CN202973833U - 一种连续式矿物小颗料、粉体高温工业微波煅烧炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续式矿物小颗料、粉体高温工业微波煅烧炉，包括：腔体、连接在所述腔体内壁的磁控管、内胆、发热件、进料口、出料口，其特征在于：所述的腔体内部设有加热装置，所述的加热装置呈漏斗状，所述的加热装置连接在所述的内胆上并位于所述的腔体内电磁波均场区，相邻的两层加热装置之间有间隔且呈正反相扣状，上层加热装置的外径小于下层加热装置的外径。本实用新型低能耗，效率高，且低污染，没有燃气排放；另外，本设备内部构造简单、热交换效率高，设备体积小，占用空间小，使用方便。

Description

一种连续式矿物小颗料、粉体高温工业微波煅烧炉

技术领域

本实用新型涉及一种工业微波煅烧炉，具体地说是一种对碳酸盐等不吸波及弱吸波的物料进行连续式煅烧的连续式矿物小颗料、粉体高温工业微波煅烧炉。 

背景技术

碳酸盐、水泥熟料、高岭土等矿物为不吸波或弱吸波性矿物，它们的熟化、分解过程均需经高温煅烧。目前，公知的煅烧分解、熟化工艺过程中现有使用炉窑有老式竖窑、新式竖窑、回转窑以及带旋风预热器的回转窑，也有尚未广泛应用的粉体悬浮煅烧炉。 

老式竖窑早在19世纪20年代世界上就用来煅烧水泥，20世纪年40年代的皮江法炼镁煅白云石就是用的老式竖窑。老式竖窑结构简单，按窑体可分为直筒窑和变径窑，需直接燃煤，产生的黑烟对环境造成污染很大，而且损耗大，含大量过烧或欠烧料、料层阻力大，煅烧粒径为60-150mm，相差较大，因大块矿石从外表至内核热传导需30分钟以上的分解时间（详见河北化工学院学报1988年第一期《菱镁矿煅烧工艺条件初探》，因此物料在窑内停留时间长，产量低。 

新式竖窑在是在老式竖窑基础上进行了改进，在燃料、布料方式、通风和窑体结构上加强了改进，出现了气烧、均匀布料系统、风分配装置、双体及套筒等窑型。这些技术改进很大程度上对老式竖窑存在的不足有所改善，但煅烧粒径的因素在料层阻力和物料在窑内停留时间上没有根本的改进，能耗和效率问题也没有得到根本结决。 

1824年英国水泥工J阿斯普发明了间歇操作的土立窑；1883年德国狄茨世发明了连续操作的多层立窑；1885英国人兰萨姆发明了回转窑，在英、美取得专利后将它投入生产，很快获得可观的经济效益。回转窑的发明，使得水泥工业迅速发展，同时也促进了人们对回转窑应用的研究，很快回转窑被广泛应用到许多工业领域.对比竖窑，回转窑具备机械化程度高、生产能力大、设备维护保养简单、碳酸盐煅烧活性高等优点，但是因为回转窑内物料位于回转窑的下表面，而火焰喷枪喷出的火焰的高温带位于物料的上表面，所以很大一部分热量被直接传递给了窑体内的耐火砖，另外回转窑的排烟温度也很高，通常在600℃以上，导致其热利用率不高。 

新型节能型回转窑由缩短了的回转窑和安装在窑尾的竖式预热器构成，其节能原理就是利用窑尾排出的高温烟气在预热器内把物料预热至分解前温度，约600-900℃左右。随着预热器在不同领域发展又出现竖式预热器，如对白云石及石灰石等大颗粒煅烧的；还有悬 浮式预热器，对水泥熟料等粉体煅烧。悬浮式预热器分立筒式和旋风式，现在立筒式预热器已趋于淘汰。竖式预热器是从上部将料在预热体内均匀预热至900℃左右，再由液压推杆将物料推回至回转窑内。水泥熟料煅烧时一般使用带旋风预热器的回转窑，利用尾气排放时所携带的大量余热，在旋风筒中热空气与分散状态下粉料颗粒快速进行热交换，以起到烘干和预热物料进行升高温度，达到节能目的。这些预热设备通常成本较大，附带设施能耗高，技术参数要求严格，如旋风筒内风速和风压一旦达不到要求就会造成生料真接进入回转窑而短路现象。 

粉体悬浮煅烧炉正是利用微小颗粒的比表面积大、热交换效率高、从外表至内核热传导快的优势，使炉腔在负压作用下物料呈悬浮分散状态，高温高热空气高速流过物料表面而使其瞬间达到要求温度，但碳酸盐在分解时产生的大量二氧化碳气体会造成腔体负压变化无常而难以控制，同时后端的大量高温气固混合体的分离也消耗很多的能量。 

总的来说，基本现有的煅烧设备都以煤、焦碳、煤气、天燃气、重油等高烟气污染的燃料做为热源，有高排放大气污染和高能耗两种不足，而且老式竖窑和新式竖窑因通风要求入料粒径通常在60mm以上并要求一定的颗料级配，煅烧大颗径矿石的同时也因通风需要向窑体补充了大量的冷空气而增加了热损失；而细小颗粒及粉体会因堆积而无法烧透；回转窑在处理粉体堆集时要加扬料装置和末端加旋风筒气固分离装置来收集扬尘，增加了大量能耗，并且造成设备成本大辐升高。 

最近的是微波高温加热，其已经在国内外展开研究了几十年。微波高温加热在热效应方面由磁滞损耗或介电损耗等原理使极性物质从分子内部瞬时产生高温高热，研究表明纳米钨粉在微波作用下短时间内可产生2300℃以上高温。由于微波高温加热同时又无燃料燃烧需氧气及通风要求的特性，微波能被看成仅次于核能的高效能源。 

我国从88年把微波能的利用列入了863计划，并在微波烧结陶瓷，如氧化铝质陶瓷刀、微波陶瓷焊接、微波高温金属粉末冶金、高温吸波涂层材料、微波黑洞等科技领域取得了一些成就。目前微波热效应的利用已在商业中得到一定的推广，各式工业微波设备不断推出，如微波杀青机、微波烘干机等等。在炉窑中以长沙隆泰的各式微波推板窑、隧道窑、马弗炉等高温设备最有名；同时还有昆明理工大学研发的微波回转窑获得成功。 

但目前这些高温微波设备的主方向是以微波直接加热物料，以物料自身的吸波能力来进行热转换，而所述的碳酸盐、高岭土等物料为不吸波或弱吸波材料，在微波电磁场中只有微弱升温，达不到煅烧目的。因此利用微波热效应高温煅烧这类物料，需要吸波热转换材料做为加热装置，对物料通过热传递、辐射等方式加热，通常所用的有微波马弗炉或微波隧道 窑，其原理是利用吸波发热材料做成匣钵体，物料放置在匣钵体加热。但这种加热方式的热交换效率低，物料一旦有一定厚度其加热时间就会成倍延长，再加上工业微波炉通常因腔体体积大，其驻波模式多且复杂，谐振腔内电磁场强度分布较不均匀，匣钵体所放置的位置不同其加热效果也不同，加热不均匀状况明显。因此目前即使用利用微波加热的方式，在高温煅烧碳酸盐、水泥熟料等不吸波及弱吸波材料小颗粒及粉体时，现有设备也无法实现。 

在煅烧小颗粒及粉体物料时，现在炉窑有两方面技术问题：1、热交换效率高的付出成本高，能耗也高；2、热交效率低的粉尘污染大，且工作效果不理想。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种成本低，能耗小，热效率高，生产效率高，同时能减少空气排放和粉尘污染，碳酸盐分解产生的二氧化碳气体无焦油及烟气污染而可回收利用，能对碳酸盐等尾矿粉末充分利用而变废为宝的连续式矿物小颗料、粉体高温工业微波煅烧炉。该煅烧炉能根据需要低能耗、快速、连续煅烧10mm-3mm颗料及20目以下粉体的不吸波及弱吸波碳酸盐矿。 

为解决上述技术问题，本实用新型的一种连续式矿物小颗料、粉体高温工业微波煅烧炉包括：腔体、连接在所述腔体内壁的磁控管、内胆、发热件、进料口、出料口，腔体内部设有加热装置，加热装置呈漏斗状，加热装置连接在所述的内胆上并位于腔体内电磁波均场区，相邻的两层加热装置之间有间隔且呈正反相扣状，上层加热装置的外径小于下层加热装置的外径。 

作为对本技术方案的进一步改进，本实用新型的一种连续式矿物小颗料、粉体高温工业微波煅烧炉的腔体在其内部自进料口至出料口依次划分为预热带、加热带、高温分解带，预热带、加热带、高温分解带内均设有至少1层加热装置。 

作为对本技术方案的进一步改进，本技术方案的煅烧炉的预热带内加热装置由黑碳化硅泡沫陶瓷材料制成，黑碳化硅泡沫陶瓷材料为两层，黑碳化硅泡沫陶瓷材料之间设有储热体。 

作为对本技术方案的进一步改进，本技术方案的煅烧炉的预热带内设有的储热体为碳化硅陶瓷板。 

作为对本技术方案的进一步改进，本技术方案的煅烧炉的加热带内加热装置由β-碳化硅基质泡沫陶瓷材料制成，加热带内加热装置下表面设有储热体，加热带内加热装置下表面设有储热体为碳化硅重结晶陶瓷板。 

作为对本技术方案的进一步改进，本技术方案的煅烧炉的高温分解带内加热装置由 β-碳化硅基质泡沫陶瓷材料制成，高温分解带内加热装置上表面设有储热体，高温分解带内加热装置上表面设有储热体为碳化硅重结晶陶瓷板。 

作为对本技术方案的进一步改进，加热装置由β-碳化硅基质泡沫陶瓷材料与高纯氧化铝或电熔氧化锆高温吸波材料制成。 

作为对本技术方案的进一步改进，本技术方案的煅烧炉的腔体内设置有与加热带内加热装置相配合的刮料板，刮料板固定连接在横向连杆上，横向连杆通过传动轴连接在调速电机上。 

作为对本技术方案的进一步改进，本技术方案的煅烧炉的预热带、加热带、高温分解带内相邻两层加热装置之间的间隔距离为5－10cm。 

作为对本技术方案的进一步改进，本技术方案的煅烧炉的进料口、出料口和传动轴出口处设有抗流槽。 

作为对本技术方案的进一步改进，本技术方案的煅烧炉的腔体及内胆上设有测温装置，测温装置为红外测温装置或热电耦测温装置。 

作为对本技术方案的进一步改进，本技术方案的煅烧炉的高温分解带内加热装置与水平面的夹角小于等于10°。 

作为对本技术方案的进一步改进，本技术方案的煅烧炉的内胆的形状与腔体的形状吻合，内胆的厚度不低于5cm，内胆与腔体之间的距离不小于5cm。 

作为对本技术方案的进一步改进，本技术方案的煅烧炉的进料口为管状，进料口与腔体之间设置有吸热层，吸热层由黑碳化硅泡沫陶瓷构成。煅烧后废气排出的过程中吸热层由黑碳化硅泡沫陶瓷吸收了约1/3的热辐射和大部分粉尘，起到了节能和降低粉尘逸出的作用。 

通常工业微波炉的腔体即谐振腔尺寸较大于家用微波炉，一般在500-20000立升，有的甚至更大，任何一个谐振腔内，在过模状态下，其中可能存在的谐振模式数目是与该腔体的体积成正比的，换句话说，体积越大，其中可能存在的模式数目就越多，而腔内的微波电场的分布均匀性又与模式数目成比例，这就是为什么人们总是希望去设计一个腔体体积较大的炉腔去改善炉腔内电场的均匀性，但考虑功率密度及品质因数Q值要求。 

本实用新型的腔体尺寸特别是横截面尺寸的选择主要是考虑物料的体积大小及形状要求，长度方向的选择则应考虑到微波功率及加工的产量要求，腔体应尽量做的紧凑，模式数目尽可能多即可。较适宜的空载Q值不大于10000，当放置吸波发热件作为填充介质后，根据以下包含介质情况下空载Q值公式： 

$Q_0=\frac{1}{\tan {\mathrm{\δ}}_{\mathrm{cff}}}\{1+[\frac{{({\mathrm{\ϵ}}^{\′}+2)}^2}{{\mathrm{g\ϵ}}^{\′}}\left]\frac{(1-v)}{v}\right\}=\frac{f*}{\tan {\mathrm{\δ}}_{\mathrm{cff}}}$

υ为填充因子，填充介质体积与腔体体积的比值，应符合在包含介质情况Q值不大于1000的要求。 

工业微波炉微波源的频率通常为2.45Ghz及双频2.45Ghz与5.8Ghz或915Mhz模式互补式，都符合本技术方案的要求。由于工业微波炉腔体大多是由不锈钢板材做成，腔体几何形状也影响腔体内驻波模式，如多边筒形因在多个面上布设了微波源而使腔体内电磁场更加均匀，提高了均场区φ值。 

因工业微波炉一般功率要求大，连续波的磁控管使用量也相应增多，研究发现多馈口及沿腔壁横截面多点均布微波源的方式都有利于改善电磁场的均匀性，提高均场区面积φ值，在波导间接耦合的前提下，现有的矩形、圆筒形及多边筒形腔体都符合本技术方案的要求，均可快速作用产生高温。 

本技术方案在腔体内部构建一层氧化铝质保温材料内胆，可选择氧化铝保温板材或莫来石保温板材，内胆容积应满足微波加热装置加单位时间内需加热处理物料体积的总和，并有适当余量。 

内胆可以把本技术方案微波热反应件所产生的高温与不锈钢腔体起到隔绝保温作用，并固定吸波加热装置。内胆的外形要求基本与不锈钢腔体形状相吻合或匹配，内胆的厚度要求应不低于5CM，内胆距离不锈钢腔体内壁不小于5CM。 

连续波磁控管发射出的电磁波具体来说分三种：横向电磁波即TEM波、模向电波即TE波、横向磁波即TM波。在内胆内部，改变微波马弗炉等匣钵体式或腔体式等规则器皿型吸波加热装置的形式，将几种高介电常数的强吸波发热材料，以大体积填充并与被加热物料呈交互分散形态、均匀排布的方式固定、有规则的分布在电磁场中，利用以TE波为主的电磁波与其反应，在介电损耗原理下短时间内产生高温高热，与需要高温煅烧的不吸波或弱吸波物料呈均匀交互分散状，从而对不吸波或弱吸波物料进行加热。 

通过上述方式利用强吸波发热材料加热不吸波或弱吸波物料比单纯匣钵体式或腔体式盛放小颗粒及粉体物料在热交换效率上有成倍提高，同时腔体内电磁场的利用效率也有所提高。 

为了提高加热的温度与加热的效率，本技术方案采用了动态加热的方式，这就要求腔体和内胆在布置的方向上应与物料流动方向相一致。为了节省能源，在动态加热的过程中 可以利用小颗料及粉体物料在重力下流动特性，将腔体和保温内胆呈一端向下倾斜的筒形或与水平面垂直的筒形。 

本实技术方案优选的方案是腔体在长度方向上选择了与水平面垂直的布局要求，腔体上端由定量给料装置在单位时间内小量并连续向炉体的内胆中供料，物料通过腔体的过程完成煅烧。 

为了达到以上所述的要求，通过大量试验，最终发现碳化硅纯度在98%以的绿碳化硅即β-SIC，其介电常数为εr=30-50。以其为基质高性能吸波材料制成的泡沫陶瓷体为微波热转换件来设置加热装置，其孔径要求在20PPI以上，实际孔每径在2.5MM左右，根据加热对象的不同，可以适当更换不同孔径的加热装置。 

为进一步加强加热的效果，加热装置的形状做成漏斗形，在所述腔体中从上至下呈水平层状几何分布，以其三维孔洞状结构有利提高吸波能力（祥见2007年12月第六卷第四期《材料与冶金学报》中刘欣等人发表的《多孔结构对材料吸波性能的影响》），这种泡沫陶瓷体在腔体提供的电磁场中以填充式形态分布，同时又非密实状态填充造成微波穿透能力下降的方式，提高了电磁场利用率，可充分利用电磁场中的驻波和行波场、其作为微波加热样品本身，成为了大体积样品，而孙鹏等人发表的《多模微波加热器的建模与仿真》中得出了：样品体积越大，则微波加热效率越高的结论。 

通过以上所述的材料的选择和具体构造布局安排，使本技术方案具备了高效提供1200℃高温的能力。而在β-SIC基质上添加高纯99#氧化铝或电熔氧化锆等高温吸波材料，可解决β-SIC在高温段800℃以上吸波能力下降的问题，因为高纯氧化铝及电熔氧化锆在均在800℃以上能与微波较好的耦合并在其临界温度以上会出现快速吸波升温的特性，使其很容易提供1400-1700℃高温，并因碳化硅质材料导热系数极高83.6W/m.K，抗热震性好的原因，不会出现热失控和结构破裂，同时因碳化硅质材料为高导热材料，即使因电磁场不均匀而使其构成的吸波加热装置局部不均匀的产生高温高热，也能自身快速达到温度均衡。 

在热交换效率方面，β-SIC为基质的陶沫陶瓷内部三维相通的孔洞结构使其具有很高的比表面积，同时又起到分割断开粉体物料的作用，使粉体物料在流进泡沫陶瓷时呈均匀分散状态，解决了防止粉体物料堆积的技术问题。 

为实现了高效动态的热交换要求，根据物料分解过程，本技术方案的煅烧炉自上而上可划分为三个功能区域，即预热带、加热带、高温分解带三个核心区域，物料在加热过程中依次经过上述的三个区域，满足物料温度梯度上升到最后完成分解的时间及热量要求。 

最上部分预热带的加热装置利用的是碳化硅泡沫陶瓷。用碳化硅纯度96%以下黑碳 化硅，介电常数为εr＜30，制成陶沫陶瓷体设置成加热装置。由于其吸波能力差，根据微波选择性加热的特性，其本身基本不会发生吸波热反应，谐振腔在这一高度不布设微波源。碳化硅因导热系数高而具备吸收热辐射能力强的特点，这种情况下预热带的加热装置会起到吸收中下部的热辐射，同时其层状分布的结构特点有效阻滞了上升中的热量和部分粉尘上升，过滤了分解气体，利用吸收的余热对向下流动过程中的物料进行热交换，此即预热带。 

加热带位于预热带下方。加热带的加热装置利用的是β-SIC基质泡沫陶瓷体，形状为漏斗状，且自上而下层状分布。加热带在工作中需要满足将物料加热至分解温度，并有不低于30%物料进行分解即可。 

加热带下部为高温分解带，在这里物料要求基本完成分解或熟化。高温分解带内的加热装置同样以上述β-SIC基质泡沫陶瓷体为吸波加热装置，形状为漏斗状，且自上而下层状分布，其漏斗状向下倾斜度不要求太大，并提高了厚度和PPI数为30PPI以上，以提供更高的温度和热值，在其上放置一层重结晶碳化硅陶瓷片做加热面。 

为进一步实现对高温分解带的控制，在加热面中心设一根白刚玉材质传动轴，从谐振腔底部外面安装的变速电机及齿轮传动机构带动实现调速转动，白刚玉传动轴在加热面上连接一根白刚玉传材质的横向连杆，连杆下方与加热面之间按装若干个与连杆呈45度角的白刚玉传材质的刮料板，其个数可根据加热面环形面积的几等分来设计，如三等分就在每一等分环形区域径向中心位置设一个刮料板，共设三个刮料板。刮料板优选三个以上，以便均匀的向下刮料。 

随着传动轴的转动，小颗粒及粉体物料从中心被刮料板向下渐开的带动，最终流下此层，因有定量给料机给料，流过加热带的粉体物料也是连续不断定量的从上流至高温分解带刮料板最顶端的一个，因此由加热面的面积已知和传动轴的转速可控，很容易控制使物料厚度在1CM以内摊开并向下推动，可按要求的时间和要求的厚度分散进行热交换，进行完全分解完成熟化阶段。 

附图说明

图1是高温工业微波小颗料及粉体煅烧炉的结构示意图。 

图2是图1的A-A向剖视图。 

图3是图1的B-B向剖视图。 

图4是图1的C-C向剖视图。 

图5是进料开始工作动态示意图。 

图6是高温分解带工作动态示意图。 

附图标记说明 

1－腔体；2－内胆；3－吸热层；4－加热装置；5－进料口；6－出料口；7－磁控管；8－储热体；9－传动轴；10－抗流槽；11－测温装置；12－横向连杆；13－刮料板；14－调速电机。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步详细说明，由图1可知本实用新型的一种连续式矿物小颗料、粉体高温工业微波煅烧炉，包括：腔体1、连接在腔体1内壁的磁控管7、内胆2、加热装置4、进料口5、出料口6。磁控管7连有波导，微波从磁控管7发出由波导谐振并朝向内胆2发射电磁波，腔体1内自进料口5至出料口6依次设置预热带、加热带、高温分解带，预热带、加热带、高温分解带内均设有至少1层加热装置4，所述的加热装置4呈漏斗状，连接在内胆2上，相邻的两层之间有间隔且呈正反相扣状，上层的外径小而下层的外径大。 

由图1和图2可知，煅烧炉的预热带加热装置4可以用黑碳化硅泡沫陶瓷材料制成，通过耐热材质支撑件连接在内胆上；为进一步改进加热的效果，两层黑碳化硅泡沫陶瓷材料之间设有储热体8，储热体8可以用碳化硅重结晶陶瓷板。 

由图1与图3可知，煅烧炉的加热带加热装置4是β-碳化硅基质泡沫陶瓷材料制成的，通过耐热材质支撑件连接在内胆上；其下表面设有储热体8，所述的储热体8可以是碳化硅重结晶陶瓷板。 

由图1与图4可知，煅烧炉的高温分解带加热装置4是β-碳化硅泡沫陶瓷材料制成的，通过耐热材质支撑件连接在内胆上；不过与加热带相比，其材料的孔径更小，厚度更厚，其上表面设有储热体8，储热体8可以是碳化硅重结晶陶瓷板。煅烧炉的腔体1内设置有与加热带的加热装置4相配合的刮料板13，刮料板13固定连接在横向连杆12上，横向连杆12通过传动轴9连接在调速电机14上。 

本技术方案的煅烧炉的预热带、加热带、高温分解带内设置的加热装置4，相邻的两层加热装置4之间的间隔为5－10cm。本技术方案的煅烧炉的进料口5、出料口6、传动轴9出口处设有抗流槽10。抗流槽10为设在可能存在微波泄漏的缝隙处的条状异形槽结构，它具有引导反转微波相位的功能，在抗流槽10的入口处，微波会被它逆向的反射波抵消，以降低微波泄漏。 

煅烧炉的腔体1及内胆2的中下部设有测温装置11，测温装置11可以是红外测温装置或热电耦测温装置。高温分解带加热装置4与水平面的夹角小于等于10°。煅烧炉的的 形状与腔体1的形状相近，内胆2的厚度不低于5cm，内胆2与腔体1之间的距离不小于5cm。 

在图5中，工业微波炉谐振腔提前工作，内胆中加热装置温度升温达到1200℃以上，温度数据由测温装置11的红外测温装置或热电耦测温装置提供，具体的最高温度应根据所分解的碳酸盐的种类和活性要求及使用加热装置4的材质而综合考量设定，如碳酸钙分解温度为1170℃；碳酸镁分解温度为813℃；SrCO3的分解温度为1462℃。纯β-碳化硅泡沫陶瓷升温一般只达到1200℃，添加了99#氧化铝、电熔氧化锆的β-碳化硅泡沫陶瓷则很容易升至1400℃以上。 

本实用新型的工业微波炉工作过程如下： 

一般要求设备预先升温20分钟以上，以利用吸波加热装置4的高温区介电损耗大，热转换快、温度宜恒定的特性。 

不吸波及弱吸小颗粒或粉体物料开始由进料口5流入腔体1中的内胆2，在预热带第一层尖部向上的漏斗状黑碳化硅泡沫陶瓷片的加热装置4的顶端堆积加热，由于漏斗锥体按粉体或小颗粒物料的坍塌角设置角度，物料会自动向下滑动，因此，加热装置4与水平方向的夹角一般要求大于20°。在预热带，粉体会进入到具有三维孔洞结构的黑碳化硅泡沫陶瓷内部，呈分散状态受热同时向下流动，较大粒径颗粒会从泡沫陶瓷上表面向下翻滚滑动，重结晶碳化硅陶瓷片在泡沫陶瓷底部为储热和加热面并承接着粉体向下方流动。物料从顶部流下来，接住物料的是每组正反相扣中位于底部且外径稍大尖部向下的另一层，在这一层里物料也按上一层的方式流动，但在方向上出现了向内折返，这种布局以便在小的空间里设计出足够大的热交换接触面，同时接受下端向上的红外辐射面也尽可能的大，更有利于按多模式谐振腔的驻波模式布置吸波热转换体于驻波场中、有效利用强电磁场带。 

经过预热带的若干次折返向下流动，物料在预热带得到充分烘干并加热至400℃左右，然后流至加热带，在加热带的加热装置4中，β-碳化硅基质泡沫陶瓷所添加的氧化锆等成份高温阶段会出现升温快或热失控现象，这时重结晶碳化硅陶瓷片起既到了吸收储藏大量热值的作用，同时防止了热失控的出现。整个内胆2中的加热面积一般按每分钟欲处理物料的体积延展成10mm厚度来计算，并要求10mm内厚度物料仍可在一分钟内完成分解，加热装置4与磁控管7功率的对应可由计算得出，加上一定的热损失，基本在能量最小阶段上每6千瓦输出功率对应1千克β-碳化硅泡基质泡沫陶瓷。为得到较好的分散粉体的效果，β-碳化硅基质沫泡沫陶瓷选择孔隙率小于60%；从预热带流入加热带，物料流经与微波耦合产生介电损耗而发热的β-碳化硅基质泡沫陶瓷体直接接触到高温后会很快升温至600-800 ℃。 

物料经过若干层的折返向下的流动，从预热带经过加热带流到了高温分解带的加热装置4有尖部向上部分中心区域，从图6可以看出，高温分解带的加热装置与水平方向的夹角因有外力推动从而小于等于10°，在高温分解带的加热装置4上的物料随刮料板13的转动，会按一定厚度和一定速度以螺旋渐开形式向下翻滚流动，使物料可计量的、均匀分散的与加热面接触受热并向前进料。因推动量相对其它窑体少很多，对动传动轴9阻力和调速电机14功率均要求不大。在按要求转速推动下物料最后从出料口6流出，完成煅烧分解、熟化过程。 

进料口5为管状部件，在进料口5与腔体之间设置有吸热层3，所述的吸热层3由黑碳化硅泡沫陶瓷构成。煅烧过程中在分解、熟化过程中产生的二氧化碳气体通过吸热层3的黑碳化硅泡沫陶瓷向上排出，在排出的过程中由黑碳化硅泡沫陶瓷吸收了气体所具有的约1/3的热辐射和大部分粉尘，起到了节能和降低粉逸出的作用。 

Claims (13)

1.一种连续式矿物小颗料、粉体高温工业微波煅烧炉，包括：腔体、连接在所述腔体内壁的磁控管、内胆、发热件、进料口、出料口，其特征在于：所述的腔体内部设有加热装置，所述的加热装置呈漏斗状，所述的加热装置连接在所述的内胆上并位于所述的腔体内电磁波均场区，相邻的两层加热装置之间有间隔且呈正反相扣状，上层加热装置的外径小于下层加热装置的外径。 

2.根据权利要求1所述的煅烧炉，其特征在于：所述的腔体在其内部自进料口至出料口依次划分为预热带、加热带、高温分解带，所述的预热带、加热带、高温分解带内均设有至少1层加热装置。 

3.根据权利要求2所述的煅烧炉，其特征在于：所述的预热带内加热装置由黑碳化硅泡沫陶瓷材料制成，所述的黑碳化硅泡沫陶瓷材料为两层，所述的黑碳化硅泡沫陶瓷材料之间设有储热体。 

4.根据权利要求3所述的煅烧炉，其特征在于：所述的预热带内设有的储热体为碳化硅陶瓷板。 

5.根据权利要求4所述的煅烧炉，其特征在于：所述的加热带内加热装置由β-碳化硅基质泡沫陶瓷材料制成，所述的加热带内加热装置下表面设有储热体，所述的加热带内加热装置下表面设有储热体为碳化硅重结晶陶瓷板。 

6.根据权利要求4或5所述的煅烧炉，其特征在于：所述的高温分解带内加热装置由β-碳化硅基质泡沫陶瓷材料制成，所述的高温分解带内加热装置上表面设有储热体，所述的高温分解带内加热装置上表面设有储热体为碳化硅重结晶陶瓷板。 

7.根据权利要求6所述的煅烧炉，其特征在于：所述的腔体内设置有与所述的加热带内加热装置相配合的刮料板，所述的刮料板固定连接在横向连杆上，所述的横向连杆通过传动轴连接在调速电机上。 

8.根据权利要求7所述的煅烧炉，其特征在于：所述的预热带、加热带、高温分解带内相邻两层加热装置之间的间隔距离为5－10cm。 

9.根据权利要求8所述的煅烧炉，其特征在于：所述的进料口、出料口和所述的传动轴出口处设有抗流槽。 

10.根据权利要求9所述的煅烧炉，其特征在于：所述的腔体及所述的内胆上设有测温装置，所述的测温装置为红外测温装置或热电耦测温装置。 

11.根据权利要求10所述的煅烧炉，其特征在于：所述的高温分解带内加热装置与水平面的夹角小于等于10°。 

12.根据权利要求11所述的煅烧炉，其特征在于：所述的内胆的形状与所述的腔体的形状吻合，所述的内胆的厚度不低于5cm，所述的内胆与所述的腔体之间的距离不小于5cm。 

13.根据权利要求12所述的煅烧炉，其特征在于：所述的进料口为管状，所述的进料口与所述的腔体之间设置有吸热层。 

Images