專利名稱：新型大功率冶金微波冶煉爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種冶煉爐。 背條技術(shù)
目前，應(yīng)用于鋼廠或合金冶煉廠的冶煉爐存在著效率不高、污染環(huán)境、 流程長(zhǎng)和規(guī)模復(fù)雜等缺點(diǎn)。如果能夠提高微波場(chǎng)強(qiáng)單位密度，以滿足冶煉 的溫度需要，同時(shí)解決爐型的經(jīng)濟(jì)性和安全性，微波冶金顯然是理想的新 型冶煉設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種新型大功率冶金微波冶煉爐，以解決微 波場(chǎng)強(qiáng)單位密度最大化，高溫物料物流的方便移動(dòng)和控制，以及爐型的經(jīng) 濟(jì)性和安全性等技術(shù)問(wèn)題。
本實(shí)用新型所述的新型大功率冶金微波冶煉爐包括微波磁控管及電 源系統(tǒng)、圓柱形爐體、耐火材料制成的冶煉筒、保溫材料制成的套裹于冶 煉筒外的保溫套筒、進(jìn)料機(jī)構(gòu)、出料機(jī)構(gòu)和煤氣排出管道；所述爐體的圓 柱形筒壁上，開(kāi)有均布的微波磁控管安裝孔，垂直安裝在筒壁周長(zhǎng)上的磁 控管發(fā)射的微波直指圓心，爐體內(nèi)沿軸向設(shè)置有耐火材料制成的冶煉筒， 冶煉筒外套裹有保溫套筒；所述爐體為縱向豎直方向設(shè)置，其上端的冶煉 筒口部為物料入口，下端的冶煉筒口部為物料出口；在物料入口處設(shè)有進(jìn) 料機(jī)構(gòu)，該進(jìn)料機(jī)構(gòu)包括一個(gè)眼鏡形雙筒倉(cāng)，電動(dòng)推進(jìn)機(jī)構(gòu)和底部托板， 所述眼鏡形雙筒倉(cāng)被滑動(dòng)安裝在底部托板上，底部托板位于冶煉筒口部處 開(kāi)有與冶煉筒口部相當(dāng)?shù)倪M(jìn)料口，所述眼鏡形雙筒倉(cāng)被推至一端時(shí)，雙筒 倉(cāng)中一筒為出氣筒，位于冶煉筒口部，并且與其上方的煤氣排出管道共同 組成煤氣排出通道；雙筒倉(cāng)被推至另一端時(shí)，雙筒中另一筒為料筒，位于 冶煉筒口部；在物料出口處設(shè)有出料機(jī)構(gòu)，所述出料機(jī)構(gòu)包括一個(gè)眼鏡形 雙筒倉(cāng)、電動(dòng)推進(jìn)機(jī)構(gòu)和底部托板，所述眼鏡形雙筒倉(cāng)被滑動(dòng)安裝在底部 托板上，底部托板位于出料筒口部處，開(kāi)有與其口部相當(dāng)?shù)某隽峡冢?眼鏡形雙筒倉(cāng)一只筒為盲倉(cāng)，另一只為筒形倉(cāng)，所述出料機(jī)構(gòu)中眼鏡形雙 筒倉(cāng)被推至一端時(shí)，盲倉(cāng)位于冶煉筒下口部，筒形倉(cāng)位于出料筒上口部， 被推至另一端時(shí)，筒形倉(cāng)位于冶煉筒下口部。
如上所述的新型大功率冶金微波冶煉爐，微波磁控管安裝在筒壁上，
以每平方米鋼板上安裝25-30只，單只管功率為1KW的方式設(shè)置，并且按
排列順序，間隔分成一半為開(kāi)工作狀態(tài)，另一半為備用工作狀態(tài)。
如上所述的新型大功率冶金微波冶煉爐，在出料機(jī)構(gòu)的眼鏡形雙筒倉(cāng)
的筒形倉(cāng)位于出料筒口部處，其上端設(shè)有排氣排塵罩及排氣管，所述排氣 排塵罩與筒形倉(cāng)形成一個(gè)煤氣排出通道。
本實(shí)用新型在安裝565只1KW微波磁控管，同時(shí)開(kāi)300只關(guān)265只情
況下，可以處理冶金混合物料150kg/h-300kg/h。由于采用圓形截面的爐型，
同時(shí)垂直安裝在沿周長(zhǎng)壁上的磁控管發(fā)射的微波直指圓心，所以反射少損
失少，微波密度最大。爐體垂直設(shè)置的方式，再輔以進(jìn)、出料機(jī)構(gòu)，使高
溫物料物流能夠方便移動(dòng)和控制。本實(shí)用新型提供的爐型既具有經(jīng)濟(jì)性，
又具有可靠的安全性。


圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的進(jìn)料機(jī)構(gòu)主剖視結(jié)構(gòu)示意圖3為本實(shí)用新型的進(jìn)料機(jī)構(gòu)俯視圖4為本實(shí)用新型的出料機(jī)構(gòu)主剖視結(jié)構(gòu)示意圖5為本實(shí)用新型的出料機(jī)構(gòu)俯視圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型所述的一種新型大功率冶金微波冶煉爐，其裝機(jī)容量300KW (565只1KW微波磁控管同時(shí)開(kāi)300只，關(guān)265只)，可處理冶金混合物料 150kg/h—300kg/h，包括以下部分
1、 電源系統(tǒng)是將網(wǎng)供電10000V穩(wěn)壓變壓成7280V相電壓，其線電壓 4200V直接整流變頻。二根線直供磁控管。
2、 微波磁控管安裝每平米鋼板上可安裝25-30只磁控管(lkw)。
3、 爐形及主要尺寸，爐形為園柱形，主要尺寸0.8-1.0米直徑X6米左 右高。
4、 耐火材料是將介電常數(shù)《10—9的無(wú)機(jī)氧化物、可耐火160(TC以上的 耐火材料(一般選用氧化鋁、氧化鋯、鈦酸鋁等)制成(t)200mmX1000mm高的管。
保溫材料是將介電常數(shù)《10-9的無(wú)機(jī)氧化物，可耐火130(TC以上的保 溫材料(一般選用氧化鋁纖維或泡沫磚等)制成100mm的板材或(t)200mm內(nèi) 徑X 100mm厚X 1000mm高的管套裹于耐火材料管外。
5、 進(jìn)料機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)向爐內(nèi)裝物料。
6、 出料機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)將物料從爐內(nèi)排出。
47、排氣機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)將爐內(nèi)產(chǎn)生的一氧化碳排出。 本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
在圖中l(wèi)， l是電源系統(tǒng)目前各種微波爐電源是將網(wǎng)供電10000V變 壓成市電相電壓380V，微波單管將其線電壓220V變壓到4200V再整流變 頻。本實(shí)用新型是將網(wǎng)供電10000V穩(wěn)壓變壓成7280V相電壓，其線電壓 4200V直接整流變頻，二根線直供磁控管。本電源系統(tǒng)可降低電流95%， 可節(jié)約變壓器、輸電線等用銅鋁材95%以上，更重要的是微波爐體沒(méi)有單 管變壓器安裝，可使?fàn)t體空間大為縮小，冷卻系統(tǒng)大為簡(jiǎn)單(一個(gè)微波管 一個(gè)變壓器一個(gè)風(fēng)扇)，維護(hù)量和事故率大為減少。
在圖1中，微波磁控管2的安裝由于磁控管2沒(méi)有了變壓器、整流 器、變頻器、冷卻風(fēng)扇的安裝，磁控管就可以密集安裝，每平米鋼板上可 安裝25-30只磁控管(lkw)。磁控管的安裝為開(kāi)一備一，輪流開(kāi)關(guān)，即延 長(zhǎng)管子壽命又達(dá)到電磁攪拌減少熱點(diǎn)的效果。
爐型及尺寸
爐型選用截面為圓形，在周邊安裝磁控管，爐體1內(nèi)微波密度最大。 同時(shí)垂直安裝在周長(zhǎng)上的磁控管發(fā)射的微波直指圓心(物料)，反射少損失 少。
尺寸截面園的直徑，考慮物料穿透深度100mm，保溫材料100mm， 則選用0.8-1.0米直徑較為適宜，其微波爐空腔3體寬度200-300mm，便于 散熱和檢修換耐材，其微波損失亦不太大。高度主要考慮物料的承壓，一 般冶金原料用傳統(tǒng)工藝造的塊其高溫抗壓最小在0.2kg/cm2，直徑200mm的 耐火爐管面積是300cm2，則最底部物塊可承受60公斤物料，而200mm的 管每米物塊重量為10kg左右，則爐高應(yīng)為6米。
裝機(jī)容量爐體周側(cè)面積(b lmX3.14X6m=18.84m2，裝磁控管18.84 m2 X30只二565只，開(kāi)300只關(guān)265只則該微波爐額定容量300kW，原料混合 料處理量約150 -300 kg/h。
耐火材料冶煉筒
將介電常數(shù)《10力的無(wú)機(jī)氧化物、可耐火160(TC以上的耐火材料(一 般選用氧化鋁、氧化鋯、鈦酸鋁等)制成4)200mmX1000mm高的冶煉管4， 管與管的連接耐材件可用鋼結(jié)構(gòu)支撐(鋼鐵不吸微波，亦不被加熱，只是 連接件的耐材體形大點(diǎn))。
保溫材料保溫筒
將介電常數(shù)《10力的無(wú)機(jī)氧化物，可耐火130(TC以上的保溫材料(一 般選用氧化鋁纖維或泡沫磚等)制成100mm的板材或4)200mm內(nèi)徑X100ram 厚X 1000mm高的保溫套管5套裹于耐火冶煉管4外。
煤氣排出管道
爐中產(chǎn)生的CO氣體，從物塊縫隙中逸出，到爐頂出微波爐后，經(jīng)過(guò)進(jìn) 料機(jī)構(gòu)到鋼管煙道13排出到用氣單位。 進(jìn)料機(jī)構(gòu)
該進(jìn)料機(jī)構(gòu)包括一個(gè)眼鏡形雙筒倉(cāng)12，電動(dòng)推進(jìn)機(jī)構(gòu)11和底部托板 14，所述眼鏡形雙筒倉(cāng)12被滑動(dòng)安裝在底部托板14上，可通過(guò)眼鏡形雙 筒倉(cāng)12上的滑輪14-1與底部托板上的滑軌14-2配合完成移動(dòng)，見(jiàn)圖3。 底部托板14位于冶煉筒4 口部處開(kāi)有與冶煉筒4 口部相當(dāng)?shù)倪M(jìn)料口，見(jiàn)圖 2，所述眼鏡形雙筒倉(cāng)12被推至一端時(shí)，雙筒倉(cāng)中一筒為出氣筒12-2，位 于冶煉筒口部，并且與其上方的煤氣排出管道13共同組成煤氣排出通道； 雙筒倉(cāng)被推至另一端時(shí)，雙筒中另一筒為料筒12-1，位于冶煉筒口部；
出料機(jī)構(gòu)
出料機(jī)構(gòu)亦為一個(gè)眼鏡形雙筒倉(cāng)8，只是一只為盲倉(cāng)8-2， 一只為筒倉(cāng) 8-1，當(dāng)筒倉(cāng)8-l在系統(tǒng)中，系統(tǒng)物塊進(jìn)入筒倉(cāng)8-l，當(dāng)冶金時(shí)間到時(shí)，電 動(dòng)機(jī)構(gòu)10將筒倉(cāng)8-1推出系統(tǒng)進(jìn)入出料倉(cāng)7內(nèi)，同時(shí)帶盲板的筒8-2堵住 系統(tǒng)下料。出料后電動(dòng)機(jī)構(gòu)拉回筒倉(cāng)8-1，系統(tǒng)料進(jìn)入筒倉(cāng)8-l。本機(jī)構(gòu)為 鋼結(jié)構(gòu)帶水冷。
所述眼鏡形雙筒倉(cāng)8被滑動(dòng)安裝在底部托板9上，可通過(guò)眼鏡形雙筒 倉(cāng)8上的滑輪9-1與底部托板上的滑軌9-2配合完成移動(dòng)，見(jiàn)圖5。底部托 板9位于出料倉(cāng)7口部處，開(kāi)有與其口部相當(dāng)?shù)某隽峡?，?jiàn)圖4所述眼鏡 形雙筒倉(cāng)一只筒為盲倉(cāng)8-2，另一只為筒形倉(cāng)8-1，所述出料機(jī)構(gòu)中眼鏡形 雙筒倉(cāng)8被推至一端時(shí)，盲倉(cāng)8-1位于冶煉筒4下口部，筒形倉(cāng)8-l位于 出料倉(cāng)7上口部，被推至另一端時(shí)，筒形倉(cāng)8-l位于冶煉筒4下口部。
在出料機(jī)構(gòu)的眼鏡形雙筒倉(cāng)8的筒形倉(cāng)8-1位于出料倉(cāng)口部處，其上 端設(shè)有排氣排塵罩及排氣管，所述排氣排塵罩與筒形倉(cāng)8-1形成第二個(gè)煤 氣排出通道6。
本實(shí)用新型的安全措施
1、 進(jìn)料機(jī)構(gòu)易泄漏煤氣，故安裝一套除塵、除氣裝置。
2、 微波爐外層用鐵板做殼， 一是防止微波泄漏傷人，二是阻人靠近高 壓設(shè)備，檢修門(mén)帶電控設(shè)施，開(kāi)門(mén)即停供電。
3、 出料系統(tǒng)防熱出料倉(cāng)為水冷，熱水利用，冷料出爐。
4、 爐腔內(nèi)安裝煤氣檢測(cè)裝置，即防止失火又檢測(cè)耐火材料管壞。 本實(shí)用新型所述的新型大功率冶金微波冶煉爐采用傳統(tǒng)造塊工藝的冶
金混合料物塊，經(jīng)進(jìn)料機(jī)構(gòu)通過(guò)耐火材料管進(jìn)入微波場(chǎng)中被加熱還原，再 經(jīng)出料機(jī)構(gòu)排出爐外進(jìn)入水中冷卻水淬。 本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)如下參數(shù)
1、 金屬或合金氧化物的微波冶煉強(qiáng)度約l一2kw/kg混合原料。
2、 微波穿透冶金混合原料的深度約80-120mm。
3、 冶金物料冶煉溫度約1000-1300'C。
4、 冶金物料在還原過(guò)程中將產(chǎn)生混合物料重量的20-40%的氣體。
5、 冶金物料的混合原料比重約1-2，造塊后的比重約0.5-1。
6、 耐火材料和保溫材料的透微波性需其介電系數(shù)《 X1(T9。
7、 磁控管參數(shù)為2450MHz、 4200V、 l-1.2KW。
權(quán)利要求1、一種新型大功率冶金微波冶煉爐，其特征征在于它包括微波磁控管及電源系統(tǒng)、圓柱形爐體、耐火材料制成的冶煉筒、保溫材料制成的套裹于冶煉筒外的保溫套筒、進(jìn)料機(jī)構(gòu)、出料機(jī)構(gòu)和煤氣排出管道；所述爐體的圓柱形筒壁上，開(kāi)有均布的微波磁控管安裝孔，垂直安裝在筒壁周長(zhǎng)上的磁控管發(fā)射的微波直指圓心，爐體內(nèi)沿軸向設(shè)置有耐火材料制成的冶煉筒，冶煉筒外套裹有保溫套筒；所述爐體為縱向豎直方向設(shè)置，其上端的冶煉筒口部為物料入口，下端的冶煉筒口部為物料出口；在物料入口處設(shè)有進(jìn)料機(jī)構(gòu)，該進(jìn)料機(jī)構(gòu)包括一個(gè)眼鏡形雙筒倉(cāng)，電動(dòng)推進(jìn)機(jī)構(gòu)和底部托板，所述眼鏡形雙筒倉(cāng)被滑動(dòng)安裝在底部托板上，底部托板位于冶煉筒口部處開(kāi)有與冶煉筒口部相當(dāng)?shù)倪M(jìn)料口，所述眼鏡形雙筒倉(cāng)被推至一端時(shí)，雙筒倉(cāng)中一筒為出氣筒，位于冶煉筒口部，并且與其上方的煤氣排出管道共同組成煤氣排出通道；雙筒倉(cāng)被推至另一端時(shí)，雙筒中另一筒為料筒，位于冶煉筒口部；在物料出口處設(shè)有出料機(jī)構(gòu)，所述出料機(jī)構(gòu)包括一個(gè)眼鏡形雙筒倉(cāng)、電動(dòng)推進(jìn)機(jī)構(gòu)和底部托板，所述眼鏡形雙筒倉(cāng)被滑動(dòng)安裝在底部托板上，底部托板位于出料筒口部處，開(kāi)有與其口部相當(dāng)?shù)某隽峡?，所述眼鏡形雙筒倉(cāng)一只筒為盲倉(cāng)，另一只為筒形倉(cāng)，所述出料機(jī)構(gòu)中眼鏡形雙筒倉(cāng)被推至一端時(shí)，盲倉(cāng)位于冶煉筒下口部，筒形倉(cāng)位于出料筒上口部，被推至另一端時(shí)，筒形倉(cāng)位于冶煉筒下口部。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種新型大功率冶金微波冶煉爐，其特征在于 微波磁控管安裝在筒壁上，以每平方米鋼板上安裝25-30只，單只管功率 為1KW的方式設(shè)置，并且按排列順序，間隔分成一半為開(kāi)工作狀態(tài)，另一 半為備用工作狀態(tài)。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種新型大功率冶金微波冶煉爐，其特征在于: 在出料機(jī)構(gòu)的眼鏡形雙筒倉(cāng)的筒形倉(cāng)位于出料筒口部處，其上端設(shè)有排氣 排塵罩及排氣管，所述排氣排塵罩與筒形倉(cāng)形成一個(gè)煤氣排出通道。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種新型大功率冶金微波冶煉爐，它包括微波磁控管、圓柱形爐體、耐火材料制成的冶煉筒、保溫材料制成的套裹于冶煉筒外的保溫套筒、進(jìn)料機(jī)構(gòu)、出料機(jī)構(gòu)和煤氣排出管道；所述爐體的圓柱形筒壁上，垂直安裝有磁控管，爐體內(nèi)沿軸向設(shè)置有耐火材料制成的冶煉筒，冶煉筒外套裹有保溫套筒；所述爐體上端的冶煉筒口部為物料入口，下端的冶煉筒口部為物料出口；在物料出入口處設(shè)有進(jìn)料機(jī)構(gòu)、出料機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型由于采用圓形截面的爐型，同時(shí)垂直安裝在沿周長(zhǎng)壁上的磁控管發(fā)射的微波直指圓心，所以反射少損失少，微波密度最大。爐體垂直設(shè)置，使高溫物料物流能夠方便移動(dòng)和控制。本實(shí)用新型提供的爐型既具有經(jīng)濟(jì)性，又具有可靠的安全性。
文檔編號(hào)F27B5/12GK201177453SQ20082000578
公開(kāi)日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2008年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月20日
發(fā)明者任瑞剛 申請(qǐng)人:任瑞剛