[發(fā)明專利]一種微波加熱條件下高鈣鎂鈦精礦的介電常數(shù)調(diào)節(jié)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010180116.3
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111337753B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊彪;郭祥;代忠仿;成宬
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26;G01N1/44;G01N21/3554;G01K11/32
• 代理公司: 昆明人從眾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 53204
• 代理人: 周宇

本發(fā)明涉及一種微波加熱條件下高鈣鎂鈦精礦的介電常數(shù)調(diào)節(jié)方法，屬于微波加熱裝置技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明根據(jù)所測得的局部含水率及溫度，計算被加熱高鈣鎂鈦精礦不同測溫點的介電系數(shù)值，并結(jié)合平衡含水率模型和期望介電系數(shù)，進一步得到高鈣鎂鈦精礦達(dá)到期望介電系數(shù)值所需水份；通過對高鈣鎂鈦精礦的不同部位進行水分調(diào)節(jié)，進而達(dá)到在微波加熱過程中，高鈣鎂鈦精礦介電特性一致分布的目的，進而改善溫度分布均勻性；與此同時，可用于提高高鈣鎂鈦精礦的加熱效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微波加熱條件下高鈣鎂鈦精礦的介電常數(shù)調(diào)節(jié)方法，屬于微波加熱裝置技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在微波加熱過程中，對被加熱材料進行溫度控制十分重要，而控制材料在微波場溫度變化的本質(zhì)問題是對其介電系數(shù)變化進行控制。由于微波腔體內(nèi)電磁場的分布不均勻，材料介電特性呈現(xiàn)各向異質(zhì)，導(dǎo)致被加熱材料的溫度和含水率呈現(xiàn)不均勻的分布狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種微波加熱條件下高鈣鎂鈦精礦的介電常數(shù)調(diào)節(jié)方法，在微波加熱過程中，通過調(diào)節(jié)高鈣鎂鈦精礦含水率，調(diào)節(jié)其介電系數(shù)值，改善溫度分布均勻性，提高加熱效率。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種微波加熱條件下高鈣鎂鈦精礦的介電常數(shù)調(diào)節(jié)方法，包括：

確定得到高鈣鎂鈦精礦的初始含水率；

在微波加熱過程中實時計算高鈣鎂鈦精礦的水分損失；

根據(jù)所測得的高鈣鎂鈦精礦當(dāng)前的含水率及溫度，根據(jù)高鈣鎂鈦精礦介電系數(shù)與溫度及含水率之間的關(guān)系式，實時計算被加熱高鈣鎂鈦精礦不同測溫點的介電系數(shù)；

根據(jù)高鈣鎂鈦精礦的平衡含水率模型和期望介電系數(shù)，得到高鈣鎂鈦精礦達(dá)到期望介電系數(shù)所需水份；

再根據(jù)所需水份對高鈣鎂鈦精礦的不同部位進行水分調(diào)節(jié)，從而達(dá)到在微波加熱過程中，高鈣鎂鈦精礦的介電特性一致分布的目的，進而改善溫度分布均勻性，與此同時，可用于提高高鈣鎂鈦精礦的加熱效率。

進一步地，所述高鈣鎂鈦精礦初始含水率由稱重法確定，步驟如下：

1.1、取一定質(zhì)量的高鈣鎂鈦精礦樣品放入質(zhì)量為m的容器中，稱得總重量m_t；

1.2、將盛裝有樣品的容器放入微波干燥裝置中進行烘干，直到恒重為止，此時容器及樣品總的重量記為m₁；

1.3、求取該樣品得初始含水率

進一步地，在微波加熱過程中，高鈣鎂鈦精礦由于蒸發(fā)所損失的水份為：

其中：D表示水分?jǐn)U散速率；u_a為空氣濕度；u_c為高鈣鎂鈦精礦的表面含水率；h_m是高鈣鎂鈦精礦表面?zhèn)髻|(zhì)系數(shù)；n表示垂直于表面的單位向量，u為高鈣鎂鈦精礦當(dāng)前的含水率，高鈣鎂鈦精礦當(dāng)前的含水率u初始時為初始含水率u₁。

進一步地，所述高鈣鎂鈦精礦表面質(zhì)傳系數(shù)h_m與表面水份蒸發(fā)速率相關(guān)，其計算公式為：

h_m＝m_v/A×V_H

其中：A是高鈣鎂鈦精礦表面積；m_v表示蒸發(fā)速率，m_v＝10⁴s^-1；V_H是高鈣鎂鈦精礦中的水份體積。

進一步地，所述高鈣鎂鈦精礦介電系數(shù)與溫度T及含水率u之間的關(guān)系式可在不同溫度T下，恒溫加熱高鈣鎂鈦精礦實驗中，實時測量介電系數(shù)ε＝ε′-jε″和含水率u，通過多元線性回歸得到，形如：