中国冶金装备网---中国冶金人的网站低频交变磁场对水中碳酸钙结晶过程的影响摘要磁处理技术自其诞生起，其阻垢效果就一直存在争议。本文通过自行组建的高梯度磁处理器，使用碳酸钙沉积法考察低频交变磁场对碳酸钙结晶过程的影响；并借助X_RD和电镜扫描对垢样进行检测，证实了低频交变磁处理水溶液具有先促进碳酸钙晶核生成，而后又抑制晶核长大的现象，并指出磁化处理的垢样中文石所占比例最多，方解石最少，可以形成软垢，容易随着液流冲走，进而达到除垢阻垢效果。关键词：低频交变磁场碳酸钙结晶软垢Effectsofalow-frequencyTime-varyingMagneticFieldontheFormationofCalciumCarbonateCrystalXUYanmei(BeijingCentralResearch&DesignInstituteforMetallurgicalEquipmentofMCCGroup,100029)AbstractThereissomedisputeintheeffectsofmagnetictreatmentonanti-scalingsinceitsbeing.Aself-designedwatertreatmentsystemwithhigh-gradientmagneticfieldhasbeenestablishedtostudytheeffectsofalow-frequencytime-varyingmagneticfieldontheformationofcalciumcarbonatecrystal,thecalciumcarbonateprecipitationmethodwasused.BasedontheresultsoftheX_RDandSEManalysis,it’sapprovedthatitisofthecapacityofpromotingcalciumnuclears’formationintheearlystage,thanrestrainingcrystal’growthlater.Alsoit’sindicatedthatthecompositionofscalesamplewhichhadbeentreatedbymagneticfieldisdifferentfromitintherawwater.Aragoniteisthelargestcompositionshare,minimumcompositionisthecalcite,whichiseasierforformingsoftscalethatiseasilyflushedbyliquid,andachievethebetterresultofthescaleremovingandanti-scaling.Keywordlow-frequencytime-varyingmagneticcalciumcarbonatecrystalsoftscale1引言磁场是具有一种特殊能量的场。这种能量作用在物质上可以改变其微观结构，从而影响物质的物理化学性质。而流体的宏观性质与分子的势垒、分子内聚力（即吸引力）等性质有很大关系。溶液经磁场处理后，分子的势垒和内聚力发生变化，必然引起流体的宏观性质变化，影响溶液的结晶过程。磁化水对碳酸钙结晶的影响主要存在三种观点：其一是认为磁处理有助于均相成核，加快结晶速度，生成晶粒体积小，数量多；其二是认为磁处理抑制了晶粒的成核过程，生成的晶粒体积大，数量少；还有就是有些研究报告说磁处理对碳酸钙成核和生长都没有影响，故此处理没有效果。笔者较为认同第一种说法。为此,我们在实验室条件下进行了以下工作,探讨磁处理对CaCO3结晶过程的影响。2实验方法和试验装置2.1实验方法根据《阻垢性能的测定方法—碳酸钙沉积法》配制试验用水：通过NaHCO3和CaCI2溶液以及硼砂缓冲液配制钙硬为240mg/L的试验溶液25L，倒入水箱中，用转子流量计调节流量，经泵循环，进入自行组建的高梯度磁处理器（如图1所示）进行磁化作用(10s)，然后将适量磁化后的水移入500mL容量瓶中，浸入（80±1）℃的恒温水浴中，恒温放置10个小时，然后测其钙硬度、总硬度、电导率、pH值,并对其垢样进行电镜扫描，分析其水处理效果。图1自行组建的高梯度磁处理器2.2实验装置磁处理器是决定磁处理效果的最关键因素之一。磁处理器的形式多样，根据产生磁场的方式可分为永磁式和电磁式；根据磁体和流体是否接触可分为浸入式和非浸入式；根据磁场方向和流体流动方向可分为正交式和平行式。设计的高梯度磁处理器的核心部分是位于处理器中心部位的铜螺线管段，螺线管长度为40cm,由直径1.5mm的铜线缠绕