專利名稱：連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種窯爐，更具體地說，涉及一種連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐。
背景技術(shù)：
工業(yè)窯爐是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)設(shè)備，同時(shí)又是能源消耗大戶，因此降低工業(yè)窯爐的能耗具有重大意義。傳統(tǒng)的工業(yè)窯爐采用煤、油和天然氣作能源來保持窯爐的內(nèi)部溫度，但是由于采用上述物質(zhì)作為能源，窯爐溫度控制精度差，燃燒排放物多，污染環(huán)境而被電爐逐漸替代， 特別是在燒制一些質(zhì)量要求較高的產(chǎn)品時(shí)尤其需要使用電爐進(jìn)行燒制，例如新材料、新能源等產(chǎn)品?，F(xiàn)有的工業(yè)電爐一般采用電阻絲、硅碳棒、硅鉬棒、鉬絲、石墨等作為發(fā)熱元件。 上述發(fā)熱元件工作時(shí)，首先對(duì)整個(gè)爐膛進(jìn)行輻射加熱，待爐膛內(nèi)部溫度升高后，然后通過熱輻射和熱傳導(dǎo)對(duì)產(chǎn)品由外向內(nèi)進(jìn)行加熱。由于產(chǎn)品燒制過程中內(nèi)外溫度梯度大，產(chǎn)品的均勻性不好，容易產(chǎn)生開裂、未燒透等質(zhì)量問題。另外，發(fā)熱元件本身溫度高，并且受窯內(nèi)氣氛的侵蝕，容易損壞。因此，如何研究出一種節(jié)能、環(huán)保、減少燒結(jié)時(shí)間、提高燒制產(chǎn)品質(zhì)量的窯爐，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、減少燒結(jié)時(shí)間、提高燒制產(chǎn)品質(zhì)量的目的。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案—種連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐，包括爐體、密封門、物料推動(dòng)系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，其中，所述爐體包括殼體和爐襯，所述爐襯設(shè)置在所述殼體的內(nèi)部，所述爐襯內(nèi)部空間形成爐膛；所述密封門設(shè)置在所述殼體上；所述物料推動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置在所述爐膛底部；所述電控系統(tǒng)用于控制所述爐膛的內(nèi)部溫度；所述殼體上設(shè)置有磁控管，所述磁控管與所述電控系統(tǒng)電連接。優(yōu)選的，在上述連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐中，所述磁控管發(fā)射的微波頻率范圍為 500 3000MHz ο優(yōu)選的，在上述連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐中，所述磁控管發(fā)射的微波頻率為 915MHz 或 2450MHz。優(yōu)選的，在上述連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐中，所述爐膛為隧道式爐膛。優(yōu)選的，在上述連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐中，所述爐襯中堿性金屬氧化物的含量低于0. 5Wt%。優(yōu)選的，在上述連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐中，所述爐襯中Fe2O3的含量低于 0. 3Wt%。優(yōu)選的，在上述連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐中，所述物料推動(dòng)系統(tǒng)包括軌道、推板、推桿和推桿控制器，其中，所述軌道貫穿所述爐膛；所述推桿設(shè)置在軌道的入料口處，并可推動(dòng)置于所述軌道上的所述推板移動(dòng)；所述推桿控制器與所述推桿電連接。優(yōu)選的，在上述連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐中，所述軌道圍成“回”字型結(jié)構(gòu)，且所述軌道的拐角處均設(shè)置有一個(gè)所述推桿。優(yōu)選的，在上述連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐中，所述推桿為電動(dòng)推桿、氣動(dòng)推桿或液壓推桿。優(yōu)選的，在上述連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐中，所述電控系統(tǒng)包括測溫儀器和溫度控制器，所述溫度控制器將接收到所述測溫儀器檢測到的溫度信號(hào)與預(yù)設(shè)值比較后得到比較值，并根據(jù)該比較值控制所述磁控管的開啟或關(guān)閉。優(yōu)選的，在上述連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐中，所述測溫儀器為熱電偶或紅外線測溫儀。優(yōu)選的，在上述連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐中，還包括支架，所述支架設(shè)置在所述殼體下。優(yōu)選的，在上述連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐中，所述磁控管的個(gè)數(shù)為多個(gè)。優(yōu)選的，在上述連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐中，所述磁控管分為若干組，每組對(duì)應(yīng)有一個(gè)或數(shù)個(gè)所述測溫儀器。本發(fā)明提供的連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐中的殼體上設(shè)置有磁控管，所述磁控管與所述電控系統(tǒng)電連接。磁控管在工作過程中發(fā)射微波，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行燒結(jié)，上述結(jié)構(gòu)的窯爐與傳統(tǒng)的窯爐相比采用微波進(jìn)行燒結(jié)，而微波燒結(jié)主要是利用微波具有的特殊波段與材料的基本細(xì)微結(jié)構(gòu)耦合而產(chǎn)生熱量，材料的介質(zhì)損耗使其材料整體加熱至燒結(jié)溫度而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的致密化。由于上述加熱方式產(chǎn)品的內(nèi)外同時(shí)加熱，可實(shí)現(xiàn)材料中大區(qū)域的零梯度均勻加熱，使材料內(nèi)部熱應(yīng)力減少，從而減少開裂、變形傾向，提高了燒制產(chǎn)品的質(zhì)量。同時(shí)由于微波能被材料直接吸收而轉(zhuǎn)化為熱能，所以，能量利用率極高，降低了燒制過程中的能
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為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1為爐體，2為磁控管，3為熱電偶，4為密封門，5為推桿，6為密封門，7為推桿，9為滾筒架，10為推板，11為密封門，12為推桿，13為密封門，14為推桿，15為橫推架。
具體實(shí)施例方式由背景技術(shù)部分描述可知傳統(tǒng)的電爐中的發(fā)熱元件工作時(shí)，首先對(duì)整個(gè)爐膛進(jìn)行輻射加熱，待爐膛內(nèi)部溫度升高后，然后通過熱輻射和熱傳導(dǎo)對(duì)產(chǎn)品由外向內(nèi)進(jìn)行加熱。由于產(chǎn)品燒制過程中內(nèi)外溫度梯度大，產(chǎn)品的均勻性不好，容易產(chǎn)生開裂、未燒透等質(zhì)量問題。另外，發(fā)熱元件本身溫度高，并且受窯內(nèi)氣氛的侵蝕，容易損壞。
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為此，發(fā)明人研究出一種采用微波加熱方式的窯爐，微波加熱利用微波具有的特殊波段與材料的基本細(xì)微結(jié)構(gòu)耦合而產(chǎn)生熱量，材料的介質(zhì)損耗使其材料整體加熱至燒結(jié)溫度而實(shí)現(xiàn)致密化的方法。微波加熱時(shí)，內(nèi)外同時(shí)進(jìn)行加熱，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品大區(qū)域的零梯度均勻加熱，使材料內(nèi)部熱應(yīng)力減少，從而減少開裂、變形傾向。同時(shí)由于微波能被材料直接吸收而轉(zhuǎn)化為熱能，所以，能量利用率極高，比常規(guī)燒結(jié)節(jié)能80%左右。下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。如圖1所示，本發(fā)明提供了一種連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐，該窯爐包括爐體 1、密封門、物料推動(dòng)系統(tǒng)(圖中未標(biāo)注)和電控系統(tǒng)(圖中未標(biāo)注)，其中，爐體1包括殼體和爐襯，爐襯設(shè)置在殼體的內(nèi)部，爐襯內(nèi)部空間形成爐膛；密封門設(shè)置在殼體上；物料推動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置在爐膛底部；電控系統(tǒng)用于控制爐膛的內(nèi)部溫度；殼體上設(shè)置有磁控管2，該磁控管2與電控系統(tǒng)電連接。本發(fā)明實(shí)施例中爐體上還可以設(shè)置支架，該支架設(shè)置在殼體下。磁控管2在工作過程中發(fā)射微波，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行燒結(jié)，上述結(jié)構(gòu)的窯爐與傳統(tǒng)的窯爐相比采用微波進(jìn)行燒結(jié)，而微波燒結(jié)主要是利用微波具有的特殊波段與材料的基本細(xì)微結(jié)構(gòu)耦合而產(chǎn)生熱量，材料的介質(zhì)損耗使其材料整體加熱至燒結(jié)溫度而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的致密化。由于上述加熱方式產(chǎn)品的內(nèi)外同時(shí)加熱，可實(shí)現(xiàn)材料中大區(qū)域的零梯度均勻加熱，使材料內(nèi)部熱應(yīng)力減少，從而減少開裂、變形傾向，提高了燒制產(chǎn)品的質(zhì)量。同時(shí)由于微波能被材料直接吸收而轉(zhuǎn)化為熱能，所以，能量利用率極高，降低了燒制過程中的能耗。本發(fā)明實(shí)施例中為了進(jìn)一步縮短燒制時(shí)間，上述磁控管2發(fā)射的微波頻率范圍為 500 3000MHz。優(yōu)選的，磁控管2發(fā)射的微波頻率為915MHz或2450MHz。爐膛為隧道式爐膛，整個(gè)爐體1的殼體部分可以由單個(gè)殼體組成，或者多個(gè)殼體相互銜接組合而成，殼體內(nèi)部均設(shè)置有爐襯。為了減小爐襯吸收微波量，在本發(fā)明實(shí)施例中爐襯中堿性金屬氧化物的含量低于0. 5Wt%，特別是爐襯中Fe2O3的含量低于0. 3Wt%，鋯金屬氧化物含量低于0. 3Wt%，通過限制爐襯中堿性金屬氧化物、Fe2O3和鋯金屬氧化物的含量減小爐襯吸收的微波量。本發(fā)明實(shí)施例中的連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐，推動(dòng)推板10上的物料進(jìn)入爐膛內(nèi)部是在物料推動(dòng)系統(tǒng)作用下實(shí)現(xiàn)的，該物料推動(dòng)系統(tǒng)包括軌道、推板10、推桿和推桿控制器，其中，軌道貫穿爐膛；軌道的入料口處設(shè)置有推桿，并可推動(dòng)置于軌道上的推板10移動(dòng)；推桿控制器與推桿電連接。位于爐體1內(nèi)部的軌道與位于爐體1外部的軌道圍成“回”字型，該軌道由橫推架 15和滾筒架9組成。為了描述方便，位于爐體1內(nèi)部的軌道為第一軌道，位于第一軌道兩側(cè)的軌道分別為第二軌道和第三軌道，其中，第二軌道位于爐體1的出料口處，第三軌道位于爐體1的進(jìn)料口處，與第一軌道相對(duì)的軌道為第四軌道。第二軌道和第三軌道上還設(shè)置有橫推架15，該橫推架15的兩端分別設(shè)置有一個(gè)推桿，實(shí)現(xiàn)推板10在軌道上的換向。為了維持橫推架15內(nèi)的溫度，橫推架15的進(jìn)料口和出料口均設(shè)置有密封門，當(dāng)推桿動(dòng)作時(shí)，與之相對(duì)應(yīng)的密封門動(dòng)作。物料推動(dòng)系統(tǒng)中的推桿可為電動(dòng)推桿、氣動(dòng)推桿或液壓推桿。
上述物料推動(dòng)系統(tǒng)推料過程具體為密封門4打開，推桿5將軌道上的推板10向左推進(jìn)爐體1，推桿5后退，密封門4 關(guān)閉；密封門13打開，推桿14將軌道上的推板10向下推進(jìn)，推桿14后退，密封門13關(guān)閉；密封門11打開，推桿12將軌道上的推板10向右推進(jìn)，推桿12后退，密封門11關(guān)閉；密封門6打開，推桿7將軌道上的推板10向上推進(jìn)，推桿7后退，密封門6關(guān)閉。 由此實(shí)現(xiàn)爐體1物料的連續(xù)供給和推出，以上推料過程僅為舉例，還有其它的推料程序也可實(shí)現(xiàn)推料過程的自動(dòng)循環(huán)，而不會(huì)引起微波泄漏或爐內(nèi)氣氛破壞。上述推料過程中密封門的開啟或關(guān)閉，推桿推進(jìn)或后退可手動(dòng)控制，還可自動(dòng)控制，還可以進(jìn)行手動(dòng)、自動(dòng)的切換動(dòng)作，采用自動(dòng)控制時(shí)，由推桿控制器進(jìn)行相應(yīng)的控制，所有軌道上均設(shè)置有程控開關(guān)，以第一軌道進(jìn)行詳細(xì)描述，第一軌道的出料口處設(shè)置有第一程控開關(guān)。具體控制過程為推桿控制器接收預(yù)設(shè)命令，并向密封門4發(fā)送開啟指令；密封門4接收開啟指令，并執(zhí)行開啟動(dòng)作，待完全開啟后，向推桿控制器反饋已開啟信號(hào)；推桿控制器接收上述信號(hào)，并向推桿5發(fā)送推進(jìn)指令；推桿5接收推進(jìn)指令，并執(zhí)行推進(jìn)動(dòng)作，當(dāng)推桿5達(dá)到爐體1內(nèi)部預(yù)設(shè)位置時(shí)，程控開關(guān)動(dòng)作，并將該信號(hào)反饋給推桿控制器；推桿控制器接收上述信號(hào)，并向推桿5發(fā)送后退指令，當(dāng)推桿5到達(dá)爐體1外部預(yù)設(shè)位置時(shí)，程控開關(guān)動(dòng)作，并將該信號(hào)反饋給推桿控制器；推桿控制器接收上述信號(hào)，并向推桿5發(fā)送關(guān)閉指令；推桿5接收關(guān)閉指令，并執(zhí)行關(guān)閉動(dòng)作。為了使得控制過程更加精確，上述控制過程中還設(shè)置有報(bào)警器，當(dāng)推桿5到達(dá)預(yù)設(shè)位置時(shí)，報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警，以提醒工作人員。在本發(fā)明實(shí)施例中，電控系統(tǒng)包括測溫儀器和溫度控制器，溫度控制器將接收到測溫儀器檢測到的溫度信號(hào)與預(yù)設(shè)值比較后得到比較值，并根據(jù)該比較值控制磁控管2的開啟或關(guān)閉。磁控管的功率可實(shí)行PID智能調(diào)節(jié)，無級(jí)連續(xù)可調(diào)。上述測溫儀器為熱電偶 3或紅外線測溫儀。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐，包括爐體(1)、密封門、物料推動(dòng)系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，其中，所述爐體(1)包括殼體和爐襯，所述爐襯設(shè)置在所述殼體的內(nèi)部，所述爐襯內(nèi)部空間形成爐膛；所述密封門設(shè)置在所述殼體上；所述物料推動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置在所述爐膛底部； 所述電控系統(tǒng)用于控制所述爐膛的內(nèi)部溫度；其特征在于，所述殼體上設(shè)置有磁控管(2)， 所述磁控管(2)與所述電控系統(tǒng)電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐，其特征在于，所述磁控管(2)發(fā)射的微波頻率為915MHz或2450MHz。
3.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐，其特征在于，所述爐膛為隧道式爐膛。
4.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐，其特征在于，所述爐襯中堿性金屬氧化物的含量低于0. 5Wt%。
5.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐，其特征在于，所述爐襯中Fe2O3 的含量低于0. 3薦。
6.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐，其特征在于，所述物料推動(dòng)系統(tǒng)包括軌道、推板(10)、推桿和推桿控制器，其中，所述軌道貫穿所述爐膛；所述推桿設(shè)置在軌道的入料口處，并可推動(dòng)置于所述軌道上的所述推板(10)移動(dòng)；所述推桿控制器與所述推桿電連接。
7.如權(quán)利要求7所述的連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐，其特征在于，所述軌道圍成 “回”字型結(jié)構(gòu)，且所述軌道的拐角處均設(shè)置有一個(gè)所述推桿。
8.如權(quán)利要求8所述的連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐，其特征在于，所述推桿為電動(dòng)推桿、氣動(dòng)推桿或液壓推桿。
9.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐，其特征在于，所述電控系統(tǒng)包括測溫儀器和溫度控制器，所述溫度控制器將接收到所述測溫儀器檢測到的溫度信號(hào)與預(yù)設(shè)值比較后得到比較值，并根據(jù)該比較值控制所述磁控管(2)的開啟或關(guān)閉。
10.如權(quán)利要求10所述的連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐，其特征在于，所述測溫儀器為熱電偶或紅外線測溫儀。
11.如權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐，其特征在于，還包括支架，所述支架設(shè)置在所述殼體下。
12.如權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐，其特征在于，所述磁控管的個(gè)數(shù)為多個(gè)。
13.如權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐，其特征在于，所述磁控管分為若干組，每組對(duì)應(yīng)有一個(gè)或數(shù)個(gè)所述測溫儀器。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種連續(xù)工作的高溫?zé)Y(jié)推板窯爐，包括爐體、密封門、物料推動(dòng)系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，爐體包括殼體和爐襯，爐襯設(shè)置在殼體的內(nèi)部，爐襯內(nèi)部空間形成爐膛；密封門設(shè)置在所述殼體上；物料推動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置在爐膛底部；電控系統(tǒng)用于控制爐膛的內(nèi)部溫度；殼體上設(shè)置有磁控管，磁控管與電控系統(tǒng)電連接。上述結(jié)構(gòu)的窯爐與傳統(tǒng)的窯爐相比采用微波進(jìn)行燒結(jié)，而微波燒結(jié)產(chǎn)品時(shí)，產(chǎn)品的內(nèi)外同時(shí)受熱，可實(shí)現(xiàn)材料中大區(qū)域的零梯度均勻加熱，使材料內(nèi)部熱應(yīng)力減少，從而減少開裂、變形傾向，提高了燒制產(chǎn)品的質(zhì)量。同時(shí)由于微波能被材料直接吸收而轉(zhuǎn)化為熱能，所以，能量利用率極高，降低了燒制過程中的能耗。
文檔編號(hào)F27B9/06GK102226644SQ20111014579
公開日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者劉伏初, 劉元月, 李啟剛, 李蔚霞 申請(qǐng)人:湖南陽東磁性材料有限公司