微波管式爐是一種利用微波能量對材料進(jìn)行加熱處理的設(shè)備,廣泛應(yīng)用于燒結(jié)、煅燒、熱解、干燥等工藝。
一、微波管式爐核心系統(tǒng)組成:
1.微波發(fā)生與傳輸系統(tǒng)
微波源:
通常采用磁控管(工業(yè)級)或固態(tài)微波源,產(chǎn)生高頻微波。
功率范圍從幾百瓦到幾十千瓦,可根據(jù)需求調(diào)節(jié)。
波導(dǎo)/諧振腔:
用于傳輸和約束微波能量,確保微波均勻分布在爐膛內(nèi)。
部分設(shè)計(jì)采用多模諧振腔,增強(qiáng)微波的反射和吸收效率。
微波屏蔽:
爐體采用金屬屏蔽結(jié)構(gòu)(如不銹鋼或鋁合金),防止微波泄漏,保障操作安全。
2.爐膛與加熱系統(tǒng)
爐管:
通常由石英管、剛玉管(氧化鋁)或陶瓷管構(gòu)成,耐高溫、耐腐蝕,用于放置待處理物料。
管式設(shè)計(jì)支持連續(xù)進(jìn)料或分段加熱工藝。
保溫層:
爐膛外部包裹陶瓷纖維或莫來石等保溫材料,減少熱量散失,提高能源利用率。
氣氛控制:
可選配氣路系統(tǒng),通入惰性氣體(如Ar、N?)或反應(yīng)氣體(如O?、H?),實(shí)現(xiàn)還原、氧化或保護(hù)氣氛下的熱處理。
3.物料輸送與控制系統(tǒng)
推料機(jī)構(gòu):
用于將物料連續(xù)或間歇送入爐管,常見方式包括螺旋推料、氣動推料或輥道輸送。
溫度與時間控制:
通過PLC或觸摸屏設(shè)定加熱溫度、停留時間、輸送速度等參數(shù),實(shí)現(xiàn)自動化運(yùn)行。
冷卻系統(tǒng):
爐管出口配備風(fēng)冷或水冷裝置,快速冷卻處理后的材料,防止過度燒結(jié)或氧化。
4.排氣與凈化系統(tǒng)
排氣管道:
連接爐膛出口,排出揮發(fā)性氣體或反應(yīng)尾氣,避免污染爐內(nèi)環(huán)境。
氣體凈化:
根據(jù)工藝需求,可配備冷凝器、過濾器或吸附裝置(如活性炭、分子篩),處理酸性氣體或粉塵。
5.安全與監(jiān)控系統(tǒng)
微波泄漏檢測:
安裝微波輻射傳感器,實(shí)時監(jiān)測爐體周圍微波強(qiáng)度,超過安全閾值時自動報警并停機(jī)。
溫度監(jiān)控:
紅外測溫儀或熱電偶實(shí)時監(jiān)測物料溫度,防止過熱損壞。
壓力保護(hù):
爐膛內(nèi)設(shè)置壓力傳感器,超壓時自動排氣或切斷電源。
緊急停機(jī)按鈕:
提供物理或軟件急停功能,應(yīng)對突發(fā)故障。
二、微波管式爐輔助系統(tǒng)
1.冷卻系統(tǒng)
水冷機(jī)組:用于冷卻微波源、爐管夾套及高溫部件,防止設(shè)備過熱損壞。
風(fēng)冷系統(tǒng):通過風(fēng)扇強(qiáng)制散熱,輔助降低爐體溫度。
2.數(shù)據(jù)采集與記錄系統(tǒng)
觸摸屏或工控機(jī):實(shí)時顯示溫度、壓力、微波功率等參數(shù),并支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲與導(dǎo)出。
遠(yuǎn)程監(jiān)控:部分設(shè)備支持聯(lián)網(wǎng)功能,可通過上位機(jī)或手機(jī)APP遠(yuǎn)程監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)。
3.電氣控制系統(tǒng)
PLC控制器:協(xié)調(diào)微波源、輸送機(jī)構(gòu)、氣氛系統(tǒng)的聯(lián)動,實(shí)現(xiàn)自動化流程。
變頻器:調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,控制物料輸送速度。
繼電器與接觸器:用于切換電源、氣路閥門等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
