketch of a microwave metallurgy oven 对坩锅和耐火保温材料的选择要求为：（1）耐高 温且保温性能好‚同时具有较好的耐热冲击性‚重复 使用率高；（2）能最大限度地透过微波‚有利于粉状 物料吸收微波‚提高微波加热效率；（3）来源广泛且 成本低廉［12］．由于轻质耐火砖介质损耗（tanδ）相 对甚 小 （频 率 为1MHz 时‚相 对 介 电 常 数 ε′＝ 11∙00［13］ ）‚热导率相对较低‚高温下的物理和化学 性质比较稳定‚价格远低于高纯氧化铝（频率为 1MHz时‚相对介电常数 ε′＝12∙60［13］ ）‚故选用轻 质耐火砖制成坩埚‚直径为60mm‚高为300mm． 所用的含碳铬铁矿粉由印度铬铁矿粉、无烟煤 粉和轻烧钙质石灰粉用制样机分别制成粒度为－ 200目的粉料‚然后根据配比称重‚制备成混合物 料．称取含碳铬铁矿粉1kg‚自然装入轻质耐火砖 制成的坩锅内‚然后整体放入微波冶金炉内‚选择合 适的微波功率进行加热． 图2 含碳铬铁矿粉与含碳磁铁矿粉微波加热升温速率对比．微 波加热功率10kW‚混合物料质量1kg Fig．2 Comparison of temperature-rising rate between chromite ore fines containing coal and magnetite ore fines containing coal heated by microwave．Microwave power10kW‚the ore fines’mass1kg 2 结果 图2为含碳铬铁矿粉（配比为铬铁矿粉质量分 数80％‚无烟煤粉15％‚轻烧钙质石灰粉5％）与含 碳磁铁矿粉（配比为磁铁矿粉质量分数80％‚无烟 煤粉15％‚轻烧钙质石灰粉5％）在微波场中的升温 特性对比曲线．在微波（频率2∙450GHz）加热功率 10kW、含碳铬铁矿粉质量1kg 的条件下‚物料在 第9期 陈 津等： 含碳铬铁矿粉在微波场中的升温特性 ·881·