CN111698807A - 一种隧道式无舟皿连续微波加热设备、加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种隧道式无舟皿连续微波加热设备、加热方法；所述隧道式无舟皿连续微波加热设备设有运动模块与固定模块；其中固定模块设有带预热段、加热段、冷却段的工作平台，用于加工物料；运动模块内设有可进行升降的犁刀、刮料板，外部设有水平驱动装置，可沿导轨进行往复运动，具有搅拌物料和输送物料双功能；两个模块配合工作并形成一条包括进料、加热、冷却、出料的不间歇的工作路线，数个工序可同时进行，实现了连续生产，简化生产步骤，提高生产效率。

Description

一种隧道式无舟皿连续微波加热设备、加热方法

技术领域

本发明涉及粉末制品热处理技术领域，更具体地，涉及一种隧道式无舟皿连续微波加热设备。

背景技术

现有技术对于粉末热处理大多采用间歇式加热炉，粉末的进炉、加热、领取、出炉等一系列工序都需分开进行，同一次投入炉内的物料需均完成加热再进行统一冷却、出料包装，而后才能投入下一批次的物料，即这样基于间歇炉的加工无法实现连续生产，耗时耗能，生产效率较低，单位时间产量受限，产能较低；而目前围绕设备的自动化装置均为如何实现自动化装填、卸料等，在实现较高温度的微波连续加热方面没有解决办法。

发明内容

针对现有技术的缺陷与不足，本发明提出一种可不间歇工作，生产效率高的一种隧道式无舟皿连续微波加热设备，具体技术方案如下：

一种隧道式无舟皿连续微波加热设备，其特征在于，包括固定模块（1）、运动模块（2）、进料输送装置（3）、出料输送装置（4）、内侧轨道（5）、外侧轨道（6）、水平驱动装置（7）；

所述固定模块（1）包括工作平台(101)、轨道台车（102）；所述工作平台（101）是一个底部为平面、两端开口的凹型槽；所述凹型槽由预热段（1011）、加热段（1012）、冷却段（1013）串联组成；所述台车(102)用于支撑工作平台(101)。

所述运动模块（2）包括由炉盖（201）和侧板（202）构成的龙门隧道骨架结构；所述炉盖（201）上布置有微波输入管（203）、测温探头（204）、物料检测探头（205）、观测窗（206）、犁刀（209）、刮板（2010）、防尘罩（2011）、升降缸（2013）；所述犁刀（209）和刮板（2010）连接升降缸（2013）；多个所述微波输入管（203）和犁刀（209）沿物料运动方向垂直、交替布置在炉盖（201）上；所述刮板（2010）沿物料运动方向垂直布置在靠近进料输送装置（3）一端；所述侧板（202）下方设有支撑脚（2012），所述支撑脚（2012）安装在外侧轨道（6）上，且所述运动模块（2）与水平驱动装置（7）相连；

所述固定模块（1）设置在运动模块（2）的隧道内；所述进料输送装置（3）、固定模块（1）、出料输送装置（4）物料输送面首尾相通依次布置；所述进料输送装置（3）设置在工作平台（101）的预热段（1011）一端；所述出料输送装置（4）设置在工作平台（101）的冷却段（1013）一端进一步地，所述预热段（1011）设有电阻加热器；所述加热段（1012）对应运动模块（2）的区域内布置有微波输入管（203）；所述冷却段（1013）为内通冷却水的夹层水套。

进一步地，所述预热段（1011）中的电阻加热器可取舍，可在其所对应的运动模块（2）区域内布置微波输入管。

进一步地，所述微波输入管（203）顶部设有波导模式转换器（2031），内部设有石英玻璃（2032）和位于其下方的环形气体分配进气管(2033)；所述环形气体分配进气管（2033）串联干路气体流量计（2034）；所述干路气体流量计（2034）的进气端连接至少两条支路流量计（2035）、（2036），所述一个波导模式转换器(2031)可由一个微波装置单独驱动，也可多个波导模式转换器(2031)由同一微波装置驱动。

进一步地，所述进料输送装置（3）与出料输送装置（4）的底部均设有支撑脚；所述支撑脚安装于内侧轨道（5）上或外侧轨道（7）上。

进一步地，所述进料输送装置（3）和出料输送装置（4）为皮带传输送装置或链板输送装置。

进一步地，所述防尘罩（2011）设置在炉盖（201）的上方，在炉盖（201）上方空间形成一个带空气过滤系统的密闭工作室，炉盖（201）上的各安装部件、微波装置、电控模块设置在所述密闭工作室内。

进一步地，所述固定模块（1）与运动模块（2）侧面重合位置还设有密封件（8）。

进一步地，所述炉盖（201）为可通循环冷却水的夹层不锈钢结构，炉盖内侧设有轻质材料保温层。

进一步地，所述一个波导模式转换器(2031)可由一个微波装置单独驱动，也可多个波导模式转换器(2031)由同一微波装置驱动。

一种粉体连续加热工作方法，基于以上技术方案所述的隧道式无舟皿连续微波加热设备，其具体工作步骤为，先开启往复驱动装置（7）、微波输入管（202）对应的微波装置并送入工作气体，然后开启与犁刀（209）和刮板（2010）相连的升降缸（2013），再开启进料输送装置（3），将被加工物料以流量可控、可调方式从进料输送装置（3）送入工作平台（101），运动模块（2）在水平驱动装置（7）的作用下，以固定模块（1）为位置参照做慢进快退往复运动，即当运动模块（2）慢进到靠近出料输送装置（4）一端的前止点时，犁刀（209）和刮板（2010）上升到上止点，运动模块（2）快退到靠近进料输送装置（3）一端的后止点后，再缓慢前进，同时犁刀（209）和刮板（2010）缓慢下落直到下止点，随着运动模块（2）缓慢前进，工作平台（101）上的物料在犁刀（209）和刮板（2010）的作用下，实现了将物料翻动并向前输送目标，通过测温探头（204）、物料检测探头（205）、观测窗（206）检测到工作平台（101）中的物料温度、高度和位置，开启出料输送装置（4），调整微波输入管（202）对应的微波装置功率、运动模块（2）前进速度、进料输送装置（3）和出料输送装置（4）的输料速度，随着运动模块（2）的不断往复运动，加热平台（101）中的物料在犁刀（209）和刮板（2010）的作用下，以不断翻滚的形式，从进料口（9）顺序通过预热区（1011）、加热区（1012）、冷却区（1013）向出料口（10）输送，实现了对物料的连续热处理和全自动生产；停止进料后，运动模块（2）和出料输送装置（4）继续工作，直到物料出完为止，停机，至此工作结束。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明所提供的隧道式无舟皿连续微波加热设备设有运动模块与固定模块；固定模块设有带预热段、加热段、冷却段的工作平台，用于加工物料；运动模块内设有可进行升降的犁刀、刮料板，外部设有水平驱动装置，可沿导轨进行往复运动，具有搅拌物料和输送物料双功能；两个模块配合工作并形成一条包括进料、加热、冷却、出料的不间歇的工作路线，数个工序可同时进行，实现了连续生产，简化生产步骤，提高生产效率。

（2）本发明所提供的隧道式无舟皿连续微波加热设备中多个微波输入管和犁刀沿物料运动方向垂直、交替布置在炉盖上，可实现对加工物料进行充分及均匀的搅拌与加热。

（3）本发明所提供的隧道式无舟皿连续微波加热设备中固定模块、运动模块、进料输送装置、出料输送装置均布置于内、外侧导轨上，可调整其安装摆放位置，适应不同需要。

附图说明

图1为本发明所提供的隧道式无舟皿连续微波加热设备正视图；

图2为本发明所提供的隧道式无舟皿连续微波加热设备侧视图；

图3为本发明所提供的隧道式无舟皿连续微波加热设备俯视图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本发明作进一步说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

如图1、2、3所示，本实施例提供了一种隧道式无舟皿连续微波加热设备，它由固定模块1、运动模块2、进料输送装置3、出料输送装置4、内侧轨道5、外侧轨道6、水平驱动装置7组成。

固定模块1主要由工作平台101、轨道台车102两部分组成，其中工作平台101是一个底部为平面、两端开口的凹型槽，其截面形状如图2所示；凹型槽由预热段1011、加热段1012、冷却段1013串联组成；轨道台车102支撑工作平台101，其底部设有带滚轮或直线轴承的支撑脚1021，支撑脚1021安装在在内侧轨道5上，即整个固定模块1可沿内侧导轨5作直线运动，调整位置后，再进行固定。

运动模块2包括由炉盖201和侧板202构成的龙门隧道骨架结构；炉盖201上方设有防尘罩2011，从而在炉盖201上方空间形成一个带空气过滤系统的密闭工作室，炉盖201上的各安装部件、微波装置、电控模块设置在密闭工作室内；炉盖201本身为可通循环冷却水的夹层不锈钢结构，炉盖内侧设有轻质材料保温层。

在炉盖201和防尘罩2011上安装固定有传递微波用于加热的微波输入管203，微波输入管203顶部设有波导模式转换器2031，内部设有石英玻璃2032和位于其下方的环形气体分配进气管2033；环形气体分配进气管2033串联干路气体流量计2034；所述干路气体流量计2034的进气端连接至少两条支路流量计2035、2036。

如图3所示，炉盖上多个微波输入管203和犁刀209沿物料运动方向垂直、交替布置，刮板2010沿物料运动方向垂直布置在靠近进料输送装置3一端；如图2所示，犁刀209和刮板2010设置在各自连杆207底部，连杆207向上穿过导向套208与水平杆2014相连，水平杆2014同时还与升降缸2013顶杆相连，犁刀209和刮板2010可随着升降缸做上下运动；侧板202下方设有带滚轮或直线轴承的支撑脚2012，支撑脚2012安装在外侧轨道6上，而同时运动模块2与水平驱动装置7相连，在水平驱动装置7的驱动下，运动模块2可沿外侧轨道6作直线运动。

同时，炉盖201上还设有测温探头204、物料检测探头205、观测窗206。

如图1、2所示，固定模块1设置在运动模块2的隧道内；进料输送装置3、固定模块1、出料输送装置4物料输送面以台阶形式从高到低、首尾相通依次布置；进料输送装置3设置在工作平台101的预热段1011一端；出料输送装置4设置在工作平台101的冷却段1013一端，两输送装置为皮带传输送装置或链板输送装置，将粉体送入工作平台101的预热段1011和从冷却段1013送出；进料输送装置3与出料输送装置4的底部均设有支撑脚；所述支撑脚安装于内侧轨道5上或外侧轨道7上，可在轨道上作直线运动以调整位置。

在固定模块1与运动模块2侧面重合位置还设有密封件8，即物料隧道除进料端开口9和出料端开口10外，其余部位密封；进料端开口9和出料端开口10上方设有与净化装置相通的吸尘装置。

本实施例所提供的隧道式无舟皿连续微波加热设备的具体工作方式如下，先开启往复驱动装置7、微波输入管202对应的微波装置并送入工作气体、然后开启与犁刀209和刮板2010相连的升降缸2013，再开启进料输送装置3，将被加工物料以流量可控、可调方式从进料输送装置3送入工作平台101，运动模块2在水平驱动装置7的作用下，以固定模块1为位置参照做慢进快退往复运动，即当运动模块2慢进到靠近出料输送装置4一端的前止点时，犁刀209和刮板2010上升到上止点，运动模块2快退到靠近进料输送装置3一端的后止点后，再缓慢前进，同时犁刀209和刮板2010缓慢下落直到下止点，随着运动模块2缓慢前进，工作平台101上的物料在犁刀209和刮板2010的作用下，实现了将物料翻动并向前输送目标，通过测温探头204、物料检测探头205、观测窗206检测到工作平台101中的物料温度、高度和位置达到工艺值，开启出料输送装置4，调整微波输入管202对应的微波装置功率、运动模块2前进速度、进料输送装置3和出料输送装置4的输料速度，随着运动模块2的不断往复运动，加热平台101中的物料在犁刀209和刮板2010的作用下，以不断翻滚的形式，从进料口9顺序通过预热区1011、加热区1012、冷却区1013向出料口10输送，实现了对物料的连续热处理和全自动生产；停止进料后，运动模块2和出料输送装置4继续工作，直到物料出完为止，停机，至此工作结束。

如图2、3所示，工作平台101的凹型槽由预热段1011、加热段1012、冷却段1013串联组成，其中预热段1011设有电阻加热器；加热段1012对应运动模块2的区域内布置有微波输入管203；冷却段1013为内通冷却水的夹层水套；预热段1011中的电阻加热器可取舍，可也在其所对应的运动模块2区域内布置微波输入管，布置电阻加热器的优势在于，通过电阻加热去除进料端物料中的水份和低温挥发份，可减轻微波加热负荷，降低微波装备成本。

本实施例中微波输入管203的顶部设有波导模式转换器2031，波导模式转换器2031上设有可调节天线，波导模式转换器2031通过波导与微波装置相连，本实施例中可采用一个微波装置驱动一个波导模式转换器2031，也可采用一个微波装置驱动多个波导模式转换器2031。

对于一些需要通入工作气体和保护气体才能进行热处理的粉末，可通过气体环形分配进气管沿微波输入管203通入工作气体或保护气体，每个环形分配进气管2033串联一个气阀2038和干路气体流量计2034，工作气体Q1、Q2分别通过支路气体流量计2035、2036进入干路流量计2034；进入每个环形分配进气管2033的气体种类可以是两种以上，在多种工作气体模式下，支路气体流量计的数量与气体的种类数量相同；而气体环形分配进气管布置在石英玻璃2032下方的一个好处在于，沿进气管360°通入微波输入管6内的气体可吹落附着于石英玻璃2032表面的粉尘，保证微波的无阻传递。

上述实施方式只是对本发明的进一步解释与说明，而并非对本发明的限定。对于本发明所属领域的普通技术人员，在上述发明构思的基础上所作出的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种隧道式无舟皿连续微波加热设备，其特征在于，包括固定模块（1）、运动模块（2）、进料输送装置（3）、出料输送装置（4）、内侧轨道（5）、外侧轨道（6）、水平驱动装置（7）；

所述固定模块（1）包括工作平台(101)、台车（102）；所述工作平台（101）是一个底部为平面、两端开口的凹型槽；所述凹型槽由预热段（1011）、加热段（1012）、冷却段（1013）串联组成；所述台车(102)用于支撑工作平台(101)；

所述运动模块（2）包括由炉盖（201）和侧板（202）构成的龙门隧道骨架结构；所述炉盖（201）上布置有微波输入管（203）、测温探头（204）、物料检测探头（205）、观测窗（206）、犁刀（209）、刮板（2010）、防尘罩（2011）、升降缸（2013）；所述犁刀（209）和刮板（2010）连接升降缸（2013）；多个所述微波输入管（203）和犁刀（209）沿物料运动方向垂直、交替布置在炉盖（201）上；所述刮板（2010）沿物料运动方向垂直布置在靠近进料输送装置（3）一端；所述侧板（202）下方设有支撑脚（2012），所述支撑脚（2012）安装在外侧轨道（6）上，且所述运动模块（2）与水平驱动装置（7）相连；

所述固定模块（1）设置在运动模块（2）的隧道内；所述进料输送装置（3）、固定模块（1）、出料输送装置（4）物料输送面首尾相通依次布置；所述进料输送装置（3）设置在工作平台（101）的预热段（1011）一端；所述出料输送装置（4）设置在工作平台（101）的冷却段（1013）一端。

2.根据权利要求1所述的隧道式无舟皿连续微波加热设备，其特征在于，所述预热段（1011）设有电阻加热器；所述加热段（1012）对应运动模块（2）的区域内布置有微波输入管（203）；所述冷却段（1013）为内通冷却水的夹层水套。

3.根据权利要求2所述的隧道式无舟皿连续微波加热设备，其特征在于，所述预热段（1011）中的电阻加热器可取舍，可在其所对应的运动模块（2）区域内布置微波输入管(203)。

4.根据权利要求1所述的隧道式无舟皿连续微波加热设备，其特征在于，所述微波输入管（203）顶部设有波导模式转换器（2031），内部设有石英玻璃（2032）和位于其下方的环形气体分配进气管(2033)；所述环形气体分配进气管（2033）串联干路气体流量计（2034）；所述干路气体流量计（2034）的进气端连接至少两条支路流量计（2035）、（2036）。

5.根据权利要求1所述的隧道式无舟皿连续微波加热设备，其特征在于，所述台车（102）为轨道台车，其底部设有支撑脚（1021），所述支撑脚（1021）安装在在内侧轨道（5）上；所述进料输送装置（3）与出料输送装置（4）的底部均设有支撑脚；所述支撑脚安装于内侧轨道（5）上或外侧轨道（7）上。

6.根据权利要求5所述的隧道式无舟皿连续微波加热设备，其特征在于，所述进料输送装置（3）和出料输送装置（4）为皮带传输送装置或链板输送装置。

7.根据权利要求1所述的隧道式无舟皿连续微波加热设备，其特征在于，所述防尘罩（2011）设置在炉盖（201）的上方，在炉盖（201）上方空间形成一个带空气过滤系统的密闭工作室，炉盖（201）上的各安装部件、微波装置、电控模块设置在所述密闭工作室内。

8.根据权利要求1所述的隧道式无舟皿连续微波加热设备，其特征在于，所述固定模块（1）与运动模块（2）侧面重合位置还设有密封件（8）。

9.根据权利要求1所述的隧道式无舟皿连续微波加热设备，其特征在于，所述炉盖（201）为可通循环冷却水的夹层不锈钢结构，炉盖内侧设有轻质材料保温层。

10.根据权利要求4所述的隧道式无舟皿连续微波加热设备，其特征在于，所述一个波导模式转换器(2031)可由一个微波装置单独驱动，也可多个波导模式转换器(2031)由同一微波装置驱动。

11.一种粉体连续加热工作方法，基于权利要求1-10所述的一种隧道式无舟皿连续微波加热设备，其特征在于，具体工作步骤为，先开启往复驱动装置（7）、与犁刀（209）和刮板（2010）相连的升降缸（2013）、微波输入管（202）对应的微波装置，并送入工作气体，再开启进料输送装置（3），将被加工物料以流量可控、可调方式从进料输送装置（3）送入工作平台（101），运动模块（2）在水平驱动装置（7）的作用下，以固定模块（1）为位置参照做慢进快退往复运动，即当运动模块（2）慢进到靠近出料输送装置（4）一端的前止点时，犁刀（209）和刮板（2010）上升到上止点，运动模块（2）快退到靠近进料输送装置（3）一端的后止点后，再缓慢前进，同时犁刀（209）和刮板（2010）缓慢下落直到下止点，随着运动模块（2）缓慢前进，工作平台（101）上的物料在犁刀（209）和刮板（2010）的作用下，实现了将物料翻动并向前输送目标， 通过测温探头（204）、物料检测探头（205）、观测窗（206）检测到工作平台（101）中的物料温度、高度和位置，开启出料输送装置（4），调整微波输入管（202）对应的微波装置功率、运动模块（2）前进速度、进料输送装置（3）和出料输送装置（4）的输料速度，随着运动模块（2）的不断往复运动，加热平台（101）中的物料在犁刀（209）和刮板（2010）的作用下，以不断翻滚的形式，从进料口（9）顺序通过预热区（1011）、加热区（1012）、冷却区（1013）向出料口（10）输送，实现了对物料的连续热处理和全自动生产；停止进料后，运动模块（2）和出料输送装置（4）继续工作，直到物料出完为止，停机，至此工作结束。

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