一種中高頻感應加熱沙土硬化的方法與流程

本發明涉及中高頻感應加熱領域，尤其一種中高頻感應加熱沙土硬化的方法。
背景技術：
：隨著城市的發展，高樓到處林立，樓也越建越高，比如2011年建成的深圳京基100大廈高達441.8米，共100層，當時是深圳第一高樓，而目前平安國際金融中心大廈高達660米。建高樓必須挖地基，樓越高地基越深，其挖出來的土方也越多。2015年12月20日深圳山體滑坡事件，垮塌體為人工堆土，原有山體沒有滑動。人工堆土垮塌的地點屬于淤泥渣土受納場，主要堆放渣土和建筑垃圾，由于堆積量大、堆積坡度過陡，導致失穩垮塌，造成多棟樓房倒塌。如何處理這些土方已經成為影響城市可持續發展的社會難題。中高頻感應加熱原理：是利用其發出高周波的大電流流向被繞制成環形狀態或需要的形狀的加熱感應線圈，高周波感應通常是用紫銅空心管制作而成。由高周波感應線圈內產生極性瞬間變化的強大磁束，將需要熱處理的金屬放置在中高頻線圈內，磁束就會貫通整個被加熱的金屬物體。在感應加熱物體的內部與感應加熱電流相反的方向，產生相對應的強大渦電流。因為感應加熱的金屬內存在電阻，因此產生強的焦耳熱能，使感應加熱物體物體溫度迅速上升，從而達到熱處理的目的。目前，中高頻感應加熱主要用于金屬元件的加熱，如何加熱沙土更是本領域迫切需要解決的技術難題。傳統沙土硬化燒磚制瓷，一般都采用火燒式加熱，或電阻式加熱。本發明提供一種中高頻感應加熱沙土硬化的方法，可以廣泛使用于城市建筑土方或垃圾的硬化，以及沙漠沙土的硬化等。技術實現要素：本發明提供第一種中高頻感應加熱沙土硬化的方法，包括以下步驟，首先將沙土和導磁體混合，然后通過中高頻感應加熱線圈加熱，加熱溫度為300～3000攝氏度。優選地，所述導磁體的質量分數為5％～99％。優選地，所述沙土和導磁體混合前或后，優選地先對沙土加熱30～200攝氏度進行干燥。因為建筑土方的沙土往往會含有大量的水分，若不干燥直接加熱，含水的泥土，由于局部受熱不均容易爆炸。優選地，所述干燥后的沙土，壓制成固定形狀。優選地，所述固定形狀選自正方形、長方形、六邊形、圓形或橢圓形。優選地，所述中高頻感應加熱線圈選自正方形、長方形、六邊形、圓形或橢圓形。優選地，所述加熱溫度為磚化溫度，300～1000攝氏度。優選地，所述加熱溫度為瓷化溫度，1000～3000攝氏度。優選地，所述加熱溫度優選為800～2000攝氏度。優選地，所述導磁體具有導電作用，可以為金屬粉末、金屬網或石墨粉等。優選地，所述金屬粉末選自鐵粉、鋁粉、銅粉一種或兩種以上的混合物。第二種中高頻感應加熱沙土路面硬化的方法，包括以下步驟，首先將石墨粉灑在沙土路面上，然后通過中高頻感應加熱線圈直接對沙土路面進行加熱，加熱溫度為300～2000攝氏度，最后形成硬化的路面。第三種中高頻感應加熱沙土隧道壁的方法，包括以下步驟，首先將金屬框架固定在隧道壁面上，然后通過中高頻感應加熱線圈直接對隧道壁沙土面進行加熱，加熱溫度為300～3000攝氏度，最后形成硬化的隧道壁。第四種中高頻感應加熱沙土斜坡硬化的方法，包括以下步驟，首先將金屬網固定在斜坡沙土面上，然后通過中高頻感應加熱線圈直接對斜坡沙土面進行加熱，加熱溫度為300～1000攝氏度，最后形成硬化的斜坡面。第五種中高頻感應加熱沙土墻壁硬化的方法，包括以下步驟，首先將金屬粉噴涂在墻壁上，然后通過中高頻感應加熱線圈直接對墻壁沙土進行加熱，加熱溫度為300～1500攝氏度，最后形成硬化的墻壁。本發明有益效果：本發明通過中高頻感應加熱線圈加熱，如普通火燒或電阻式加熱相比可以節省大量能源，因為火燒或電阻加熱一般都是從外部加熱，而中高頻感應加熱線圈直接從內部加熱，可以大大節約能源；并且解決了本領域迫切需要解決的沙土無法通過中高頻感應加熱線圈加熱的技術難題。此外，可以廣泛使用于城市建筑土方或垃圾的硬化，以及沙漠沙土的硬化等，一方面更利于城市的可持續發展，另一方面也可以促進沙漠土地資源的開發利用。附圖說明圖1高頻感應加熱線圈結構示意圖；圖2含有沙土的高頻感應加熱線圈結構示意圖；圖3在沙土固定有金屬網的高頻感應加熱線圈結構示意圖。1、高頻感應加熱線圈；2、沙土；3、金屬網。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。實施例1如圖1和2所示，本發明有提供第一種中高頻感應加熱沙土硬化的方法，包括以下步驟，首先將沙土2和鐵粉混合，然后通過中高頻感應加熱線圈1加熱，加熱溫度為300攝氏度。實施例2如圖1和2所示，本發明有提供第二種中高頻感應加熱沙土路面硬化的方法，包括以下步驟，首先將石墨粉灑在沙土路面上，然后通過中高頻感應加熱線圈直接對沙土路面進行加熱，加熱溫度為1500攝氏度，最后形成硬化的路面。實施例3如圖1和3所示，本發明有提供第三種中高頻感應加熱沙土隧道壁的方法，包括以下步驟，首先將鋁框架3固定在隧道壁面上，然后通過中高頻感應加熱線圈直接對隧道壁沙土面進行加熱，加熱溫度為3000攝氏度，最后形成硬化的隧道壁。實施例4如圖1和3所示，本發明有提供第四種中高頻感應加熱沙土斜坡硬化的方法，包括以下步驟，首先將鐵網3固定在斜坡沙土面上，然后通過中高頻感應加熱線圈直接對斜坡沙土面進行加熱，加熱溫度為1000攝氏度，最后形成硬化的斜坡面。實施例5如圖1和2所示，本發明有提供第五種中高頻感應加熱沙土墻壁硬化的方法，包括以下步驟，首先將銅粉噴涂在墻壁上，然后通過中高頻感應加熱線圈直接對墻壁沙土進行加熱，加熱溫度為1500攝氏度，最后形成硬化的墻壁。實施例6根據實施1制備方法，鐵粉分別采用表1的質量分數，將塊料放入高頻感應加熱爐內，調節高頻感應加熱設備的電流至420A，加熱至1000攝氏度，達到相同硬度，其加熱硬化時間如表1所示：表1序號123456質量分數5％10％30％50％70％99％硬化時間3h50min40min30min10min5min由上表可知，鐵粉質量分數低于10％時，其硬化時間長達3小時左右；高于10％時，其硬化時間低于1小時，節省了大量能量。本發明優選的金屬粉質量分數為10％～30％，可以使金屬粉所產生的熱量得到充分利用。此外，質量分數高于30％時，金屬粉的材料成本也會進一步提高。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3