CN201177453Y

CN201177453Y - 新型大功率冶金微波冶炼炉

Info

Publication number: CN201177453Y
Application number: CNU2008200057828U
Authority: CN
Inventors: 任瑞刚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-02-20
Filing date: 2008-02-20
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2018-02-20

Abstract

本实用新型公开了一种新型大功率冶金微波冶炼炉，它包括：微波磁控管、圆柱形炉体、耐火材料制成的冶炼筒、保温材料制成的套裹于冶炼筒外的保温套筒、进料机构、出料机构和煤气排出管道；所述炉体的圆柱形筒壁上，垂直安装有磁控管，炉体内沿轴向设置有耐火材料制成的冶炼筒，冶炼筒外套裹有保温套筒；所述炉体上端的冶炼筒口部为物料入口，下端的冶炼筒口部为物料出口；在物料出入口处设有进料机构、出料机构。本实用新型由于采用圆形截面的炉型，同时垂直安装在沿周长壁上的磁控管发射的微波直指圆心，所以反射少损失少，微波密度最大。炉体垂直设置，使高温物料物流能够方便移动和控制。本实用新型提供的炉型既具有经济性，又具有可靠的安全性。

Description

新型大功率冶金微波冶炼炉

技术领域

本实用新型涉及一种冶炼炉。

背景技术

目前，应用于钢厂或合金冶炼厂的冶炼炉存在着效率不高、污染环境、流程长和规模复杂等缺点。如果能够提高微波场强单位密度，以满足冶炼的温度需要，同时解决炉型的经济性和安全性，微波冶金显然是理想的新型冶炼设备。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种新型大功率冶金微波冶炼炉，以解决微波场强单位密度最大化，高温物料物流的方便移动和控制，以及炉型的经济性和安全性等技术问题。

本实用新型所述的新型大功率冶金微波冶炼炉包括：微波磁控管及电源系统、圆柱形炉体、耐火材料制成的冶炼筒、保温材料制成的套裹于冶炼筒外的保温套筒、进料机构、出料机构和煤气排出管道；所述炉体的圆柱形筒壁上，开有均布的微波磁控管安装孔，垂直安装在筒壁周长上的磁控管发射的微波直指圆心，炉体内沿轴向设置有耐火材料制成的冶炼筒，冶炼筒外套裹有保温套筒；所述炉体为纵向竖直方向设置，其上端的冶炼筒口部为物料入口，下端的冶炼筒口部为物料出口；在物料入口处设有进料机构，该进料机构包括一个眼镜形双筒仓，电动推进机构和底部托板，所述眼镜形双筒仓被滑动安装在底部托板上，底部托板位于冶炼筒口部处开有与冶炼筒口部相当的进料口，所述眼镜形双筒仓被推至一端时，双筒仓中一筒为出气筒，位于冶炼筒口部，并且与其上方的煤气排出管道共同组成煤气排出通道；双筒仓被推至另一端时，双筒中另一筒为料筒，位于冶炼筒口部；在物料出口处设有出料机构，所述出料机构包括一个眼镜形双筒仓、电动推进机构和底部托板，所述眼镜形双筒仓被滑动安装在底部托板上，底部托板位于出料筒口部处，开有与其口部相当的出料口，所述眼镜形双筒仓一只筒为盲仓，另一只为筒形仓，所述出料机构中眼镜形双筒仓被推至一端时，盲仓位于冶炼筒下口部，筒形仓位于出料筒上口部，被推至另一端时，筒形仓位于冶炼筒下口部。

如上所述的新型大功率冶金微波冶炼炉，微波磁控管安装在筒壁上，以每平方米钢板上安装25-30只，单只管功率为1KW的方式设置，并且按排列顺序，间隔分成一半为开工作状态，另一半为备用工作状态。

如上所述的新型大功率冶金微波冶炼炉，在出料机构的眼镜形双筒仓的筒形仓位于出料筒口部处，其上端设有排气排尘罩及排气管，所述排气排尘罩与筒形仓形成一个煤气排出通道。

本实用新型在安装565只1KW微波磁控管，同时开300只关265只情况下，可以处理冶金混合物料150kg/h-300kg/h。由于采用圆形截面的炉型，同时垂直安装在沿周长壁上的磁控管发射的微波直指圆心，所以反射少损失少，微波密度最大。炉体垂直设置的方式，再辅以进、出料机构，使高温物料物流能够方便移动和控制。本实用新型提供的炉型既具有经济性，又具有可靠的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的进料机构主剖视结构示意图；

图3为本实用新型的进料机构俯视图；

图4为本实用新型的出料机构主剖视结构示意图；

图5为本实用新型的出料机构俯视图。

具体实施方式

本实用新型所述的一种新型大功率冶金微波冶炼炉，其装机容量300KW(565只1KW微波磁控管同时开300只，关265只)，可处理冶金混合物料150kg/h-300kg/h，包括以下部分：

1、电源系统是将网供电10000V稳压变压成7280V相电压，其线电压4200V直接整流变频。二根线直供磁控管。

2、微波磁控管安装每平米钢板上可安装25-30只磁控管(1kw)。

3、炉形及主要尺寸，炉形为园柱形，主要尺寸0.8-1.0米直径×6米左右高。

4、耐火材料是将介电常数≤10^-9的无机氧化物、可耐火1600℃以上的耐火材料(一般选用氧化铝、氧化锆、钛酸铝等)制成φ200mm×1000mm高的管。

保温材料是将介电常数≤10^-9的无机氧化物，可耐火1300℃以上的保温材料(一般选用氧化铝纤维或泡沫砖等)制成100mm的板材或φ200mm内径×100mm厚×1000mm高的管套裹于耐火材料管外。

5、进料机构，负责向炉内装物料。

6、出料机构，负责将物料从炉内排出。

7、排气机构，负责将炉内产生的一氧化碳排出。

本实用新型的整体结构如图1所示。

在图中1，1是电源系统：目前各种微波炉电源是将网供电10000V变压成市电相电压380V，微波单管将其线电压220V变压到4200V再整流变频。本实用新型是将网供电10000V稳压变压成7280V相电压，其线电压4200V直接整流变频，二根线直供磁控管。本电源系统可降低电流95％，可节约变压器、输电线等用铜铝材95％以上，更重要的是微波炉体没有单管变压器安装，可使炉体空间大为缩小，冷却系统大为简单(一个微波管一个变压器一个风扇)，维护量和事故率大为减少。

在图1中，微波磁控管2的安装：由于磁控管2没有了变压器、整流器、变频器、冷却风扇的安装，磁控管就可以密集安装，每平米钢板上可安装25-30只磁控管(1kw)。磁控管的安装为开一备一，轮流开关，即延长管子寿命又达到电磁搅拌减少热点的效果。

炉型及尺寸

炉型：选用截面为圆形，在周边安装磁控管，炉体1内微波密度最大。同时垂直安装在周长上的磁控管发射的微波直指圆心(物料)，反射少损失少。

尺寸：截面园的直径，考虑物料穿透深度100mm，保温材料100mm，则选用0.8-1.0米直径较为适宜，其微波炉空腔3体宽度200-300mm，便于散热和检修换耐材，其微波损失亦不太大。高度主要考虑物料的承压，一般冶金原料用传统工艺造的块其高温抗压最小在0.2kg/cm²，直径200mm的耐火炉管面积是300cm²，则最底部物块可承受60公斤物料，而200mm的管每米物块重量为10kg左右，则炉高应为6米。

装机容量：炉体周侧面积φ1m×3.14×6m＝18.84m²，装磁控管18.84m²×30只＝565只，开300只关265只则该微波炉额定容量300kW，原料混合料处理量约150-300kg/h。

耐火材料冶炼筒：

将介电常数≤10^-9的无机氧化物、可耐火1600℃以上的耐火材料(一般选用氧化铝、氧化锆、钛酸铝等)制成φ200mm×1000mm高的冶炼管4，管与管的连接耐材件可用钢结构支撑(钢铁不吸微波，亦不被加热，只是连接件的耐材体形大点)。

保温材料保温筒：

将介电常数≤10^-9的无机氧化物，可耐火1300℃以上的保温材料(一般选用氧化铝纤维或泡沫砖等)制成100mm的板材或φ200mm内径×100mm厚×1000mm高的保温套管5套裹于耐火冶炼管4外。

煤气排出管道：

炉中产生的CO气体，从物块缝隙中逸出，到炉顶出微波炉后，经过进料机构到钢管烟道13排出到用气单位。

进料机构：

该进料机构包括一个眼镜形双筒仓12，电动推进机构11和底部托板14，所述眼镜形双筒仓12被滑动安装在底部托板14上，可通过眼镜形双筒仓12上的滑轮14-1与底部托板上的滑轨14-2配合完成移动，见图3。底部托板14位于冶炼筒4口部处开有与冶炼筒4口部相当的进料口，见图2，所述眼镜形双筒仓12被推至一端时，双筒仓中一筒为出气筒12-2，位于冶炼筒口部，并且与其上方的煤气排出管道13共同组成煤气排出通道；双筒仓被推至另一端时，双筒中另一筒为料筒12-1，位于冶炼筒口部；

出料机构：

出料机构亦为一个眼镜形双筒仓8，只是一只为盲仓8-2，一只为筒仓8-1，当筒仓8-1在系统中，系统物块进入筒仓8-1，当冶金时间到时，电动机构10将筒仓8-1推出系统进入出料仓7内，同时带盲板的筒8-2堵住系统下料。出料后电动机构拉回筒仓8-1，系统料进入筒仓8-1。本机构为钢结构带水冷。

所述眼镜形双筒仓8被滑动安装在底部托板9上，可通过眼镜形双筒仓8上的滑轮9-1与底部托板上的滑轨9-2配合完成移动，见图5。底部托板9位于出料仓7口部处，开有与其口部相当的出料口，见图4所述眼镜形双筒仓一只筒为盲仓8-2，另一只为筒形仓8-1，所述出料机构中眼镜形双筒仓8被推至一端时，盲仓8-1位于冶炼筒4下口部，筒形仓8-1位于出料仓7上口部，被推至另一端时，筒形仓8-1位于冶炼筒4下口部。

在出料机构的眼镜形双筒仓8的筒形仓8-1位于出料仓口部处，其上端设有排气排尘罩及排气管，所述排气排尘罩与筒形仓8-1形成第二个煤气排出通道6。

本实用新型的安全措施：

1、进料机构易泄漏煤气，故安装一套除尘、除气装置。

2、微波炉外层用铁板做壳，一是防止微波泄漏伤人，二是阻人靠近高压设备，检修门带电控设施，开门即停供电。

3、出料系统防热：出料仓为水冷，热水利用，冷料出炉。

4、炉腔内安装煤气检测装置，即防止失火又检测耐火材料管坏。

本实用新型所述的新型大功率冶金微波冶炼炉采用传统造块工艺的冶金混合料物块，经进料机构通过耐火材料管进入微波场中被加热还原，再经出料机构排出炉外进入水中冷却水淬。

本实用新型的设计能够实现如下参数：

1、金属或合金氧化物的微波冶炼强度约1-2kw/kg混合原料。

2、微波穿透冶金混合原料的深度约80-120mm。

3、冶金物料冶炼温度约1000-1300℃。

4、冶金物料在还原过程中将产生混合物料重量的20-40％的气体。

5、冶金物料的混合原料比重约1-2，造块后的比重约0.5-1。

6、耐火材料和保温材料的透微波性需其介电系数≤×10^-9。

7、磁控管参数为2450MHz、4200V、1-1.2KW。

Claims

1、一种新型大功率冶金微波冶炼炉，其特征征在于它包括：微波磁控管及电源系统、圆柱形炉体、耐火材料制成的冶炼筒、保温材料制成的套裹于冶炼筒外的保温套筒、进料机构、出料机构和煤气排出管道；所述炉体的圆柱形筒壁上，开有均布的微波磁控管安装孔，垂直安装在筒壁周长上的磁控管发射的微波直指圆心，炉体内沿轴向设置有耐火材料制成的冶炼筒，冶炼筒外套裹有保温套筒；所述炉体为纵向竖直方向设置，其上端的冶炼筒口部为物料入口，下端的冶炼筒口部为物料出口；在物料入口处设有进料机构，该进料机构包括一个眼镜形双筒仓，电动推进机构和底部托板，所述眼镜形双筒仓被滑动安装在底部托板上，底部托板位于冶炼筒口部处开有与冶炼筒口部相当的进料口，所述眼镜形双筒仓被推至一端时，双筒仓中一筒为出气筒，位于冶炼筒口部，并且与其上方的煤气排出管道共同组成煤气排出通道；双筒仓被推至另一端时，双筒中另一筒为料筒，位于冶炼筒口部；在物料出口处设有出料机构，所述出料机构包括一个眼镜形双筒仓、电动推进机构和底部托板，所述眼镜形双筒仓被滑动安装在底部托板上，底部托板位于出料筒口部处，开有与其口部相当的出料口，所述眼镜形双筒仓一只筒为盲仓，另一只为筒形仓，所述出料机构中眼镜形双筒仓被推至一端时，盲仓位于冶炼筒下口部，筒形仓位于出料筒上口部，被推至另一端时，筒形仓位于冶炼筒下口部。

2、如权利要求1所述的一种新型大功率冶金微波冶炼炉，其特征在于：微波磁控管安装在筒壁上，以每平方米钢板上安装25-30只，单只管功率为1KW的方式设置，并且按排列顺序，间隔分成一半为开工作状态，另一半为备用工作状态。

3、如权利要求1所述的一种新型大功率冶金微波冶炼炉，其特征在于：在出料机构的眼镜形双筒仓的筒形仓位于出料筒口部处，其上端设有排气排尘罩及排气管，所述排气排尘罩与筒形仓形成一个煤气排出通道。