冶金,一般用煤、焦炭做能源,怎么用太阳能冶金呢?
把太阳光聚集起来,提高温度,在冶金工业上可大显身手。
世界上最大的一面太阳能聚光器,要算法国南部的比利牛斯山坡上的太阳能高温炉了。
这座太阳炉气势雄伟,像一座山峰似地屹立着。它有9层楼房那么高大,它是由9500块小镜片拼接而成的。面积达2500平方米,输入功率为1800千瓦,凹面反射镜的焦距为18米。
在距反射镜130米的平面反光镜。每个镜片面积为50×50厘米,反光率为08,它由计算机控制跟踪太阳转动。
这样,平面反光镜将阳光反射到凹面反射镜上,经聚光后形成直径为30~60厘米的光斑,其最高温度可达3820℃,在焦点处安装上高温熔炉,就可冶炼金属了。
或许有人会问:反射镜直接反射阳光就可以了,为什么还要在对面山坡上设有平面镜呢?
大家知道,太阳东出西落,具有一定的运动轨道。抛物面反射镜只有跟踪太阳转动,才能将阳光反射到固定的位置。对于一些小型聚光装置,可以自行跟踪。而这面9层楼高的大型反射镜转动起来就困难了。因此,采取了将反射镜、炉子固定,转动平面镜的办法,把阳光反射过来。
前苏联发明的利用太阳能生产超速耐热合金新工艺,在天山山区一家太阳能冶炼厂投入工业化生产。耐热合金新工艺,通过在山坡上设置的62面日光反射器,吸收该地区丰富的阳光,并将光线反射到54米高的集能器上,集能器可使冶炼炉的温度达到3000℃,从而可生产出不含任何化学杂质的合金。
我国设计建造的太阳能高温炉,已在用来进行铑-铂热电偶点焊、不锈钢板无填料对焊以及热处理试验等方面,取得了预期的效果。
太阳能高温炉用于获取洁净的高温。它没有电炉、煤炉等带来的污染,温度调节既快又方便。因此,主要用于材料研究和一些工程物理方面的研究,譬如,火箭头、防热罩材料和高纯度半导体材料等。
美中不足的是,地面由于阳光受天气和夜晚的影响,太阳炉的应用受到限制。
为此,人们设想在宇宙空间建设太阳能高温炉。到那时,一年四季不论任何时候都有充足的阳光。
人们能连续地冶炼高级金属和非金属材料,并进行有关试验,这将多么便利啊!