胡兵 ，黄柱成，王华，姜涛

(1.中南大学 资源加工与生物工程学院，湖南 长沙，410083；2.国家烧结球团装备系统工程技术研究中心，湖南 长沙，410125)

微波加热技术自20世纪50年代发展至今，已经成为了一种常见的加热手段。微波具有选择加热、快速加热、体积加热和即时加热等特性，微波能无污染、易控制，且与材料内部的某些单体(小至分子，大到颗粒)直接耦合作用，能够加速物质之间化学反应的发生[1−3]。尽管微波加热较常规加热优势明显，但微波加热技术工业化应用发展缓慢，尤其在高温领域，尚无成熟的工业化生产案例[4−5]。这主要有几个方面的原因：(1) 大功率设备价格昂贵，稳定性差，设计难度大，而且磁控管的互作用效率一般只能达到50%～85%； (2) 微波对高损耗介质的穿透深度浅，产能小；(3) 反应器的设计水平落后，使得微波能与材料的耦合强度差，微波能利用率低；(4) 保温材料容易污染，且高温状况下变成微波吸收体，造成微波功率损失；(5) 微波与物质(颗粒)相互作用机理的研究滞后，特别是有化学反应发生时，物料的显微结构和物相组成发生变化，从而造成微波损耗机制的改变。矿物及其混合物在微波场中升温速率的研究比较多[6−12]，可以基本体现物质的吸波能力，但对物质与微波相互作用机理的研究很少，造成微波加热的盲目性。自然界中铁的蕴藏量极为丰富，占地壳元素含量的5%，居地球物质中的第四位；钢铁材料不可或缺，在人类的发展过程中一直起着重要的作用。……