[实用新型]将碱性粉体工业原料用微波烧结熔融的设备

说明书

一种将碱性粉体工业原料用微波烧结熔融的设备，其特征是：将碱性粉体工业原料引入用碱性耐火材料或含碳耐火材料为内壁砌筑的竖炉中，并在重力下自上而下运动；微波经波导管穿过炉体进入炉腔内，对其中的碱性粉体工业原料进行加热，在波导管前端腔体内设有活动可调并可透射而不吸收微波的耐火材料波导管塞体，它将波导管前端内腔塞填，用以透射微波并阻止碱性粉体工业原料进入波导管内；由于上述耐火材料波导管塞体不能采用吸收微波的碱性耐火材料或含碳耐火材料，会被缓慢侵蚀；因此将上述耐火材料波导管塞体结构设计为：可从波导管后端顶入新塞体，从而可进行活动续接的补偿结构，以达到延长上述竖炉整体使用寿命的目的。

技术领域

无机非金属材料烧结熔制设备，特别是将碱性粉体工业原料用微波烧结熔制的设备。

背景技术

在工业生产中，一些产品的碱性粉体原料，必须经烧结熔制才能得到所需的相应制品；例如：玻璃配合料经烧结熔制才能得到玻璃液；水泥原料经烧结熔制才能得到水泥熟料；石灰石和氧化铁或氧化铝等经烧结熔制才能得到炼钢用的预熔渣。尽管它们的工艺条件和设备有所不同，但其所面对的却是相同的技术问题：即粉体材料导热性能很差，因而加热困难，生产效率低、能耗高。目前对于解决上述问题，水泥生产工艺所采取的技术手段是窑外分解、悬浮加热，但缺点是工艺设备复杂，投资高、能耗大。预熔渣生产工艺所采取的技术手段是：采用电弧炉或回转窑加热，但缺点是设备使用寿命短，能耗高，污染严重。而迄今为止，玻璃工业的技术人员，数年来一直试图用粉料粒化的技术手段来解决上述问题，也曾列入我国和许多国家的国家攻关项目，但至今未获成功。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种将碱性粉体工业原料用微波烧结熔融的设备，其特征是：将碱性粉体工业原料引入用碱性耐火材料或含碳耐火材料为内壁砌筑的竖炉中，并在重力下自上而下运动；微波经波导管穿过炉体进入炉腔内，对其中的碱性粉体工业原料进行加热，在波导管前端腔体内设有活动可调并可透射而不吸收微波的耐火材料波导管塞体，它将波导管前端内腔塞填，用以透射微波并阻止碱性粉体工业原料进入波导管内；由于上述耐火材料波导管塞体不能采用吸收微波的碱性耐火材料或含碳耐火材料，因此会被碱性粉体所缓慢侵蚀，其寿命较短；因此将上述耐火材料波导管塞体结构设计为：可从波导管后端顶入新塞体，从而可进行活动续接的补偿结构，以达到延长上述竖炉整体使用寿命的目的。

由于材料的微波烧结和熔制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，材料的介质损耗使材料从内部被整体加热至烧结温度或熔化温度而致密化烧结或熔制。它具有升温速度快、能源利用率高、加热效率高和安全卫生无污染等特点，并能提高产品的均匀性和成品率，改善被烧结材料或被熔制材料的微观结构和性能，可极大降低材料的烧结和熔制温度（实验已证实，可低至数百摄氏度），因此对于节能减排将具有十分重大的意义。

上述碱性粉体工业原料为玻璃配合料。

上述碱性粉体工业原料为水泥原料。

上述碱性粉体工业原料为预熔渣原料。

上述碱性耐火材料为镁铬转、镁铝砖等，含碳耐火材料为碳化硅。

上述可透射而不吸收微波的耐火材料塞体为刚玉等氧化铝耐火材料。

上述波导管的几何截面形状为圆管或矩形管。

由于微波对材料的入射深度较浅（约在20cm）因此筒状竖炉的内腔直径或宽度尺寸较小；不仅限制了生产效率而且会严重冲刷侵蚀炉壁；另外，尺寸有限的炉体周长，对于大量布置微波源系统会造成困难。为此可将竖炉的腔体截面设计为大直径的环状，这种环形竖炉的炉体主要有外环炉体和内环炉体构成。

附图说明

图1是本发明实施例之一的俯视图。

图2是本发明实施例之一的A-A剖面图。

图3是本发明实施例之二的俯视图。