碱性粉体工业原料用微波烧结熔融的方法及设备技术

一种碱性粉体工业原料用微波烧结熔融的方法及设备，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。

Method and equipment of microwave sintering and melting for industrial raw materials of alkaline powder

The invention relates to a method and equipment for microwave sintering and melting of basic powder industrial raw materials, which is characterized in that: the basic powder industrial raw materials are introduced into a shaft furnace built with basic refractories or carbon containing refractories as inner walls, and move from top to bottom under the gravity; the microwave enters the furnace cavity through the furnace body through the wave guide tube, and the basic powder industrial raw materials therein are heated in the front cavity of the waveguide tube A refractory waveguide plug body with adjustable movement and transmissibility but without microwave absorption is arranged in the body, which fills the cavity in the front end of the waveguide to transmit microwave and prevent the industrial raw materials of alkaline powder from entering the waveguide; because the refractory waveguide plug body can not use the alkaline refractory material or carbon containing refractory material that absorbs micro waves, it will be slowly eroded; therefore, the refractory material is filled The plug structure of the material wave guide tube is designed as follows: a new plug body can be pushed in from the back end of the guide tube, so that the compensation structure of the movable connection can be carried out, so as to extend the overall service life of the shaft furnace.

【技术实现步骤摘要】
碱性粉体工业原料用微波烧结熔融的方法及设备
无机非金属材料烧结熔制工艺，特别是碱性粉体工业原料的微波烧结熔制。
技术介绍
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。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种碱性粉体工业原料用微波烧结熔融的方法及设备，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是本专利技术实施例之一的俯视图。图2是本专利技术实施例之一的A-A剖面图。图3是本专利技术实施例之二的俯视图。图4是本专利技术实施例之二的B-B剖面图。图5是本专利技术实施例的局部放大图C。图中1.炉体内壁，2.波导管塞体，3.波导管，4.保温层，5.炉体外壳，6.碱性粉体工业原料，7.熔体，8.微波源系统，9.筒形炉体，9a.外环炉体，9b.内环炉体，10.筒形炉腔，11.环形炉腔。具体实施方式图1、图2中，将碱性粉体工业原料6引入用碱性耐火材料或含碳耐火材料为内壁砌筑的筒形竖炉中，并在重力下自上而下运动；微波经波导管3穿过炉体进入筒形炉腔10内，对其中的碱性粉体工业原料6进行加热，在波导管3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2，它将波导管3前端内腔塞填，用以透射微波并阻止碱性粉体工业原料6进入波导管3内；由于上述耐火材料波导管塞体2不能采用吸收微波的碱性耐火材料或含碳耐火材料，因此会被碱性粉体工业原料6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3后端顶入新塞体，从而可进行活动续接的补偿结构（图中未画出），以达到延长上述筒状竖炉整体使用寿命的目的。碱性粉体工业原料6在筒形炉腔10内被微波加热熔化为熔体7，并从筒形竖炉底部流出。上述碱性粉体工业原料6为玻璃配合料或为水泥原料或为预熔渣原料。图中炉体内壁1为镁铬转、镁铝砖等碱性耐火材料，或碳化硅等含碳耐火材料。图中可透射而不吸收微波的耐火材料波导管塞体2为刚玉等氧化铝耐火材料。上述波导管3的几何截面形状为圆管或矩形管。图3、图4中，将碱性粉体工业原料6引入用碱性耐火材料或含碳耐火材料为内壁砌筑的环形竖炉中，并在重力下自上而下运动；微波经波导管3穿过炉体进入环形炉腔11内，对其中的碱性粉体工业原料6进行加热，在波导管3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2，它将波导管3前端内腔塞填，用以透射微波并阻止碱性粉体工业原料6进入波导管3内；由于上述耐火材料波导管塞体2不能采用吸收微波的碱性耐火材料或含碳耐火材料，因此会被碱性粉体工业原料6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（图中未画出），以达到延长上述环形竖炉整体使用寿命的目的。碱性粉体工业原料6在筒形炉腔10内被微波加热熔化为熔体7，并从环形竖炉底部流出。上述碱性粉体工业原料6为玻璃配合料或为水泥原料或为预熔渣原料。图中炉体内壁1为镁铬转、镁铝砖等碱性耐火材料，或碳化硅等含碳耐火材料。图中可透射而不吸收微波的耐火材料波导管塞体2为刚玉等氧化铝耐火材料。上述波导管3的几何截面形状为圆管或矩形管。图5为上述竖炉炉体的局部结构放大图，在波导管3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2，它将波导管3前端内腔塞填，用以透射微波并阻止碱性粉体工业原料6进入波导管3内；由于上述耐火材料波导管塞体2不能采用吸收微波的碱性耐火材料或含碳耐火材料，因此会被碱性粉体工业原料6所缓慢侵蚀，其寿命较短；因此将上述耐火材料波导管塞体2结构设计为：可从波导管3后端顶入新塞体，从而可进行活动续接的补偿结构（图中未画出），以达到延长上述竖炉整体使用寿命的目的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碱性粉体工业原料用微波烧结熔融的方法及设备，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。

【技术特征摘要】
1.一种碱性粉体工业原料用微波烧结熔融的方法及设备，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。2.根据权利要求1所述的一种碱性粉体工业原料用微波烧结熔融的方法及设备，其特征是：上述碱...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐林波，
申请(专利权)人：徐林波，
类型：发明
国别省市：河北,13