CN106747272B - 一种带热交换的微波能陶瓷烧成设备与工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带热交换的微波能陶瓷烧成设备与工艺。所述的一种带热交换的微波能陶瓷烧成设备由冷料输送总成，热交换总成，热料输送总成，微波能加热总成构成；烧成工艺包括：在陶瓷胚料中加入微波敏化剂，将陶瓷原料送入热交换总成干燥预热，微波能加热总成内烧制，烧制好成品送入热交换总成冷却。

Description

一种带热交换的微波能陶瓷烧成设备与工艺
技术领域
本发明涉及陶瓷领域, 特别涉及一种带热交换的微波能陶瓷烧成设备与工艺。
背景技术
陶瓷是热的不良导体，烧成温度在1000-14000C之间, 目前采用燃烧加热，能耗极大, 而且不容易加热均匀; 燃烧还带来烟气处理生产成本与碳排放环保压力; 发明专利“一种泡沫陶瓷的加热方法”（200510032440.6）仅公开了用微波能加热陶瓷的方法。
发明内容
本发明目的在于提供一种更加节能的，可自动化生产的带热交换的微波能陶瓷烧成设备与工艺。
一种带热交换的微波能陶瓷烧成设备由冷料输送总成，热交换总成，热料输送总成，微波能加热总成构成,其特征是冷料输送总成由垂直轨道a，冷料输送车，平行轨道b构成; 热交换总成由矩形保温仓，下层成品输送带，上层原料输送带，左下层送成品机械手a，左上层送原料机械手b, 右下层送成品机械手c, 右上层送原料机械手d构成; 矩形保温仓左下面有冷料输送车进出口, 矩形保温仓右下面有热料输送车进出口; 热料输送总成由热料输送车, 平行轨道c构成; 微波能加热总成由微波源, 微波馈入波导, 微波加热腔,过渡通道构成;
冷料输送总成的平行轨道b左边与垂直轨道a垂直联接, 冷料输送总成的平行轨道b右边延伸到矩形保温仓左下面的冷料输送车进出口下方, 上述安装方式保障了冷料输送车能从垂直运行模式转为水平运行模式, 冷料输送车能与冷料输送车进出口对齐, 将冷料送入或取出矩形保温仓;矩形保温仓与地面水平安装, 矩形保温仓内部下层沿水平安装有由棍轴构成下层成品输送带, 矩形保温仓左边面墙上相应位置安装有左下层送成品机械手a, 用于将己冷却的陶瓷成品从下层成品输送带上取出放在冷料输送车上; 矩形保温仓右边面墙上相应位置安装有右下层送成品机械手c, 用于将己微波能烧成的陶瓷成品从热料输送车上取出放在下层成品输送带上;矩形保温仓内部上层沿水平安装有由棍轴构成上层原料输送带, 矩形保温仓左边面墙上相应位置安装有左上层送原料机械手b, 用于将陶瓷原料从冷料输送车上取出放在上层原料输送带上; 矩形保温仓右边面墙上相应位置安装有右上层送原料机械手d, 用于将己干燥预热的陶瓷原料从上层原料输送带上取出放在热料输送车上; 平行轨道c的安装, 保障热料输送车沿平行轨道c位移，将己干燥预热的陶瓷原料送入微波加热腔加工与将己微波能烧成的陶瓷成品放在下层成品输送带上;下层成品输送带保障微波能烧成的陶瓷成品从右向左水平位移, 上层原料输送带保障需要干燥预热的陶瓷原料从左向右水平位移, 恰好利用下层成品与上层原料热交换, 充分利用了热能;
微波能加热总成的微波加热腔几何尺寸满足微波谐振腔的要求, 微波加热腔内装有可透过微波的保温材料, 下开口有防微波泄漏保护环;微波馈入波导馈入口在微波加热腔上面, 公知的微波源采用2450MHZ或915MHZ,优选915MHZ;微波能加热总成通过过渡通道与热交换总成联接; 平行轨道c的安装, 保障热料输送车沿平行轨道c位移，将己干燥预热的陶瓷原料经过过渡通道送入微波加热腔加工与将己微波能烧成的陶瓷成品经过过渡通道放在下层成品输送带上;热料输送车从上向下安装有隔热托板b, 隔热托柱b, 车上支面b兼微波加热腔下开口封门, 升降总成b, 车下支面b与导轮c;导轮c配合在平行轨道c上平移;
升降总成b的升降工位,有工位(M) 、工位(N) 、工位(H) 与原始工位(K),可保障热料输送车在矩形保温仓内部, 工位(M)与下层成品输送带齐平, 配合右下层送成品机械手c, 用于将己微波能烧成的陶瓷成品从热料输送车上取出放在下层成品输送带上; 工位(N)与上层原料输送带齐平, 配合右上层送原料机械手d, 用于将己干燥预热的陶瓷原料从上层原料输送带上取出放在热料输送车上; 升降总成b的升降工位(H)还保障热料输送车在微波能加热总成内, 车上支面b兼微波加热腔下开口封门封闭微波加热腔下开口, 保障陶瓷原料在微波加热腔中加热; 原始工位(K) 保障热料输送车顺利进出矩形保温仓右下面热料输送车进出口;冷料输送车从上向下安装有车上支面a, 升降总成a, 车下支面a与导轮a, 导轮b;升降总成a的升降工位,有工位(Y) 、工位(U) 与原始工位(E),可保障冷料输送车在矩形保温仓内部,工位(Y)与下层成品输送带齐平, 配合左下层送成品机械手a, 用于将己冷却的微波能烧成的陶瓷成品从成品输送带上取出放在冷料输送车上; 工位(U)与上层原料输送带齐平, 配合右上层送原料机械手b, 用于将陶瓷原料从冷料输送车上取出, 送入上层原料输送带上; 原始工位(E) 保障冷料输送车顺利进出矩形保温仓左下面冷料输送车进出口;导轮a下降与垂直轨道a配合, 导轮b上升, 执行冷料输送车在垂直轨道a上位移;导轮a上升, 导轮b下降与平行轨道b配合, 执行冷料输送车在平行轨道b上位移。
利用上述带热交换的微波能陶瓷烧成设备的烧成工艺如下:
a.)在陶瓷胚料中加入微波敏化剂, 使陶瓷原料更好吸收微波升温, 敏化剂迭择N234半导电碳粉、碳化硅（金刚砂）,氧化镁、氧化铬、氧化钛等氧化物、以及含有这些物质的复合材料的一种或几种任意配比混合物; 加入量占陶瓷胚料总重量的1%-10%;
b.)按公知工艺制成陶瓷原料;
c.)将陶瓷原料送入热交换总成干燥预热;
d.)从热交换总成取出己干燥预热陶瓷原料送入微波能加热总成内烧制;
e.)将微波能加热总成内烧制好成品送入热交换总成冷却;
f.)将己冷却陶瓷成品从热交换总成取出。
附图说明
附图1是本发明的带热交换的微波能陶瓷烧成设备结构示意图, 附图2是冷料输送车结构示意图, 附图3是热料输送车结构示意图, 附图4是微波能加热总成结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步描述, 但不是对本发明的限制;
见附图1，附图2，附图3，附图4，本发明带热交换的微波能陶瓷烧成设备由冷料输送总成（10），热交换总成（20），热料输送总成（30），微波能加热总成构成（40）构成,其特征是冷料输送总成（10）由垂直轨道a（1），冷料输送车（2），平行轨道b（3）构成; 热交换总成由矩形保温仓（5），下层成品输送带（5-2），上层原料输送带（5-1），左下层送成品机械手a（4-2），左上层送原料机械手b（4-1）, 右下层送成品机械手c（6-2）, 右上层送原料机械手d（6-1）构成; 矩形保温仓（5）左下面有冷料输送车进出口（5-3）, 矩形保温仓（5）右下面有热料输送车进出口（5-4）; 热料输送总成（30）由热料输送车（9）, 平行轨道c（8）构成; 微波能加热总成（40）由微波源, 微波馈入波导（7-1）, 微波加热腔（7-3）, 过渡通道（7-6）构成;冷料输送总成（10）的平行轨道b（3）左边与垂直轨道a（1）垂直联接, 冷料输送总成（10）的平行轨道b（3）右边延伸到矩形保温仓（5）左下面的冷料输送车进出口（5-3）下方, 上述安装方式保障了冷料输送车（2）能从垂直运行模式转为水平运行模式, 冷料输送车（2）能与冷料输送车进出口（5-3）对齐, 将冷料送入或取出矩形保温仓（5）;矩形保温仓（5）与地面水平安装, 矩形保温仓（5）内部下层沿水平安装有由棍轴构成下层成品输送带（5-2）, 矩形保温仓（5）左边面墙上相应位置安装有左下层送成品机械手a（4-2）, 用于将己冷却的陶瓷成品从下层成品输送带（5-2）上取出放在冷料输送车（2）上; 矩形保温仓（5）右边面墙上相应位置安装有右下层送成品机械手c（6-2）, 用于将己微波能烧成的陶瓷成品从热料输送车（9）上取出放在下层成品输送带上（5-2）;矩形保温仓（5）内部上层沿水平安装有由棍轴构成上层原料输送带（5-1）, 矩形保温仓（5）左边面墙上相应位置安装有左上层送原料机械手b（4-1）, 用于将陶瓷原料从冷料输送车（2）上取出放在上层原料输送带（5-1）上;矩形保温仓（5）右边面墙上相应位置安装有右上层送原料机械手d（6-1）, 用于将己干燥预热的陶瓷原料从上层原料输送带（5-1）上取出放在热料输送车（9）上; 平行轨道c（8）的安装, 保障热料输送车（9）沿平行轨道c（8）位移，将己干燥预热的陶瓷原料送入微波加热腔(7-3）加工与将己微波能烧成的陶瓷成品放在下层成品输送带(5-2)上;
下层成品输送带(5-2)保障微波能烧成的陶瓷成品从右向左水平位移, 上层原料输送带（5-1）保障需要干燥预热的陶瓷原料从左向右水平位移, 恰好利用下层成品与上层原料热交换, 充分利用了热能;微波能加热总成（40）的微波加热腔（7-3）几何尺寸满足微波谐振腔的要求, 微波加热腔（7-3）内装有可透过微波的保温材料（7-4）, 下开口有防微波泄漏保护环（7-5）;
微波馈入波导（7-1）馈入口（7-2）在微波加热腔（7-3）上面, 公知的微波源采用2450MHZ或915MHZ,优选915MHZ;微波能加热总成（40）通过过渡通道（7-6）与热交换总成（20）联接; 平行轨道c（8）的安装, 保障热料输送车（9）沿平行轨道c（8）位移，将己干燥预热的陶瓷原料经过过渡通道（7-6）送入微波加热腔（7-3）加工与将己微波能烧成的陶瓷成品经过过渡通道（7-6）放在下层成品输送带（5-2）上;
热料输送车（9）从上向下安装有隔热托板b（9-1）, 隔热托柱b（9-2）, 车上支面b兼微波加热腔下开口封门（9-3）, 升降总成b（9-4）, 车下支面b（9-5）与导轮c（9-6）;导轮c（9-6）配合在平行轨道c（8）上平移;升降总成b（9-4）的升降工位,有工位(M) 、工位(N) 、工位(H) 与原始工位(K),可保障热料输送车（9）在矩形保温仓内部, 工位(M)与下层成品输送带（5-2）齐平, 配合右下层送成品机械手c（6-2）, 用于将己微波能烧成的陶瓷成品从热料输送车（9）上取出放在下层成品输送带（5-2）上; 工位(N)与上层原料输送带（5-1）齐平,配合右上层送原料机械手d（6-1）, 用于将己干燥预热的陶瓷原料从上层原料输送带（5-1）上取出放在热料输送车（9）上; 升降总成b（9-4）的升降工位(H)还保障热料输送车（9）在微波能加热总成（40）内, 车上支面b兼微波加热腔下开口封门(9-3)封闭微波加热腔(7-3)下开口, 保障陶瓷原料在微波加热腔(7-3)中加热; 原始工位(K) 保障热料输送车(9)顺利进出矩形保温仓(5)右下面热料输送车进出口(5-4);冷料输送车(2)从上向下安装有车上支面a（2-1）, 升降总成a（2-2）, 车下支面a（2-3）与导轮a（2-5）, 导轮b（2-4）;升降总成a（2-2）的升降工位,有工位(Y) 、工位(U) 与原始工位(E),可保障冷料输送车（2）在矩形保温仓（5）内部,工位(Y)与下层成品输送带齐平（5-2）, 配合左下层送成品机械手a（4-2）,用于将己冷却的微波能烧成的陶瓷成品从成品输送带（5-2）上取出放在冷料输送车（2）上;工位(U)与上层原料输送带（5-1）齐平, 配合右上层送原料机械手b（4-1）, 用于将陶瓷原料从冷料输送车（2）上取出, 送入上层原料输送带（5-1）上; 原始工位(E) 保障冷料输送车（2）顺利进出矩形保温仓（5）左下面冷料输送车进出口（5-3）;导轮a（2-5）下降与垂直轨道a（1）配合, 导轮b（2-4）上升, 执行冷料输送车（2）在垂直轨道a（1）上位移;导轮a（2-5）上升, 导轮b（2-4）下降与平行轨道b（3）配合, 执行冷料输送车（2）在平行轨道b（3）上位移。
利用上述带热交换的微波能陶瓷烧成设备的烧成工艺如下:
a.)在陶瓷胚料中加入微波敏化剂, 使陶瓷原料更好吸收微波升温, 敏化剂迭择N234半导电碳粉、碳化硅（金刚砂）,氧化镁、氧化铬、氧化钛等氧化物、以及含有这些物质的复合材料的一种或几种任意配比混合物; 加入量占陶瓷胚料总重量的1%-10%;
b.)按公知工艺制成陶瓷原料;
c.)将陶瓷原料送入热交换总成（20）干燥预热;
d.)从热交换总成（20）取出己干燥预热陶瓷原料送入微波能加热总成（40）内烧制;
e.)将微波能加热总成（40）内烧制好成品送入热交换总成（20）冷却;
f.)将己冷却陶瓷成品从热交换总成（20）取出。
实施例1
利用本发明带热交换的微波能陶瓷烧成设备与工艺，烧制泡沫陶瓷；先使带热交换的微波能陶瓷烧成设备各部件兼容适合烧制泡沫陶瓷产品几何尺寸与915MHZ,微波要求；后按本发明工艺烧制泡沫陶瓷。
实施例2
利用本发明带热交换的微波能陶瓷烧成设备与工艺，烧制卫生洁具；先使带热交换的微波能陶瓷烧成设备各部件兼容适合烧制卫生洁具产品几何尺寸与915MHZ,微波要求；后按本发明工艺烧制卫生洁具。

Claims (2)

1.一种带热交换的微波能陶瓷烧成设备,由冷料输送总成(10)，热交换总成(20)，热料输送总成(30)，微波能加热总成(40)构成,其特征是冷料输送总成(10)由垂直轨道a(1)，冷料输送车(2)，平行轨道b(3)构成；热交换总成由矩形保温仓(5)，下层成品输送带(5-2)，上层原料输送带(5-1)，左下层送成品机械手a(4-2)，左上层送原料机械手b(4-1),右下层送成品机械手c(6-2),右上层送原料机械手d(6-1)构成；矩形保温仓(5)左下面有冷料输送车进出口(5-3),矩形保温仓(5)右下面有热料输送车进出口(5-4)；热料输送总成(30)由热料输送车(9),平行轨道c(8)构成；微波能加热总成(40)由微波源,微波馈入波导(7-1),微波加热腔(7-3),过渡通道(7-6)构成；
冷料输送总成(10)的平行轨道b(3)左边与垂直轨道a(1)垂直联接,冷料输送总成(10)的平行轨道b(3)右边延伸到矩形保温仓(5)左下面的冷料输送车进出口(5-3)下方,上述安装方式保障了冷料输送车(2)能从垂直运行模式转为水平运行模式,冷料输送车(2)能与冷料输送车进出口(5-3)对齐,将冷料送入或取出矩形保温仓(5)；
矩形保温仓(5)与地面水平安装,矩形保温仓(5)内部下层沿水平安装有由棍轴构成下层成品输送带(5-2),矩形保温仓(5)左边面墙上相应位置安装有左下层送成品机械手a(4-2),用于将己冷却的陶瓷成品从下层成品输送带(5-2)上取出放在冷料输送车(2)上；矩形保温仓(5)右边面墙上相应位置安装有右下层送成品机械手c(6-2),用于将己微波能烧成的陶瓷成品从热料输送车(9)上取出放在下层成品输送带上(5-2)；
矩形保温仓(5)内部上层沿水平安装有由棍轴构成上层原料输送带(5-1),矩形保温仓(5)左边面墙上相应位置安装有左上层送原料机械手b(4-1),用于将陶瓷原料从冷料输送车(2)上取出放在上层原料输送带(5-1)上；矩形保温仓(5)右边面墙上相应位置安装有右上层送原料机械手d(6-1),用于将己干燥预热的陶瓷原料从上层原料输送带(5-1)上取出放在热料输送车(9)上；平行轨道c(8)的安装,保障热料输送车(9)沿平行轨道c(8)位移，将己干燥预热的陶瓷原料送入微波加热腔(7-3)加工与将己微波能烧成的陶瓷成品放在下层成品输送带(5-2)上；
下层成品输送带(5-2)保障微波能烧成的陶瓷成品从右向左水平位移,上层原料输送带(5-1)保障需要干燥预热的陶瓷原料从左向右水平位移,恰好利用下层成品与上层原料热交换,充分利用了热能；
微波能加热总成(40)的微波加热腔(7-3)几何尺寸满足微波谐振腔的要求,微波加热腔(7-3)内装有可透过微波的保温材料(7-4),下开口有防微波泄漏保护环(7-5)；
微波馈入波导(7-1)馈入口(7-2)在微波加热腔(7-3)上面,公知的微波源采用2450MHZ或915MHZ；
微波能加热总成(40)通过过渡通道(7-6)与热交换总成(20)联接；平行轨道c(8)的安装,保障热料输送车(9)沿平行轨道c(8)位移，将己干燥预热的陶瓷原料经过过渡通道(7-6)送入微波加热腔(7-3)加工与将己微波能烧成的陶瓷成品经过过渡通道(7-6)放在下层成品输送带(5-2)上；
热料输送车(9)从上向下安装有隔热托板b(9-1),隔热托柱b(9-2),车上支面b兼微波加热腔下开口封门(9-3),升降总成b(9-4),车下支面b(9-5)与导轮c(9-6)；
导轮c(9-6)配合在平行轨道c(8)上平移；
升降总成b(9-4)的升降工位,有工位1、工位2、工位3与原始工位4,可保障热料输送车(9)在矩形保温仓内部,工位1与下层成品输送带(5-2)齐平,配合右下层送成品机械手c(6-2),用于将己微波能烧成的陶瓷成品从热料输送车(9)上取出放在下层成品输送带(5-2)上；工位2与上层原料输送带(5-1)齐平,配合右上层送原料机械手d(6-1),用于将己干燥预热的陶瓷原料从上层原料输送带(5-1)上取出放在热料输送车(9)上；升降总成b(9-4)的升降工位3还保障热料输送车(9)在微波能加热总成(40)内,车上支面b兼微波加热腔下开口封门(9-3)封闭微波加热腔(7-3)下开口,保障陶瓷原料在微波加热腔(7-3)中加热；原始工位4保障热料输送车(9)顺利进出矩形保温仓(5)右下面热料输送车进出口(5-4)；
冷料输送车(2)从上向下安装有车上支面a(2-1),升降总成a(2-2),车下支面a(2-3)与导轮a(2-5),导轮b(2-4)；
升降总成a(2-2)的升降工位,有工位5、工位6与原始工位7,可保障冷料输送车(2)在矩形保温仓(5)内部,工位5与下层成品输送带(5-2)齐平,配合左下层送成品机械手a(4-2),用于将己冷却的微波能烧成的陶瓷成品从成品输送带(5-2)上取出放在冷料输送车(2)上；工位6与上层原料输送带(5-1)齐平,配合左上层送原料机械手b(4-1),用于将陶瓷原料从冷料输送车(2)上取出,送入上层原料输送带(5-1)上；原始工位7保障冷料输送车(2)顺利进出矩形保温仓(5)左下面冷料输送车进出口(5-3)；
导轮a(2-5)下降与垂直轨道a(1)配合,导轮b(2-4)上升,执行冷料输送车(2)在垂直轨道a(1)上位移；
导轮a(2-5)上升,导轮b(2-4)下降与平行轨道b(3)配合,执行冷料输送车(2)在平行轨道b(3)上位移。
2.利用权利要求1所述的带热交换的微波能陶瓷烧成设备的烧成工艺如下:
a.)在陶瓷胚料中加入微波敏化剂,使陶瓷原料更好吸收微波升温,敏化剂选择N234半导电碳粉、碳化硅、氧化镁、氧化铬、氧化钛,以及含有这些物质的复合材料的一种或几种任意配比混合物；加入量占陶瓷胚料总重量的1％-10％；
b.)按公知工艺制成陶瓷原料；
c.)将陶瓷原料送入热交换总成(20)干燥预热；
d.)从热交换总成(20)取出己干燥预热陶瓷原料送入微波能加热总成(40)内烧制；
e.)将微波能加热总成(40)内烧制好成品送入热交换总成(20)冷却；
f.)将己冷却陶瓷成品从热交换总成(20)取出。
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