[发明专利]一种高温烧结辊道窑炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种辊道窑炉，特别是涉及一种在辊道窑炉中利用微波与电同时加热方式代替传统加热方式的高温烧结辊道窑炉。

背景技术

微波高温烧结技术是近年来日益兴起的新技术，这种加热技术属于内加热方式，即产品自身吸收微波能量后而整体发热，能量利用率极高，不同于传统的外加热方式。它是利用微波具有的特殊波段与材料的基本细微结构耦合而产生热量，材料的介质损耗使其材料整体加热至烧结温度而实现致密化，是快速制备高质量的传统材料和新功能材料的新方法，是快速节能烧结、合成的新技术。因此，该项新技术在各种高性能的陶瓷和金属材料的生产中具有非常广阔的应用前景，与传统的电窑烧结工艺相比，具有以下五大特点：升温速度快、节省能源、环境污染小、穿透能力强物料受热均匀、操作方便易于控制。但是从目前国内外市场情况来看，由于微波功率密度不足和微波耦合匹配难，现有的微波加热设备主要针对低温微波杀菌、硫化等食品、医药、木材等等行业，真正用于工业化生产的工业级大型微波高温烧结窑炉至今未被制造开发，主要使用的仍然是能耗较大的传统电加热窑炉。此外，现有的微波与电混合加热窑炉主要是分段加热方式，即在窑炉内微波加热区间与电加热区间是相对独立的，没有实现真正意义上的混合。

发明内容

为了克服现有的窑炉内微波加热区间与电加热区间是相对独立的，没有实现真正意义上的同时加热，本发明旨在提供一种高温烧结辊道窑炉，该窑炉易操作、易维护、烧结材料品质高、高效节能的微波与电混合加热高温烧结，且在同一加热区间内，既有微波加热也有电加热。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种高温烧结辊道窑炉，包括由多段炉壳连接而成的窑体、加热系统、测控系统、抽排气系统和用于驱动物料推板运动的传动系统；所述窑体的炉腔分为排水区、预热区、烧结区和降温区；其结构特点是，所述加热系统为设置在炉腔内的磁控管微波加热系统和电加热系统，其中，所述微波加热系统的微波头以交叉极化的方式安装在排水区、预热区、烧结区左、右两侧的窑体微波源馈能口内，且微波头朝向炉腔，所述电加热系统安装于预热区和烧结区的上、下两侧；所述传动系统贯穿所述窑体的炉腔并形成闭环传动，该传动系统置于炉腔内的部分为内循环传动机构，置于炉腔外的部分为外循环传动机构；所述炉腔壁面上设有耐火保温材料层；所述测控系统将炉腔各区的温度信号反馈至加热系统，加热系统的各个加热元件对炉腔进行加热，抽排气系统调节窑体的进口温度、出口温度、以及炉腔内的空气含量，使窑体内部形成与烧结工艺温度曲线对应的不同温区。

由此，本发明的窑炉在所有加热区域采用的加热方式为微波加热与电加热同时作用于被处理物料，即被处理物料在加热阶段均处于微波场与电热辐射场之中，加热更均匀，产品质量更好。

以下为本发明的进一步改进的技术方案：

优选地，所述电加热系统为硅碳棒电加热系统，该硅碳棒电加热系统包括硅碳棒，该硅碳棒通过接线夹子、接线柱与电源相连；所述硅碳棒外套装有硅碳棒保护管，该硅碳棒的棒端设有装在窑体上的金属屏蔽罩。

优选地，所述窑体包括由莫来石轻质隔热砖砌筑的窑底和窑墙；在所述窑墙顶部依次设有由纳米陶瓷泡沫挡火板、刚玉莫来石吊顶板、陶瓷纤维板、陶瓷纤维毯以及无石棉硅酸钙板形成的窑顶；所述窑墙与炉壳之间设有多层陶瓷纤维板，且依次砌筑有莫来石轻质辊孔砖，用于传动所述物料推板的陶瓷辊棒横向穿过所述莫来石轻质辊孔砖。

优选地，所述内循环传动机构采用多组螺旋斜齿轮传动，每组螺旋斜齿轮均由一台摆线针减速电机带动；所述内循环传动机构包括陶瓷辊棒、斜齿轮、传动轴、轴承座、辊棒卡套、被动支承、主动支承、摆线针减速电机；所述陶瓷辊棒的一端通过辊棒卡套和轴承座装在所述主动支承上，另一端置于所述被动支承上；所述摆线针减速电机带动的传动轴通过所述斜齿轮驱动所述陶瓷辊棒转动。

优选地，所述外循环传动机构采用双排链轮链条传动，该双排链轮链条分为进口转弯部分、出口转弯部分和滚筒线部分，其中进口转弯部分和出口转弯部分的链条均由一台减速电机驱动；滚筒线部分的链条由多台减速电机驱动；所述外循环传动机构包括辊筒、双排链轮、链条、主动链轮、减速电机和支架；所述减速电机由主动链轮通过链条驱动装在支架上的所述双排链轮，该双排链轮通过链条带动所述辊筒滚动。

优选地，所述磁控管微波加热系统包括微波电源和微波头，微波电源连接380V或者220V电网电压，所述微波头包括激励腔、环形器和与环形器连通的水负载；所述水负载与一水箱连通，该水箱的出水口与一冷却塔的进水口连通。