第9期 陈津等：含碳铬铁矿粉在微波场中的升温特性 .883 表6有关矿物的真密度、电导率和介电常数对比 Table 6 Comparison of real density,electrical conductivity and dielectric constant of ore materials 密度/ 直流电导率/ 相对介电常数e' 矿物 主要化学成分 (g'cm-3) (S'm-1) 1 MHz 0.05-50Mk 铬铁矿 FeCr204 5.086 6.2×10-8 11.421 绿铬矿 Cr203 5.225 11.904) 赤铁矿 Fe203 5.275 1.0×10-2 25.0014 磁铁矿 Fe304 5.200 1.0×103 方铁矿 FeO 5.722 14.204 氧化钙 Ca0 3.345 11.804y 石墨 C 2.267 7.0×103 煤 C 9.07[1 段时间后，表现出很快的升温特性，如Fs04、 参考文献 Cr203SnO2、Cu0等；(3)弱极性物质，它们对微波 [1】王维德.世界铬矿石和铬铁合金生产综述.矿业工程，2003 是透明的，在微波场中升温很慢，如A203、Ti02、 (6):10 MoOz、Zn0、Ph0等，由于工业用的铬铁矿粉中常 [2]贾振海.粉矿铬铁矿的预处理技术.铁合金，1989(3)：39 [3]朱德庆，李建，范晓慧，等.铬铁矿粉造块方法综述.烧结球 含有一些杂质成分，诸如Mn02、Niz03、V205等高 团，2004,29(2)：27 损耗的物质，它们有利于促进含碳铬铁矿粉的微波 [4]张友平，李正邦，薛正良，生产不锈钢母液的铬矿粉利用技 加热速率的提高， 术.特殊钢，2003,24(1)：29 [5]杨双平.粉状铬矿的等离子还原法研究.铁合金，2000(6)： 3结论 17 [6]李鹏辉.烧结铬矿冶炼高碳铬铁的探索，铁合金，2002(4)：8 (1)含碳铬铁矿粉在微波场中具有较好的升温 [7]张奉山，倪红卫.铬矿直接还原合金化冶炼不锈钢的研究.特 特性，在微波（频率2.450G五）加热功率10kW、混 殊钢，2001,22(3)：5 合物料质量1kg的条件下，含碳铬铁矿粉在7min [8]李人泰，贾振海，李聪览，等.粉矿铬矿球团预还原冶炼高碳 内温度可升至1100℃，升温速率为157.1℃· 铬铁的研究.浙江冶金，1996(2)：2 min;而含碳磁铁矿粉在10min内温度可升至 [9]程包进.高炉冶炼铬铁的理论探讨，铁合金，1989(3)：7 [10]陈津.微波加热还原自熔性含碳球团的应用基础研究[学位 1000℃，升温速率仅为100℃min1. 论文]北京：钢铁研究总院，2003：62 (2)在同样的条件下，变化含碳铬铁矿粉的配 [11]白向钰，吴苏，张世昌，等.新型加工陶瓷材料的微波加热系 碳比(C:0物质的量比为0.86,0.95,1.12).随着 统.微波学报，1999,15(2)：174 配碳比的提高，物料的升温速率随之提高，加热到1 [1]陈津，赵晶，冯秀梅，等，微波治金耐火材料研究.工业加 200℃，升温速率分别为66.67,80.00,85.71℃· 热，2006,35(3)：56 min-1, [13]金钦汉，戴树珊，黄卡玛.微波化学.北京：科学出版社， 1999:7 (3)在同样的条件下，配加5%的轻烧钙质石灰 [l4]Touloukian Y S,Judd W R,Roy R F,等.岩石与矿物的物理 粉，然后变化含碳铬铁矿粉的配碳比(C:0物质的 性质.单家曾，李继亮，译.北京：石油出版社，1990：210 量比为0.84,1.15,1.60).在低配碳比下，物料总 [15]吕绍林，何继善.瓦斯突出煤体的介电性质研究，世界地质， 体的升温速率有所下降；但随着配碳比的提高，物料 1997,16(4):43 总体的升温速率随之提高·物料加热到1100℃，升 (下转第906页) 温速率分别为68.75,73.33,91.66℃min1表6 有关矿物的真密度、电导率和介电常数对比 Table6 Comparison of real density‚electrical conductivity and dielectric constant of ore materials 矿物 主要化学成分 密度／ （g·cm －3） 直流电导率／ （S·m －1） 相对介电常数 ε′ 1MHz 0∙05～50MHz 铬铁矿 FeCr2O4 5∙086 6∙2×10－8 11∙42［14］ － 绿铬矿 Cr2O3 5∙225 － 11∙90［14］ － 赤铁矿 Fe2O3 5∙275 1∙0×10－2 25∙00［14］ － 磁铁矿 Fe3O4 5∙200 1∙0×104 － － 方铁矿 FeO 5∙722 － 14∙20［14］ － 氧化钙 CaO 3∙345 － 11∙80［14］ － 石墨 C 2∙267 7∙0×104 － － 煤 C － － － 9∙07［15］ 段时 间 后‚表 现 出 很 快 的 升 温 特 性‚如 Fe3O4、 Cr2O3、SnO2、CuO 等；（3）弱极性物质‚它们对微波 是透明的‚在微波场中升温很慢‚如 Al2O3、TiO2、 MoO2、ZnO、PbO 等．由于工业用的铬铁矿粉中常 含有一些杂质成分‚诸如 MnO2、Ni2O3、V2O5 等高 损耗的物质‚它们有利于促进含碳铬铁矿粉的微波 加热速率的提高． 3 结论 （1） 含碳铬铁矿粉在微波场中具有较好的升温 特性‚在微波（频率2∙450GHz）加热功率10kW、混 合物料质量1kg 的条件下‚含碳铬铁矿粉在7min 内温度可升至 1100℃‚升温速率为 157∙1℃· min －1 ；而含碳磁铁矿粉在10min 内温度可升至 1000℃‚升温速率仅为100℃·min －1． （2） 在同样的条件下‚变化含碳铬铁矿粉的配 碳比（C∶O 物质的量比为0∙86‚0∙95‚1∙12）．随着 配碳比的提高‚物料的升温速率随之提高‚加热到1 200℃‚升温速率分别为66∙67‚80∙00‚85∙71℃· min －1． （3） 在同样的条件下‚配加5％的轻烧钙质石灰 粉‚然后变化含碳铬铁矿粉的配碳比（C∶O 物质的 量比为0∙84‚1∙15‚1∙60）．在低配碳比下‚物料总 体的升温速率有所下降；但随着配碳比的提高‚物料 总体的升温速率随之提高．物料加热到1100℃‚升 温速率分别为68∙75‚73∙33‚91∙66℃·min －1． 参 考 文 献 ［1］ 王维德．世界铬矿石和铬铁合金生产综述．矿业工程‚2003 （6）：10 ［2］ 贾振海．粉矿铬铁矿的预处理技术．铁合金‚1989（3）：39 ［3］ 朱德庆‚李建‚范晓慧‚等．铬铁矿粉造块方法综述．烧结球 团‚2004‚29（2）：27 ［4］ 张友平‚李正邦‚薛正良．生产不锈钢母液的铬矿粉利用技 术．特殊钢‚2003‚24（1）：29 ［5］ 杨双平．粉状铬矿的等离子还原法研究．铁合金‚2000（6）： 17 ［6］ 李鹏辉．烧结铬矿冶炼高碳铬铁的探索‚铁合金‚2002（4）：8 ［7］ 张奉山‚倪红卫．铬矿直接还原合金化冶炼不锈钢的研究．特 殊钢‚2001‚22（3）：5 ［8］ 李人泰‚贾振海‚李聪览‚等．粉矿铬矿球团预还原冶炼高碳 铬铁的研究．浙江冶金‚1996（2）：2 ［9］ 程包进．高炉冶炼铬铁的理论探讨．铁合金‚1989（3）：7 ［10］ 陈津．微波加热还原自熔性含碳球团的应用基础研究 ［学位 论文］．北京：钢铁研究总院‚2003：62 ［11］ 白向钰‚吴苏‚张世昌‚等．新型加工陶瓷材料的微波加热系 统．微波学报‚1999‚15（2）：174 ［12］ 陈津‚赵晶‚冯秀梅‚等．微波冶金耐火材料研究．工业加 热‚2006‚35（3）：56 ［13］ 金钦汉‚戴树珊‚黄卡玛．微波化学．北京：科学出版社‚ 1999：7 ［14］ Touloukian Y S‚Judd W R‚Roy R F‚等．岩石与矿物的物理 性质．单家曾‚李继亮‚译．北京：石油出版社‚1990：210 ［15］ 吕绍林‚何继善．瓦斯突出煤体的介电性质研究．世界地质‚ 1997‚16（4）：43 （下转第906页） 第9期 陈 津等： 含碳铬铁矿粉在微波场中的升温特性 ·883·