赵秀峰,李峰,孟浩杰,白洋

（中国铝业郑州有色金属研究院有限公司，河南郑州 450041）

“碳中和”目标的提出，促进能源科技不断创新，朝向更高的目标发展，对冶金行业生产技术的要求也在不断提高。近些年来，冶金企业充分利用各种技术手段改善工作环境、降低能耗等。其中，微波加热技术因其具有选择性加热、均匀加热、快速加热、无污染、控制精度高等优点[1],在微波干燥、微波烧结、碳热还原等发挥了重要作用。

1 微波加热技术

微波加热技术是利用物料吸收微波能，使物料中极性分子与微波电磁场相互作用，使电磁能转化为热能的一种技术。受磁场的作用，当有极分子电介质和无极分子电介质置于微波电磁场中时，介质材料中会形成偶极子或使已有的偶极子重新排列，并随着高频交变电磁场以每秒高达数亿次的速度摆动，分子要随着不断变化的高频电磁场的方向重新排列，就必须克服分子原有的热运动和分子相互间作用的干扰和阻碍，产生类似于摩擦的作用，这个过程就会使得电磁场能量逐渐转化成新的热能，使介质温度出现大幅度地提升，单位体积内介质吸收的微波功率Pa与该处电场强度及频率有下列关系:

式中:Pa为单位体积内介质吸收的微波功率;ε0为真空中的介电常数,ε0=8.85×10-12F/m；ε′为介质的介电系数，是使表征介质极化程度的参量；tanδ为介质的损耗正切，是使表征介质损耗的参量；f为微波工作频率。

微波技术据此对物质进行作用，从而进行加热升温[2]。……