专利名称：连续工作的高温烧结推板窑炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种窑炉，更具体地说，涉及一种连续工作的高温烧结推板窑炉。
背景技术：
工业窑炉是工业生产的基础设备，同时又是能源消耗大户，因此降低工业窑炉的能耗具有重大意义。传统的工业窑炉采用煤、油和天然气作能源来保持窑炉的内部温度，但是由于采用上述物质作为能源，窑炉温度控制精度差，燃烧排放物多，污染环境而被电炉逐渐替代， 特别是在烧制一些质量要求较高的产品时尤其需要使用电炉进行烧制，例如新材料、新能源等产品。现有的工业电炉一般采用电阻丝、硅碳棒、硅钼棒、钼丝、石墨等作为发热元件。 上述发热元件工作时，首先对整个炉膛进行辐射加热，待炉膛内部温度升高后，然后通过热辐射和热传导对产品由外向内进行加热。由于产品烧制过程中内外温度梯度大，产品的均勻性不好，容易产生开裂、未烧透等质量问题。另外，发热元件本身温度高，并且受窑内气氛的侵蚀，容易损坏。因此，如何研究出一种节能、环保、减少烧结时间、提高烧制产品质量的窑炉，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种连续工作的高温烧结推板窑炉，以实现节能、环保、减少烧结时间、提高烧制产品质量的目的。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案—种连续工作的高温烧结推板窑炉，包括炉体、密封门、物料推动系统和电控系统，其中，所述炉体包括壳体和炉衬，所述炉衬设置在所述壳体的内部，所述炉衬内部空间形成炉膛；所述密封门设置在所述壳体上；所述物料推动系统设置在所述炉膛底部；所述电控系统用于控制所述炉膛的内部温度；所述壳体上设置有磁控管，所述磁控管与所述电控系统电连接。优选的，在上述连续工作的高温烧结推板窑炉中，所述磁控管发射的微波频率范围为 500 3000MHz ο优选的，在上述连续工作的高温烧结推板窑炉中，所述磁控管发射的微波频率为 915MHz 或 2450MHz。优选的，在上述连续工作的高温烧结推板窑炉中，所述炉膛为隧道式炉膛。优选的，在上述连续工作的高温烧结推板窑炉中，所述炉衬中碱性金属氧化物的含量低于0. 5Wt%。优选的，在上述连续工作的高温烧结推板窑炉中，所述炉衬中Fe2O3的含量低于 0. 3Wt%。优选的，在上述连续工作的高温烧结推板窑炉中，所述物料推动系统包括轨道、推板、推杆和推杆控制器，其中，所述轨道贯穿所述炉膛；所述推杆设置在轨道的入料口处，并可推动置于所述轨道上的所述推板移动；所述推杆控制器与所述推杆电连接。优选的，在上述连续工作的高温烧结推板窑炉中，所述轨道围成“回”字型结构，且所述轨道的拐角处均设置有一个所述推杆。优选的，在上述连续工作的高温烧结推板窑炉中，所述推杆为电动推杆、气动推杆或液压推杆。优选的，在上述连续工作的高温烧结推板窑炉中，所述电控系统包括测温仪器和温度控制器，所述温度控制器将接收到所述测温仪器检测到的温度信号与预设值比较后得到比较值，并根据该比较值控制所述磁控管的开启或关闭。优选的，在上述连续工作的高温烧结推板窑炉中，所述测温仪器为热电偶或红外线测温仪。优选的，在上述连续工作的高温烧结推板窑炉中，还包括支架，所述支架设置在所述壳体下。优选的，在上述连续工作的高温烧结推板窑炉中，所述磁控管的个数为多个。优选的，在上述连续工作的高温烧结推板窑炉中，所述磁控管分为若干组，每组对应有一个或数个所述测温仪器。本发明提供的连续工作的高温烧结推板窑炉中的壳体上设置有磁控管，所述磁控管与所述电控系统电连接。磁控管在工作过程中发射微波，并对产品进行烧结，上述结构的窑炉与传统的窑炉相比采用微波进行烧结，而微波烧结主要是利用微波具有的特殊波段与材料的基本细微结构耦合而产生热量，材料的介质损耗使其材料整体加热至烧结温度而实现结构的致密化。由于上述加热方式产品的内外同时加热，可实现材料中大区域的零梯度均勻加热，使材料内部热应力减少，从而减少开裂、变形倾向，提高了烧制产品的质量。同时由于微波能被材料直接吸收而转化为热能，所以，能量利用率极高，降低了烧制过程中的能
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为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例提供的连续工作的高温烧结推板窑炉结构示意图；其中，1为炉体，2为磁控管，3为热电偶，4为密封门，5为推杆，6为密封门，7为推杆，9为滚筒架，10为推板，11为密封门，12为推杆，13为密封门，14为推杆，15为横推架。
具体实施例方式由背景技术部分描述可知传统的电炉中的发热元件工作时，首先对整个炉膛进行辐射加热，待炉膛内部温度升高后，然后通过热辐射和热传导对产品由外向内进行加热。由于产品烧制过程中内外温度梯度大，产品的均勻性不好，容易产生开裂、未烧透等质量问题。另外，发热元件本身温度高，并且受窑内气氛的侵蚀，容易损坏。
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为此，发明人研究出一种采用微波加热方式的窑炉，微波加热利用微波具有的特殊波段与材料的基本细微结构耦合而产生热量，材料的介质损耗使其材料整体加热至烧结温度而实现致密化的方法。微波加热时，内外同时进行加热，可实现产品大区域的零梯度均勻加热，使材料内部热应力减少，从而减少开裂、变形倾向。同时由于微波能被材料直接吸收而转化为热能，所以，能量利用率极高，比常规烧结节能80%左右。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。如图1所示，本发明提供了一种连续工作的高温烧结推板窑炉，该窑炉包括炉体 1、密封门、物料推动系统(图中未标注)和电控系统(图中未标注)，其中，炉体1包括壳体和炉衬，炉衬设置在壳体的内部，炉衬内部空间形成炉膛；密封门设置在壳体上；物料推动系统设置在炉膛底部；电控系统用于控制炉膛的内部温度；壳体上设置有磁控管2，该磁控管2与电控系统电连接。本发明实施例中炉体上还可以设置支架，该支架设置在壳体下。磁控管2在工作过程中发射微波，并对产品进行烧结，上述结构的窑炉与传统的窑炉相比采用微波进行烧结，而微波烧结主要是利用微波具有的特殊波段与材料的基本细微结构耦合而产生热量，材料的介质损耗使其材料整体加热至烧结温度而实现结构的致密化。由于上述加热方式产品的内外同时加热，可实现材料中大区域的零梯度均勻加热，使材料内部热应力减少，从而减少开裂、变形倾向，提高了烧制产品的质量。同时由于微波能被材料直接吸收而转化为热能，所以，能量利用率极高，降低了烧制过程中的能耗。本发明实施例中为了进一步缩短烧制时间，上述磁控管2发射的微波频率范围为 500 3000MHz。优选的，磁控管2发射的微波频率为915MHz或2450MHz。炉膛为隧道式炉膛，整个炉体1的壳体部分可以由单个壳体组成，或者多个壳体相互衔接组合而成，壳体内部均设置有炉衬。为了减小炉衬吸收微波量，在本发明实施例中炉衬中碱性金属氧化物的含量低于0. 5Wt%，特别是炉衬中Fe2O3的含量低于0. 3Wt%，锆金属氧化物含量低于0. 3Wt%，通过限制炉衬中碱性金属氧化物、Fe2O3和锆金属氧化物的含量减小炉衬吸收的微波量。本发明实施例中的连续工作的高温烧结推板窑炉，推动推板10上的物料进入炉膛内部是在物料推动系统作用下实现的，该物料推动系统包括轨道、推板10、推杆和推杆控制器，其中，轨道贯穿炉膛；轨道的入料口处设置有推杆，并可推动置于轨道上的推板10移动；推杆控制器与推杆电连接。位于炉体1内部的轨道与位于炉体1外部的轨道围成“回”字型，该轨道由横推架 15和滚筒架9组成。为了描述方便，位于炉体1内部的轨道为第一轨道，位于第一轨道两侧的轨道分别为第二轨道和第三轨道，其中，第二轨道位于炉体1的出料口处，第三轨道位于炉体1的进料口处，与第一轨道相对的轨道为第四轨道。第二轨道和第三轨道上还设置有横推架15，该横推架15的两端分别设置有一个推杆，实现推板10在轨道上的换向。为了维持横推架15内的温度，横推架15的进料口和出料口均设置有密封门，当推杆动作时，与之相对应的密封门动作。物料推动系统中的推杆可为电动推杆、气动推杆或液压推杆。
上述物料推动系统推料过程具体为密封门4打开，推杆5将轨道上的推板10向左推进炉体1，推杆5后退，密封门4 关闭；密封门13打开，推杆14将轨道上的推板10向下推进，推杆14后退，密封门13关闭；密封门11打开，推杆12将轨道上的推板10向右推进，推杆12后退，密封门11关闭；密封门6打开，推杆7将轨道上的推板10向上推进，推杆7后退，密封门6关闭。 由此实现炉体1物料的连续供给和推出，以上推料过程仅为举例，还有其它的推料程序也可实现推料过程的自动循环，而不会引起微波泄漏或炉内气氛破坏。上述推料过程中密封门的开启或关闭，推杆推进或后退可手动控制，还可自动控制，还可以进行手动、自动的切换动作，采用自动控制时，由推杆控制器进行相应的控制，所有轨道上均设置有程控开关，以第一轨道进行详细描述，第一轨道的出料口处设置有第一程控开关。具体控制过程为推杆控制器接收预设命令，并向密封门4发送开启指令；密封门4接收开启指令，并执行开启动作，待完全开启后，向推杆控制器反馈已开启信号；推杆控制器接收上述信号，并向推杆5发送推进指令；推杆5接收推进指令，并执行推进动作，当推杆5达到炉体1内部预设位置时，程控开关动作，并将该信号反馈给推杆控制器；推杆控制器接收上述信号，并向推杆5发送后退指令，当推杆5到达炉体1外部预设位置时，程控开关动作，并将该信号反馈给推杆控制器；推杆控制器接收上述信号，并向推杆5发送关闭指令；推杆5接收关闭指令，并执行关闭动作。为了使得控制过程更加精确，上述控制过程中还设置有报警器，当推杆5到达预设位置时，报警器进行报警，以提醒工作人员。在本发明实施例中，电控系统包括测温仪器和温度控制器，温度控制器将接收到测温仪器检测到的温度信号与预设值比较后得到比较值，并根据该比较值控制磁控管2的开启或关闭。磁控管的功率可实行PID智能调节，无级连续可调。上述测温仪器为热电偶 3或红外线测温仪。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种连续工作的高温烧结推板窑炉，包括炉体(1)、密封门、物料推动系统和电控系统，其中，所述炉体(1)包括壳体和炉衬，所述炉衬设置在所述壳体的内部，所述炉衬内部空间形成炉膛；所述密封门设置在所述壳体上；所述物料推动系统设置在所述炉膛底部； 所述电控系统用于控制所述炉膛的内部温度；其特征在于，所述壳体上设置有磁控管(2)， 所述磁控管(2)与所述电控系统电连接。
2.如权利要求1所述的连续工作的高温烧结推板窑炉，其特征在于，所述磁控管(2)发射的微波频率为915MHz或2450MHz。
3.如权利要求1所述的连续工作的高温烧结推板窑炉，其特征在于，所述炉膛为隧道式炉膛。
4.如权利要求1所述的连续工作的高温烧结推板窑炉，其特征在于，所述炉衬中碱性金属氧化物的含量低于0. 5Wt%。
5.如权利要求1所述的连续工作的高温烧结推板窑炉，其特征在于，所述炉衬中Fe2O3 的含量低于0. 3薦。
6.如权利要求1所述的连续工作的高温烧结推板窑炉，其特征在于，所述物料推动系统包括轨道、推板(10)、推杆和推杆控制器，其中，所述轨道贯穿所述炉膛；所述推杆设置在轨道的入料口处，并可推动置于所述轨道上的所述推板(10)移动；所述推杆控制器与所述推杆电连接。
7.如权利要求7所述的连续工作的高温烧结推板窑炉，其特征在于，所述轨道围成 “回”字型结构，且所述轨道的拐角处均设置有一个所述推杆。
8.如权利要求8所述的连续工作的高温烧结推板窑炉，其特征在于，所述推杆为电动推杆、气动推杆或液压推杆。
9.如权利要求1所述的连续工作的高温烧结推板窑炉，其特征在于，所述电控系统包括测温仪器和温度控制器，所述温度控制器将接收到所述测温仪器检测到的温度信号与预设值比较后得到比较值，并根据该比较值控制所述磁控管(2)的开启或关闭。
10.如权利要求10所述的连续工作的高温烧结推板窑炉，其特征在于，所述测温仪器为热电偶或红外线测温仪。
11.如权利要求1-11任一项所述的连续工作的高温烧结推板窑炉，其特征在于，还包括支架，所述支架设置在所述壳体下。
12.如权利要求1-11任一项所述的连续工作的高温烧结推板窑炉，其特征在于，所述磁控管的个数为多个。
13.如权利要求1-11任一项所述的连续工作的高温烧结推板窑炉，其特征在于，所述磁控管分为若干组，每组对应有一个或数个所述测温仪器。
全文摘要
本发明实施例公开了一种连续工作的高温烧结推板窑炉，包括炉体、密封门、物料推动系统和电控系统，炉体包括壳体和炉衬，炉衬设置在壳体的内部，炉衬内部空间形成炉膛；密封门设置在所述壳体上；物料推动系统设置在炉膛底部；电控系统用于控制炉膛的内部温度；壳体上设置有磁控管，磁控管与电控系统电连接。上述结构的窑炉与传统的窑炉相比采用微波进行烧结，而微波烧结产品时，产品的内外同时受热，可实现材料中大区域的零梯度均匀加热，使材料内部热应力减少，从而减少开裂、变形倾向，提高了烧制产品的质量。同时由于微波能被材料直接吸收而转化为热能，所以，能量利用率极高，降低了烧制过程中的能耗。
文档编号F27B9/06GK102226644SQ20111014579
公开日2011年10月26日 申请日期2011年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者刘伏初, 刘元月, 李启刚, 李蔚霞 申请人:湖南阳东磁性材料有限公司