CN106834626A - 一种微波钢带炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微波钢带炉，在机架(14)上从前到后依次连接设有进料段(1)、进料微波抑制器(2)、微波加热升温段(3)、微波加热保温段(5)、缓冷段(6)、急冷段(7)、出料微波抑制器(8)和出料段(9)，钢带(13)依次贯穿于所述的进料段(1)、进料微波抑制器(2)、微波加热升温段(3)、微波加热保温段(5)、缓冷段(6)、急冷段(7)、出料微波抑制器(8)和出料段(9)，排焦系统(4)与微波加热升温段(3)连接。物料平铺在钢带上，水平依次通过进料段、进料微波抑制器、微波加热升温段、微波加热保温段、缓冷段、水冷段、出料微波抑制器和出料段来完成煅烧工艺。本发明是一种升温速度快、物料反应速度快、能量利用率高、处理材料品质高的微波钢带炉。

Description

一种微波钢带炉
技术领域
本发明涉及一种钢带炉，特别是涉及一种利用微波加热代替传统电阻加热、燃气加热、燃油加热的微波钢带炉。
背景技术
钢带炉属于连续式热处理炉的一种，最早用于粉末冶金工业中金属氧化物的还原(如铁粉、铜粉、钴粉、钼粉、钨粉等)及金属盐类的煅烧和精还原(如草酸钴、ATP、磷酸铁锂等)。现在的加热方式为电阻加热、燃气加热、燃油加热三种。采用电阻、燃气或燃油对材料进行加热，烧结温度一般比较高，传热速率慢、反应速度慢，热效率低、烧结后材料的品质较低。
微波能被誉为“人类第二团火焰”，微波能应用技术在世界发达国家已被定义为“二十一世纪新一代技术”、“新材料先进制备技术”、“未来太空加热技术”。基于微波加热机理与常规窑炉不同，它是由极化粒子运动和受迫震荡导致的材料内耗及声子直接耦合生热，材料本体直接作为发热体，微波加热窑炉加热速度快、生产效率高，产品受热均匀，产品品质好。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种升温速度快、物料反应速度快、能量利用率高、处理材料品质高的微波钢带炉。
为解决上述技术问题，本发明提供的微波钢带炉，包括机架和钢带，在所述的机架上从前到后依次连接设有进料段、进料微波抑制器、微波加热升温段、微波加热保温段、缓冷段、急冷段、出料微波抑制器和出料段，所述的钢带依次贯穿于所述的进料段、进料微波抑制器、微波加热升温段、微波加热保温段、缓冷段、急冷段、出料微波抑制器和出料段，排焦系统与所述的微波加热升温段连接。
所述的进料段、进料微波抑制器、微波加热升温段、微波加热保温段、缓冷段、急冷段、出料微波抑制器和出料段之间均采用法兰连接。
所述的微波加热升温段和所述的微波加热保温段的结构是：高纯保温板位于耐火炉管外，所述的高纯保温板外设有外保温层，微波裂缝天线设在所述的高纯保温板与所述的外保温层之间对正所述的耐火炉管，所述的微波裂缝天线连接有微波发生器，所述的耐火炉管上设有热电偶测温装置，所述的耐火炉管连接有气氛系统，辊棒从所述的耐火炉管中穿过，并由传动系统所传动，所述的钢带置于所述的辊棒上。
所述的钢带下面装有介电陶瓷板。
所述的微波裂缝天线呈长短交错布置，微波从微波裂缝天线的裂缝馈入到耐火炉管，功率分布更加均匀，利于物料吸收。
所述的进料微波抑制器和出料微波抑制器中装有的辊棒为金属材质，并进行了接地处理，钢带与接地的金属辊棒接触，有效防止了钢带将微波从抑制器中导出。
所述的耐火炉管为微波专用陶瓷炉管，纯度高，利于微波穿透。
采用上述技术方案的微波钢带炉，从前到后依次包括进料段、进料微波抑制器、微波加热升温段、微波加热保温段、缓冷段、急冷段、出料微波抑制器和出料段，各段炉体之间均采用法兰连接，钢带依次贯穿于各段炉体，排焦系统置于微波加热升温段上，装有调节风门，可以控制炉内烟气的排放。微波加热升温段和微波加热保温段包含微波发生器、微波裂缝天线、耐火炉管、高纯保温板、外保温层、热电偶测温装置和气氛系统。高纯保温板位于耐火炉管外。辊棒从耐火炉管中穿过，并由传动系统所传动，钢带置于辊棒上，并由主动辊和辊棒联合驱动。钢带下面装有介电陶瓷板,介电陶瓷板是一种吸波的特种陶瓷板，吸收微波后变成一个发热体，将此特种陶瓷板置于钢带下，对钢带底部的物料进行了辅热，解决了不锈钢钢带表面反射微波至使钢带底部物料不能同步均匀加热的问题。
微波加热升温段和微波加热保温段的加热方式是采用上面微波裂缝天线馈能和侧面微波发生器直接馈能相结合的微波馈能方式。其作用是使得物料和介电陶瓷板能充分吸收微波。
微波裂缝天线呈长短交错布置，微波从裂缝天线的裂缝馈入到不锈钢炉腔，功率分布更加均匀，利于物料吸收。
进料微波抑制器和出料微波抑制器中装有的辊棒为金属材质，并进行了接地处理，钢带与接地的金属辊棒接触，有效防止了钢带将微波从抑制器中导出。
所述的耐火炉管为微波专用陶瓷炉管，纯度高，利于微波穿透。
微波钢带炉是将物料平铺在钢带上，水平依次通过进料段、进料微波抑制器、微波加热升温段、微波加热保温段、缓冷段、水冷段、出料微波抑制器和出料段来完成煅烧工艺。热电偶测温装置严格控制煅烧温度，气氛系统提供不同的气氛煅烧环境。
采用上述技术方案的微波钢带炉，是采用微波加热的方法对物料进行加热，其机理是利用微波对物料进行照射，物料吸收微波后分子间发生剧烈震荡摩擦而生热，升温速度快，物料反应迅速完成，能量利用率高，且处理材料的品质高。
综上所述，本发明是一种升温速度快、物料反应速度快、能量利用率高、处理材料品质高的微波钢带炉。
附图说明
图1是本发明的装置的主视图。
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进一步详细说明。
参见图1，在机架14上从前到后依次设有采用法兰连接的进料段1、进料微波抑制器2、微波加热升温段3、微波加热保温段5、缓冷段6、急冷段7、出料微波抑制器8和出料段9，钢带13依次贯穿于进料段1、进料微波抑制器2、微波加热升温段3、微波加热保温段5、缓冷段6、急冷段7、出料微波抑制器8和出料段9，排焦系统4与微波加热升温段3连接。出料段9上装有主动辊10，主动辊10由传动系统15所传动，进料段1上装有从动辊11，钢带13依次贯穿于各段炉体，并由主动辊10和从动辊11张紧连接。为防止钢带的热胀冷缩，在钢带13的回程中的前后各装有一个自动张紧装置12。排焦系统4置于微波加热升温段3上，装有调节风门，可以控制炉内烟气的排放。
参见图2，微波加热升温段3和微波加热保温段5的结构是：高纯保温板19位于耐火炉管18外，高纯保温板19外设有外保温层20，微波裂缝天线17设在高纯保温板19与外保温层20之间对正耐火炉管18，微波裂缝天线17连接有微波发生器16，耐火炉管18上设有热电偶测温装置21，耐火炉管18连接有气氛系统23，辊棒22从耐火炉管18中穿过，并由传动系统15传动，钢带13置于辊棒22上，并由主动辊10和辊棒22联合驱动。钢带13下面装有介电陶瓷板24,介电陶瓷板24是一种吸波的特种陶瓷板，吸收微波后变成一个发热体，将此特种陶瓷板置于钢带13下，对钢带13底部的物料进行了辅热，解决了不锈钢的钢带13表面反射微波至使钢带13底部物料不能同步均匀加热的问题。微波加热升温段3和微波加热保温段5的加热方式是采用上面微波裂缝天线17馈能和侧面设置的微波发生器16直接馈能相结合的微波馈能方式。其作用是使得物料和介电陶瓷板24能充分吸收微波。
微波裂缝天线17呈长短交错布置，微波从微波裂缝天线17的裂缝馈入到耐火炉管18，功率分布更加均匀，利于物料吸收。
进料微波抑制器2和出料微波抑制器8中装有的辊棒为金属材质，并进行了接地处理，钢带与接地的金属辊棒接触，有效防止了钢带将微波从抑制器中导出。
耐火炉管18为微波专用陶瓷炉管，纯度高，利于微波穿透。
参见图1和图2，物料从布料机进入，平铺在钢带13上，水平依次通过进料段1、进料微波抑制器2、微波加热升温段3、微波加热保温段5、缓冷段6、急冷段7、出料微波抑制器8和出料段9。在微波加热升温段3，物料被微波照射后，迅速升温到设定温度；在微波加热保温段5，物料经过一段时间的恒温反应，达到煅烧的目的。物料的温度由热电偶测温装置21严格控制，气氛系统23提供不同的气氛煅烧环境。
本发明基于微波加热机理与常规窑炉不同，它是由物料吸收微波后分子间发生高频震荡摩擦而生热，材料本体直接作为发热体，所以物料内外加热均匀，加热速度快，能耗低。
以上发明仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域技术人员根据本发明所揭示内容所做的等效修饰或变化，皆纳入权利要求书中所记载的保护范围。

Claims (7)

1.一种微波钢带炉，包括机架(14)和钢带(13)，其特征是：在所述的机架(14)上从前到后依次连接设有进料段(1)、进料微波抑制器(2)、微波加热升温段(3)、微波加热保温段(5)、缓冷段(6)、急冷段(7)、出料微波抑制器(8)和出料段(9)，所述的钢带(13)依次贯穿于所述的进料段(1)、进料微波抑制器(2)、微波加热升温段(3)、微波加热保温段(5)、缓冷段(6)、急冷段(7)、出料微波抑制器(8)和出料段(9)，排焦系统(4)与所述的微波加热升温段(3)连接。
2.根据权利要求1所述的微波钢带炉，其特征是：所述的进料段(1)、进料微波抑制器(2)、微波加热升温段(3)、微波加热保温段(5)、缓冷段(6)、急冷段(7)、出料微波抑制器(8)和出料段(9)之间均采用法兰连接。
3.根据权利要求1或2所述的微波钢带炉，其特征是：所述的微波加热升温段(3)和所述的微波加热保温段(5)的结构是：高纯保温板(19)位于耐火炉管(18)外，所述的高纯保温板(19)外设有外保温层(20)，微波裂缝天线(17)设在所述的高纯保温板(19)与所述的外保温层(20)之间对正所述的耐火炉管(18)，所述的微波裂缝天线(17)连接有微波发生器(16)，所述的耐火炉管(18)上设有热电偶测温装置(21)，所述的耐火炉管(18)连接有气氛系统(23)，辊棒(22)从所述的耐火炉管(18)中穿过，并由传动系统(15)所传动，所述的钢带(13)置于所述的辊棒(22)上。
4.根据权利要求1或2所述的微波钢带炉，其特征是：所述的钢带(13)下面装有介电陶瓷板(24)。
5.根据权利要求1或2所述的微波钢带炉，其特征是：所述的微波裂缝天线(17)呈长短交错布置。
6.根据权利要求1或2所述的微波钢带炉，其特征是：所述的进料微波抑制器(2)和出料微波抑制器(8)中装有的辊棒为金属材质，并接地处理。
7.根据权利要求1或2所述的微波钢带炉，其特征是：所述的耐火炉管(18)为纯度高且利于微波穿透的微波专用陶瓷炉管。
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