[發(fā)明專利]微波燒結(jié)設(shè)備及方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810097341.X
• 申請(qǐng)日: 2008-05-13
• 公開（公告）號(hào): CN101285654A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 佘松林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佘松林
• 主分類號(hào): F27D11/00
• 分類號(hào): F27D11/00;F27D21/00;F27D19/00;F27B9/06;F27B9/24;F27B9/30;F27B9/38;F27B9/36;F27B9/40;C04B35/64
• 代理公司: 北京中博世達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 張仲波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微波加熱設(shè)備及方法，尤其涉及一種微波燒結(jié)陶瓷的設(shè)備及方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的陶瓷制造工藝，一般包括五個(gè)階段，原料備制、成型、上釉、裝飾及燒成，其中燒成是決定陶瓷最終質(zhì)量的關(guān)鍵工序。目前國內(nèi)陶瓷燒成工序廣泛使用的天然氣窯爐和電阻式燒結(jié)爐，這兩種燒結(jié)爐均利用發(fā)熱體熱量的輻射和傳導(dǎo)，加熱爐膛內(nèi)的陶瓷材料；這種傳統(tǒng)的燒結(jié)方式必須使整個(gè)爐膛的溫度達(dá)到設(shè)定溫度，才能完全加熱爐膛內(nèi)所有的被燒結(jié)陶瓷材料，爐膛的熱能只能依靠陶瓷表面?zhèn)魅肜锩妫沾蓪?dǎo)熱性能差，燒結(jié)時(shí)間長，同時(shí)坯體里外溫度上升的不一致，容易造成水分移動(dòng)蒸發(fā)不一樣，如果加熱和冷卻速度過快坯體里外層收縮不同面就會(huì)變形、開裂。據(jù)有關(guān)研究表明這種傳統(tǒng)的加熱方式會(huì)有80％以上的能量損失在周圍環(huán)境中，是一種能耗非常大的加熱方法，在能源日益危機(jī)的今天，現(xiàn)有燒結(jié)加熱方式已嚴(yán)重制約我國陶瓷行業(yè)的發(fā)展。

針對(duì)以上這種情況，結(jié)合微波加熱的原理，目前國內(nèi)外已研制出用微波燒結(jié)陶瓷的設(shè)備及方法。所謂微波燒結(jié)是指用微波輻照來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熱源，均勻混合的物料或預(yù)先壓制成型的料坯通過自身對(duì)微波能量的吸收(或耗散)達(dá)到一定的高溫，從而引發(fā)燃燒合成反應(yīng)或完成燒結(jié)過程。由于它與傳統(tǒng)技術(shù)相比較，屬于兩種截然不同的加熱方式，所以微波技術(shù)將逐漸得到更為廣泛的應(yīng)用。

目前國內(nèi)外出現(xiàn)了間歇式微波燒結(jié)方法及設(shè)備，中國專利03226766.5和03118018.3也提供了一種連續(xù)式微波燒結(jié)設(shè)備，包括進(jìn)料機(jī)構(gòu)、微波源、過渡波導(dǎo)、爐體、爐膛、出料結(jié)構(gòu)、保溫層、測(cè)溫系統(tǒng)，微波輔助吸收材料，其進(jìn)料系統(tǒng)、燒結(jié)爐體和出料系統(tǒng)呈上中下立式布置，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)燒結(jié)，但由于其在微波源控制上無法進(jìn)行調(diào)節(jié)，使?fàn)t膛溫度不能滿足陶瓷燒結(jié)過程中不同階段需要不同溫度的要求；其次，由于微波燒結(jié)在爐膛溫度未達(dá)到要求溫度時(shí)，加熱速度很慢，這樣就造成能源的不必要損耗；目前微波燒結(jié)設(shè)備由于均采用在微波發(fā)生器安裝上排風(fēng)扇進(jìn)行散熱處理，其散熱效果有限，能耗很大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種熱效率高、節(jié)約能源的微波燒結(jié)設(shè)備及方法。

為完成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的微波燒結(jié)設(shè)備，包括加熱箱箱體、設(shè)置在加熱箱箱體內(nèi)表面的保溫隔熱層、間隔設(shè)置在加熱箱箱體外的多個(gè)微波發(fā)生器、設(shè)置在加熱箱箱體內(nèi)的測(cè)溫系統(tǒng)及控制系統(tǒng)，所述微波發(fā)生器通過波導(dǎo)與加熱箱箱體連接，其特征在于，還包括設(shè)置在加熱箱箱體內(nèi)的電爐絲加熱器和水冷散熱系統(tǒng)；

所述控制系統(tǒng)與微波發(fā)生器、測(cè)溫系統(tǒng)、電爐絲加熱器連接；所述控制系統(tǒng)接收測(cè)溫系統(tǒng)傳送的加熱箱箱體內(nèi)實(shí)時(shí)溫度，控制電爐絲加熱器的啟動(dòng)和關(guān)閉，并控制和調(diào)節(jié)微波發(fā)生器的啟動(dòng)和加熱功率。

進(jìn)一步，所述的微波燒結(jié)設(shè)備，還包括與所述加熱箱箱體的一端密封連接的進(jìn)料系統(tǒng)、設(shè)置在加熱箱箱體內(nèi)的連續(xù)傳送帶、及與所述加熱箱箱體的另一端密封連接的出料系統(tǒng)，所述連續(xù)傳送帶的兩端分別與進(jìn)料系統(tǒng)和出料系統(tǒng)銜接。

其中，所述水冷散熱系統(tǒng)，包括進(jìn)水管、出水管、及兩端分別與進(jìn)水管、出水管連接的多個(gè)分水管，該每個(gè)分水管纏繞在一個(gè)所述微波加熱器的外表面。

所述測(cè)溫系統(tǒng)包括設(shè)置在加熱箱箱體內(nèi)頂部的熱電偶溫度儀，與所述控制系統(tǒng)連接。

所述微波發(fā)生器的設(shè)置數(shù)量為10～20個(gè)/立方米，最優(yōu)值為14個(gè)/立方米。

本發(fā)明提供提的微波燒結(jié)方法，包括如下步驟：

啟動(dòng)電爐絲加熱器，將加熱箱箱體內(nèi)的溫度加熱到預(yù)定溫度；

關(guān)閉電爐絲加熱器，啟動(dòng)微波發(fā)生器，繼續(xù)加熱到燒結(jié)工作溫度；

啟動(dòng)測(cè)溫系統(tǒng)監(jiān)測(cè)加熱箱箱體內(nèi)的溫度，并控制和調(diào)節(jié)加熱箱箱體內(nèi)的溫度；

啟動(dòng)水冷散熱系統(tǒng)，對(duì)微波發(fā)生器進(jìn)行水冷散熱。

進(jìn)一步，還包括將料坯連續(xù)送入加熱箱箱體，高溫?zé)Y(jié)后，連續(xù)送出加熱箱箱體。

所述微波發(fā)生器為多個(gè)，間隔設(shè)置在加熱箱箱體外，通過波導(dǎo)與加熱箱箱體連接，多個(gè)微波發(fā)生器設(shè)置為同時(shí)工作，或單獨(dú)工作。

所述微波發(fā)生器的設(shè)置數(shù)量為10～20個(gè)/立方米，最優(yōu)值為14個(gè)/立方米。