实验人：沈志翔、舒永福、舒丰好、舒丰喜

实验地点：株洲华威工业微波设备有限公司

日期：2005年9月20日～2005年10月26日

一、实验目的及意义

昆明理工大学华一新教授、彭金辉教授、刘纯鹏教授以及吉林大学金钦汉教授的研究成果表明：(1)、氧化锰矿（MnO、Mn O ）具有良好的微波吸收性能，在微波电场中，氧化锰矿的原子、分子、离子等微观粒子能迅速吸收微波发生电子能级跃迁和偶极子转向极化，从而得到活化；(2)、运用微波对氧化锰矿进行还原焙烧，当微波开始施加上去后，不论温度高低，氧化锰矿均会发生还原反应；(3)、当微波将氧化锰矿加热到347℃时，其还原速率与传统加热至900℃时相等，当微波将氧化锰矿加热到437℃时，其还原速率与传统加热至1000℃时相等，微波还原比传统还原方式所需的反应温度相差553℃～563℃，这种特性对锰矿的焙烧还原工业生产具有极其重要的经济意义；(4)、软锰矿还原是分步进行的，其过程为：MnO    Mn O Mn O MnO，其中，在MnO Mn O 环节，微波加热分解还原速率比传统加热提高了2.18～16.71倍，在Mn O  Mn O 环节，微波加热分解还原速率比传统加热提高了1.85～78.86倍。

以上述理论研究成果为基础，本次实验主要目的是摸索以下三个方面的数据，为微波还原焙烧设备的设计制造提供技术依据：(1)、应用微波技术对锰矿石进行焙烧还原，其合理的还原温度范围和还原时间；(2)、在微波还原条件下，锰矿还原的合理还原剂用量；(3)、通过实验，摸索和测算应用微波还原，其产业化生产后每吨矿石所需的耗电量。

本次实验无疑对微波技术和装备在锰行业的还原焙烧产业化应用具有极其重要的现实意义，是技术设备设计的基本依据，对完善锰矿微波还原焙烧工艺具有积极的借鉴作用！

二、实验用仪器及材料

实验仪器及设备：HWS-4型回转式工业微波炉

HWS-10型回转式工业微波炉

HWS-18型回转式工业微波炉

精密电子秤、计算器

手持式高精度红外测温仪（量程0℃～500℃）

欧普士牌在线式高精度红外测温仪（量程0℃～900℃）

热电偶测温计（量程0℃～1300℃）

刚玉莫来石匣钵，

氧化铝保温棉

实验对象及材料：大新锰矿：锰矿砂、锰矿粉

湘潭锰矿：锰矿粉

祁阳鑫利公司：锰矿砂

还原剂为普通民用无烟煤，在公司附近煤店采购。

三、实验方法

本项实验采用不同功率的转盘式微波炉对矿粉进行还原焙烧，焙烧过程分别采用热电偶测温仪、手持式远红外测温仪、在线式远红外测温仪及PLC可编程控制器对矿石焙烧进行测温控温，矿砂（矿粉）达到相应温度后停机冷却，然后送样分析。化学分析工作由湖南建材与非金属测试利用研究所承担，其具体分析方法不详。

本项试验没有备选试验方法，其对比分析采用有关专业书籍和文献记载的相关技术数据。

选定的实验方法完全是服务于设备设计的需要，要求为设备设计制造时提供相关结构、工艺等方面的技术依据。

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