随着对微波技术研究的日益深入,微波作为一种优质、高效、清洁的能源在冶金领域发挥着重要作用,并且具有广阔的应用前景。然而在微波冶金从试验到工业的转化过程中,冶金物料的介电特性对电磁场与物料耦合效果的影响显著。因此,有效获取物料的介电参数对于更好的利用和控制微波能是非常重要的。在以往的研究中,冶金矿物介电性能的获取主要通过仪器测量或数值计算的方法。由于测量仪器昂贵,且实时性较差,表现出了数值计算所不具备的优势,但目前现有的算法往往只考虑了矿物的两相或三相条件,在计算多相矿物时体现出较大的局限性。因此,对冶金矿物介电特性的计算方法进行研究和完善是十分必要的。本论文在国家自然科学基金项目“微波与多金属矿物相互作用过程的建模与最优控制研究”(61863020)的资助下,以冶金矿物作为研究对象,采用数字图像处理技术和数值计算方法,对微波冶金矿物介电特性的算法开展研究。研究内容和结果如下:(1)建立微波冶金矿物介电特性计算模型。通过深入分析冶金混合矿物SEM图像获取其各组分的含量比例。考虑了各矿物组分具有相似性的性质,并结合结构抽象化原理,建立了冶金混合矿物单元模型,提出了伪两相算法模型,构建出冶金混合矿物介电特性整体计算模型及其等效电路。(2)对计算开展实验研究和理论分析。通过对高钛渣、钛精矿、氯化铅、硫酸铜等常见矿物进行实验研究,分析得到了各组分的含量比例,并与Image J软件测量结果进行对比,结果表明,各矿物组分含量比例误差范围在2%之内,两者具有很好的吻合度,同时也对伪两相算法模型和M-G理论公式计算冶金混合矿物介电特性的结果进行了比较,其结果具有较好的一致性。说明冶金矿物的伪两相介电特性算法模型在微波冶金中具有潜在的应用价值。