微波测量烧结混合料水分试验研究.pdfVIP

炼 铁I 微波测量烧结混合料水分的试验研究 董亚锋沙永志曹 军 (钢铁研究总院炼铁工程技术研究室，北京100081) 摘要主要研究微波测水技术在烧结混合料上的应用情况。试验结果表明，微波水分仪能够 正确反应混合料水分变化趋势，测量的标准偏差为0．14％，绝对误差≤0．24％。微波测水技术 能够应用于烧结混合料。 关键词微波水分烧结混合料 介质相互作用的实质。微波检测的原理是：微波 0前言 作用于介质材料后，受介质材料的“介电常数” 烧结混合料的水分是影响烧结生产效率的一 和“损耗角正切”这两个电磁参数影响，影响的 个重要参数，准确、实时控制烧结混合料的水分 程度与介质的介电常数和损耗角正切成正相关 是实现高效烧结必须解决的一个难题。目前，多 关系。 数烧结厂仍采用4h取一次样，然后用烘箱烘干测 水分子是极性分子，其介电常数和损耗角正 水的办法控制烧结混合料的水分，这种方法滞后 切都远高于一般介质。水分子在微波作用下会发 时间太长，与烧结生产连续、高效要求不相匹配。 生位移极化、取向极化，并随着高速变化的电场 在这种情况下，国内的一些钢铁企业开始采用在 高速旋转，将电磁能转变为内能。当微波穿过含 线式测水装置，如中子水分仪、红外水分仪、电 有水分的物料时，微波功率衰减、相位移发生改 导水分仪等，这些测量方法在工业现场应用较多， 变¨o，功率衰减、相位移改变的大小都跟物料中 关于它们的使用特点在一些文献…中已经有所阐 水分有一定数量对应关系，只要测得功率衰减量 述，这里不再赘述。本文主要探索应用微波在线 和相位移改变量就能推算出物料中水分的含量。 测量烧结混合料水分的新型方法。 2实验室试验 国际上从二十世纪40年代开始研究微波水分 测量技术，从二十世纪80年代末开始，国际上每 2．1试验设备、原料和方法 3年召开一次微波测水原理和技术应用开发的专题 2006年12月，钢铁研究总院炼铁室进行了微 讨论会心J，二十世纪90年代出现了在线式微波测 波测量烧结混合料水分的模拟试验。主要试验设 水仪和便携式测水装置。现在，微波水分测量已 备有：MA500微波水分仪、烘箱、工控机、塑料 成为现代水分测量技术的重要分支之一，微波水 盒、钢尺和料铲等。 分测量仪已在多个工业领域获得成功应用，如煤、 铝土矿、木板、糖、甘蔗渣、沙子、矿砂、食物、 化学制品等。 测量的最大物料厚度为4001nln，适用的最大皮带 1微波测水原理 宽度为1600mm。微波水分仪工作时，微波信号从 微波是指频率为300M～300GHz的电磁波，波皮带下部的微波发射器发射出来，穿过物料后被 长在l～1000ram范围内，位于电磁波谱的红外辐 上方的微波接收器接收；微波接收器旁边安装的 射(光波)和无线电波之间，是分米波、厘米波、 超声波探头实时测量经过其下方的皮带中心线处 毫米波的统称。微波频率比一般的无线电波频率 的混合料的料层厚度，然后通过测量微波穿过单 高，通常也称为“高频电磁波”。微波产生的电磁 位厚度料层的物料后功率的衰减和相位移的变化 场与介质内部的微观粒子相互作用，这是微波与 来折算出