本公司经营微波焙烧，质量保证，欢迎咨询洽谈。连续式微波高温烧结系统设计方案一、概述微波高温煅烧主要是利用被烧材料在微波场中高速极化旋转吸收微波能量使自身温度升高达到烧结的目的。与传统的窑炉烧结相比有如下优越性：1．烧结时间比传统窑炉烧结大大缩短。2．由于加工时间的缩短，能耗成本大大降低。3．整体体积加热，升温迅速，加热均匀，质地细腻可高质量烧结功能，电子结构等多种陶瓷；磁性材料以至粉末冶金材料等。4．占地面积小，工作环境优良，易于自动控制，节省人力。由于上述明显的优点，国外自二十世纪九十年代末以来，该项新技术获得了十分迅速的发展。我们从九十年代初至今一直坚持这一新技术的研发工作，解决了微波高温陶瓷烧结技术中的系列高稳定程控微波源；整套高性能的微波传输系统；单模和大容积多模微波腔的CAD计算优选；烧结样品的温度测控技术等关键技术问题，先后为武汉工业大学、清华大学、中山大学、西南民族学院及武汉化工学院等院所研制了多套5kW/2450MHZ中试级、实验室微波烧结系统，分别用金属氧化物、陶瓷、荧光粉等多种材料的高温烧结，已取得了较好的效果。这次应贵公司的需要，研发连续生产型微波高温烧结设备，我们有信心也将尽全力做好***台生产型样机的研制，希望下一步能获得更好应用，为贵公司生产发展和工艺更新有所帮助。二、材料特性及主要技术要求1．材料是钙盐，比重1.4克/立方厘米，材料本身吸收微波性能不好。2．材料烧结温度：1100℃，保温一定时间；3．设备要求产量不小于600公斤/小时。4.设备用于连续式生产,要求稳定可靠,操作简便。三.系统总体设计方案和性能特点根据绝缘材料微波高温烧结的原理，虽然其属于吸收微波较差的材料，但是只要选择适当吸收微波优良的材料以恰当比例与之相混合也可达到高温锻烧的目的，可选择碳粉或碳化硅与材料粉末均匀混合加热，经多次的试验取得了良好的效果，以此为依据提出如下设计方案：该系统由微波功率和传输系统；多模矩形微波加热腔；微波与红外保温区段；物料输送系统；测控温系统和系统控制柜与机架等部分组成。同时按技术和产量要求，经初步核算需要220KW的微波功率，我们比较了可能实施的几个方案后，从保证性能要求，技术难度，制造和运行成本等因素考虑采用下面的优选方案：采用多管微波功率合成；多段多模矩形微波加热腔串联组合；末端加红外辐射辅助加热和保温；设计进出口两段微波***器以确保微波泄漏安全达标；设计选用金属板式输送，变频调速的传送系统；物料温度控制；整机PLC总控。其各大部分主要特点细述如下：1.微波功率源和传输系统采用0.8kW/2450MHz高性能工业用磁控管（带阳极水冷）和特别设计的微波传输激励波导，以交叉极化方式分多组向微波加热箱体分别多槽口分布式馈能（利用CAD和程序对馈口和尺寸进行优化设计），可达到***佳模式分布和优良的加热均匀性。该阳极水冷磁控管带单独专用灯丝变压器提高工作寿命及可靠性；高压变压器采用油箱冷却；整套微波源具有完善的闭锁安全保护系统,可长时间连续稳定工作；工作可靠，操作方便。2．多段多模矩形微波加热腔串联组合整个微波加热腔分为主腔和压缩段串联组合而成，每一段主腔体采用CAD技术优化微波加热箱体的设计，确保更多模式分布以改善均匀性。各段腔体采用不锈钢材料加工，具有良好防腐蚀性能，并采用双层隔热措施以提高干燥效率，改善外部工作环境；箱体输入段设计有完善的微波***段，保证大开口状态下，物料畅通又使微波泄漏完全达到***安全标准，箱体输出段设计有微波***段，使物料勿需降温尽快进入红外保温段；微波加热箱体的底面设计有物料传送盒的导轨，保证物料平滑传送；微波加热箱体的正面设置有微波炉门，便于日常清扫；微波加热箱体的后面还设置两个带风门的排湿端口以便排放烧结过程中可能排放的微量水分；微波加热箱体的顶部设置有测温端口，统一与设备控温系统相接以控制物料需要的处理温度分布。各段腔体单独加工，相互之间用标准法兰连接以方便加工，安装,调试和运输。3．微波与红外保温段保温是保证产品质量必不可少的工艺段，根据被处理物料的物理特性，系统采用15~20kW红外与15~20kW微波相结合的***佳方案，其结构与多段微波加热腔相同。保温段的长度取决于材料所需的保温时间，以保证在连续生产过程中微波升温段的传输速度与保温段的速度和保温时间相匹配。如果考虑生产方式为批量式，即在保证产量的情况下，将整个烧结过程可分为两步完成，***步在满功率状态下快速将物料升温到1100度，然后控制微波功率进行保温，直到符合要求后送出。4．物料传输系统物料传送系统采用专用陶瓷盛放盒，通过变频调速电机和减速机构带动陶瓷盛放盒在金属板带上传输移动。移动速度在0.1–0.5米/分的范围里连续可调,配合微波功率的调节稳定实现所需要的产量。陶瓷盒尺寸可根据工艺和产量要求设计定做。5．测控温系统采用多套测温探头合理分布于微波加热箱体内，采集的温度信号与程控微波源组合构成PLC自动控温系统与整机控制一起实时对物料全程温度进行监控,保证控制物料需要的处理温度分布，防止材料过温。6．系统控制柜和机架本系统设计采用电气控制柜分别对微波加热箱中的套微波源功率的显示和调控；设计PLC总控制柜对整机系统实现统一控制，其中包括物料温度的显示及调控；传送带系统参数的显示及调控，以及其它工艺参数的选择和调控等。同时还设计有：炉门开启，无料，传送速度超限，炉内和物料温度超限，缺水缺相及微波源异常等安全连锁保护系统以确保设备安全可靠运行。三、设备主要技术指标1．微波输出功率：220kW2．微波工作频率：2450MHz&plu***n;50MHz3．输入电源：380VAC&plu***n;5%，三相四线，总功耗~400KVA4．微波段开口尺寸：0.8（W）x0.06（H）m5．传送带速度：0.1~0.5m/min可调6．微波泄漏：符合GB10436-1989规定；7．物料烧结温度：1100℃8．原料处理量：不小于600kg/hr9．设备外形尺寸：~25（L）x~1.2（W）x~1.8（H）m（不含保温段）10．冷却水流量：~100L/min微波是一种电磁波。微波高温烧结、合成技术是利用微波具有的特殊波段与材料的基本细微结构耦和而产生热量，材料的介质损耗使其材料整体加热至烧结温度而实现致密化，使快速制备高质量的传统材料和新功能材料包括超微纳米粉体材料的新方法，是快速节能烧结、合成的新技术。特点：Ø加热迅速：微波加热与传统方式加热完全不同。微波加热是物体本身直接吸收微波，不需要热传导过程。即使是热传导性较差的物料，也可在极短的时间内达到所需要加热温度。Ø***节能：没有热传导和热辐射过程中的外部损耗，吸收的能量大都在发热体内部，因此热效率高，可以达到80%以上。如果对加热器采用相关的隔热配置，不仅更大的提高热效率，同时避免了环境高温，改善了劳动条件。微波加热比远红外加热节能二分之一以上。Ø安全卫生，环境污染少：微波能量是控制在由金属材料加工成的加热腔体和波导管内工作，有效的防止了微波***，无***线危害和***气体排放，无热惯性和粉尘污染。Ø穿透能力强，加热均匀：微波能量对介质可以穿透相应的深度，微波波长越长，穿透深度越深。微波使物料表里同时均匀渗透电磁波产生热能，不受物体形状限制，无论物体各部位形状如何，大都能达到均匀加热。Ø操作简便，调节灵敏，便于控制：微波加热可以通过电源输出功率的调整方便的控制加热体的温度，因此能准确实现自动控制，应用人机界面和PLC可进行加热过程和加热工艺规范的可编程控自动化控制的流水线生产。与传统的烧结工艺工件相比，用微波处理的工件具有较高的密度、硬度和强韧性。短时间烧结产生均匀的细晶粒显微波结构，内部孔隙很大，孔隙形状比传统烧结的圆，因而句有更好的延展性和韧性，适应与金属、非金属氧化物、陶瓷烧结和无机粉体的快速***烧结及合成。)