專利名稱：一種微波加熱高溫豎式窯的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種窯爐，特別是涉及ー種微波加熱高溫豎式窯。
背景技術：
微波能被譽為“人類第二團火焰”，微波能應用技術在世界發達國家已被定義為“二十一世紀新一代技木”、“新材料先進制備技木”、“未來太空加熱技木”。基于微波加熱機理與常規窯爐不同，它是由極化粒子運動和受迫震蕩導致的材料內耗及聲子直接耦合生熱，材料本體直接作為發熱體，微波加熱窯爐加熱速度快、生產效率高，產品受熱均勻，產品品質好，能量利用率高，較常規電窯、燃氣窯節能優勢明顯，因此微波高溫豎式替代傳統豎 式窯是時代發展的必然。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種整體均勻加熱、加熱速度快、生產效率高的微波加熱高溫豎式窯。為了解決上述技術問題，本實用新型提供的微波加熱高溫豎式窯，機架上設有豎式通道，所述的豎式通道上設有微波加熱升溫區爐體，所述的微波加熱升溫區爐體的上端與設在所述的豎式通道上的預熱區爐體的下端對接，所述的預熱區爐體設有預熱區微波抑制器，所述的微波加熱升溫區爐體的下端與設在所述的豎式通道上的微波加熱保溫區爐體的上端對接，所述的預熱區爐體的上端與設在所述的豎式通道上的進料裝置和廢氣排放器的一端對接，所述的微波加熱保溫區爐體的下端與設在所述的豎式通道上的緩冷區爐體的上端對接，所述的緩冷區爐體的下端與設在所述的豎式通道上的急冷區爐體的上端對接，急冷區爐體上設有急冷區微波抑制器，所述的急冷區爐體的下端與出料裝置聯接，所述的微波加熱升溫區爐體和微波加熱保溫區爐體、緩冷區爐體、急冷區爐體上設有測溫系統，窯爐保護氣氛系統與所述的微波加熱升溫區爐體、微波加熱保溫區爐體、緩冷區爐體、急冷區爐體和出料裝置連接，各部件對接處設有抑制微波裝置。所述的抑制微波裝置是在所述的進料裝置、廢氣排放器、預熱區爐體、微波加熱升溫區爐體、預熱區微波抑制器、微波加熱保溫區爐體、測溫系統、緩冷區爐體、急冷區爐體、出料裝置和窯爐保護氣氛系統的各連接法蘭面裝有導電密封墊。所述的進料裝置、廢氣排放器、預熱區爐體、預熱區微波抑制器、微波加熱升溫區爐體、微波加熱保溫區爐體、測溫系統、緩冷區爐體、急冷區爐體、急冷區微波抑制器和出料裝置的材質為不銹鋼材料；機架為碳鋼型鋼。所述的預熱區爐體包括陶瓷耐火磚、電阻絲、耐高溫不銹鋼爐管、不銹鋼托輥、保溫板，所述的電阻絲鑲在所述的陶瓷耐火磚的外側卡槽里，所述的陶瓷耐火磚緊貼在所述的耐高溫不銹鋼爐管的外部。所述的微波加熱升溫區爐體和所述的微波加熱保溫區爐體的微波源系統安裝在所述的微波加熱升溫區爐體和微波加熱保溫區爐體的周圍，所述的微波源系統的微波饋入方式采用直波導形式。所述的微波加熱升溫區爐體和所述的微波加熱保溫區爐體的微波源系統由微波頭、環型器、水負載和微波電源構成。所述的微波加熱保溫區爐體與所述的緩冷區爐體之間加裝有耐高溫微波抑制板。所述的微波加熱升溫區爐體和微波加熱保溫區爐體上的所述的測溫系統在物料移動方向上設在其所控制的微波源系統的后面。所述的微波加熱升溫區爐體和所述的微波加熱保溫區爐體的微波源系統的控制系統的控制部分采用隔離電源。 所述的微波加熱升溫區爐體和所述的微波加熱保溫區爐體的微波源系統的控制系統的微波電源漏磁變壓器采用三角型接法。采用上述技術方案的微波、電混合加熱高溫豎式窯，物料經進料裝置進料到預熱區爐體中的豎式通道內，物料在重力作用下進入到微波加熱升溫區爐體的豎式通道中，不需要推進系統和推板、匣缽等窯具，減少了能量的損耗，所以節能。基于熱傳遞原理中的對流原則，加熱了的氣體在所述的豎式通道中產生ー個向上的升力，熱氣體在上升過程中對所述的預熱區的物料進行預熱，同時，熱氣體在上升過程中又把冷空氣從出料ロ抽入對所述的急冷區的物料進行冷卻，從而完全達到循環利用熱能，達到節能的目的。在微波加熱升溫區爐體由微波源系統對物料進行加熱升溫，然后物料在重力作用下進到微波加熱保溫區爐體，在微波加熱保溫區爐體由微波源系統加熱保溫，然后物料在重力作用下進到緩冷區爐體隨爐冷卻，再在重力作用下進到急冷區爐體進行急冷，急冷區爐體一般是采用水冷或風冷進行強制冷卻，然后物料在重力作用下進到出料裝置中通過蝸桿旋轉出料。整個過程除出料裝置使用動カ出料外，其它各階段物料均在重力作用下進料，在豎式通道內物料分層排隊依次推進，依次預熱與熱氣預熱、微波加熱升溫、微波加熱保溫、緩冷和急冷，直到出料裝置出料。測溫系統在物料移動方向位置滯后所控制的微波源系統，保證了測溫的準確性；控制系統的控制部分采用隔離電源，防止由于漏磁變壓器產生的脈沖波對控制部分的傷害；控制系統微波電源漏磁變壓器采用三角型接法，可提高設備的穩定性同時避免零線電流對電網的沖擊。各連接法蘭面裝有導電密封墊，能有效防止微波泄漏。本實用新型采用預熱，微波加熱升溫和保溫，加熱速度快、生產效率高、較常規豎式窯節能優勢明顯。綜上所述，本實用新型因其為微波整體均勻加熱，加之利用熱能循環，充分利用微波加熱的優勢，所以加熱速度快、生產效率高，產品品質好，無環境污染、較常規窯爐節能優勢明顯。因此微波、電混合加熱高溫豎式替代傳統豎式窯是時代發展的必然。
圖I是微波、電混合加熱高溫豎式窯結構示意圖。圖2是升溫區爐體截面示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進ー步詳細說明。參見圖I和圖2，機架3上設有豎式通道21，豎式通道21上設有微波加熱升溫區爐體6，微波加熱升溫區爐體6的上端與設在豎式通道21上的預熱區爐體4的下端對接，預熱區爐體4設有預熱區微波抑制器5，微波加熱升溫區爐體6的下端與豎式通道21上的微波加熱保溫區爐體9的上端對接，預熱區爐體4的上端與豎式通道21上的進料裝置2和廢氣排放器I的下端對接，進料裝置2的上端對接有物料輸送系統，廢氣排放器I的上端對接抽廢風機，微波加熱保溫區爐體9的 下端與豎式通道21上的緩冷區爐體10的上端對接，緩冷區爐體10的下端與豎式通道21上的急冷區爐體11的上端對接，急冷區爐體11上設有急冷區微波抑制器12，急冷區爐體11的下端與豎式通道21上的出料裝置14入口對接，出料裝置14的出ロ對接有物料輸送系統，微波加熱升溫區爐體6和微波加熱保溫區爐體9、緩冷區爐體10、急冷區爐體11上設有測溫系統8，窯爐保護氣氛系統13與微波加熱升溫區爐體6、微波加熱保溫區爐體9、緩冷區爐體10、急冷區爐體11、急冷區微波抑制器12和出料裝置14連接，各部件對接處設有抑制微波裝置，抑制微波裝置是在進料裝置2、廢氣排放器I、預熱區爐體4、預熱區微波抑制器5、微波加熱升溫區爐體6、微波加熱保溫區爐體9、測溫系統8、緩冷區爐體10、急冷區爐體11、急冷區微波抑制器12、出料裝置14和窯爐保護氣氛系統13的各連接法蘭面裝有導電密封墊；進料裝置2、廢氣排放器I、預熱區爐體4、預熱區微波抑制器5、微波加熱升溫區爐體6、微波加熱保溫區爐體9、測溫系統8、緩冷區爐體10、急冷區爐體11、急冷區微波抑制器12和出料裝置14的材質為不銹鋼材料，機架3的材質為碳鋼。爐管材料為剛玉莫來石或鎂質耐火材料，爐管與爐體之間填充高溫陶瓷纖維耐火材料或發泡納米陶瓷；微波加熱升溫區爐體6和微波加熱保溫區爐體9的微波源系統7安裝在微波加熱升溫區爐體6和微波加熱保溫區爐體9的周圍，微波加熱升溫區爐體6和微波加熱保溫區爐體9的周圍微波饋入方式采用直波導形式；微波加熱升溫區爐體6和微波加熱保溫區爐體9的微波源系統7由水負載15、微波頭16、環型器17和微波電源20構成；微波加熱保溫區爐體9與緩冷區爐體10之間加裝有耐高溫微波抑制板；微波加熱升溫區爐體6和微波加熱保溫區爐體9上的測溫系統8在物料推進方向上設在其所控制的微波源系統7的后面；微波加熱升溫區爐體6和微波加熱保溫區爐體9的微波源系統7的控制系統的控制部分采用隔離電源；微波加熱升溫區爐體6和微波加熱保溫區爐體9的微波源系統7的控制系統的微波電源漏磁變壓器采用三角型接法。參見圖I和圖2，物料推進是物料依靠自重分層推進，不用任何外加動力，所以節能；微波加熱升溫區爐體6和微波加熱保溫區爐體9的微波源系統7安裝在微波加熱升溫區爐體6和微波加熱保溫區爐體9的周圍，微波加熱升溫區爐體6和微波加熱保溫區爐體9的周圍微波饋入方式采用直波導形式；微波加熱升溫區爐體6和微波加熱保溫區爐體9頂部裝有防爆閥和排水ロ ；微波加熱保溫區爐體9與緩冷區爐體10之間加裝有耐高溫微波抑制板，預熱區微波抑制器5和急冷區微波抑制器12為抑制片結構的微波抑制器，微波抑制器的微波抑制片之間間距L =入/4+11入/2臟，其中11 = 0，1，2，3···，λ為需抑制的微波的波長，長度大于I. 5米，微波泄露量小于lmW/cm2 ;測溫系統8在物料推進方向位置滯后所控制的微波源系統7，測溫系統8所包括的熱電偶接地良好；微波加熱升溫區爐體6、微波加熱保溫區爐體9、緩冷區爐體10安裝有豎式爐管19、保溫材料18。參見圖1，在微波加熱升溫區爐體6、微波加熱保溫區爐體9周圍的微波源系統7安裝位置成正交分布。微波加熱升溫區爐體6、微波加熱保溫區爐體9和緩冷區爐體10所有的耐火材料采用高鋁剛玉莫來石材料或鎂質耐火材料，所有的保溫材料采用陶瓷纖維板、陶瓷纖維綿或發泡納米陶瓷；所有的高鋁剛玉莫來石材料、陶瓷纖維板、陶瓷纖維綿、發泡納米陶瓷含氧化鐵、氧化鋯、氧化鈉、氧化鉀總量不超過O. 05%。所有的高鋁剛玉莫來石材料、陶瓷纖維板、陶瓷纖維綿、發泡納米陶瓷不含有機膠。參見圖I和圖2，物料經物料輸送系統輸送到進料裝置2，再由進料裝置2送料到預熱區爐體4爐腔中進行預熱，再在重力的作用下經預熱區微波抑制器5進入微波加熱升溫區爐體6，在微波加熱升溫區爐體6中物料由微波源系統7對物料進行加熱升溫，然后在重力作用下進入微波加熱保溫區爐體9，在微波加熱保溫區爐體9由微波源系統7加熱保溫，然后在重力作用下進入緩冷區爐體10隨爐冷卻，再在重力作用下進入急冷區爐體11進行急冷，急冷區爐體11 一般是采用水冷或風冷進行強制冷卻，然后在重力作用下經急冷區微波抑制器12進入出料裝置14通過蝸桿傳動出料，再由輸送系統將物料輸送到成品存放區。整個過程除出料裝置和輸送系統利用外加動カ外，其余均依靠重力進料，在豎式通道21內物料分層排隊依次推進，依次預熱、微波加熱升溫、微波加熱保溫、緩冷和急冷，直到出料裝置出料。窯爐保護氣氛系統13對微波加熱升溫區爐體6、微波加熱保溫區爐體9、緩冷區爐體10、急冷區爐體11、急冷區微波抑制器12和出料裝置14提供保護氣體及弱還原性氣體如氮氣保護。本實用新型加熱速度快、生產效率高、較常規豎式窯節能優勢明顯。 以上實用新型僅為本實用新型的較佳實施方式，本實用新型的保護范圍并不以上述實施方式為限，但凡本領域技術人員根據本實用新型所掲示內容所做的等效修飾或變化，皆納入權利要求書中所記載的保護范圍內。
權利要求1.一種微波加熱高溫豎式窯，其特征是機架(3)上設有豎式通道(21)，所述的豎式通道(21)上設有微波加熱升溫區爐體￠)，所述的微波加熱升溫區爐體￠)的上端與設在所述的豎式通道(21)上的預熱區爐體(4)的下端對接，所述的預熱區爐體(4)設有預熱區微波抑制器(5)，所述的微波加熱升溫區爐體￠)的下端與設在所述的豎式通道(21)上的微波加熱保溫區爐體(9)的上端對接，所述的預熱區爐體(4)的上端與設在所述的豎式通道(21)上的進料裝置⑵和廢氣排放器⑴對接，所述的微波加熱保溫區爐體(9)的下端與設在所述的豎式通道(21)上的緩冷區爐體(10)的上端對接，所述的緩冷區爐體(10)的下端與設在所述的豎式通道(21)上的急冷區爐體(11)的上端對接，所述的急冷區爐體(11)上設有急冷區微波抑制器(12)，所述的急冷區爐體(11)的下端與設在所述的豎式通道(21)上的出料裝置(14)入口對接，所述的微波加熱升溫區爐體(6)和微波加熱保溫區爐體(9)、緩冷區爐體(10)、急冷區爐體(11)上設有測溫系統(8)，窯爐保護氣氛系統(13)與所述的微波加熱升溫區爐體(6)、微波加熱保溫區爐體(9)、緩冷區爐體(10)、急冷區爐體(11)、急冷區微波抑制器(12)和出料裝置(14)連接，各部件對接處設有抑制微波裝置。
2.根據權利要求I所述的微波加熱高溫豎式窯，其特征是所述的抑制微波裝置是在所述的進料裝置⑵、廢氣排放器⑴、預熱區爐體⑷、預熱區微波抑制器(5)、微波加熱升溫區爐體(6)、微波加熱保溫區爐體(9)、測溫系統(8)、緩冷區爐體(10)、急冷區爐體(11)、出料裝置(14)和窯爐保護氣氛系統(13)的各連接法蘭面裝有導電密封墊。
3.根據權利要求I或2所述的微波加熱高溫豎式窯，其特征是所述的進料裝置⑵、廢氣排放器(I)、預熱區爐體(4)、預熱區微波抑制器(5)、微波加熱升溫區爐體(6)、微波加熱保溫區爐體(9)、測溫系統(8)、緩冷區爐體(10)、急冷區爐體(11)、急冷區微波抑制器(12)和出料裝置(14)的材質為不銹鋼材料；所述的機架(3)的材質為碳鋼。
4.根據權利要求I或2所述的微波加熱高溫豎式窯，其特征是所述的微波加熱升溫區爐體(6)、微波加熱保溫區爐體(9)、緩冷區爐體(10)所有的耐火材料采用高鋁剛玉莫來石材料或鎂質耐火材料，所有的保溫材料采用陶瓷纖維板、陶瓷纖維綿或發泡納米陶瓷。
5.根據權利要求I或2所述的微波加熱高溫豎式窯，其特征是所述的微波加熱升溫區爐體(6)和所述的微波加熱保溫區爐體(9)的微波源系統(7)安裝在所述的微波加熱升溫區爐體(6)和微波加熱保溫區爐體(9)的周圍，所述的微波源系統(7)的微波饋入方式采用直波導形式。
6.根據權利要求I或2所述的微波加熱高溫豎式窯，其特征是所述的微波加熱升溫區爐體(6)和所述的微波加熱保溫區爐體(9)的微波源系統(7)由水負載(15)、微波頭(16)、環型器(17)和微波電源(20)構成。
7.根據權利要求I或2所述的微波加熱高溫豎式窯，其特征是所述的微波加熱保溫區爐體(9)與所述的緩冷區爐體(10)之間加裝有耐高溫微波抑制板。
8.根據權利要求I或2所述的微波加熱高溫豎式窯，其特征是所述的微波加熱升溫區爐體(6)和微波加熱保溫區爐體(9)上的所述的測溫系統⑶在物料前進方向上設在其所控制的所述的微波源系統(7)的后面。
9.根據權利要求I或2所述的微波加熱高溫豎式窯，其特征是所述的微波加熱升溫區爐體(6)和所述的微波加熱保溫區爐體(9)的微波源系統(7)的控制系統的控制部分采用隔離電源。
10.根據權利要求I或2所述的微波加熱高溫豎式窯，其特征是所述的微波加熱升溫區爐體(6)和所述的微波加熱保溫區爐體(9)的微波源系統(7)的控制系統的微波電源漏磁變壓器采用三 角型接法。
專利摘要本實用新型公開了一種微波加熱高溫豎式窯，機架(3)上的豎式通道(21)上設有進料裝置(2)、廢氣排放器(1)、預熱區爐體(4)、預熱區微波抑制器(5)、微波加熱升溫區爐體(6)、微波加熱保溫區爐體(9)、緩冷區爐體(10)、急冷區爐體(11)、急冷區微波抑制器(12)、窯爐保護氣氛系統(13)和出料裝置(14)；微波加熱升溫區爐體(6)和微波加熱保溫區爐體(9)、緩冷區爐體(10)、急冷區爐體(11)上設有測溫系統(8)，窯爐保護氣氛系統(13)與微波加熱升溫區爐體(6)、微波加熱保溫區爐體(9)、緩冷區爐體(10)、急冷區爐體(11)和出料裝置(14)連接，各部件對接處設有抑制微波裝置。本實用新型是一種整體均勻加熱、加熱速度快、生產效率高的微波加熱高溫豎式窯。
文檔編號F27B1/09GK202371984SQ201120535858
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月20日 優先權日2011年12月20日
發明者徐助要, 李樹新, 鄧賤牛 申請人:湖南省中晟熱能科技有限公司