專利名稱：微波窯爐及爐襯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種窯爐，更具體地說，涉及一種微波窯爐及爐襯。
背景技術(shù)：
工業(yè)窯爐是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)設(shè)備，同時又是能源消耗大戶，因此降低工業(yè)窯爐的能耗具有重大意義。傳統(tǒng)的工業(yè)窯爐采用煤、油和天然氣作能源來保持窯爐的內(nèi)部溫度，但是由于采用上述物質(zhì)作為能源，窯爐溫度控制精度差，燃燒排放物多，污染環(huán)境而被電爐逐漸替代， 特別是在燒制一些質(zhì)量要求較高的產(chǎn)品時尤其需要使用電爐進(jìn)行燒制，例如新材料、新能源等產(chǎn)品?，F(xiàn)有的工業(yè)電爐一般采用電阻絲、硅碳棒、硅鉬棒、鉬絲、石墨等作為發(fā)熱元件。 上述發(fā)熱元件工作時，首先對整個爐膛進(jìn)行輻射加熱，待爐膛內(nèi)部溫度升高后，然后通過熱輻射和熱傳導(dǎo)對產(chǎn)品由外向內(nèi)進(jìn)行加熱。由于產(chǎn)品燒制過程中內(nèi)外溫度梯度大，產(chǎn)品的均勻性不好，容易產(chǎn)生開裂、未燒透等質(zhì)量問題。另外，發(fā)熱元件本身溫度高，并且受窯內(nèi)氣氛的侵蝕，容易損壞?，F(xiàn)有的窯爐內(nèi)設(shè)置的爐襯包括保溫層和由耐火磚圍成的耐火層，其中，耐火磚結(jié)構(gòu)單一，需要由耐火磚分別圍城耐火層的頂部、底部和兩側(cè)部，其組裝過程相對較為繁瑣。因此，如何研究出一種便于組裝的爐襯及窯爐，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種微波窯爐及爐襯，以實(shí)現(xiàn)方便組裝的目的。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種用于微波窯爐的爐襯，包括保溫層和由耐火磚所圍成的耐火層，所述耐火磚包括底板、頂板、連接所述底板和頂板的側(cè)板，所述底板、頂板和側(cè)板為一體式結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，在上述用于微波窯爐的爐襯中，所述頂板的長度范圍為0. 3 1. 5米。優(yōu)選的，在上述用于微波窯爐的爐襯中，所述頂板的長度為1米。 一種微波窯爐，包括爐體，所述爐體包括殼體和爐襯，所述爐襯設(shè)置在所述殼體的內(nèi)部，所述爐襯內(nèi)部空間形成爐膛；所述爐襯包括保溫層和由耐火磚所圍成的耐火層，所述耐火磚包括底板、頂板、連接所述底板和頂板的側(cè)板，所述底板、頂板和側(cè)板為一體式結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，在上述微波窯爐中，所述爐襯的底部還設(shè)置有爐膛支撐架。優(yōu)選的，在上述微波窯爐中，所述爐膛支撐架與所述耐火層相接觸處設(shè)置有定位凸起。優(yōu)選的，在上述微波窯爐中，所述爐膛支撐架為SUS310S鋼材支撐架或SUS314鋼材支撐架。優(yōu)選的，在上述微波窯爐中，所述保溫層為保溫棉層。優(yōu)選的，在上述微波窯爐中，所述保溫棉層為高溫纖維硅酸鋁纖維棉層。
優(yōu)選的，在上述微波窯爐中，所述爐襯中堿性金屬氧化物的含量低于0. 5Wt%。優(yōu)選的，在上述微波窯爐中，所述爐襯中狗203的含量低于0. 3Wt%。優(yōu)選的，在上述微波窯爐中，所述爐襯中鋯金屬氧化物含量低于0. 3Wt%。本發(fā)明提供的微波窯爐由于其耐火層是由耐火磚組裝而成，且該耐火磚的頂板、 底板和側(cè)板為一體式結(jié)構(gòu)。當(dāng)需要組裝微波窯爐時，只需將相鄰的耐火磚首尾相連即可，而不用將耐火磚分別組裝成耐火層的頂部、底部和兩側(cè)部，其組裝過程比較方便。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的微波窯爐結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的爐體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的爐襯的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的爐膛支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1為爐體，110為殼體，120為耐火層，121為頂板，122為底板，123為側(cè)板， 124為側(cè)板，130為保溫層，140為爐膛支撐架，141為定位凸起，2為磁控管，3為熱電偶，4為密封門，5為推桿，6為密封門，7為推桿，9為滾筒架，10為推板，11為密封門，12為推桿，13 為密封門，14為推桿，15為橫推架。
具體實(shí)施例方式由背景技術(shù)部分描述可知傳統(tǒng)的電爐中的發(fā)熱元件工作時，首先對整個爐膛進(jìn)行輻射加熱，待爐膛內(nèi)部溫升高后，然后通過熱輻射和熱傳導(dǎo)對產(chǎn)品由外向內(nèi)進(jìn)行加熱。由于產(chǎn)品燒制過程中內(nèi)外溫度梯度大，產(chǎn)品的均勻性不好，容易產(chǎn)生開裂、未燒透等質(zhì)量問題。 另外，發(fā)熱元件本身溫度高，并且受窯內(nèi)氣氛的侵蝕，容易損壞。為此，發(fā)明人研究出一種采用微波加熱方式的窯爐，微波加熱利用微波具有的特殊波段與材料的基本細(xì)微結(jié)構(gòu)耦合而產(chǎn)生熱量，材料的介質(zhì)損耗使其材料整體加熱至燒結(jié)溫度而實(shí)現(xiàn)致密化的方法。微波加熱時，內(nèi)外同時進(jìn)行加熱，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品大區(qū)域的零梯度均勻加熱，使材料內(nèi)部熱應(yīng)力減少，從而減少開裂、變形傾向。同時由于微波能被材料直接吸收而轉(zhuǎn)化為熱能，所以，能量利用率極高，比常規(guī)燒結(jié)節(jié)能80%左右。下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供了一種微波窯爐，該窯爐包括爐體1、密封門、物料推動系統(tǒng)(圖中未標(biāo)注)和電控系統(tǒng)(圖中未標(biāo)注)，其中，爐體1包括殼體110和爐襯，該爐襯包括保溫層和由耐火磚所圍成的耐火層120，爐襯設(shè)置在殼體110的內(nèi)部，爐襯內(nèi)部空間形成爐膛；密封門設(shè)置在殼體110上；物料推動系統(tǒng)設(shè)置在爐膛底部；電控系統(tǒng)用于控制爐膛的內(nèi)部溫度；殼體110上設(shè)置有磁控管2，該磁控管2與電控系統(tǒng)電連接。本發(fā)明實(shí)施例中爐體上還可以設(shè)置支架，該支架設(shè)置在殼體上。磁控管2在工作過程中發(fā)射微波，并對產(chǎn)品進(jìn)行燒結(jié)，上述結(jié)構(gòu)的窯爐與傳統(tǒng)的窯爐相比采用微波進(jìn)行燒結(jié)，而微波燒結(jié)主要是利用微波具有的特殊波段與材料的基本細(xì)微結(jié)構(gòu)耦合而產(chǎn)生熱量，材料的介質(zhì)損耗使其材料整體加熱至燒結(jié)溫度而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的致密化。由于上述加熱方式產(chǎn)品的內(nèi)外同時加熱，可實(shí)現(xiàn)材料中大區(qū)域的零梯度均勻加熱，使材料內(nèi)部熱應(yīng)力減少，從而減少開裂、變形傾向，提高了燒制產(chǎn)品的質(zhì)量。同時由于微波能被材料直接吸收而轉(zhuǎn)化為熱能，所以，能量利用率極高，降低了燒制過程中的能耗。本發(fā)明實(shí)施例中為了進(jìn)一步縮短燒制時間，上述磁控管2發(fā)射的微波頻率范圍為 500 3000MHz。優(yōu)選的，磁控管2發(fā)射的微波頻率為915MHz或M50MHz。爐膛為隧道式爐膛，整個爐體1的殼體部分可以由單個殼體110組成，或者多個殼體110相互銜接組合而成，殼體110內(nèi)部均設(shè)置有爐襯，該爐襯具有耐火和隔熱功能。當(dāng)采用微波燒結(jié)的加熱方式時，由于傳統(tǒng)的爐襯的耐火層的頂部、底部和兩側(cè)部組裝而成，因此，其組裝過程比較復(fù)雜。為了方便組裝爐襯，本發(fā)明實(shí)施例中的爐襯和現(xiàn)有技術(shù)中的爐襯相比，如圖3所示，該爐襯包括保溫層130和耐火層120，其中，耐火層120是由耐火磚首尾相接組裝而成， 該耐火磚包括頂板121、底板122、側(cè)板123和側(cè)板124，側(cè)板123和側(cè)板124連接頂板121 和底板122，其中，頂板121、底板122、側(cè)板123和側(cè)板IM為一體式結(jié)構(gòu)。上述耐火磚的尺寸根據(jù)不同的窯爐的尺寸需求進(jìn)行相關(guān)設(shè)置，其中頂板121的長度范圍為0. 3米 1. 5 米，頂板121的長度優(yōu)選的為1米，采用該尺寸的頂板121，不僅可以有效地減小多個耐火磚拼接在一起時產(chǎn)生縫隙的數(shù)量，而且加工起來比較方便。為了減小爐襯吸收微波量，在本發(fā)明實(shí)施例中爐襯中堿性金屬氧化物的含量低于 0. 5Wt%，特別是爐襯中!^e2O3的含量低于0. 3Wt%，鋯金屬氧化物含量低于0. 3Wt%，通過限制爐襯中堿性金屬氧化物、Fe2O3和鋯金屬氧化物的含量減小爐襯吸收的微波量。為了支撐耐火層120、防止耐火層120變形，耐火層120的底部還設(shè)置有爐膛支撐架140。該爐膛支撐架140為鋼制爐膛支撐架140，由于鋼材不吸收微波，從而可以減小微波的損失。該爐膛支撐架140可以為采用SUS310S鋼材支撐架或SUS314鋼材支撐架。鋼材的強(qiáng)度大，僅需少量鋼材制成的骨架即可達(dá)到穩(wěn)定支承爐膛的目的。為達(dá)到較好的穩(wěn)定效果，在爐膛支撐架140的頂部(與耐火層120相接觸的部位)設(shè)置有定位凸起141，如圖 4所示，在耐火層120底部對應(yīng)部分做成凹進(jìn)形狀，耐火層120放置在爐膛支撐架140能保持固定的位置。為使鋼制骨架導(dǎo)熱減少，必須在保證支承強(qiáng)度的情況下盡量減少鋼材數(shù)量。為了達(dá)到保溫效果上述保溫層130可以為保溫棉層，達(dá)到保溫而又透過微波的效果。當(dāng)為保溫棉層時一般選用耐高溫硅酸鋁纖維棉層。采用本爐襯的窯爐一方面減少對微波的吸收，另一方面減少砌爐的工作量。本發(fā)明實(shí)施例中的連續(xù)工作的微波高溫?zé)Y(jié)推板窯爐，推動推板10上的物料進(jìn)入爐膛內(nèi)部是在物料推動系統(tǒng)作用下實(shí)現(xiàn)的，該物料推動系統(tǒng)包括軌道、推板10、推桿和推桿控制器，其中，軌道貫穿爐膛；軌道的入料口處設(shè)置有推桿，并可推動置于軌道上的推板10移動；推桿控制器與推桿電連接。位于爐體1內(nèi)部的軌道與位于爐體1外部的軌道圍成“回”字型，該軌道由橫推架15和滾筒架9組成。為了描述方便，位于爐體1內(nèi)部的軌道為第一軌道，位于第一軌道兩側(cè)的軌道分別為第二軌道和第三軌道，其中，第二軌道位于爐體1的出料口處，第三軌道位于爐體1的進(jìn)料口處，與第一軌道相對的軌道為第四軌道。第二軌道和第三軌道上還設(shè)置有橫推架15，該橫推架15的兩端分別設(shè)置有一個推桿，實(shí)現(xiàn)推板10在軌道上的換向。為了維持橫推架15內(nèi)的溫度，橫推架15的進(jìn)料口和出料口均設(shè)置有密封門，當(dāng)推桿動作時，與之相對應(yīng)的密封門動作。物料推動系統(tǒng)中的推桿可為電動推桿、氣動推桿或液壓推桿。上述物料推動系統(tǒng)推料過程具體為密封門4打開，推桿5將軌道上的推板10向左推進(jìn)爐體1，推桿5后退，密封門4 關(guān)閉；密封門13打開，推桿14將軌道上的推板10向下推進(jìn)，推桿14后退，密封門13關(guān)閉；密封門11打開，推桿12將軌道上的推板10向右推進(jìn)，推桿12后退，密封門11關(guān)閉；密封門6打開，推桿7將軌道上的推板10向上推進(jìn)，推桿7后退，密封門6關(guān)閉。 由此實(shí)現(xiàn)爐體1物料的連續(xù)供給和推出，以上推料過程僅為舉例，還有其它的推料程序也可實(shí)現(xiàn)推料過程的自動循環(huán)，而不會引起微波泄漏或爐內(nèi)氣氛破壞。上述推料過程中密封門的開啟或關(guān)閉，推桿推進(jìn)或后退可手動控制，還可自動控制還可以進(jìn)行手動自動的切換動作，采用自動控制時，由推桿控制器進(jìn)行相應(yīng)的控制，所有軌道上均設(shè)置有程控開關(guān)，以第一軌道進(jìn)行詳細(xì)描述，第一軌道的出料口處設(shè)置有第一程控開關(guān)。具體控制過程為推桿控制器接收預(yù)設(shè)命令，并向密封門4發(fā)送開啟指令；密封門4接收開啟指令，并執(zhí)行開啟動作，待完全開啟后，向推桿控制器反饋已開啟信號；推桿控制器接收上述信號，并向推桿5發(fā)送推進(jìn)指令；推桿5接收推進(jìn)指令，并執(zhí)行推進(jìn)動作，當(dāng)推桿5達(dá)到爐體1內(nèi)部預(yù)設(shè)位置時，程控開關(guān)動作，并將該信號反饋給推桿控制器；推桿控制器接收上述信號，并向推桿5發(fā)送后退指令，當(dāng)推桿到達(dá)爐體1外部預(yù)設(shè)位置時，程控開關(guān)動作，并將該信號反饋給推桿控制器；推桿控制器接收上述信號，并向推桿5發(fā)送關(guān)閉指令；推桿5接收關(guān)閉指令，并執(zhí)行關(guān)閉動作。為了使得控制過程更加精確上述控制過程中還設(shè)置有報(bào)警器，當(dāng)推桿5到達(dá)預(yù)設(shè)位置時，報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警，以提醒工作人員。在本發(fā)明實(shí)施例中，電控系統(tǒng)包括測溫儀器和溫度控制器，溫度控制器將接收到測溫儀器檢測到的溫度信號與預(yù)設(shè)值比較后得到比較值，并根據(jù)該比較值控制磁控管2的開啟或關(guān)閉。上述測溫儀器為熱電偶3或紅外線測溫儀。對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于微波窯爐的爐襯，包括保溫層(130)和由耐火磚所圍成的耐火層(120)，其特征在于，所述耐火磚包括底板(122)、頂板(121)、連接所述底板(12 和頂板(121)的側(cè)板(123,1 )，所述底板(122)、頂板(121)和側(cè)板(123，124)為一體式結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于微波窯爐的爐襯，其特征在于，所述頂板(121)的長度范圍為0. 3 1. 5米。
3.如權(quán)利要求1所述的用于微波窯爐的爐襯，其特征在于，所述頂板(121)的長度為1米。
4.一種微波窯爐，包括爐體(1)，所述爐體(1)包括殼體(110)和爐襯，所述爐襯設(shè)置在所述殼體(110)的內(nèi)部，所述爐襯內(nèi)部空間形成爐膛；所述爐襯包括保溫層(130)和由耐火磚所圍成的耐火層(120)，其特征在于，所述耐火磚包括底板(122)、頂板(121)、連接所述底板(122)和頂板(121)的側(cè)板(123,1 )，所述底板(122)、頂板(121)和側(cè)板(123， 124)為一體式結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的微波窯爐，其特征在于，所述爐襯的底部還設(shè)置有爐膛支撐架 (140)。
6.如權(quán)利要求5所述的微波窯爐，其特征在于，所述爐膛支撐架(140)與所述耐火層 (120)相接觸處設(shè)置有定位凸起(141)。
7.如權(quán)利要求5所述的微波窯爐，其特征在于，所述爐膛支撐架(140)為SUS310S鋼材支撐架或SUS314鋼材支撐架。
8.如權(quán)利要求1所述的微波窯爐，其特征在于，所述保溫層(130)為保溫棉層。
9.如權(quán)利要求8所述的微波窯爐，其特征在于，所述保溫棉層為高溫纖維硅酸鋁纖維棉層。
10.如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的微波窯爐，其特征在于，所述爐襯中堿性金屬氧化物的含量低于0. 5Wt%。
11.如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的微波窯爐，其特征在于，所述爐襯中!^e2O3的含量低于 0. 3Wt%。
12.如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的微波窯爐，其特征在于，所述爐襯中鋯金屬氧化物含量低于0. 3Wt%。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種用于微波窯爐的爐襯，包括保溫層(130)和由耐火磚所圍成的耐火層(120)，所述耐火磚包括底板(122)、頂板(121)、連接所述底板(122)和頂板(121)的側(cè)板(123，124)，所述底板(122)、頂板(121)和側(cè)板(123，124)為一體式結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供的微波窯爐由于其爐襯中的頂板、底板和側(cè)板為一體式結(jié)構(gòu)。當(dāng)組裝微波窯爐時，只需將相鄰的耐火磚首尾相連即可，其組裝過程比較方便。本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種使用上述爐襯的微波窯爐。
文檔編號F27B17/00GK102288036SQ201110169498
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者劉伏初, 劉元月, 李啟剛, 李蔚霞 申請人:湖南陽東磁性材料有限公司