專利名稱：微波爐的制作方法
微波爐 相關(guān)申請 此申請是作為一項(xiàng)PCT國際專利申請于2008年4月25日提交的，對于除美國以外的所有指定國，美國公司SOUTHWIRE COMPANY為申請人，對于指定美國的目的，美國公民Victor F. RUNDQUIST、美國公民William J. GREGORY和美國公民Kevin S. GILL為申請人，本申請要求2007年4月26日提交的美國臨時(shí)專利申請No. 60/926， 299和2008年2月28日提交的美國臨時(shí)專利申請No. 61/032， 177的優(yōu)先權(quán)。
版權(quán) 這份材料里的所有權(quán)利，包括版權(quán)，均歸屬于申請人，是申請人的財(cái)產(chǎn)。申請人保留包含于此材料中的所有權(quán)利，僅許可與授權(quán)專利的再現(xiàn)相關(guān)的材料復(fù)制，而不許可其它目的的材料復(fù)制。
背景技術(shù)：
金屬的熔化是在熔爐內(nèi)進(jìn)行的。新料(純凈原材料)、外部廢料、內(nèi)部廢料和合金元素用來填裝熔爐。純凈原材料是指用于形成特定合金的商業(yè)上純凈的形式的原生金屬。合金元素或是一種純凈形式的合金元素，如電解鎳，或是有限組分的合金，如鐵合金或母合金。外部廢料是由其他成形工藝如沖壓、鍛造或機(jī)器切削所產(chǎn)生的材料。內(nèi)部廢料包括澆口 (澆道)廢料、冒口廢料或有缺陷的鑄件。 熔爐是襯有耐火材料的容器，里面裝有要被熔化的上述材料并且提供能量將材料熔化。現(xiàn)代熔爐類型包括電弧爐(EAF， electric arc furnaces)、感應(yīng)爐、沖天爐、反射爐和坩堝爐。熔爐的選擇取決于上述合金系以及要生產(chǎn)的數(shù)量。熔爐的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過程，設(shè)計(jì)可以基于多種因素優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容
本概要說明是為了以一種簡明的形式介紹一些精選的設(shè)計(jì)構(gòu)思，這些構(gòu)思會在接下來的具體實(shí)施方案中進(jìn)一步說明。本概要說明不是要確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或?qū)嵸|(zhì)性特征。本概要說明也不是要用來限制所請求保護(hù)的主題的范圍。
可以提供一種用于熔化物質(zhì)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括微波發(fā)生器、至少一個(gè)波導(dǎo)、熔化組件以及至少一個(gè)絕熱體。上述至少一個(gè)波導(dǎo)可把上述微波發(fā)生器連接到至少一個(gè)功率傳遞部件。上述至少一個(gè)波導(dǎo)可被配置為把來自上述微波發(fā)生器的微波能量傳遞到耐火材料組件。上述熔化組件可包括上述耐火材料組件和連接到該耐火材料組件的上述至少一個(gè)功率傳遞部件。上述耐火材料組件可包括至少一個(gè)被配置為把從上述至少一個(gè)功率傳遞部件接收的微波能量轉(zhuǎn)換成熱能的吸收部件。上述至少一個(gè)絕熱體可被配置為允許上述微波穿透到上述至少一個(gè)吸收部件。 上述的一般性說明以及接下來的具體實(shí)施方式
部分都提供了實(shí)例，且只是說明性的。因此，上述的一般性說明以及接下來的具體實(shí)施方式
部分不應(yīng)被視為限制性的。此外，除了在這里所描述的之外，還可以提供其他特征和變化。例如，可針對在具體實(shí)施方式
部分中說明的各種特征組合和亞組合提出各種實(shí)施方式。


合并到本申請并構(gòu)成本專利申請的一部分的附示了本發(fā)明的各種實(shí)施例。在附圖中 圖l示出了微波爐； 圖2示出了耐火材料組件； 圖3示出了熔化組件； 圖4示出了功率傳遞部件； 圖5示出了吸收部件的實(shí)例； 圖6示出了對吸收部件的能量吸收模擬； 圖7示出了當(dāng)微波進(jìn)入熔化組件時(shí)微波的聚焦模式； 圖8示出了用于熟化微波爐的溫度結(jié)果的曲線；以及 圖9示出了耐火材料組件。
具體實(shí)施例方式
接下來結(jié)合附圖描述具體實(shí)施方式
。只要有可能，在附圖和下面的說明中都用相同的參考數(shù)字指相同或類似的要素。盡管描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但修改、適應(yīng)或其他的實(shí)施方式也是可能的。例如，對附圖中示出的要素，可進(jìn)行替換、添加或修改，這里所描述的方法也可通過對所公開的方法的步驟進(jìn)行替換、重新排序或添加來進(jìn)行修改。因此，接下來的具體實(shí)施方式
部分不限制本發(fā)明。 在此可提供一種微波爐。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，與傳統(tǒng)的熔爐相比，微波爐可更有效地熔化金屬且產(chǎn)生更低的輻射。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，可以用微波能量在耐火材料壁內(nèi)部產(chǎn)生熱量。該熱量可被傳遞到待熔化的物質(zhì)(例如金屬)。前述的物質(zhì)可包括任何物質(zhì)而不限于金屬。方法可以是連續(xù)的，并且不會泄漏數(shù)量足以致害的微波能量。
而且，本發(fā)明的實(shí)施方式可在線(in-line)交聯(lián)聚合物。交聯(lián)聚合物的工藝可包括加熱該聚合物以引起交聯(lián)反應(yīng)。微波能量可被施加于上述聚合物使其發(fā)熱，從而發(fā)生反應(yīng)。對聚合物的熱輸入可迅速地進(jìn)行。 通過使用適當(dāng)?shù)牟牧虾吞囟ǖ膸缀涡螒B(tài)，上述熔爐的耐火材料壁可吸收接近最大值的能量。可使用絕熱材料作為單向能量裝置。該絕緣材料可允許微波能量自由流動，而同時(shí)不允許熱能例如在與上述微波能量流相反的方向逃逸。 本發(fā)明的實(shí)施方式可提供一種用電能來熔化物質(zhì)的方法。該方法可避免一些或所有與傳統(tǒng)的熔化方式相關(guān)的問題。而且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的方法可更清潔，在熔化過程中可產(chǎn)生更少的廢渣或熔渣，并且熔化的物質(zhì)的溫度容易控制。而且，本發(fā)明的實(shí)施方式可避免傳統(tǒng)的感應(yīng)爐所存在的問題，因?yàn)楸景l(fā)明的實(shí)施方式不需用已熔化的物質(zhì)來啟動。傳統(tǒng)的感應(yīng)爐在更多的金屬能被熔化前必須用已熔化的金屬來啟動。對照而言，本發(fā)明的實(shí)施方式可以用固體物質(zhì)或甚至在沒有物質(zhì)的情況下啟動加熱。 而且，本發(fā)明的實(shí)施方式可以模件化。盡管本發(fā)明的實(shí)施方式在較大的熔爐內(nèi)可以包括一個(gè)模件，為了增加尺寸，這些模件可以堆疊起來，例如一個(gè)摞在另一個(gè)上面并且首
5尾相連?？尚薷哪突鸩牧系脑O(shè)計(jì)以允許上述物質(zhì)在模件之間流動。另外，本發(fā)明的實(shí)施方式可允許"區(qū)域"加熱。例如，通過使下面的模件比上面的模件保持更熱，可通過對流在熔化的物質(zhì)里產(chǎn)生攪拌作用。 而且，本發(fā)明的實(shí)施方式可避免在熔爐表面進(jìn)行液體冷卻的需要。例如，在上述熔爐附近的任何部件都不需要液體冷卻。這可減少當(dāng)水遇到熔化的物質(zhì)時(shí)產(chǎn)生爆炸的可能性。而且，本發(fā)明的實(shí)施方式可至少和傳統(tǒng)感應(yīng)爐的熔化效率一樣高。另外，例如，本發(fā)明的實(shí)施方式在熔化鋁時(shí)比傳統(tǒng)的感應(yīng)爐效率更高，因?yàn)殇X的熔點(diǎn)低。 當(dāng)使用鋁時(shí)，本發(fā)明的實(shí)施方式在金屬熔化溫度和上述熔爐壁之間可形成更大的差異。例如，這方面對熔爐把能量傳遞到金屬的性能可能很重要。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，上述熔爐可設(shè)計(jì)成把微波導(dǎo)引到恰當(dāng)?shù)牟牧?例如吸收部件)中來產(chǎn)生熱。用于吸收微波的上述吸收部件的效率高的形狀可包括，例如，薄邊朝著進(jìn)入的微波的楔形。該楔形可由一種對微波能量吸收很好的材料制成。好的吸收體可包括以最低的能量損失把微波能量轉(zhuǎn)換成熱能的材料。 上述用于吸收微波的吸收部件可由一種吸收材料制成，例如碳化硅。該材料可從微波的磁場和電場分量吸收能量。上述碳化硅吸收部件的楔形形狀可把來自上述微波的能量聚焦到上述吸收部件內(nèi)部的特定點(diǎn)。上述材料的電特性連同幾何形態(tài)可實(shí)現(xiàn)高效的微波能量吸收。 上述吸收部件可被絕緣部件隔絕。該絕緣部件可由一種對微波透明的絕熱材料制成。該絕緣材料可以是一種好的熱和電的絕緣體，并可以是均一的材料。例如，熔凝石英可用來制作上述絕緣部件，因?yàn)槿勰)有優(yōu)良的電特性；ii)有與空氣的損耗系數(shù)類似的損耗系數(shù)，這使得它對微波是透明的；以及iii)有優(yōu)良的絕熱特性。而且，熔凝石英也可經(jīng)受熔化金屬所需的溫度。 本發(fā)明的實(shí)施方式也可使用微波發(fā)生器，其例如包括電源和產(chǎn)生微波的大功率磁
控管。然后用各種部件包括波導(dǎo)將微波導(dǎo)引到熔爐。本發(fā)明的實(shí)施方式可提供從波導(dǎo)到熔
爐的過渡，不會將微波從熔凝石英反射開，也不會使微波返回微波發(fā)生器。這種過渡有助于
從波導(dǎo)到熔爐的能量傳遞，同時(shí)將微波能量聚焦以便在吸收前獲得所需的形狀。 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的微波爐100。微波爐100可包括耐火材料組
件105、微波發(fā)生器110、波導(dǎo)115以及功率傳遞部件120。耐火材料組件105和功率傳遞部
件120可包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的熔化組件。 圖2更詳細(xì)地示出了耐火材料組件105。上述碳化硅部件(例如吸收部件)可鑄成一個(gè)完整的部件以避免泄漏的可能性。上述熔凝石英形狀(例如絕緣部件)可如所示那樣仍是單獨(dú)的磚。耐火材料組件105可如圖3所示放入上述熔化組件。如圖3所示，功率傳遞部件120可放置在兩側(cè)。功率傳遞部件120可實(shí)現(xiàn)從波導(dǎo)115到耐火材料組件105的傳遞。耐火材料組件105可包括在頂部的冷金屬添加窗口以及在前部的熱金屬傾瀉出口。兩者都可設(shè)計(jì)成允許金屬進(jìn)入和離開熔爐100，同時(shí)阻止微波能量的漏出。圖4更詳細(xì)地示出了功率傳遞部件120。圖5示出了上述吸收部件的實(shí)例(例如楔形的碳化硅)。
圖6示出了上述吸收部件的能量吸收模擬。圖6圖示出上述碳化硅楔形磚和上述功率傳遞組件的聚焦效果。模擬了該楔形且證實(shí)了該聚焦效果。圖7示出了當(dāng)上述微波進(jìn)入上述熔化組件時(shí)，微波的聚焦模式。
例如，圖8示出了用于熟化(curing)微波爐100的溫度結(jié)果曲線。測試數(shù)據(jù)可包括如下數(shù)據(jù) 將熔爐加熱到熔化溫度的時(shí)間
總體熔化效率，被定義為》xlO(P/。 Eeu =熔化一定量的銅的理論能量
Eeen =由微波發(fā)生器消耗的能量 微波熔化銅的效率，被定義為》x 1M%
EWg =提供給熔爐的微波能量 在圖8所示出的測試中，熔爐達(dá)到了熟化(硬化)耐火材料火泥的溫度。上述熔
爐，超出了銅的熔點(diǎn)。初步的分析揭示了如下數(shù)據(jù) 1\ =把銅放入熔爐的時(shí)間。 1~2=銅熔化的時(shí)間。
AT =熔化銅所需的總時(shí)間，用秒表示。 平均瓦數(shù)X AT =衛(wèi)=所用能量的焦耳數(shù)。 I =熔化x磅銅所需的能量數(shù)。
&xlOO% -熔化銅的效率。 在圖8所示出的測試中，用上述公式和45磅銅，上述熔化裝置的效率按照到達(dá)熔化銅的微波能量為大約百分之六十，按照到達(dá)熔化銅的電能大約為百分之四十八。
圖9示出了耐火材料組件105的其他實(shí)施方式。如圖9所示，耐火材料組件105可包括坩堝905、絕緣部件910、出口 915、吸收部件920、板925以及間隙930。如圖9所示，可從功率傳遞部件接收微波能量。吸收部件920可包括碳化硅，絕緣部件910可包括熔凝石英，間隙930可包括密封空氣隙。絕緣部件910可被配置為隔絕熱使其不進(jìn)入坩堝905。
板925可包括可布置在組件105中的二氧化硅和氧化鋁纖維板，以便提供最少量的材料給微波，但仍然提供足夠的熱絕緣。板925可放置在組件105里最高電磁能量密度區(qū)域之外。在部分板930之間的間隙可促進(jìn)能量自板925上轉(zhuǎn)移。盡管沒有任何材料對微波而言是完全透明的，但任何可能在上述材料中出現(xiàn)的損耗必須在某處散逸。例如，離吸收部件920最遠(yuǎn)的板925可把任何損耗輻射到功率傳遞部件120和包含耐火材料組件105的爐殼(爐身)中。連接到坩堝905的板925可把板的能量傳導(dǎo)到坩堝905中。板925可只包括板，或者是纖維覆蓋層和板的組合物。板925也可被配置為建立針對熔化的金屬的凝固面。 碳化硅部件(例如吸收組件)可鑄成一個(gè)完整的部件以避免可能出現(xiàn)的泄漏。熔凝石英部件(例如絕緣部件910)可仍是獨(dú)立的磚。如上結(jié)合圖3所述，耐火材料組件105可放進(jìn)上述熔化組件。如圖3所示，功率傳遞部件120可置于組件105的側(cè)面。功率傳遞部件120可提供自波導(dǎo)115到耐火材料組件105的傳遞。耐火材料組件105可包括在頂部的冷金屬添加窗口以及在前部的熱金屬出口 (例如出口 915)。兩者可設(shè)計(jì)為允許金屬進(jìn)入和離開熔爐100，同時(shí)阻止微波能量漏出。 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，微波爐100可用于執(zhí)行連續(xù)的熔化過程。例如，來自微波發(fā)生器110的微波可通過波導(dǎo)115輸送到功率傳遞部件120。如上所述，該微波可被轉(zhuǎn)化成熱，坩堝905中的金屬可被所述熱熔化。耐火材料組件105可包括在頂部的冷金屬添加窗口以及在前部的熱金屬出口 (例如出口915)。因此，上述連續(xù)熔化過程可允許金屬進(jìn)入(例如通過冷金屬添加窗口 )和離開(例如通過出口 915)微波爐100，同時(shí)阻止微波能量的漏出。功率傳遞部件120可被配置為在波導(dǎo)115和耐火材料組件105之間匹配阻抗，以便使從波導(dǎo)115到耐火材料組件105的能量傳遞最大。上述連續(xù)熔化過程可由運(yùn)行程序模塊的計(jì)算機(jī)來控制。除了別的方面以外，該程序模塊可監(jiān)測和/或控制上述由微波發(fā)生器110產(chǎn)生的微波以及進(jìn)入和離開微波爐100金屬的數(shù)量。 —般而言，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，程序模塊可包括例程、程序、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，
以及可執(zhí)行特定任務(wù)或可執(zhí)行特定抽象數(shù)據(jù)類型的其他類型的結(jié)構(gòu)。而且，本發(fā)明的實(shí)施
方式可與其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置一起使用。這些配置包括手持設(shè)備、多處理器系統(tǒng)、基于微處
理器的或可編程的消費(fèi)電子產(chǎn)品、小型機(jī)以及大型機(jī)等。本發(fā)明的實(shí)施方式也可在分布式
計(jì)算環(huán)境中實(shí)施，在分布式計(jì)算環(huán)境中，由通過通信網(wǎng)絡(luò)連接起來的遠(yuǎn)程處理設(shè)備來執(zhí)行
任務(wù)。在分布式計(jì)算環(huán)境中，程序模塊可位于本地和遠(yuǎn)程存儲設(shè)備中。 另外，本發(fā)明的實(shí)施方式可在包括分立電子器件的電路、包含邏輯門的封裝或集
成電子芯片、使用微處理器的電路中，或在包含電子元件或微處理器的單個(gè)芯片上實(shí)施。本
發(fā)明的實(shí)施方式也可用其他能執(zhí)行邏輯操作例如AND(與)、OR(或)和NOT(非)操作的技
術(shù)實(shí)現(xiàn)，包括但不限于機(jī)械、光學(xué)、流體以及量子技術(shù)。另外，本發(fā)明的實(shí)施方式可在通用計(jì)
算機(jī)或在任何其他電路或系統(tǒng)中實(shí)施。 本發(fā)明的實(shí)施方式例如可以被實(shí)施為計(jì)算機(jī)流程(方法)、計(jì)算系統(tǒng)或制品，比如計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以是一種計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)可通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)讀出并且在其中編碼了用于執(zhí)行計(jì)算機(jī)流程的計(jì)算機(jī)指令程序。該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品也可以是在計(jì)算系統(tǒng)可讀的載體(載波)上的傳播信號，其中編碼了用于執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)指令程序。因此，本發(fā)明可在硬件和/或軟件(包括固件、常駐軟件、微代碼等)中實(shí)施。換言之，本發(fā)明的實(shí)施方式可采用在計(jì)算機(jī)可用或可讀的計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，該存儲介質(zhì)中包含由指令執(zhí)行系統(tǒng)使用或者結(jié)合指令執(zhí)行系統(tǒng)使用的計(jì)算機(jī)可用或可讀的程序代碼。計(jì)算機(jī)可用或者可讀介質(zhì)可以是任何能容納、儲存、傳達(dá)、傳播、傳輸用于指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置或者與之結(jié)合使用的程序。 上述計(jì)算機(jī)可用或可讀的介質(zhì)可以是，例如但不限于，電子、磁、光學(xué)、電磁、紅外或半導(dǎo)體系統(tǒng)、設(shè)備、裝置或傳播介質(zhì)。作為更具體的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的實(shí)例(非窮盡列舉)，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括有一根或多根電線的電連接，便攜式的計(jì)算機(jī)盤，隨機(jī)存取存儲器(RAM)，只讀存儲器(ROM)，可擦除可編程只讀存儲器(EPR0M或閃存)，光纖，以及便攜式光盤只讀存儲器(CD-ROM)。注意，上述計(jì)算機(jī)可用或可讀介質(zhì)甚至可以是上面印有程序的紙或另一種適合的介質(zhì)，因?yàn)槌绦蚰芡ㄟ^，例如，對紙或其他介質(zhì)的光學(xué)掃描被電子捕捉到，然后編譯、解釋，或必要時(shí)以適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行其他處理加工，然后存儲在計(jì)算機(jī)存儲器中。
8
例如，上面結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的方法、系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的框圖 和操作圖示描述了本發(fā)明的實(shí)施方式。方框中所注的功能/動作可以不按任何流程圖所示 的順序進(jìn)行。例如，取決于所涉及的功能/動作，相繼示出的兩個(gè)框圖實(shí)際可能基本上同時(shí) 執(zhí)行，或者，上述方框有時(shí)可能以相反的順序執(zhí)行。 盡管上面描述了本發(fā)明的特定實(shí)施方式，但也存在其他實(shí)施方式。另外，盡管本發(fā) 明的實(shí)施方式被描述為與存儲在存儲器和其他存儲介質(zhì)中的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，但是數(shù)據(jù)也能存 儲在其他類型的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上或從中讀出。所述其他類型的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)例如是輔 助存儲設(shè)備，如硬盤、軟盤或光盤只讀存儲器，來自因特網(wǎng)的載波，或其他形式的隨機(jī)存取 存儲器或只讀存儲器。另外，上述公開方法的步驟還可以任何方式修改，包括步驟重排序， 和/或插入或刪減步驟，而不脫離本發(fā)明。 這里所包含的所有權(quán)利，包括對代碼的版權(quán)，均歸屬于申請人，是申請人的財(cái)產(chǎn)。 申請人:保留所有包含于此的代碼的所有權(quán)利，并只允許在與已授權(quán)專利的再現(xiàn)有關(guān)的方面 復(fù)制材料，而不能用作其它目的。 雖然說明書中包括了實(shí)例，但本發(fā)明的范圍是由所附權(quán)利要求描述的。而且，盡管 本說明書是以特定于結(jié)構(gòu)特征和/或方法操作的語言描述的，但權(quán)利要求不限于上面所描 述的特征或操作。相反，上述特定的特征和操作只是作為本發(fā)明的實(shí)施方式的實(shí)例被公開 的。
權(quán)利要求
一種用于熔化物質(zhì)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括微波發(fā)生器；至少一個(gè)將上述微波發(fā)生器連接到至少一個(gè)功率傳遞部件的波導(dǎo)，上述至少一個(gè)波導(dǎo)被配置為將微波能量從上述微波發(fā)生器傳遞到耐火材料組件；熔化組件，包括該耐火材料組件以及上述至少一個(gè)連接到該耐火材料組件的功率傳遞部件，上述耐火材料組件包括至少一個(gè)吸收部件，該吸收部件被配置為將從上述至少一個(gè)功率傳遞部件接收到的微波能轉(zhuǎn)換成熱能；以及至少一個(gè)絕熱體，其被配置為允許上述微波穿透到上述至少一個(gè)吸收部件。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中上述至少一個(gè)絕熱體包括 至少兩塊絕熱板；以及在上述至少兩塊絕熱板之間的間隙。
3. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中上述至少兩塊絕熱板包括二氧化硅和氧化鋁纖維板。
4. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中上述至少兩塊絕熱板放置在上述耐火材料組件里的 最高電磁能量密度區(qū)域以外。
5. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中上述至少兩塊絕熱板中的第一塊鄰近上述功率傳遞 部件，上述至少兩塊絕熱板中的第二塊鄰近上述至少一個(gè)吸收部件。
6. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中上述間隙包括密封空氣隙。
7. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中上述間隙被配置為使來自上述至少兩塊絕熱板的熱 能耗散。
8. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中上述至少一個(gè)吸收部件包括碳化硅。
9. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，上述至少一個(gè)吸收部件包括碳化硅的一體式鑄件。
10. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中上述耐火材料組件進(jìn)一步包括被配置為接收來自 上述至少一個(gè)吸收部件的熱能的坩鍋。
11. 如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，還包括被配置為將未熔化的金屬接納到所述坩堝中的 金屬添加窗口。
12. 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中上述金屬添加窗口被配置為阻止微波能量從上述 耐火材料組件漏出。
13. 如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括被配置為允許熔化了的金屬流出上述坩堝 的出口。
14. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中上述出口被配置為阻止微波能量從上述耐火材料 組件漏出。
15. 如權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其中上述耐火材料組件進(jìn)一步包括至少一個(gè)被配置為 隔絕坩堝里的熱量的絕熱部件。
16. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中上述至少一個(gè)隔熱部件包括熔凝石英。
17. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中上述至少一個(gè)絕熱體包括下列之一 板以及纖維層 和板的組合體。
18. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中上述至少一個(gè)絕熱體被配置為產(chǎn)生用于熔化的金 屬的凝固面。
19. 一種用于熔化物質(zhì)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括熔化組件，包括耐火材料組件以及至少一個(gè)連接到該耐火材料組件的功率傳遞部件， 上述耐火材料組件包括至少一個(gè)吸收部件，該吸收部件被配置為將微波能量轉(zhuǎn)換成熱能； 以及至少一個(gè)絕熱體，被配置為允許上述微波穿透到上述至少一個(gè)吸收部件，其中，上述至 少一個(gè)絕熱體包括；至少兩塊絕熱板，它們放置在上述耐火材料組件中的最高電磁能量密度區(qū)域之外，以及在上述至少兩塊絕熱板之間的間隙。
20. —種用于熔化物質(zhì)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 微波發(fā)生器；至少一個(gè)把上述微波發(fā)生器連接到至少一個(gè)功率傳遞部件的波導(dǎo)，上述至少一個(gè)波導(dǎo) 被配置為把微波能量從上述微波發(fā)生器傳遞到耐火材料組件；熔化組件，包括該耐火材料組件以及上述至少一個(gè)連接到該耐火材料組件的功率傳遞 部件，上述耐火材料組件包括至少一個(gè)吸收部件，該吸收部件被配置為把從上述至少一個(gè) 功率傳遞部件接收的微波能量轉(zhuǎn)換成熱能，上述至少一個(gè)吸收部件包括碳化硅的一體式鑄 件；至少一個(gè)絕熱體，被配置為允許上述微波穿透到上述至少一個(gè)吸收部件，其中上述至 少一個(gè)絕熱體包括至少兩塊包括二氧化硅和氧化鋁纖維板的絕熱板，被放置在上述耐火材料組件里最高 電磁能量密度區(qū)域之外，其中，上述至少兩塊絕熱板中的第一塊鄰近上述功率傳遞部件，上 述至少兩塊絕熱板中的第二塊鄰近上述至少一個(gè)吸收部件，以及在上述至少兩塊絕熱板之間的間隙，其中該間隙包括密封空氣隙，并被配置為使來自 上述至少兩塊絕熱板的熱能耗散；坩堝，被配置為接收來自上述至少一個(gè)吸收部件的熱能，該坩堝包括被配置為把未熔 化的金屬接納到坩堝中的金屬添加窗口以及被配置為允許熔化了的金屬流出上述坩堝的 出口 ，其中，上述金屬添加窗口和出口被配置為阻止微波能量從上述耐火材料組件漏出；以 及至少一個(gè)隔熱部件，被配置為隔絕坩堝里的熱量，其中，上述至少一個(gè)隔熱部件包括多 個(gè)熔凝石英磚個(gè)體。
全文摘要
本申請可以提供一種用于熔化物質(zhì)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括微波發(fā)生器、至少一個(gè)波導(dǎo)、熔化組件以及至少一個(gè)絕熱體。所述至少一個(gè)波導(dǎo)可以將所述微波發(fā)生器連接到至少一個(gè)功率傳遞部件。該至少一個(gè)波導(dǎo)可以被配置為將微波能量從所述微波發(fā)生器傳遞到耐火材料組件。所述熔化組件可以包括所述耐火材料組件和連接到所述耐火材料組件的所述至少一個(gè)功率傳遞部件。所述耐火材料組件可以包括至少一個(gè)被配置為將從所述至少一個(gè)功率傳遞部件接收到的微波能量轉(zhuǎn)換為熱能的吸收部件。所述至少一個(gè)絕熱體可以被配置為允許微波穿透到所述至少一個(gè)吸收部件。
文檔編號H05B6/80GK101731022SQ200880020676
公開日2010年6月9日 申請日期2008年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月26日
發(fā)明者凱文·S·基爾, 威廉·J·格里戈里, 維克托·F·倫德奎斯特 申請人:南方電線公司