Оценка применимости микроволнового излучения для термообработки базальта и изделий из него

T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2015. Т. 9. № 6. С. 70–73.

Нефедов В. Н., Мамонтов А. В., Симонов В. П., Чебыкин А. Е.

Рассмотрены вопросы применения микроволновых технологий нагрева диэлектриков на примере экспериментальных исследований по оценке эффективности СВЧ сушки базальтового картона и плавления сырья для его производства. Актуальность работы обусловлена поиском инновационных технологий, проводимым многими производственными компаниями в России и за рубежом. Существующие на сегодняшний день технологии для производства изделий из базальтового волокна (штапельного или непрерывного) характеризуются значительными энергетическими затратами, связанными с использованием сжигаемого топлива (газ, кокс). Кроме того, для обеспечения существующих норм экологической безопасности производства вынуждены идти на дополнительные затраты, которые впрямую сказываются на конечной цене продукта. В то же время использование микроволн для целей технологического нагрева, как характеризующийся высоким КПД и экологической чистотой процесса термообработки, способно поднять на более высокий уровень показатели самих технологических процессов с одновременным улучшением потребительских свойств обрабатываемого продукта. Базальт и изделия из него (в данной работе - картон значительной толщины) были выбраны в качестве исследуемого объекта не случайно: производство базальтовых волокон растёт год от года с одновременным расширением сфер их применения. Сдерживание расширения рынка сбыта базальтового волокна связано в основном с его относительно высокой стоимостью по сравнению, например, со стекловолокном. Данное экспериментальное исследование направлено в основном на оценку эффективности применения микроволнового нагрева при производстве, как самих базальтовых волокон, так и изделий из них. Приведены результаты экспериментальных исследований процесса плавления базальта, которые позволили определить энергетические затраты, приведённые к весу нагреваемого образца базальта. Эти энергетические затраты составили 0,8 кВт∙час/кг, что практически на порядок меньше энергетических затрат на плавление базальта при традиционных технологиях. Также представлены результаты применения СВЧ излучения для сушки теплоизолятора в виде картона из базальтового волокна толщиной 24 мм. Показано, что энергетические затраты уменьшаются на 45% по сравнению с сушкой утеплителя по традиционной технологии.

Ключевые слова: замедляющая система, распределение температуры, СВЧ устройство, диэлектрический материал, волновод