CN205587608U - 一种微波脱蜡炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于熔模铸造技术领域，本实用新型提出了一种微波脱蜡炉，包括设置炉门的壳体，壳体上设置有与微波发生器连接的溃能口和热风循环加热装置，热风循环加热装置包括循环管道和红外加热管，循环管道上设置有风机和加热器，一端与壳体的出口连接，另一端与壳体的入口连接，红外加热管均匀设置在壳体的内壁上，溃能口为若干个，且均匀阵列分布在壳体的四壁上，微波发生器、热风循环加热装置均与控制器连接，控制器与开关连接。通过上述技术方案，解决了现有技术中脱蜡装置易产生裂壳、蜡液含水量大的问题。

Description

一种微波脱蜡炉

技术领域

本实用新型属于熔模铸造技术领域，涉及一种脱蜡效果好的微波脱蜡方法和使用寿命长、故障率低的微波脱蜡炉。

背景技术

目前国内熔模铸造生产中都采用高压0.8Mpa蒸汽脱除壳模内的蜡模，蒸汽源为燃油锅炉或电热锅炉，蒸汽脱完蜡后排空。为了脱蜡时模壳不开裂，通常需要先把脱蜡釜预热到150℃才可以工作，这样必然消耗大量能量。而脱蜡釜内温度很高装入模壳后如不快速升压到0.4Mpa以上时模壳会困蜡模的升温膨胀而开裂，影响铸件品质。通常工艺要求模壳装入后14秒钟内达到0.4Mpa，这中间有关闭釜门，打开蒸汽阀，充汽加压三个过程，时间十分紧凑。因而很多工厂也都经常发生胀裂模壳现象。蒸汽在脱蜡釜内加热模壳的同时产生了大量冷凝水，这些水混入蜡液中。为了除去这些水，还需要在除水桶中高绞拌十多小时，才能达到回用要求，因而又消耗了大量电能，废蒸汽的排出和热源锅炉废气的排出均会造成能量浪费和大气污染。

目前国内石蜡硬脂酸熔模铸造生产中都采用高温水煮壳模加热将蜡液融化流出，然后经过高温根据液体蜡与水密度不同而且不互溶的原理将蜡水分离，达到蜡液重复利用的生产过程。在此过程中每次开始生产先要将水加热到90℃-95℃，然后才能开始脱蜡生产，每次脱完蜡后还要对蜡持续加热使蜡水充分分离后再人工将蜡液从水导出，过程中既浪费预热能量，又浪费人力，而且效率相对较低。脱出来的壳模含水量太高还要放置干燥后才能进入下一道工序增加了工序时间和后续焙烧的能量浪费和设备腐蚀。同时在此过程中硬脂酸与水玻璃中的Na离子还会发生皂化反应，影响回收蜡液的质量，为避免少的反应发生就需要让水程酸性，这样就又加快了水槽的腐蚀和加热器件的快速损坏。原工艺中加热多采用燃煤蒸汽锅炉产生蒸汽用蒸汽与水再进行热交换来加热水，这样锅炉，管路，水槽都会有大量能量辐射浪费，还要提前预热锅炉和脱蜡水， 造成极大的能量浪费还会有大量的污染物排放。有些企业采用电加热方式直接给水加热，虽然减少了污染物排放，也适当减少了能量浪费，但也要对水提前预热，并且酸性环境下加热器件寿命很短，这也增加了不少运行成本。

微波脱蜡炉利用微波加热原理只对极性水分子迅速加热，因型壳中含有一定量的水分，因此型壳被迅速加热，而模料对微波的吸收量很少，这样型壳与模料之间形成很高的温度梯度，模料表层融化成液体形成流层抵消后期模料升温膨胀对型壳的张力，从而实现脱蜡过程。但现有技术中的微波脱蜡炉存在以下缺点：

(1)微波发生器采用单个大功率微波发生器，要想达到实际生产需要90KW以上功率，如此大功率的单个微波发生器目前国内还没有，国外有但成本相当高(大概100万元一套(运用到设备上设备会非常昂贵，不利于实际推广生产。

(2)由于微波发生器都有寿命限制，一般为20000小时，超出后功率衰减会非常厉害而造成设备功率不足而影响脱蜡质量。20000小时在工厂生产中两班制工作模式最多两年时间就达到了发生器的使用寿命，两年更换一次如此昂贵的配件再生产中是不现实的。

(3)蜡液经过金属腔室下侧面流出时务必会残留在金属壁上，在高能量密度金属腔内会迅速碳化成为导体而打火燃烧，严重时电子打火回轰会烧毁内腔微波发生器和脱蜡小车等内部构件，而造成设备彻底损坏。

(4)实际脱蜡生产中壳模大小重量不一，也就是进入微波腔室的负载每次都不一样，如果只采用固定功率进行脱蜡，当负载过少时会出现腔室内能量密度过高而没有负载吸收就会形成闪电般的打火现象，严重时直接烧毁磁控管。

(5)单个微波发射口发射的微波在腔室内模式单一，传播方向单一，因此加热不均匀，会造成壳模部分加热不均而出现开裂，造成脱蜡失败。

因此，发明一种能解决上述问题的微波脱蜡炉还是很有必要的。

发明内容

本实用新型提出一种微波脱蜡炉，解决了现有技术中脱蜡装置的上述问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种微波脱蜡炉，包括：

设置炉门的壳体，所述壳体上设置有与微波发生器连接的溃能口和热风循环加热装置，

所述热风循环加热装置包括循环管道和红外加热管，所述循环管道上设置有风机和加热器，一端与所述壳体的出口连接，另一端与所述壳体的入口连接，所述红外加热管均匀设置在所述壳体的内壁上，

所述微波发生器为若干个，且均匀阵列分布在所述壳体的四壁上，

所述微波发生器、所述热风循环加热装置均与控制器连接，所述控制器与开关连接。

进一步，所述壳体内部下方旋转设置有与电机连接的托盘，所述托盘与称重系统连接，所述称重系统与所述控制器连接。

进一步，还包括将所述壳体、所述微波发生器、所述热风循环加热装置和所述称重系统罩住的防护壳，所述防护壳上设置有功率显示器和PLC液晶面板，下方设置有万向轮，所述功率显示器和所述PLC液晶面板均与所述控制器连接。

进一步，还包括脱蜡车，所述脱蜡车包括车架，所述车架内设置有隔板，所述隔板上设置有漏蜡孔。

进一步，还包括散热装置，所述散热装置包括散热管道和散热器，所述散热管道将所述散热器和所述微波发生器连接。

进一步，所述热风循环加热装置还包括设置在所述壳体入口处的温度传感器。

本实用新型中微波脱蜡车的使用原理为：

打开炉门将装有壳模的脱蜡车放置于旋转托盘中心，关闭炉门，按开关，脱蜡车重量通过旋转托盘传递给称重系统，称重系统称出壳模重量后，反馈信号给控制器，控制器通过计算确定微波输出功率和微波启动时间及总的脱蜡时间后，启动旋转电机同时启动微波发生器开始微波加热，控制器控制微波发生器的计时器时器开始倒计时，并在微波加热期间规律性启停风机排走部分水蒸气，微波发生器的计时器时结束后，控制器停止微波加热同时启动热风循环系统的加热器、风机和红外加热管，继续加热，并通过温度传感器测温反馈给控 制器，控制器调节风机和加热器功率，以达到恒温控制壳体腔内温度。直至脱蜡总计时结束，脱蜡完成。脱出的蜡液流出储存于脱蜡车底部的储存槽内，脱蜡完成后开门取出脱蜡车取走壳模并将蜡液迅速排出，完成一次脱蜡过程。

本实用新型有益效果为：

1、本实用新型中的微波发生器采用90多个小功率工业级水冷发生器，每个功率1.2KW，目前国内生产工艺非常成熟，质量稳定，成本低廉。使用时，将模壳放置于密闭的壳体内，利用微波发生器产生电磁波并在非金属内传导，并使分子交替重排而产生热能，从而将壳体内的陶瓷模壳温度快速加热，使内部的蜡模熔化排出，达到脱蜡目的。微波脱蜡炉壳体内的温度低，装入的模壳没有开裂现象；微波加热速度快、几乎没有蒸汽冷凝水，解决了蒸汽脱蜡易产生裂壳、蜡液含水量大等问题。脱除同样数量的模壳所用的电能消耗比电热蒸汽脱蜡节约60％以上，比燃油蒸汽脱蜡节约费用70％以上，不需对模壳以外的东西加热，能量利用率高，脱出的蜡液不需要再进行脱水处理过程，大大节约了电的消耗，同时不用排放大量尾气，无任何污染，节能环保。

用微波发生器的电磁波将壳模温度快速加热至120℃左右，使壳模与蜡模间形成液体流层抵消后期蜡料升温膨胀的涨力，然后控制器停止微波加热，同时启动热风循环系统的加热器、风机和红外加热管，继续加热，并通过热循环系统内的温度传感器测温反馈给控制器，以达到恒温控制壳体腔内温度。设备采用微波、红外、热风三种加热方式交替运行的方式，电能转换成热能是最简单也是效率最高的方式，因此当微波迅速加热壳模，模料形成流膜后不在会出现胀裂现象时换成红外和热风同时给壳模继续加热，给以足够能量进一步融化剩余模料，而达到最终将模料全部融化，节省能量消耗，具备节能环保的优点。

采用四壁阵列分布式多个馈能口多个微波发生器同时工作的原理，达到腔体内存在上百个电磁场微波模式，而实现微波能的均匀分布，同时加以脱蜡车旋转搅波，从而达到均匀加热的目的，确保壳模均匀加热脱蜡顺利完成。

2、实际脱蜡生产中壳模大小重量不一，也就是进入壳体的负载每次都不一样，因此采用称重系统对壳模进行称重后PLC根据提前预制程序测算出所需最大微波功率和微波加热时间以及总的脱蜡时间，以避免小负载大能量的出现，节省能源。

3、通过多模式多耦合多微波发生器同时工作的原理来达到场强均匀分布，功率密度集中，同时让壳模在壳体内的托盘上旋转来实现更均匀的微波搅拌，来确保加热均匀而不会出现局部壳模张烈现象。同时多模式工作也降低了微波发生器的成本，并可以随意增减工作功率，方便控制壳模重量不一造成负载不稳而线性调整功率输出。

4、壳体外侧的防护壳可以对微波发生器、热风循环加热装置和称重系统有一定的防护作用，防护壳下方的万向轮可以方便脱蜡炉的移动，方便用户的使用。

5、用户将壳模放入脱蜡车后，脱蜡车沿轨道推入壳体内脱蜡，当一个脱蜡车内的壳模完成脱蜡后，再将另一个装满壳模的脱蜡车推入继续脱蜡，期间只需对脱完的脱蜡车进行卸车和装车工作，可以方便用户的使用，节省操作步骤，减小人工操作成本；且蜡液如果存留在金属壁上，在高能量密度金属腔内会迅速碳化成为导体而打火燃烧，严重时电子打火回轰会烧毁内腔微波发生器和脱蜡小车等内部构件，而造成设备彻底损坏，本实用新型蜡液融化流出后储存于非金属的脱蜡车底部，脱蜡完成后将小车取出更换壳模同时排出蜡液，避免蜡液残留金属壁碳化打火。

6、散热装置可以对微波发生器进行散热，降低微波发生器表面的温度，增加微波发生器的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型中防护壳结构示意图；

图3为本实用新型控制结构框线示意图；

图4为本实用新型中脱蜡车结构示意图；

图5为本实用新型中微波发生器结构示意图；

图6为本实用新型中散热装置结构示意图；

图中：1-炉门，2-出口，3-壳体，4-微波发生器，5-溃能口，6-电机，7-托盘，8-称重系统，9-控制器，10-开关，11-温度传感器，12-热风循环加热装置，121-循环管道，122-风机，123-加热器，13-入口，14-红外加热管，15-防护壳，16-功率显示器，17-PLC液晶面板，18-脱蜡车，182-车架，183-隔板，184-漏蜡孔，19-散热装置，191-散热管道，192-散热器，20-万向轮。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图5所示，本实用新型还提出了一种微波脱蜡炉，包括：

设置炉门1的壳体3，壳体3上设置有与微波发生器4连接的溃能口5和热风循环加热装置12，

热风循环加热装置12包括温度传感器11、循环管道121和红外加热管14，温度传感器11设置在壳体3内，循环管道121上还设置有风机122和加热器123，一端与壳体3的出口2连接，另一端与壳体3的入口13连接，红外加热管14均匀设置在壳体3的内壁上，

微波发生器4为若干个，且均匀阵列分布在壳体3的四壁上，

微波发生器4、热风循环加热装置12均与控制器9连接，控制器9与开关10连接。

本实用新型中的微波发生器4采用90多个小功率工业级水冷发生器，每个功率1.2KW，目前国内生产工艺非常成熟，质量稳定，成本低廉。使用时，将模壳放置于密闭的壳体3内，利用微波发生器4产生电磁波并在非金属内传导，并使分子交替重排而产生热能，从而将壳体3内的陶瓷模壳温度快速加热，使内部的蜡模熔化排出，达到脱蜡目的。微波脱蜡炉壳体3内的温度低，装入的模壳没有开裂现象；微波加热速度快、几乎没有蒸汽冷凝水，解决了蒸汽脱蜡 易产生裂壳、蜡液含水量大等问题。脱除同样数量的模壳所用的电能消耗比电热蒸汽脱蜡节约60％以上，比燃油蒸汽脱蜡节约费用70％以上，不需对模壳以外的东西加热，能量利用率高，脱出的蜡液不需要再进行脱水处理过程，大大节约了电的消耗，同时不用排放大量尾气，无任何污染，节能环保。

用微波发生器4的电磁波将壳模温度快速加热至120℃左右，使壳模与蜡模间形成液体流层抵消后期蜡料升温膨胀的涨力，然后控制器9停止微波加热，同时启动热风循环系统12的加热器123、风机122和红外加热管14，继续加热，并通过热循环系统内的温度传感器11测温反馈给控制器9，以达到恒温控制壳体3腔内温度。设备采用微波、红外、热风三种加热方式交替运行的方式，电能转换成热能是最简单也是效率最高的方式，因此当微波迅速加热壳模，模料形成流膜后不在会出现胀裂现象时换成红外和热风同时给壳模继续加热，给以足够能量进一步融化剩余模料，而达到最终将模料全部融化，节省能量消耗，具备节能环保的优点。

采用四壁阵列分布式多个馈能口5多个微波发生器4同时工作的原理，达到壳体3内存在上百个电磁场微波模式，而实现微波能的均匀分布，同时加以脱蜡车18旋转搅波，从而达到均匀加热的目的，确保壳模均匀加热脱蜡顺利完成。

下表为部分壳模重量与微波输出功率、微波启动时间、总脱蜡时间关系表。

表1壳模重量与微波输出功率、微波启动时间、总脱蜡时间关系表

进一步，壳体3内部下方旋转设置有与电机6连接的托盘7，托盘7与称重系统8连接，称重系统8与控制器9连接。

实际脱蜡生产中壳模大小重量不一，也就是进入壳体3的负载每次都不一样，因此采用称重系统8对壳模进行称重后控制器9根据提前预制程序测算出所需最大微波功率和微波加热时间以及总的脱蜡时间，以避免小负载大能量的出现，节省能源。

通过多模式多耦合多微波发生器4同时工作的原理来达到场强均匀分布，功率密度集中，同时让壳模在壳体3内的托盘7上旋转来实现更均匀的微波搅拌，来确保加热均匀而不会出现局部壳模张烈现象。同时多模式工作也降低了微波发生器4的成本，并可以随意增减工作功率，方便控制壳模重量不一造成负载不稳而线性调整功率输出。

进一步，还包括将壳体3、微波发生器4、热风循环加热装置12和称重系统8罩住的防护壳15，防护壳15上设置有功率显示器16和PLC液晶面板17，下方设置有万向轮20，功率显示器16和PLC液晶面板17均与控制器9连接。

壳体3外侧的防护壳15可以对微波发生器4、热风循环加热装置12和称重系统8有一定的防护作用，防护壳15下方的万向轮20可以方便脱蜡炉的移动，方便用户的使用。

进一步，还包括脱蜡车18，脱蜡车18包括车架182，车架182内设置有隔板183，隔板183上设置有漏蜡孔184。

用户将壳模放入脱蜡车18后，脱蜡车18沿轨道推入壳体3内脱蜡，当一个脱蜡车18内的壳模完成脱蜡后，再将另一个装满壳模的脱蜡车18推入壳体3内继续脱蜡，期间只需对脱完的脱蜡车18进行卸车和装车工作，可以方便用户的使用，节省操作步骤，减小人工操作成本；且蜡液如果存留在壳体3内壁上，在高能量密度金属腔内会迅速碳化成为导体而打火燃烧，严重时电子打火回轰会烧毁内腔微波发生器4和脱蜡车18等内部构件，而造成设备彻底损坏，本实用新型蜡液融化流出后储存于非金属的脱蜡车18底部，脱蜡完成后将脱蜡车18取出更换壳模同时排出蜡液，避免蜡液残留金属壁碳化打火。

进一步，如图6所示，还包括散热装置19，散热装置19包括散热管道191和散热器192，散热管道191将散热器192和微波发生器4连接。

散热装置19可以对微波发生器4进行散热，降低微波发生器4表面的温度，增加微波发生器4的使用寿命。

进一步，热风循环加热装置12还包括设置在壳体3入口处的温度传感器11，温度传感器11可以将循环管道出风的温度信号传送至控制器9，当温度低于180℃时，控制器9会控制加热器123增加输出功率，以提高壳体3入口处温度，增加壳模脱蜡效率。

本实用新型在使用时，打开炉门1将装有壳模的脱蜡车18放置于托盘7中心，关闭炉门1，按开关，脱蜡车18重量通过旋转托盘7传递给称重系统8，称重系统8称出壳模重量后，反馈信号给控制器9，控制器9通过计算确定微波输出功率和微波启动时间及总的脱蜡时间后，启动电机6同时启动微波发生器4开始微波加热，控制器9控制微波发生器的计时器开始倒计时，并在微波加热期间规律性启停风机122排走部分水蒸气，微波发生器的计时器时结束后，控制器9停止微波加热同时启动热风循环加热装置12的加热器123、风机122和红外加热管14，继续加热，并通过温度传感器11测温反馈给控制器9，控制器9调节风机122和加热器123功率，以达到恒温控制壳体3腔内温度。直至脱蜡总计时结束，脱蜡完成。脱出的蜡液流出储存于脱蜡车18底部的储存槽184内，脱蜡完成后开门取出脱蜡车18取走壳模并将蜡液迅速排出，完成一次脱蜡过程，且本实用新型中温蜡脱蜡后静置1小时即可回用，循环使用半年无变色，无灰分，回用蜡无水分气泡等，膜料回收率98％以上。石蜡硬脂酸溶膜脱蜡后无皂化反应，可直接回用，回用蜡无水，蜡损耗低于1％。型壳脱蜡后彻底干燥无需凉壳，不再有皂化现象发生，焙烧型壳节能10％以上。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种微波脱蜡炉，其特征在于：包括设置炉门(1)的壳体(3)，所述壳体(3)上设置有与微波发生器(4)连接的溃能口(5)和热风循环加热装置(12)，

所述热风循环加热装置(12)包括循环管道(121)和红外加热管(14)，所述循环管道(121)上设置有风机(122)和加热器(123)，一端与所述壳体(3)的出口(2)连接，另一端与所述壳体(3)的入口(13)连接，所述红外加热管(14)均匀设置在所述壳体(3)的内壁上，

所述微波发生器(4)为若干个，且均匀阵列分布在所述壳体(3)的四壁上，

所述微波发生器(4)、所述热风循环加热装置(12)均与控制器(9)连接，所述控制器(9)与开关(10)连接。

2.根据权利要求1所述的一种微波脱蜡炉，其特征在于：所述壳体(3)内部下方旋转设置有与电机(6)连接的托盘(7)，所述托盘(7)与称重系统(8)连接，所述称重系统(8)与所述控制器(9)连接。

3.根据权利要求2所述的一种微波脱蜡炉，其特征在于：还包括将所述壳体(3)、所述微波发生器(4)、所述热风循环加热装置(12)和所述称重系统(8)罩住的防护壳(15)，所述防护壳(15)上设置有功率显示器(16)和PLC液晶面板(17)，下方设置有万向轮(20)，所述功率显示器(16)和所述PLC液晶面板(17)均与所述控制器(9)连接。

4.根据权利要求1所述的一种微波脱蜡炉，其特征在于：还包括脱蜡车(18)，所述脱蜡车(18)包括车架(182)，所述车架(182)内设置有隔板(183)，所述隔板(183)上设置有漏蜡孔(184)。

5.根据权利要求1所述的一种微波脱蜡炉，其特征在于：还包括散热装置(19)，所述散热装置(19)包括散热管道(191)和散热器(192)，所述散热管道(191)将所述散热器(192)和所述微波发生器(4)连接。

6.根据权利要求1所述的一种微波脱蜡炉，其特征在于：所述热风循环加热装置(12)还包括设置在所述壳体(3)入口处的温度传感器(11)。