La tecnología ultrasónica comenzó a aplicarse en el campo médico en las décadas de 1950 y 1960, y posteriormente también experimentó grandes avances. Actualmente, además de su aplicación en el campo médico, la tecnología ultrasónica ha alcanzado su madurez en la industria de semiconductores, la industria óptica, la industria petroquímica y otras industrias, aprovechando principalmente sus características de buena direccionalidad y alta capacidad de penetración para realizar tareas de limpieza.

La tecnología ultrasónica se ha convertido en un método de refuerzo cada vez más importante. Además de las aplicaciones mencionadas, también presenta un excelente potencial en otros campos en desarrollo.

Principio del proceso metalúrgico de fortalecimiento ultrasónico:

Como todos sabemos, el principio de "tres transferencias y una reacción" en el proceso metalúrgico es el factor esencial que afecta la eficiencia, la velocidad y la capacidad del proceso, y también resume todo el proceso de producción metalúrgica y química. Las llamadas "tres transferencias" se refieren a la transferencia de masa, la transferencia de momento y la transferencia de calor, mientras que "una reacción" se refiere al proceso de reacción química. En esencia, la mejora del proceso metalúrgico debe comenzar por mejorar la eficiencia y la velocidad del principio de "tres transferencias y una reacción".

Desde esta perspectiva, la tecnología ultrasónica desempeña un papel importante en la transferencia de masa, momento y calor, lo cual se determina principalmente por sus características inherentes. En resumen, la aplicación de la tecnología ultrasónica en procesos metalúrgicos tendrá los siguientes tres efectos principales:

1、 Efecto de cavitación

El efecto de cavitación se refiere al proceso dinámico de crecimiento y colapso de las microburbujas de cavitación del núcleo de gas presentes en la fase líquida (fusión, solución, etc.) cuando la presión sonora alcanza un valor determinado. Durante el proceso de crecimiento, ruptura y extinción de las microburbujas generadas en la fase líquida, aparecen puntos calientes en el pequeño espacio alrededor de la máquina de burbujas, lo que genera una zona de alta temperatura y alta presión que promueve la reacción.

2、 Efecto mecánico

El efecto mecánico se produce por el avance ultrasónico en el medio. La vibración de alta frecuencia y la presión de radiación ultrasónica generan una agitación y un flujo eficaces, permitiendo que el medio vibre en su espacio de propagación, acelerando así la difusión y disolución de las sustancias. Este efecto mecánico, combinado con la vibración de las burbujas de cavitación, el potente chorro y el microimpacto local generado sobre la superficie sólida, reduce significativamente la tensión superficial y la fricción del líquido, destruyendo la capa límite de la interfaz sólido-líquido y logrando un efecto que la agitación mecánica convencional de baja frecuencia no puede lograr.

3、 Efecto térmico

El efecto térmico se refiere al calor liberado o absorbido por el sistema al cambiar a una temperatura determinada. Cuando una onda ultrasónica se propaga en el medio, su energía es absorbida continuamente por las partículas del mismo, convirtiéndola en energía térmica y promoviendo la transferencia de calor en el proceso de reacción.

Gracias al efecto único de la tecnología ultrasónica, se puede mejorar eficazmente la eficiencia y la velocidad de “tres transmisiones y una reacción” en el proceso metalúrgico, mejorar la actividad mineral, reducir la cantidad de materias primas y acortar el tiempo de reacción, para lograr el propósito de ahorro de energía y reducción del consumo.