CN108613548A - 一种旋转微波冶炼炉及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旋转微波冶炼炉及其使用方法，属于微波冶金领域。本发明所述旋转微波冶炼炉具体包括炉体以及炉体内部的炉腔，所述炉体下方设置支撑机构；所述炉体底部设置支撑底座，所述支撑底座上方设置盛物台，所述盛物台嵌入炉体底部，所述支撑底座底部中心位置设置旋转装置，所述炉体顶部设置微波发射端。本发明合理的设计，结构简单、紧凑，制造方便；利用升降机构将炉口设置在炉体下方，有利于对炉体的密封，利于炉内还原气氛的控制；运用沙封技术对整个微波冶炼炉的进行密封，保证炉内的还原气氛；运用旋转电机带动盛物台旋转这就克服了微波场分布不均的缺陷。

Description

一种旋转微波冶炼炉及其使用方法

技术领域

本发明属于微波冶金领域，具体涉及一种旋转微波冶炼炉及其使用方法。

背景技术

传统冶炼用明火加热，物料翻腾产生大量烟尘及二氧化硫和氮氧化物。微波加热是在物料静置状态下加热，无火焰、无物料翻腾，极少产生粉尘及二氧化硫和氮氧化物。此外，微波加热还具有快速、穿透性强、选择性加热的特点。把微波加热技术应用于冶金工业生产，将彻底颠覆传统冶炼高耗能、高污染、高成本的现状。因此，采用微波加热冶炼将是今后冶金行业的发展方向。

目前，微波加热技术在冶金工业中的应用还不够成熟，仍处于实验室或半工业阶段，还存在着诸多问题，比如微波场分布不均、微波冶炼还原气氛控制等一些问题有待解决。相信随着研究的不断深入，微波加热技术在冶金工业中的应用会越来越广泛。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、有效密封的旋转微波冶炼炉及其使用方法，克服现有技术中微波场分布不均、密封性差还原气氛控制难的缺陷。

本发明实现过程如下：

一种旋转微波冶炼炉，包括炉体以及炉体内部的炉腔，所述炉体下方设置支撑机构；所述炉体底部设置支撑底座，所述支撑底座上方设置盛物台，所述盛物台嵌入炉体底部，所述支撑底座底部中心位置设置旋转装置，所述炉体顶部设置微波发射端。

进一步，所述支撑底座下方设置升降机构，所述升降机构下方设置行走装置，所述行走装置下方设置轨道。

进一步，所述微波发射端和炉腔之间设置空腔，所述空腔由透波且不吸波的保温隔绝板围砌而成，所述空腔的一侧设置冷却孔，所述冷却孔将空腔与外界大气连通，所述空腔的另一侧设置冷却风机，所述冷却风机与空腔连通。

进一步，所述支撑底座边缘设置密封结构，所述密封结构呈W型，由密封凹槽、密封凸起和填充物组成，在密封凹槽中的填充物淹没或高于密封凸起下沿。

进一步，所述填充物为细砂粒、油类、水或水溶液中其中任意一种，所述的细砂粒的粒径为0.5-1mm，所述的油类为植物油、柴油、煤油或润滑油中其中任意一种。

进一步，所述炉体与炉体内部的炉腔之间填充模块化耐高温保温材料。

进一步，所述炉体侧壁设置烟道，所述烟道的一端与炉腔连通，所述烟道的另一端穿过炉体与外界大气相通。

进一步，所述炉体设置测温孔、测压孔和观测孔，所述测温孔、测压孔和观测孔分别与炉腔连通。

进一步，所述的升降机构为液压升降机或折叠升降机，所述盛物台为凸台结构，盛物台为圆形盛物台；所述的炉体用角钢、矩形管、槽钢或方管加固。

上述旋转微波冶炼炉的使用方法，按照如下步骤进行：

1)盛物台上升过程：将升降机构停置在最低限位处，然后将盛有物料的盛物台放置在支撑底座上，而后启动升降机构将盛物台提升至上限位置，此时密封凹槽中的填充物淹没密封凸起下沿，完成密封，整个盛物台上升过程完毕；

2)盛物台旋转过程：盛物台通过升降机构到达指定位置后，开启微波发生器和冷却风机，进行微波加热，与此同时开启旋转装置，旋转装置通过齿轮传动来带动支撑底座及盛物台旋转，旋转速度可以调整；

3)获取冶炼产品过程：冶炼反应结束后，同时关闭旋转装置、微波发生器和冷却风机，直至盛物台完全停止后，启动升降机构，将盛物台下降停置在最低限位处，然后取出盛物台，获得冶炼产品。

本发明的优点在于：合理的设计，结构简单、紧凑，制造方便。利用升降机构将炉口设置在炉体下方，有利于对炉体的密封，利于炉内还原气氛的控制。此外，运用沙封技术对整个微波冶炼炉的进行密封，双层密封设计避免外界空气进入到微波冶炼炉内对冶炼产品造成氧化，保证炉内的还原气氛。另外，针对微波发射端产生的微波场不均匀，对物料不能均匀加热，导致物料局部过熔而其他物料加热不足，本发明运用旋转电机带动盛物台旋转这就克服了微波场分布不均的缺陷。

附图说明

图1为本发明所述旋转微波冶炼炉的主视剖面图；

图2为本发明所述旋转微波冶炼炉的侧视剖面图；

图3为本发明所述旋转微波冶炼炉的密封结构示意图；

图中，1支撑机构，2行走装置，3升降机构，4旋转装置，5支撑底座，6模块化耐高温保温材料，7炉体，8测温孔，9烟道，10冷却孔，11微波发射端，12冷却风机，13测压孔，14观测孔，15密封凸起，16密封凹槽，17填充物。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

针对微波发射端产生的微波场不均匀，对物料不能均匀加热，导致物料局部过熔而其他物料加热不足，密封性差还原气氛控制难的缺陷，本发明提供一种结构简单、有效密封的旋转微波冶炼炉及其使用方法。

本发明所述旋转微波冶炼炉，见图1和图2，包括炉体以及炉体内部的炉腔，所述炉体下方设置支撑机构；所述炉体底部设置支撑底座，所述支撑底座上方设置盛物台，所述盛物台为凸台结构，盛物台为圆形盛物台，所述盛物台嵌入炉体底部，所述支撑底座底部中心位置设置旋转装置，所述炉体顶部设置微波发射端，所述微波发射端和炉腔之间设置空腔，所述空腔由透波且不吸波的保温隔绝板围砌而成，所述空腔的一侧设置冷却孔，所述冷却孔将空腔与外界大气连通，所述空腔的另一侧设置冷却风机，所述冷却风机与空腔连通，所述支撑底座下方设置升降机构，所述的升降机构为液压升降机或折叠升降机，所述升降机构下方设置行走装置，所述行走装置下方设置轨道，所述支撑底座边缘设置密封结构，所述密封结构呈W型，见图3，由密封凹槽、密封凸起和填充物组成，在密封凹槽中的填充物淹没或高于密封凸起下沿，其中，所述填充物为细砂粒、油类、水或水溶液中其中任意一种，所述的细砂粒的粒径为0.5-1mm，所述的油类为植物油、柴油、煤油或润滑油中其中任意一种；所述炉体与炉体内部的炉腔之间填充模块化耐高温保温材料；所述炉体侧壁设置烟道，所述烟道的一端与炉腔连通，所述烟道的另一端穿过炉体与外界大气相通；所述炉体设置测温孔、测压孔和观测孔，所述测温孔、测压孔和观测孔分别与炉腔连通，所述的炉体用角钢、矩形管、槽钢或方管加固。

上述旋转微波冶炼炉的使用方法，按照如下步骤进行：

1)盛物台上升过程：将升降机构停置在最低限位处，然后将盛有物料的盛物台放置在支撑底座上，而后启动升降机构将盛物台提升至上限位置，此时密封凹槽中的填充物淹没密封凸起下沿，完成密封，整个盛物台上升过程完毕；

2)盛物台旋转过程：盛物台通过升降机构到达指定位置后，开启微波发生器和冷却风机，进行微波加热，与此同时开启旋转装置，旋转装置通过齿轮传动来带动支撑底座及盛物台旋转，旋转速度可以调整；

3)获取冶炼产品过程：冶炼反应结束后，同时关闭旋转装置、微波发生器和冷却风机，直至盛物台完全停止后，启动升降机构，将盛物台下降停置在最低限位处，然后取出盛物台，获得冶炼产品。

本发明炉体底部呈圆台，具有旋转、升降功能，圆形旋转盛物台的旋转能够保证物料均匀加热，避免因微波场不均导致物料受热不均的问题。利用升降机构将炉门设置在炉体底部，方便放置物料，冶炼过程中产生的热烟气充满整个炉体有利于密封，而炉门设置在四周会热烟气容易从门缝溢出的缺陷，实现对炉体的密封，利于炉内还原气氛的控制。此外，运用沙封技术对整个微波冶炼炉的进行密封，双层密封设计避免外界空气进入到微波冶炼炉内对冶炼产品造成氧化，保证炉内的还原气氛。炉体上端设置的空腔可以有效隔离炉腔温度，避免透波材料过热开裂，同时避免微波发射端受热损坏。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作出的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干简单推演或替换，都应该视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种旋转微波冶炼炉，其特征在于：包括炉体以及炉体内部的炉腔，所述炉体下方设置支撑机构；所述炉体底部设置支撑底座，所述支撑底座上方设置盛物台，所述盛物台嵌入炉体底部，所述支撑底座底部中心位置设置旋转装置，所述炉体顶部设置微波发射端。

2.根据权利要求1所述旋转微波冶炼炉，其特征在于：所述支撑底座下方设置升降机构，所述升降机构下方设置行走装置，所述行走装置下方设置轨道。

3.根据权利要求2所述旋转微波冶炼炉，其特征在于：所述微波发射端和炉腔之间设置空腔，所述空腔由透波且不吸波的保温隔绝板围砌而成，所述空腔的一侧设置冷却孔，所述冷却孔将空腔与外界大气连通，所述空腔的另一侧设置冷却风机，所述冷却风机与空腔连通。

4.根据权利要求3所述旋转微波冶炼炉，其特征在于：所述支撑底座边缘设置密封结构，所述密封结构呈W型，由密封凹槽、密封凸起和填充物组成，在密封凹槽中的填充物淹没或高于密封凸起下沿。

5.根据权利要求4所述旋转微波冶炼炉，其特征在于：所述填充物为细砂粒、油类、水或水溶液中其中任意一种。

6.根据权利要求1所述旋转微波冶炼炉，其特征在于：所述炉体与炉体内部的炉腔之间填充模块化耐高温保温材料。

7.根据权利要求1所述旋转微波冶炼炉，其特征在于：所述炉体侧壁设置烟道，所述烟道的一端与炉腔连通，所述烟道的另一端穿过炉体与外界大气相通。

8.根据权利要求1所述旋转微波冶炼炉，其特征在于：所述炉体设置测温孔、测压孔和观测孔，所述测温孔、测压孔和观测孔分别与炉腔连通。

9.根据权利要求1所述旋转微波冶炼炉，其特征在于：所述的升降机构为液压升降机或折叠升降机，所述盛物台为凸台结构；所述的炉体用角钢、矩形管、槽钢或方管加固。

10.权利要求4所述旋转微波冶炼炉的使用方法，其特征在于，按照如下步骤进行：

1)盛物台上升过程：将升降机构停置在最低限位处，然后将盛有物料的盛物台放置在支撑底座上，而后启动升降机构将盛物台提升至上限位置，此时密封凹槽中的填充物淹没密封凸起下沿，完成密封，整个盛物台上升过程完毕；

2)盛物台旋转过程：盛物台通过升降机构到达指定位置后，开启微波发生器和冷却风机，进行微波加热，与此同时开启旋转装置，旋转装置通过齿轮传动来带动支撑底座及盛物台旋转，旋转速度可以调整；

3)获取冶炼产品过程：冶炼反应结束后，同时关闭旋转装置、微波发生器和冷却风机，直至盛物台完全停止后，启动升降机构，将盛物台下降停置在最低限位处，然后取出盛物台，获得冶炼产品。