專利名稱：一種微波加熱鐘罩窯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種窯爐，特別是涉及一種在鐘罩窯爐中利用微波加熱代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電阻加熱、燃?xì)饧訜?、燃油加熱的微波加熱鐘罩窯。
背景技術(shù)：
鐘罩窯是ー種應(yīng)用于保護(hù)氣氛或弱還原性氣氛下大批量制件的燒成，生產(chǎn)效率高，廣泛應(yīng)用于陶瓷、冶金、電池材 料等行業(yè)的燒結(jié)?，F(xiàn)在的加熱方式為電阻加熱、燃?xì)饧訜?、燃油加熱等方式。傳統(tǒng)的鐘罩窯的結(jié)構(gòu)是包括電阻加熱、燃?xì)饧訜峄蛉加图訜峤M成的爐體、抽濕排風(fēng)系統(tǒng)、冷卻排風(fēng)系統(tǒng)、測溫控制系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)及升降頂緊機構(gòu)，采用電阻加熱、燃?xì)饧訜峄蛉加图訜峤M成的爐體，電阻加熱、燃?xì)饧訜峄蛉加图訜釋Σ牧线M(jìn)行加熱，燒結(jié)溫度一般比較高，反應(yīng)速度慢，燒結(jié)后材料的品質(zhì)低。微波加熱與前面幾種加熱方式在作用機理上不同，在實驗中對同種材料進(jìn)行加熱比較，利用微波加熱材料的燒結(jié)溫度一般要比傳統(tǒng)加熱升溫速度快，燒結(jié)后材料的品質(zhì)高。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種加熱溫度低，反應(yīng)速度快，處理材料品質(zhì)高、加熱匹配性能高、能量效率高的微波加熱鐘罩窯。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采取的微波加熱鐘罩窯，包括爐體、冷卻水系統(tǒng)、廢氣回收及真空系統(tǒng)、抽濕排風(fēng)系統(tǒng)、匣缽系統(tǒng)、移動運載小車和爐管系統(tǒng)，所述的爐體上設(shè)有微波饋能系統(tǒng)，所述的微波饋能系統(tǒng)連接有微波源系統(tǒng)，整個窯爐的各個部件連接處均設(shè)有微波密封系統(tǒng)。所述的爐管系統(tǒng)采用高溫耐火材料制成，并且具有一定的強度支撐包裹于其上的保溫系統(tǒng)。所述的移動運載小車和所述的匣缽系統(tǒng)由耐火材料底板、匣缽、匣缽蓋、真空快接法蘭、外保骨架組成，其中真空快接法蘭與外保骨架焊接達(dá)到密封氣體的要求，耐火材料底板上開槽放置密封材料將移動運載小車和爐體密封；外保骨架四周與爐體間布置有橡膠密封條進(jìn)行二次密封，増加密封的可靠性；真空快接法蘭在真空燒結(jié)時可以接真空泵抽真空，空氣氣氛時可以進(jìn)空氣,爐內(nèi)材料冷卻時按需要可以吹入冷風(fēng)。所述的廢氣回收及真空系統(tǒng)和抽濕排風(fēng)系統(tǒng)管道上均設(shè)有調(diào)節(jié)閥門，保證抽真空的順利進(jìn)行，調(diào)節(jié)閥門的開啟程度，可以調(diào)節(jié)排風(fēng)抽濕的強度。燒結(jié)區(qū)移動運載小車人工操作部分設(shè)有微波泄漏報警儀。所述的冷卻水系統(tǒng)包覆于爐體外，冷卻水經(jīng)進(jìn)水總管從爐體側(cè)下部進(jìn)入冷卻系統(tǒng)，回水從爐體側(cè)上部流出進(jìn)入回水總管。所述的微波能饋入系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)是磁控管的進(jìn)ロ端通過進(jìn)水支路和供水泵與進(jìn)水主管連接，所述的磁控管的出口端通過回水支路和回水泵與回水主管連接，所述的回水主管與冷卻塔連接。[0011]所述的廢氣回收及真空系統(tǒng)和所述的抽濕排風(fēng)系統(tǒng)的微波密封裝置是在所述的廢氣回收及真空系統(tǒng)和抽濕排風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)罩內(nèi)的爐體的排濕孔上設(shè)有多個并列的截止波導(dǎo)管，所述的截止波導(dǎo)管與所述的爐體用氬弧焊滿焊連接在一起，爐體內(nèi)的熱風(fēng)或水汽從截止波導(dǎo)管排出爐體外的風(fēng)罩內(nèi)，風(fēng)機經(jīng)風(fēng)管將熱風(fēng)或水汽抽出。采用上述技術(shù)方案的微波加熱鐘罩窯，在微波屏蔽技術(shù)方面，采用分區(qū)段多重防護(hù)。在鐘罩窯進(jìn)出ロ處設(shè)置了微波抑制裝置，爐體與爐蓋連接處設(shè)計有微波密封件，排濕從爐體內(nèi)抽氣孔、冷卻從外面給爐內(nèi)通冷卻空氣孔都設(shè)計有微波密封裝置，測溫?zé)犭娕寂c爐體連接處的微波密封裝 置及熱電偶測溫的屏蔽。在微波能饋入方面，設(shè)置多模腔微波能饋入ロ，采取裂縫天線饋入微波能。在爐體內(nèi)溫度場均勻方面，保溫材料采用高純度的保溫板，爐內(nèi)保溫材料形成的內(nèi)腔安裝有耐火材料。磁控管冷卻方式采取水冷方式，水冷卻系統(tǒng)采用先進(jìn)水后排水技術(shù)，使各點冷卻水壓カ均衡，主回水管采用零壓回水或負(fù)壓回水。在控制方面，通過溫控儀和PLC，在設(shè)定的溫度曲線上自動控制微波源的微波能饋入，磁控管水冷卻自動超溫報警。在安全使用方面，燒結(jié)區(qū)移動運載小車人工操作部分設(shè)有微波泄漏在線檢測儀。綜上所述，本實用新型因其為微波為整體均勻加熱，所以加熱速度快、生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品品質(zhì)好，無環(huán)境污染、較常規(guī)窯爐節(jié)能優(yōu)勢明顯。本實用新型是ー種升溫速度快，處理材料品質(zhì)高、加熱匹配性能高、能量效率高的微波加熱鐘罩窯。

圖I為本實用新型結(jié)構(gòu)簡圖。圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)截面簡圖。圖3為移動運載小車和匣缽系統(tǒng)簡圖。圖4為冷卻水設(shè)計原理示意圖。圖5為移動軌道主視圖。圖6為移動軌道左視圖。圖7為排濕孔或排風(fēng)孔微波密封裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進(jìn)ー步詳細(xì)的說明。參見圖I、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6和圖7，ー種微波加熱鐘罩窯，包括爐體I、保溫系統(tǒng)2、冷卻水系統(tǒng)5、廢氣回收及真空系統(tǒng)6、測溫系統(tǒng)7、抽濕排風(fēng)系統(tǒng)8、氣氛系統(tǒng)9、控制系統(tǒng)11、升降機及頂緊機構(gòu)12、機架平臺13、匣缽系統(tǒng)14、移動運載小車15、移動軌道16、爐蓋系統(tǒng)17和爐管系統(tǒng)18，爐體I上設(shè)有微波饋能系統(tǒng)3，微波饋能系統(tǒng)3連接有微波源系統(tǒng)4，整個窯爐的各個部件連接處均設(shè)有微波密封系統(tǒng)10。爐管系統(tǒng)18采用高溫耐火材料制成，并且具有一定的強度支撐包裹于其上的保溫系統(tǒng)2。廢氣回收及真空系統(tǒng)6和抽濕排風(fēng)系統(tǒng)8管道上均設(shè)有調(diào)節(jié)閥門702，保證抽真空的順利進(jìn)行。燒結(jié)區(qū)移動運載小車15人工操作部分設(shè)有微波泄漏報警儀。冷卻水系統(tǒng)5包覆于爐體Iタト，冷卻水經(jīng)進(jìn)水總管從爐體側(cè)下部進(jìn)入冷卻系統(tǒng)，回水從爐體側(cè)上部流出進(jìn)入回水總管。保溫系統(tǒng)2的保溫結(jié)構(gòu)是在爐體I的內(nèi)壁四周設(shè)有耐火磚，在耐火磚上設(shè)有保溫頂板和保溫側(cè)板，保溫頂板和保溫側(cè)板包裹有爐管槽和爐管蓋。[0024]參見圖I、圖2和圖3，移動運載小車15和匣缽系統(tǒng)14由耐火材料底板201、匣缽202、匣缽蓋203、真空快接法蘭204、外保骨架205組成，其中真空快接法蘭204與外保骨架205焊接達(dá)到密封氣體的要求，耐火材料底板201上開槽放置密封材料將移動運載小車15和爐體I密封；外保骨架205四周與爐體I間布置有橡膠密封條進(jìn)行二次密封，増加密封的可靠性；真空快接法蘭204在真空燒結(jié)時可以接真空泵抽真空，空氣氣氛時可以進(jìn)空氣，爐內(nèi)材料冷卻時按需要可以吹入冷風(fēng)。移動運載小車15裝載匣缽系統(tǒng)14置于移動軌道16上，移動軌道16通過電機帶動可以正反轉(zhuǎn)，將移動運載小車15和匣缽系統(tǒng)14傳送到需要的位置，進(jìn)行裝料、燒結(jié)、卸料等相應(yīng)的動作。移動運載小車15裝載匣缽系統(tǒng)14在燒結(jié)エ位由液壓或氣動升降機及頂緊機構(gòu)12托起至爐體內(nèi)，并通過微波密封系統(tǒng)10密封氣氛和微波，燒結(jié)過程中另有機械頂緊機構(gòu)，保證密封的可靠性。微波加熱的技術(shù)難點是克服微波對電加熱元件的干擾，對電加熱元件進(jìn)行微波屏蔽。參見圖7，廢氣回收及真空系統(tǒng)6和抽濕排風(fēng)系統(tǒng)8的微波密封是在廢氣回收及真空系統(tǒng)6和抽濕排風(fēng)系統(tǒng)8的風(fēng)罩701內(nèi)的爐體的排濕孔上設(shè)有多個并列的截止波導(dǎo)管704，截止波導(dǎo)管704與爐體I用氬弧焊滿焊連接在一起，爐體I內(nèi)的熱風(fēng)或水汽從截止波導(dǎo)管704排出爐體外的風(fēng)罩701內(nèi)，風(fēng)機經(jīng)風(fēng)管703將熱風(fēng)或水汽抽出。風(fēng)管703上設(shè)有調(diào)節(jié)閥門702，調(diào)節(jié)閥門702的開啟程度，可以調(diào)節(jié)排風(fēng)抽濕的強度。排濕孔設(shè)計成可調(diào)，排濕風(fēng)機采用變頻調(diào)速。排濕系統(tǒng)的調(diào)節(jié)影響物料的升溫曲線。在冷卻時水冷卻系統(tǒng)5可以進(jìn)行水量大小的調(diào)節(jié)，并設(shè)置了冷卻排風(fēng)系統(tǒng)，采用高壓風(fēng)機向爐體內(nèi)鼓風(fēng)，高溫風(fēng)機抽風(fēng)，風(fēng)機采用變頻器調(diào)速。調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)的各參數(shù)可以實現(xiàn)物料按エ藝要求冷卻。測溫系統(tǒng)7的測溫?zé)犭娕疾捎面z裝熱電偶。熱電偶與爐體連接采用法蘭連接。爐體I上因安裝エ藝所需開的孔，在安裝完成后須蓋上盲板，在爐體與盲板間壓
ー層密封圈。如圖3，微波能饋入系統(tǒng)3的冷卻系統(tǒng)是磁控管301的進(jìn)ロ端通過進(jìn)水支路306和供水泵307與進(jìn)水主管308連接，磁控管301的出ロ端通過回水支路302和回水泵303與回水主管304連接，回水主管304與冷卻塔305連接。為平衡各進(jìn)水點壓力，采用進(jìn)水支路306排列與回水支路302排列相反，先進(jìn)水后排水，先進(jìn)水的進(jìn)水壓力高，后排水的排水壓カ也高，進(jìn)出水壓カ差基本一致。磁控管301冷卻需要保證水流量。為增加水的流速，降低回水主管304的壓力，在回水管路上安裝回水泵303，回水泵303 —方面將水抽到冷卻塔305上對水進(jìn)行冷卻，另ー方面降低了回水主管305內(nèi)的壓力。微波源系統(tǒng)4的微波控制系統(tǒng)的供電與微波源的微波電源的供電用隔離變壓器分開供電?？刂凭€與電機電纜分別走電纜橋架。燒結(jié)區(qū)移動運載小車15人工操作部分設(shè)有微波泄漏在線檢測儀，微波泄露超標(biāo)時，報警裝置進(jìn)行報警，提醒操作人員解除故障，保護(hù)人身安全。
權(quán)利要求1.一種微波加熱鐘罩窯，包括爐體(I)、冷卻水系統(tǒng)(5)、廢氣回收及真空系統(tǒng)(6)、抽濕排風(fēng)系統(tǒng)(8)、匣缽系統(tǒng)(14)、移動運載小車(15)和爐管系統(tǒng)(18)，其特征是所述的爐體(I)上設(shè)有微波饋能系統(tǒng)(3)，所述的微波饋能系統(tǒng)(3)連接有微波源系統(tǒng)(4)，整個窯爐的各個部件連接處均設(shè)有微波密封系統(tǒng)(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微波加熱鐘罩窯，其特征在于所述的爐管系統(tǒng)(18)采用高溫 耐火材料制成，并且具有一定的強度支撐包裹于其上的保溫系統(tǒng)(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的微波加熱鐘罩窯，其特征在于所述的移動運載小車(15)和所述的匣缽系統(tǒng)(14)由耐火材料底板(201)、匣缽(202)、匣缽蓋(203)、真空快接法蘭(204)、外保骨架(205)組成，所述的真空快接法蘭(204)與外保骨架(205)焊接達(dá)到密封氣體的要求，耐火材料底板(201)上開槽放置密封材料將移動運載小車(15)和爐體(I)密封；所述的外保骨架(205)四周與所述的爐體⑴間布置有橡膠密封條。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的微波加熱鐘罩窯，其特征在于所述的廢氣回收及真空系統(tǒng)(6)和抽濕排風(fēng)系統(tǒng)(8)管道上均設(shè)有調(diào)節(jié)閥門(702)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的微波加熱鐘罩窯，其特征在于燒結(jié)區(qū)移動運載小車(15)人工操作部分設(shè)有微波泄漏報警儀。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的微波加熱鐘罩窯，其特征在于所述的冷卻水系統(tǒng)(5)包覆于爐體(I)外，冷卻水經(jīng)進(jìn)水總管從爐體側(cè)下部進(jìn)入冷卻系統(tǒng)，回水從爐體側(cè)上部流出進(jìn)入回水總管。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的微波加熱鐘罩窯，其特征在于所述的微波能饋入系統(tǒng)(3)的冷卻系統(tǒng)是磁控管(301)的進(jìn)口端通過進(jìn)水支路(306)和供水泵(307)與進(jìn)水主管(308)連接，所述的磁控管(301)的出口端通過回水支路(302)和回水泵(303)與回水主管(304)連接，所述的回水主管(304)與冷卻塔(305)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的微波加熱鐘罩窯，其特征在于所述的廢氣回收及真空系統(tǒng)(6)和所述的抽濕排風(fēng)系統(tǒng)⑶的微波密封是在所述的廢氣回收及真空系統(tǒng)(6)和抽濕排風(fēng)系統(tǒng)(8)的風(fēng)罩(701)內(nèi)的爐體的排濕孔上設(shè)有多個并列的截止波導(dǎo)管(704)，所述的截止波導(dǎo)管(704)與所述的爐體(I)用氬弧焊滿焊連接在一起。
專利摘要本實用新型公開了一種微波加熱鐘罩窯，由爐體(1)、保溫系統(tǒng)(2)、微波饋能系統(tǒng)(3)、微波源系統(tǒng)(4)、冷卻水系統(tǒng)(5)、廢氣回收及真空系統(tǒng)(6)、測溫系統(tǒng)(7)、抽濕排風(fēng)系統(tǒng)(8)、氣氛系統(tǒng)(9)、微波密封系統(tǒng)(10)、控制系統(tǒng)(11)、升降機及頂緊機構(gòu)(12)、機架平臺(13)、匣缽(14)、移動運載小車(15)、移動軌道(16)、爐蓋系統(tǒng)(17)、爐管系統(tǒng)(18)等組成。整個窯爐的各個部件連接處均設(shè)有微波密封裝置。本實用新型采用微波加熱的優(yōu)點，基于微波加熱的優(yōu)勢，本實用新型是一種升溫溫度速度快，處理材料品質(zhì)高、加熱匹配性能高、能量效率高的微波加熱鐘罩窯。
文檔編號F27B5/06GK202371989SQ20112053583
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者劉專林, 徐助要, 鄧賤牛 申請人:湖南省中晟熱能科技有限公司