一種大功率微波高溫冶煉裝置的制造方法
【專利說明】一種大功率微波高溫冶煉裝置
[0001]
技術領域
[0002]本發明屬于微波能應用技術領域，具體涉及一種大功率微波高溫冶煉裝置，用于微波高溫金屬冶煉等工業生產。
【背景技術】
[0003]微波技術具有能耗低、反應時間短、操作簡單、反應物產率增加等特點，引起科研機構和企業的廣泛研究。自我國在紅土鎳鐵礦上投資熱情以來，隨著鎳鐵資源的充足供應和紅土礦資源價格的上漲，使得鎳鐵價格大幅度回落，采用傳統的火法和濕法處理工藝冶煉鎳鐵的經濟性變差，同時也存在著能耗高、污染大、不適合處理鎳品位低的紅土礦等缺陷。據研究表明，采用微波技術還原紅土鎳礦，可以將傳統的冶煉工藝溫度大大降低，改變了紅土鎳鐵礦冶煉的傳統工藝，不但可以提高紅土鎳鐵礦的利用率還提高了鎳鐵合金的質量。微波作為一種清潔能源，替代傳統的方法，符合國家節能環保產業的政策，因此采用微波技術冶煉鎳鐵將成為一種研究趨勢。大功率微波高溫冶煉裝置還可以用于其它的高溫試驗，如鈦鐵礦、錳鐵礦、黃鐵礦等礦石的冶煉，未來煤干餾項目、固態廢物焚燒、含油污泥凈化項目工作溫度都在300°C -1500°C范圍。

【發明內容】

[0004]發明目的:本發明的目的在于提供一種結構設計合理，操作方便，冶煉速度快，工作效率高，加熱時間短，成本低，綠色環保，安全性能好的大功率微波高溫冶煉裝置。
[0005]技術方案，為了實現以上目的，本發明采取的技術方案為:
一種大功率微波高溫冶煉裝置，它包括微波能發生器、與微波能發生器相連的微波饋能系統、與微波饋能系統相連的微波能應用腔體、安裝在微波能應用腔體外部的腔體外部冷卻系統和活動安裝在微波能應用腔內的爐門推車，所述的微波能應用腔體連接有排氣抽真空系統，微波能應用腔體的上部安裝有測溫監視系統，微波能應用腔體外部安裝有隔熱保護裝置。
[0006]其中微波能發生器產生大功率微波能量，經過微波饋能系統，進入微波能應用腔體，作用于爐門推車上的物料；腔體外部冷卻結構保證腔壁在物料升溫至1500°C高溫工作時的可靠性；排氣抽真空系統平衡腔體內部壓力，腔體內可以產生負壓；測溫監視系統測量物料及腔壁的溫度，監視物料在爐內的變化；隔熱保護裝置為隔熱保護作用，同時可做為保溫框架。
[0007]作為優選方案，以上所述的大功率微波高溫冶煉裝置，所述的微波能發生器產生微波能功率為75kW，頻率為915MHz。
[0008]作為優選方案，以上所述的大功率微波高溫冶煉裝置，所述的微波饋能系統包括通過法蘭依次連接的三端環形器、直波導、E面波導、Η面波導、波導三螺釘調配器、氮化硼或氮化硅板組合和波導喇叭天線；優選水冷式波導喇叭天線；
其中三端環形器與微波能發生器相連，波導喇叭天線與微波能應用腔體連接。
[0009]作為優選方案，以上所述的大功率微波高溫冶煉裝置，所述的微波能應用腔體為不銹鋼金屬微波諧振腔；腔體頂部為拱頂或平頂；腔體后側設有與排氣抽真空系統相連的排氣管道；腔體頂部和側壁設有五個抑制套筒和一個抑制法蘭，抑制套筒內插入有測溫裝置，抑制法蘭上安裝有攝像裝置；腔體的頂部和側壁各開有微波饋入口，微波通過波導喇叭天線從腔體的頂部和側壁的微波饋入口饋入到微波能應用腔體內。
[0010]作為優選方案，以上所述的大功率微波高溫冶煉裝置，所述的腔體外部冷卻系統焊接在微波能應用腔體上，腔體外部冷卻系統包括六面水冷套及與六面水冷套相連的進水和出水管路，水冷套內焊接有用于改變水流向的隔板，各水冷套的下部設有進水口，上部設有出水口，水冷套的進水管路上設有流量閥，出水管路上設有溫度閥；進水量的大小通過進水流量閥與出水溫度閥調控，出水溫度低于50°c。
[0011]作為優選方案，以上所述的大功率微波高溫冶煉裝置，所述的爐門推車包括推車，焊接在推車外側的爐門，安裝在推車上的物料支架，放置在物料支架上的坩禍；所述的爐門上設有有兩道密封條，一道為抑制微波泄漏的密封條，另一道為排氣抽真空密封條。
[0012]作為優選方案，以上所述的大功率微波高溫冶煉裝置，所述的排氣抽真空系統包括依次相連的高壓風機、排氣管道和靜壓箱。靜壓箱與腔體后側的排氣管道連接。
[0013]作為優選方案，以上所述的大功率微波高溫冶煉裝置，所述的測溫監視系統包括一個非接觸式紅外測溫儀、四個接觸式熱電偶測溫儀和一個攝像裝置。測量物料溫度的紅外測溫范圍為400~1600°C，熱電偶測溫范圍0~1600°C，通過微波腔體頂部的兩個抑制套筒插入微波能應用腔體內部坩禍內的物料中。測量環境溫度的熱電偶測溫范圍為0~1100°C，分別位于微波能應用腔體側壁與頂部。攝像系統位于微波能應用腔體頂部，監視微波能應用腔體的情況及物料的變化。
[0014]作為優選方案，以上所述的大功率微波高溫冶煉裝置，所述的隔熱保護裝置對微波能應用腔體的底座進行支撐，隔熱保護裝置的底部設有兩條金屬導軌支撐爐門推車進入微波能應用腔體內部；隔熱保護裝置的正面設有四個爐門壓緊裝置，用于壓緊爐門推車。隔熱保護裝置的各面進行覆板隔溫，防止人靠近設備而被損傷，可為保溫材料提供安裝支撐。
[0015]有益效果:本發明提供的大功率微波高溫冶煉裝置與現有技術相比，具有以下優占.1、本發明提供的大功率微波能發生器，可極大的降低高溫金屬冶煉的溫度，提高冶煉速度，減少加熱時間。如紅土鎳鐵礦的冶煉溫度從1700°C降到1400°C，可減少加熱時間，提高冶煉的工作效率。
[0016]2、本發明提高的微波饋能系統，采用三端環形器和調配波導組合，可有效降低微波能量的反射，既可提高微波能利用的效率，又可減小對微波能發生器的損害。
[0017]3、本發明采用氮化硼或氮化硅板組合，可阻擋微波能應用腔體內煙氣進入波導，保證運行安全，防止打火，安全性能更高。
[0018]4、本發明采用的微波饋能系統，采用頂饋和側饋組合，可以采用單臺微波能發生器饋入，也可以采用雙臺微波能發生器饋入，選擇方式靈活，可選功率范圍廣，因此應用范圍更加廣泛。
[0019]5、本發明采用外部冷卻系統，可有效的降低腔體外壁的溫度，省去腔體內部保溫材料的應用，可解決保溫材料在高溫吸波，物料溫度上升慢的問題，從而可大大增加微波能的利用率，節約生產成本。
[0020]6、本發明采用攝像裝置，可有效的監視物料在微波高溫冶煉裝置內的升溫變化及腔體的內部情況，有效的研究物料的特性和生產工藝。
[0021]7、本發明采用排煙抽真空系統，可平衡腔體內部壓力，保證物料在爐內的還原環境，同時可抽負壓，增大微波高溫冶煉裝置的物料處理種類，應用范圍更加廣泛。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明提供的大功率微波高溫冶煉裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為了更了解本發明的技術內容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。
[0024]如圖1所示，一種大功率微波高溫冶煉裝置，它包括微波能發生器(1)、與微波能發生器(1)相連的微波饋能系統(2)、與微波饋能系統(2)相連的微波能應用腔體(3)、安裝在微波能應用腔體(3)外部的腔體外部冷卻系統(4)和活動安裝在微波能應用腔體(3)內的爐門推車(5)，所述的微波能應用腔體(3)連接有排氣抽真空系統(6)，微波能應用腔體
(3)的上部安裝有測溫監視系統(7)，微波能應用腔體(3)外部安裝有隔熱保護裝置(8)。
[0025]以上所述的大功率微波高溫冶煉裝置，所