一種大功率微波高溫加熱裝置的制造方法
【專利說明】一種大功率微波高溫加熱裝置
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于微波技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大功率微波高溫加熱裝置，用于微波高溫金屬冶煉等工業(yè)生產(chǎn)。
【背景技術(shù)】
[0003]微波技術(shù)具有能耗低、反應(yīng)時(shí)間短、操作簡單、反應(yīng)物產(chǎn)率增加等特點(diǎn)，引起科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)的廣泛研宄。自我國在紅土鎳鐵礦上投資熱情以來，隨著鎳鐵資源的充足供應(yīng)和紅土礦資源價(jià)格的上漲，使得鎳鐵價(jià)格大幅度回落，采用傳統(tǒng)的火法和濕法處理工藝冶煉鎳鐵的經(jīng)濟(jì)性差，同時(shí)也存在著能耗高、污染大、不適合處理鎳品位低的紅土礦等缺陷。據(jù)研宄表明，采用微波技術(shù)還原紅土鎳礦，可以將傳統(tǒng)的冶煉工藝溫度大大降低，改變紅土鎳鐵礦冶煉的傳統(tǒng)工藝，不但可以提高紅土鎳鐵礦的利用率，還可提高鎳鐵合金的質(zhì)量。微波作為一種清潔能源，替代傳統(tǒng)的方法，符合國家節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的政策，因此采用微波技術(shù)冶煉鎳鐵將成為一種研宄趨勢。大功率微波高溫加熱裝置還可以用于其它的高溫試驗(yàn)，如鈦鐵礦、錳鐵礦、黃鐵礦等礦石的冶煉，未來煤干餾項(xiàng)目、固態(tài)廢物焚燒、含油污泥凈化項(xiàng)目工作溫度都在300°C -1300°C范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，操作方便，加熱速度快，加熱均勻，能耗低，環(huán)保性強(qiáng)，應(yīng)用非常廣泛的大功率微波高溫加熱裝置。
[0005]技術(shù)方案:為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
一種大功率微波高溫加熱裝置，它包括微波能發(fā)生器、與微波能發(fā)生器相連的微波饋能系統(tǒng)、與微波饋能系統(tǒng)相連的微波能應(yīng)用腔體、安裝在微波能應(yīng)用腔體內(nèi)的腔體內(nèi)部保溫結(jié)構(gòu)、安裝在微波能應(yīng)用腔體上的爐門推車、排氣系統(tǒng)和測溫裝置；
所述的微波饋能系統(tǒng)包括通過法蘭依次連接的三端環(huán)形器、直波導(dǎo)、E面波導(dǎo)、過渡調(diào)配波導(dǎo)組合、石英玻璃法蘭組合、水冷擴(kuò)展波導(dǎo)組合；
所述的微波能應(yīng)用腔體為矩形全金屬微波諧振腔，微波能應(yīng)用腔頂板為水冷頂板；微波能應(yīng)用腔兩側(cè)上部各設(shè)有一排排氣管道，用于連接排氣系統(tǒng)；微波能應(yīng)用腔左側(cè)排氣管道下方設(shè)有排煙孔和排煙管道，微波能應(yīng)用腔左上部設(shè)置進(jìn)風(fēng)管；
所述的腔體內(nèi)部保溫結(jié)構(gòu)內(nèi)層為氧化鋁磚，中間層為莫來石磚，外層為硅酸鋁棉，三層保溫材料緊湊堆砌，外層硅酸鋁棉緊貼微波能應(yīng)用腔體內(nèi)壁；
所述爐門推車包括推車，推車軌道、焊接在推車上的爐門、焊接在爐門內(nèi)側(cè)下部的物料支架平臺(tái)，所述的物料支架平臺(tái)上和爐門內(nèi)側(cè)面上砌有莫來石空心球磚，所述的莫來石空心球磚上放置有用于盛放物料的坩禍；
所述的排氣系統(tǒng)包括依次相連的高壓風(fēng)機(jī)、排氣管道和靜壓箱，靜壓箱與微波能應(yīng)用腔體側(cè)面的排氣管道連接。
[0006]作為優(yōu)選方案，以上所述的大功率微波高溫加熱裝置，所述微波能發(fā)生器產(chǎn)生微波能功率為20kW，頻率為915MHz。
[0007]作為優(yōu)選方案，以上所述的大功率微波高溫加熱裝置，微波饋能系統(tǒng)一端的三端環(huán)形器與微波能發(fā)生器連接，微波饋能系統(tǒng)另一端的水冷擴(kuò)展波導(dǎo)組合與微波能應(yīng)用腔體連接。
[0008]作為優(yōu)選方案，以上所述的大功率微波高溫加熱裝置，所述微波能應(yīng)用腔體背側(cè)上部設(shè)有兩個(gè)測溫抑制套筒，兩個(gè)測溫抑制套筒內(nèi)分別插入有第一測溫裝置和第二測溫裝置。
作為優(yōu)選方案，以上所述的大功率微波高溫加熱裝置，所述微波能應(yīng)用腔體底部設(shè)有兩條帶滾輪的金屬導(dǎo)軌，用于支撐爐門推車進(jìn)入腔體內(nèi)部；
所述的微波能應(yīng)用腔體正面設(shè)有四個(gè)爐門壓緊裝置，用于壓緊爐門推車。
[0009]作為優(yōu)選方案，以上所述的大功率微波高溫加熱裝置，腔體內(nèi)部保溫結(jié)構(gòu)的頂部為圓拱形，腔體內(nèi)部保溫結(jié)構(gòu)形狀與爐門推車上莫來石空心球磚堆砌的形狀匹配，形成整體物理密閉；
腔體內(nèi)部保溫結(jié)構(gòu)左側(cè)中上部位置設(shè)有矩形通孔，與微波腔體上排煙管相通，保證排煙管與爐膛直通，用于煙氣排出。
[0010]作為優(yōu)選方案，以上所述的大功率微波高溫加熱裝置，第一測溫裝置為非接觸式光學(xué)紅外測溫裝置，測溫范圍為400~1600°C ;第二測溫裝置為接觸式熱電偶測溫裝置，測溫范圍為0~1300°C，通過微波腔體背側(cè)的兩個(gè)抑制套筒插入腔體內(nèi)坩禍里的物料中。
[0011]本發(fā)明提供的大功率微波高溫加熱裝置，由微波能發(fā)生器、微波饋能系統(tǒng)、微波能應(yīng)用腔體、腔體內(nèi)部保溫結(jié)構(gòu)、爐門推車、排氣系統(tǒng)、測溫裝置組成。微波能發(fā)生器產(chǎn)生大功率微波能量，經(jīng)過微波饋能系統(tǒng)，進(jìn)入微波能應(yīng)用腔體，作用于爐門推車上的物料；腔體內(nèi)部保溫結(jié)構(gòu)保證腔內(nèi)耐溫1300°c、長時(shí)間1000°C的高溫工作可靠；排氣系統(tǒng)平衡腔體內(nèi)部壓力；測溫裝置測量物料溫度。
[0012]有益效果，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)在于:
1、本發(fā)明提供的大功率微波高溫加熱裝置，采用大功率微波技術(shù)，可極大的降低高溫金屬冶煉的溫度，提高冶煉速度，減少加熱時(shí)間。如紅土鎳鐵礦的冶煉溫度可從1700°c降到13000C，從而可減少加熱時(shí)間，節(jié)能環(huán)保。
[0013]2、本發(fā)明采用三端環(huán)形器、調(diào)配波導(dǎo)組合可以有效得降低微波能量的反射，既提高微波能利用的效率，又可減小對微波能發(fā)生器的損害。
[0014]3、本發(fā)明采用石英玻璃法蘭組合，可阻擋爐膛內(nèi)煙氣進(jìn)入波導(dǎo)，從而可保證運(yùn)行安全。
[0015]4、本發(fā)明采用水冷擴(kuò)展波導(dǎo)組合、加熱腔水冷頂板可極大的降低頂部饋能系統(tǒng)和腔內(nèi)頂部保溫材料的溫度，可有效防止頂部高溫變形造成微波能傳輸效率降低，也可有效防止饋能口保溫材料溫度過高吸收微波。
[0016]5、本發(fā)明采用多層保溫結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)窯體的保溫和隔熱，保溫和隔熱效果非常好，即可保證窯內(nèi)溫度1300°C，又可保證腔體外部溫度低于60°C。
[0017]6、本發(fā)明通過大量實(shí)驗(yàn)篩選，設(shè)置有接觸式與非接觸式兩種測溫裝置，可有效得測量物料溫度。
[0018]7、本發(fā)明通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)選，設(shè)計(jì)的排煙管道，可保證窯內(nèi)煙氣不聚集，壓力不會(huì)過大；排氣管道在腔體頂部形成氣流，既可降低頂部的溫度，又可平衡腔內(nèi)壓力，從而具有非常好的加熱功能。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明提供的大功率微波高溫加熱裝置的結(jié)構(gòu)連接示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明提供的大功率微波高溫加熱裝置的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為本發(fā)明提供的大功率微波高溫加熱裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0023]如圖1至圖3所示，一種大功率微波高溫加熱裝置，它包括微波能發(fā)生器(I )、與微波能發(fā)生器(I)相連的微波饋能系統(tǒng)(2)、與微波饋能系統(tǒng)(2)相連的微波能應(yīng)用腔體(3)、安裝在微波能應(yīng)用腔體(3)內(nèi)的腔體內(nèi)部保溫結(jié)構(gòu)(4)、安裝在微波能應(yīng)用腔體上的爐門推車(5)、排氣系統(tǒng)(6)和測溫裝置(7)；
所述的微波饋能系統(tǒng)(2)包括通過法蘭依次連接的三端環(huán)形器(2-1)、直波導(dǎo)(2-2)、E面波導(dǎo)(2-3)、過渡調(diào)配波導(dǎo)組合(2-4)、石英玻璃法蘭組合(2-5)、水冷擴(kuò)展波導(dǎo)組合(2-6)；
所述的微波能應(yīng)用腔體(3)為矩形全金屬微波諧振腔，腔體頂板為水冷頂板(I);腔體兩側(cè)上部各設(shè)有一排排氣管道(303)，用于連接排氣系統(tǒng)(6);腔體左側(cè)排氣管道下方設(shè)有排煙孔和排煙管道(304)，微波能應(yīng)用腔(3)左上部設(shè)置進(jìn)風(fēng)管(302);
所述的腔體內(nèi)部保溫結(jié)構(gòu)(4)內(nèi)層為氧化鋁磚(403)，中間層為莫來石磚(402)，外層為硅酸鋁棉(401)，三層保溫材料緊湊堆砌，外層硅酸鋁棉(401)緊貼微波能應(yīng)用腔體(3)內(nèi)壁；
所述爐門推車(5)包括推車(502)，推車軌道(503)、焊接在推車(502)上的爐門(501)、焊接在爐門(501)內(nèi)側(cè)下部的物料支架平臺(tái)(504)，所述的物料支架平臺(tái)(504