一种全密闭式工业级微波高温辊道连续烧结窑炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种全封闭式工业级微波高温烧结密闭式辊道窑炉，特别是长度在10米—50米之间，炉膛截面积在0.06m2—0.3m2的隧道式辊道窑炉。所述窑炉包括主窑体、微波发射系统，回转道机构、辊道动力系统、炉门连锁开闭系统；所述主窑体由排水段、预热段、烧结段、保温段、急冷段和缓冷段顺序连接而成，所述回转道机构主要由装卸料段和余热利用毛坯烘干段组成；所述回转道机构包括回转道、回转道辊道、动力系统，该动力系统可将从主窑体出口的推板拨入回转道上，经余热利用毛坯烘干段后送至主窑体入口；所述主窑体的内腔底面设有由所述辊道动力系统驱动的用于传送物料推板的内辊道。本实用新型专利技术节能降耗环保；烧结产品收缩率一致，尺寸一致性好，成品率高，生产效率高；生产成本低。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种微波高温烧结密闭式辊道窑炉，特别是长度在10米一50米之间，炉膛截面积在0. 06m2-0. 3m2的隧道式辊道窑炉。
技术介绍
我国从20世纪70年代开始研究并应用微波加热技术。首先是在连续微波磁控管的研制方面取得重大进展，特别是大功率磁控管的研制成功，为微波技术的应用提供了先决条件。20世纪80年代，我国开始生产微波窑炉以及微波干燥设备，但主要以家用微波窑炉为主，己被广泛应用于纸张与印刷、纺织与印染、木材、皮革、烟草、矿业以至中草药的干燥等。20世纪90年代后期，美国、加拿大、德国等发达国家开始小批量生产陶瓷产品，其中美国已具有生产小型微波连续烧结设备的能力，但仍未用于的工业化大生产。因此，中国在烧结炉的应用方面也正需要进一步努力以迎头赶上这次技术革命。微波烧结设备对微波烧结技术的发展起着至关重要的作用。H. D. Kimmery等于 1988年设计了微波连续烧结系统，其场强分布不均勻性小于4% ；中国科学院沈阳金属研究所和七七二厂设计的会聚天线激励介质多模谐振方案，采用将微波能均勻束在烧结区的方法，取得了显著效果。近年来，中科院沈阳金属所在国家新技术“863计划”的资助下，已研制出多台MFM-863系列的微波烧结设备，但主要用于实验室研究。微波烧结技术的发展已经历了几十年，作为一种省时、节能、节省劳动、无污染的技术，微波烧结能满足当今节能减排、低碳经济、保护环境的要求，这些优势使得微波烧结在磁性材料、高技术陶瓷及金属陶瓷复合材料、固相合成制备等领域具有广阔的前景。但是从目前国内外市场情况来看，现有的微波加热设备主要针对低温微波杀菌、 硫化等食品、医药、木材等等行业，真正用于工业化生产的工业级大型微波高温烧结窑炉至今未被制造开发，主要使用的仍然是能耗较大的传统电加热窑炉。因此，本技术开发的新型微波烧结窑炉具有极大的开创性意义。
技术实现思路
针对现有微波窑炉生产过程中能耗高、产品尺寸与性能一致性差的缺陷，本技术旨在提供一种全密闭式工业级微波高温辊道连续烧结窑炉，该窑炉能量利用率高，且制造出的产品尺寸与性能一致性好。为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是所述全密闭式工业级微波高温辊道连续烧结窑炉包括主窑体、设置在主窑体两侧用于发射微波的微波发射系统，其特点是，还包括与主窑体形成闭路循环的回转道机构、设置在主窑体底部的辊道动力系统、 多个可循环开启闭合以控制物料的进出的炉门连锁开闭系统；所述主窑体由排水段、预热段、烧结段、保温段、急冷段和缓冷段顺序连接而成，所述回转道机构主要由装卸料段和余热利用毛坯烘干段组成；所述回转道机构包括回转道，该回转道上设有回转道辊道，在该回转道的端部装有由变速器与减速器组成的动力系统，该动力系统可将从主窑体出口的推板拨入回转道上，经余热利用毛坯烘干段后送至主窑体入口 ；所述主窑体的内腔底面设有由所述辊道动力系统驱动的用于传送物料推板的内辊道；所述辊道动力系统的结构为，设在主窑体底部一端的电机，该电机的输出端与一矩形螺杆相联，该矩形螺杆穿过一推动器并与该推动器配合，该推动器下端可沿一导轨槽移动，所述矩形螺杆的另一端装在一轴承座内，所述推动器带动所述推板。在进料时，将推板放入辊道内，辊道动力系统对推板做功，推动推板在辊道上前进。所述炉门连锁开闭系统的炉门优选为四个，在推板承载物料在窑炉中循环运动的过程中，四扇互锁炉门循环开闭，在同一个时刻仅有一个炉门保持开启状态，其余三个炉门处于闭合状态，这样能够保证充满微波的不锈钢炉腔与外界环境始终处于隔绝的状态， 有效地防止了生产过程中微波泄漏的问题。整个微波加热窑体分为主腔和冷却腔串联组合而成，每一段主腔体采用CAD技术优化微波加热箱体的设计，确保更多模式分布以改善均勻性。各段腔体采用不锈钢材料加工，具有良好防腐蚀性能，不锈钢内壁镜面抛光，有效防止炉腔内有些结构上存在的缺陷， 如金属毛刺，搭接隙缝等导致微波放电产生火花；腔体输入段设计有完善的微波抑制炉门， 保证物料畅通又使微波泄漏完全达到国家安全标准；腔体输出段同样设计有微波抑制炉门；微波加热腔体的底面设计有传送物料推板的辊道，保证物料在推板平滑传送；微波加热窑体的上端面还设置排风口，以便排放烧结过程中可能排放的水分以及挥发性物质；微波加热箱体的顶部设置有测温端口，该测温端口与一测量控制主窑体内温度的测控温系统相连，以控制物料需要的处理温度分布。各段腔体单独加工，相互之间用标准法兰连接以方便加工、安装、调试和运输。在窑炉不同区域其微波能量密度不同，按照排水段、预热段、烧结段、保温段能量密度逐渐增加，因此毛坯通过快速吸收微波能量，其本体温度不断升高，经过一系列物理化学反应后，进而完成烧结工艺。所述排水段为主窑体总长度的5%—15%，所述预热段的长度为主窑体总长度的 10%— 20%，所述烧结段的长度为主窑体总长度的15%—30%，所述保温段的长度为主窑体总长度的8%—15%，所述急冷段的长度为主窑体总长度的8%—15%，所述缓冷段的长度为主窑体总长度的8%—15% ；所述装卸料段为回转道机构总长度的10%— 30%，所述余热利用毛坯烘干段为回转道机构总长度的70%—90%。进一步地，优选所述排水段为主窑体总长度的 8%—13%，所述预热段为主窑体总长度的11%—14%，所述烧结段为主窑体总长度的20%—，所述保温段为主窑体总长度的10%—14%，所述急冷段为主窑体总长度的10%—14%，所述缓冷段为主窑体总长度的10%—14% ；所述装卸料段为回转道机构总长度的为10%—20%， 所述余热利用毛坯烘干段为回转道机构总长度的70%—80%。所述主窑体的排水段包括1个窑段，预热段包括数个窑段，烧结段包括数个窑段， 保温段包括1个窑段，急冷段包括1个窑段，缓冷段包括数个窑段；所述主窑体的排水段、预热段、烧结段、保温段、急冷段底部均设置有通气孔，该通气孔直径为IOmm—30mm，相邻两个通气孔之间的距离为200mm—500mm，所述通气孔与一调节主窑体内气氛的气氛调节系统连接。所述主窑体各段的上端面设有排气孔，该排气孔的直径为50mm—150mm，相邻两个排气孔之间的中心距为80mm—150mm，所述排水段的排气孔与一清除尾气的废气清洗系统连接；所述缓冷段的排气孔与余热利用毛坯烘干段连接，所述预热段的排气孔与一调节主窑体内气氛的气氛调节系统连接。所述废气清洗系统由两级高压清洗系统组成，包括进气、清洗和排气系统；气体进入到淋洗腔之后，高压水通过螺旋喷嘴高速喷射入腔体内，使气液两相充分接触，从而降低气体温度和有害物质浓度。此外，该淋洗腔上部为柱形，下部为锥形，也保证进气气体和高压水源的接触面积；高压水源采用的是去离子水，防止水垢的产生；高压清洗系统采用的是喷射式淋洗，螺旋喷射形成水雾的淋洗效果。烧结材料时产生的废气在进入到淋洗腔后， 由于遇到高压喷射式水地冷却其温度迅速降低，同时，部分气体会被水所吸收，剩余的气体在经过二级清洗系统后，其中有害物质浓度和温度再次降低，达到排放标准，经过排气系统排出车间，达到降温降浓度的目的。所述气氛调节系统由进气三通、进气系统的进气流量计、气量控制阀以及排气系统组成；进气三通分别连接的是干燥空气气体、高纯氮气气体以及高纯本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种全密闭式工业级微波高温辊道连续烧结窑炉，包括主窑体（１）、设置在主窑体（１）两侧用于发射微波的微波发射系统（３），其特征在于，还包括与主窑体（１）形成闭路循环的回转道机构（２）、设置在主窑体（１）底部的辊道动力系统（４）、多个可循环开启闭合以控制物料的进出的炉门连锁开闭系统（５）；所述主窑体（１）由排水段（６）、预热段（７）、烧结段（８）、保温段（９）、急冷段（１０）和缓冷段（１１）顺序连接而成，所述回转道机构（２）主要由装卸料段（１２）和余热利用毛坯烘干段（１３）组成；所述回转道机构（２）包括回转道（１４），该回转道（１４）上设有回转道辊道（１５），在该回转道（１４）的端部装有由变速器与减速器组成的动力系统（１６），该动力系统（１６）可将从主窑体（１）出口的推板（１７）拨入回转道（１４）上，经余热利用毛坯烘干段（１３）后送至主窑体（１）入口；所述主窑体（１）的内腔底面设有由所述辊道动力系统（４）驱动的用于传送物料推板（１７）的内辊道（１８）；所述辊道动力系统的结构为，设在主窑体（１）底部一端的电机（２５），该电机（２５）的输出端与一矩形螺杆（２４）相联，该矩形螺杆（２４）穿过一推动器（２２）并与该推动器（２２）配合，该推动器（２２）下端可沿一导轨槽（２７）移动，所述矩形螺杆（２４）的另一端装在一轴承座（２１）内，所述推动器（２２）带动所述推板（１７）。...

【技术特征摘要】
1.一种全密闭式工业级微波高温辊道连续烧结窑炉，包括主窑体(1)、设置在主窑体 (1)两侧用于发射微波的微波发射系统(3)，其特征在于，还包括与主窑体(1)形成闭路循环的回转道机构(2)、设置在主窑体(1)底部的辊道动力系统(4)、多个可循环开启闭合以控制物料的进出的炉门连锁开闭系统(5)；所述主窑体(1)由排水段(6)、预热段(7)、烧结段(8)、保温段(9)、急冷段(10)和缓冷段(11)顺序连接而成，所述回转道机构(2)主要由装卸料段(12)和余热利用毛坯烘干段(13)组成；所述回转道机构(2)包括回转道(14)，该回转道(14)上设有回转道辊道(15)，在该回转道(14)的端部装有由变速器与减速器组成的动力系统(16)，该动力系统(16)可将从主窑体(1)出口的推板(17)拨入回转道(14)上， 经余热利用毛坯烘干段(13)后送至主窑体(1)入口 ；所述主窑体(1)的内腔底面设有由所述辊道动力系统(4)驱动的用于传送物料推板(17)的内辊道(18);所述辊道动力系统的结构为，设在主窑体(1)底部一端的电机(25)，该电机(25)的输出端与一矩形螺杆(24)相联， 该矩形螺杆(24)穿过一推动器(22 )并与该推动器(22 )配合，该推动器(22 )下端可沿一导轨槽(27)移动，所述矩形螺杆(24)的另一端装在一轴承座(21)内，所述推动器(22)带动所述推板(17)。2.根据权利要求1所述的全密闭式工业级微波高温辊道连续烧结窑炉，其特征在于， 所述排水段(6)为主窑体(1)总长度的5%—15%，所述预热段(7)的长度为主窑体(1)总长度的10%—20%，所述烧结段(8)的长度为主窑体(1)总长度的15%—30%，所述保温段(9)的长度为主窑体(1)总长度的8%—15%，所述急冷段(10)的长度为主窑体(1)总长度的8%— 15%，所述缓冷段(11)的长度为主窑体(1)总长度的8%—15%;所述装卸料段(12)为回转道机构(2)总长度的10%— 30%，所述余热利用毛坯烘干段(13)为回转道机构(2)总长度的 70%—90% ο3.根据权利要求2所述的全密闭式工业级微波高温辊道连续烧结窑炉，其特征在于， 所述排水段(6)为主窑体(1)总长度的8%—13%，所述预热段(7)为主窑体(1)总长度的 11%—14%，所述烧结段(8)为主窑体(1)总长度的20%_M%，所述保温段(9)为主窑体(1) 总长度的10%—14%，所述急冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：张刚，彭锦波，孙友元，周飞，曹二斌，万绍平，戴传波，
申请(专利权)人：湖南航天工业总公司，
类型：实用新型
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