CN105222582B - 一种微波、电混合加热高温设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微波、电混合加热高温设备，包括炉体(2)、微波系统(11)、保温系统(3)、测温系统、进出料系统、物料输送系统、气体控制系统、冷却系统和PLC控制系统，所述的炉体(2)由耐热金属或石墨构成，所述的微波系统(11)位于所述的炉体(2)的顶部，在所述的微波系统(11)的波导(10)在与炉体连接位置装有盲板(17)，在装有微波系统(11)侧与物料之间装有隔挡挥发物质的透波防污染隔板(9)；所述的保温系统(3)位于所述的炉体(2)外，在所述的保温系统(3)与所述的炉体(2)之间安装有电加热系统(15)，在所述的保温系统(3)外设有设备外罩(14)。本发明是一种能稳定实现、测温精准、温场均匀、耐挥发物质污染的微波、电混合加热高温设备。

Description

一种微波、电混合加热高温设备

技术领域

本发明涉及一种加热设备，特别涉及一种带搅拌输送，利用微波、电混合加热代替传统的燃煤加热、燃气加热、燃油加热、电加热的微波、电混合加热高温设备。

背景技术

现在在冶金、化工、水泥、耐火材料等行业，经常需要使用到对散状粉体或浆状流体物料进行加热处理的热工设备。在这些加热过程中，经常需要将物料翻动，利于反应气体的扩散，加快反应的进行。在传统设备中普遍使用回转窑结构，实现的加热方式为燃煤加热、燃气加热、燃油加热或电加热等方式，存在生产周期长、能耗高、产品品质不稳定，烧结不均匀等问题。同时在这些材料处理过程中，存在大量的挥发物，耐火材料容易污染。

在国内外大量研究证明，微波加热一种加热均匀，反应速度快，处理材料品质高的加热方式。具有巨大的应用价值。

正对以上情况，目前带搅拌输送微波加热装置的主要有2种实现方式：

方式一：微波回转窑，从轴向方向出入波导或天线，将微波馈入回转窑中，进行加热烧结。如中国专利CN 202371990 U，在微波回转窑内，同轴方向安装一根陶瓷微波炉管，裂缝天线直接插入陶瓷微波炉管内进行微波馈能，同时解决挥发物污染馈入口的问题。这一实现方式，1、设备尺寸较大和温度较高时，由于陶瓷微波炉管中间无支撑，在其重力剪切的影响存在开、断裂的安全隐患；2、微波磁控管安装在回转窑端面，由于端面面积有限，微波磁控管安装的数量和布局受到很大的限制；3、其测温系统安装在陶瓷微波炉管上，未直接接触到物料，影响测温的精确度。4、回转炉内的保温材料易受挥发物质的影响而逐渐吸波，回转炉表面温度逐渐变高，能耗增大。

同时中国专利CN 102419086 A采用同CN 202371990 U方式实现微波馈能，同时在陶瓷管上辅助电热系统进行加热，由于电热系统直接在微波场内工作，存在其工作状况易受微波干扰，电热系统导出微波引起微波泄漏的问题。

方式二：螺旋输送搅拌式微波加热。如专利中国专利200820057278.2，采用螺旋搅拌式输料，微波从顶部馈入，波导中装有盲板遮挡挥发物质。但其存在着问题，1、当盲板粘附挥发物质时，由于波导中微波功率集中，极易导致微波窗口的挥发物质盲板烧损失效。2、由于U型加热腔体散热的影响，会导致贴近U型加热腔体的物料温度偏低，影响温场的均匀性。3、在物料处理时，物料的吸波特性常随温度变化，单一微波加热，局限了设备的使用范围。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能稳定实现、温场均匀、耐挥发物质污染的微波、电混合加热高温设备。

为了解决上述技术问题，本发明提供的微波、电混合加热高温设备，包括炉体、微波系统、保温系统、测温系统、进出料系统、物料输送系统、气体控制系统、冷却系统和PLC控制系统，所述的炉体由耐热金属或石墨构成，所述的微波系统位于所述的炉体的顶部，在所述的微波系统的波导在与炉体连接位置装有盲板，在装有微波系统侧与物料之间装有隔挡挥发物质的透波防污染隔板；所述的保温系统位于所述的炉体外，在所述的保温系统与所述的炉体之间安装有电加热系统，在所述的保温系统外设有设备外罩。

所述的测温系统为组合式测温系统，所述的组合式测温系统位于所述的炉体的底部，直接接触物料测温，可精准测量设备各位置温度。

所述的进出料系统由进料装置、出料装置及设在所述的进料装置、出料装置内的微波抑制装置组成。

所述的物料输送系统由传动电机、与所述的传动电机传动连接的搅拌输送装置、安装所述的搅拌输送装置的轴承座组成。

所述的搅拌输送装置为金属、石墨或陶瓷材质制成，为螺旋输送或桨叶输送方式。

所述的搅拌输送装置为金属时，在其轴承内可通有空气或水冷却。

所述的气体控制系统由设在所述的炉体后端的进气装置和设在所述的炉体前端的排气装置组成，可选择通入所需气体及其流量。

所述的冷却系统分为微波冷却系统和出料冷却系统，所述的微波冷却系统采用风冷或/和水冷却，所述的出料冷却系统采用水冷或风冷夹套冷却。

所述的PLC控制系统根据工艺设定的需要及温度、气体监控系统调整微波、电加热功率，进出气风量、电机转动速率。

所述的透波防污染隔板9为陶瓷板、微晶玻璃板、云母板、石英板、聚四氟乙烯复合板、聚醚醚酮复合板、聚四氟乙烯改性塑料板或聚醚醚酮改性塑料板。

采用上述技术方案的微波、电混合加热高温设备，其有益效果是：

1、微波、电混合加热技术可在同一炉体上实现，各阶段形成一个等温屏障，能有效的设备的温场均匀性；

2、炉体外电加热再保温，有效的解决了微波对电加热系统的干扰、电加热系统传导微波而引起微波泄漏的问题；

3、透波防污染隔板的设计，可有效的杜绝挥发物质对微波系统的污染，防止挥发物质损坏微波发生系统，提高设备运行可靠性；同时，透波防污染隔板起到气体导流作用，均化物料反应气氛；整板的设计便于吹扫清理及更换。同时在透波防污染隔板上与炉体间做保温设计，均化设备的温度场。

4、炉体外保温，可有效的杜绝挥发材料对保温系统的污染，提高设备耐材的使用寿命，同时解决保温材料被污染后易吸波等问题。

综上所述，本发明是一种能稳定实现、测温精准、温场均匀、耐挥发物质污染的微波、电混合加热高温设备。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

参见图1和图2，本发明提供的微波、电混合加热螺旋输送搅拌设备，包括炉体2、微波系统11、保温系统3、测温系统、进出料系统、物料输送系统、气体控制系统、冷却系统和PLC控制系统，炉体2由金属或石墨构成，微波系统11位于炉体2的顶部，在微波系统11的波导10在与炉体连接位置装有盲板17，在装有微波系统11侧与物料之间装有隔挡挥发物质的透波防污染隔板9；保温系统3位于炉体2外，在保温系统3与炉体2之间安装有电加热系统15，在保温系统3外设有设备外罩14将其固定。

测温系统为组合式测温系统16，组合式测温系统16位于炉体2的底部，直接接触物料测温，可精准测量设备各位置温度。

进出料系统由进料装置13、出料装置6及设在进料装置13、出料装置6内的微波抑制装置5组成。

物料输送系统由传动电机1、与所述的传动电机1传动连接的搅拌输送装置4、安装所述的搅拌输送装置4的轴承座7组成。

搅拌输送装置4为金属、石墨或陶瓷材质制成，为螺旋输送或桨叶输送方式。

所述的搅拌输送装置4为金属时，在其轴承内可通有空气或水冷却。

气体控制系统由设在炉体2后端的进气装置8和设在炉体2前端的排气装置12组成，可选择通入所需气体及其流量。

冷却系统分为微波冷却系统和出料冷却系统，所述的微波冷却系统采用风冷或/和水冷却，所述的出料冷却系统采用水冷或风冷夹套冷却。

PLC控制系统根据工艺设定的需要及温度、气体监控系统调整微波、电加热功率，进出气风量、电机转动速率。

所述的透波防污染隔板9为陶瓷板、微晶玻璃板、云母板、石英板、聚四氟乙烯复合板、聚醚醚酮复合板、聚四氟乙烯改性塑料板或聚醚醚酮改性塑料板。

参见图1和图2，微波、电混合加热技术在同一炉体2上实现，各阶段形成一个等温屏障，能有效的设备的温场均匀性。

炉体外电加热再保温，有效的解决了微波对电加热系统的干扰、电加热系统15传导微波而引起微波泄漏的问题。

透波防污染隔板9的设计，有效的杜绝挥发物质对微波系统11的污染，防止挥发物质损坏微波系统11，提高设备运行可靠性；同时，透波防污染隔板9起到气体导流作用，均化物料反应气氛；整板的设计便于吹扫清理及更换。同时在透波防污染隔板9上与炉体间做保温设计，均化设备的温度场。

4、炉体3外设保温系统3，能有效的杜绝挥发材料对保温系统的污染，提高设备耐材的使用寿命，同时解决保温材料被污染后易吸波等问题。

本发明的创新点是：

1、微波、电混合加热技术可在同一炉体上实现，炉体外电加热再保温，有效的解决了微波对电加热系统的干扰。

2、本发明优选了一种即可反射微波又具有优异的导热性能的材料—石墨做炉体2，既可以隔绝微波，防止微波对电加热系统15的干扰；又可以将电加热系统15产生的热量快速传导至物料，可稳定、高效地实现微波、电混合加热。

3、透波防污染隔板9的设计，能有效的杜绝挥发物质对微波系统的污染，防止挥发物质损坏微波系统11，同时便于吹扫清理及更换。

Claims (10)

1.一种微波、电混合加热高温设备，包括炉体(2)、微波系统(11)、保温系统(3)、测温系统、进出料系统、物料输送系统、气体控制系统、冷却系统和PLC控制系统，其特征是：所述的炉体(2)由耐热金属或石墨构成，所述的微波系统(11)位于所述的炉体(2)的顶部，在所述的微波系统(11)的波导(10)在与炉体连接位置装有盲板(17)，在装有微波系统(11)侧与物料之间装有隔挡挥发物质的透波防污染隔板(9)；所述的保温系统(3)位于所述的炉体(2)外，在所述的保温系统(3)与所述的炉体(2)之间安装有电加热系统(15)，在所述的保温系统(3)外设有设备外罩(14)。

2.根据权利要求1所述的微波、电混合加热高温设备，其特征是：所述的测温系统为组合式测温系统(16)，所述的组合式测温系统(16)位于所述的炉体(2)的侧面。

3.根据权利要求1或2所述的微波、电混合加热高温设备，其特征是：所述的进出料系统由进料装置(13)、出料装置(6)及设在所述的进料装置(13)、出料装置(6)内的微波抑制装置(5)组成。

4.根据权利要求1或2所述的微波、电混合加热高温设备，其特征是：所述的物料输送系统由传动电机(1)、与所述的传动电机(1)传动连接的搅拌输送装置(4)、安装所述的搅拌输送装置(4)的轴承座(7)组成。

5.根据权利要求4所述的微波、电混合加热高温设备，其特征是：所述的搅拌输送装置(4)为金属、石墨或陶瓷材质制成，为螺旋输送或桨叶输送方式。

6.根据权利要求5所述的微波、电混合加热高温设备，其特征是：所述的搅拌输送装置(4)为金属时，在其轴承内可通有空气或水冷却。

7.根据权利要求1或2所述的微波、电混合加热高温设备，其特征是：所述的气体控制系统由设在所述的炉体(2)后端的进气装置(8)和设在所述的炉体(2)前端的排气装置(12)组成，可选择通入所需气体及其流量。

8.根据权利要求1或2所述的微波、电混合加热高温设备，其特征是：所述的冷却系统分为微波冷却系统和出料冷却系统，所述的微波冷却系统采用风冷或/和水冷却，所述的出料冷却系统采用水冷或风冷夹套冷却。

9.根据权利要求1或2所述的微波、电混合加热高温设备，其特征是：所述的PLC控制系统根据工艺设定的需要及温度、气体监控系统调整微波、电加热功率、进出气风量、电机转动速率。

10.根据权利要求1或2所述的微波、电混合加热高温设备，其特征是：所述的透波防污染隔板(9)为陶瓷板、微晶玻璃板、云母板、石英板、聚四氟乙烯复合板、聚醚醚酮复合板、聚四氟乙烯改性塑料板或聚醚醚酮改性塑料板。