超聲波技術(shù)提升冶金過程的“三傳一反”

　　超聲波技術(shù)在20世紀(jì)五六十年代才開始在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有所應(yīng)用，但隨后也有了長足的進(jìn)步。目前，除醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用外，超聲技術(shù)已經(jīng)在半導(dǎo)體行業(yè)、光學(xué)行業(yè)、石油化工行業(yè)等方面有了成熟的應(yīng)用，但主要還是利用它方向性好，穿透能力強等特點，來進(jìn)行清洗工作。
　　
　　超聲波技術(shù)已經(jīng)成為日益重要的一種強化手段，除了上述提到的應(yīng)用之外，在其他領(lǐng)域也有著非常出色的應(yīng)用潛力有待開發(fā)。
　　
　　超聲波強化冶金過程的原理：
　　
　　眾所周知，冶金過程中的“三傳一反”是影響工藝效率、速度和能力的本質(zhì)因素，也概括了冶金化工生產(chǎn)的全部過程。所謂“三傳”，指的是質(zhì)量傳遞、動量傳遞和熱量傳遞，“一反”則指的是化學(xué)反應(yīng)過程。如何對冶金工藝進(jìn)行改良，本質(zhì)上來說，應(yīng)該從如何提高“三傳一反”的效率和速度入手。
　　
　　從這個角度來說，超聲波技術(shù)對于質(zhì)量、動量和熱量的傳遞都有著良好的促進(jìn)作用，而這些促進(jìn)作用主要是由于超聲波所固有的特性決定的?？偨Y(jié)來看，超聲技術(shù)應(yīng)用于冶金工藝中，會發(fā)生以下三種主要效應(yīng)：
　　                                                                        
　　一、空化效應(yīng)
　　
　　空化效應(yīng)是指存在于液相中（熔體、溶液等）的微氣核空化泡在聲波的作用下振動，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時發(fā)生的生長和崩潰的動力學(xué)過程。液相中產(chǎn)生的微小氣泡，經(jīng)理長大、破裂、泯滅過程，在氣泡機器周圍微小空間內(nèi)出現(xiàn)熱點，從而出現(xiàn)高溫高壓區(qū)，促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。
　　
　　二、機械效應(yīng)
　　
　　機械效應(yīng)是超聲在介質(zhì)中前進(jìn)時所產(chǎn)生的效應(yīng)。超聲波的高頻振動及輻射壓力可形成有效的攪動與流動，使媒介指點在其傳播空間內(nèi)進(jìn)入振動狀態(tài)，從而加快物質(zhì)的擴(kuò)散及溶解過程。機械效應(yīng)結(jié)合空化氣泡的振動，對固體表面產(chǎn)生的強烈射流及局部微沖流，能顯著減弱液體的表面張力及摩擦力，并破壞固-液界面的附面層，因而達(dá)到普通低頻機械攪動達(dá)不到的效果。
　　
　　三、熱效應(yīng)
　　
　　熱效應(yīng)是指在一定溫度下，體系在變化過程中放出或吸收的熱量。超聲波在媒介中傳播時，其能量會不斷被媒介質(zhì)點吸收，從而轉(zhuǎn)化為熱能，促進(jìn)反應(yīng)過程的熱量傳遞。
　　
　　通過超聲波技術(shù)特有的效應(yīng)，可以有效提高冶金過程中的“三傳一反”效率和速度，提升礦物活性，減少原料用量，縮短反應(yīng)時間，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。