CN205747972U - 一种用于微波加热的炉膛结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用于微波加热的炉膛结构，包括腔体、主轴、托盘、物料盘、隔套，主轴位于腔体中心并竖向贯穿腔体，主轴上设有1个以上的托盘，隔套包裹在主轴上，并位于托盘下方或托盘间，托盘上放置2个以上的物料盘；本实用新型可以用于多种需要微波加热的实验，实验效率高，节约能源，可以实现产业化发展，并且能准确地测出物料的温度，可以对物料的温度进行灵活、准确的控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及微波加热技术领域，特别是涉及一种用于微波加热的炉膛结构。
背景技术
随着社会的发展，微波加热技术应用也越来越广泛，微波加热设备也从开始的低温干燥逐渐发展为了烧结、煅烧、高温裂解、热处理、合成等领域。
通常微波承载体在微波加工时会受到冷热交替的影响，能量损耗大，会出现承载体易破裂的问题，使微波高温处理物料在实现产业化方向的发展受到阻碍，目前微波高温承载体的材料主要是氧化铝（Al2O3），虽然氧化铝有很高的耐火度，但在急冷急热时很容易破裂，难以实现微波快速加热的使用条件，而且氧化铝在室温下对微波的吸收很小。
在现有技术中，用于微波场测温的方法有很多种：（1）热敏电阻—高阻导线组成抗电磁干扰温度传感器：这种测温方法可以有效的避免强电磁干扰和自热误差，但是由于这种传感器采用了非金属制的高阻导线，与高阻导线相匹配的高阻值热敏电阻在一致性和稳定性上都不及低阻值热敏电阻，缺少长期的校准稳定性；（2）常规热电偶，热电阻温度传感器：此传感器具有稳定、可靠、廉价等优点，但其本身及传输线是金属材料，在微波场中可产生感应电流，影响结果，虽然采用某些措施可以减轻或消除干扰，但是在连续测温和自动控温方面都不是太理想；（3）光线温度传感器，此传感器有耐高压、抗电磁波、体积小、重量轻等优点，但是此传感器稳定性较差，造价高，所以没有推广使用。
发明内容
本实用新型提供一种用于微波加热的炉膛结构，包括腔体、主轴、托盘、物料盘、隔套，主轴位于腔体中心并竖向贯穿腔体，主轴上设有1个以上的托盘，隔套包裹在主轴上，并位于托盘下方或托盘间，托盘上放置2个以上的物料盘。
所述炉膛结构包括红外测温元件和校温环，红外测温元件设置在腔体的顶部和侧部，校温环装在物料盘里，测量时，校温环和红外测温元件的温度读数进行对比，对红外测温元件的温度读数进行校准。
所述主轴通过轴承设置在腔体上，主轴转动并带动托盘水平转动。
所述两层托盘上的物料盘错位安装，避免两层托盘上的物料盘的位置垂直相对。
所述腔体为莫来石腔体。
所述物料盘和托盘为40%-60%碳化硅和60%-40%堇青石陶瓷混合制成。
将物料置于物料盘中并用微波照射加热，微波穿过腔体，物料盘吸收微波并将热量传给物料盘中的物料，使得物料温度升高，完成反应，在实验过程中主轴转动，并带动托盘及托盘上的物料盘转动，最后由腔体上的红外测温元件以及物料盘中的校温环对温度进行准确的测量。
本发明的有益效果：（1）该炉膛结构可以进行各种需要微波加热的实验，包括直接还原金属氧化物的实验；（2）主轴上可以安装1个以上的托盘，每个托盘放置2个以上的物料盘，可以同时进行多组实验，效率高；（3）物料盘和托盘含碳化硅和堇青石，碳化硅耐高温，导热性能良好，可以将微波的热量很好的传给物料，节约能源；堇青石有很好的耐压强度，抗拉强度，抗弯强度，大大的增加了托盘的强度，使托盘在主轴的带动下不易破裂，可以实现产业化发展；（4）校温环成本低，而且测温准确；红外测温头测温方法是非接触式测温方法，红外测温头的长期稳定性好，不易损坏，可以完成连续测温，两者结合可以对物料的温度进行灵活、准确的控制。
附图说明
图1为本实用新型用于微波加热的炉膛结构示意图；
图2为本实用新型用于微波加热的炉膛结构剖面图；
图中：1-腔体，2-主轴，3-托盘，4-物料盘，5-隔套，6-校温环，7-紧固螺栓。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型作进一步说明。
实施例1
如图1、2所示，所述微波加热的炉膛结构包括腔体1、主轴2、托盘3、物料盘4、隔套5、测温元件，主轴2位于腔体1中心并竖向贯穿腔体1，主轴2通过轴承设置在腔体1上，隔套5包裹在主轴2上，隔套5为金属隔套，边缘为圆形，主轴2上设有2个托盘3，托盘3中心孔为方形，通过隔套5固定在主轴2上，上层的托盘3上方沿主轴2设有紧固螺栓7，将上层的托盘3进行固定，主轴2下端有突起，承接下层托盘3，避免下层托盘3与腔体1接触，主轴2转动并带动托盘3水平转动，每层托盘3上放置5个物料盘4，两层托盘3的物料盘4错位安装，避免两层托盘3上的物料盘4的位置垂直相对，测温元件包括2个红外测温元件和1个校温环6，2个红外测温元件分别设置在腔体1的顶部和侧部，1个校温环6装在物料盘4里，校温环6和红外测温元件的温度读数进行对比，对红外测温元件的温度读数进行校准；腔体1为由莫来石圆形腔体，物料盘4和托盘3为50%碳化硅和50%堇青石陶瓷混合制成。
根据需要选择物料盘的数量，将金属氧化物粉末和碳粉末置于物料盘4中并用微波照射加热，微波穿过腔体1，物料盘4吸收微波并将热量传给金属氧化物，使得金属氧化物在物料盘4中被直接还原，在实验过程中主轴2转动，并带动托盘3及托盘3上的物料盘4转动，由腔体1上部和侧部的2个红外测温元件以及物料盘中的一个校温环6对温度进行准确的测量。
实施例2
本实施例所述微波加热的炉膛结构，物料盘4和托盘3为40%碳化硅和60%堇青石陶瓷混合制成，托盘3为一层，物料盘为8个，其他结构及连接方式与实施例1相同，采用此炉膛结构进行金属粉末的煅烧实验。
实施例3
本实施例所述微波加热的炉膛结构，物料盘4和托盘3为60%碳化硅和40%堇青石陶瓷混合制成，托盘3为一层，物料盘为2个，其他结构及连接方式与实施例1相同，采用此炉膛结构进行金属氧化物的还原实验。
以上结合具体实施例对本实用新型进行了详细介绍，但以不应理解为本实用新型的保护范围仅限于此，所有基于上述内容实现的技术均属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于微波加热的炉膛结构，其特征在于：包括腔体、主轴、托盘、物料盘、隔套，主轴位于腔体中心并竖向贯穿腔体，主轴上设有1个以上的托盘，隔套包裹在主轴上，并位于托盘下方或托盘间，托盘上放置2个以上的物料盘。
2.根据权利要求1所述的用于微波加热的炉膛结构，其特征在于：包括红外测温元件和校温环，红外测温元件设置在腔体的顶部和侧部，校温环装在物料盘里。
3.根据权利要求1所述的用于微波加热的炉膛结构，其特征在于：主轴通过轴承设置在腔体上，主轴转动并带动托盘水平转动。
4.根据权利要求1所述的用于微波加热的炉膛结构，其特征在于：两层托盘上的物料盘错位安装。
5.根据权利要求1所述的用于微波加热的炉膛结构，其特征在于：腔体为莫来石腔体。
6.根据权利要求1所述的用于微波加热的炉膛结构，其特征在于：物料盘和托盘为40%-60%碳化硅和60%-40%堇青石陶瓷混合制成。
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