一种真空微波熔炼装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113483570A(43)申请公布日2021.10.08(21)申请号202110568750.9F27B14/06(2006.01)(22)申请日2021.05.25F27B14/14(2006.01)F27B14/10(2006.01)(71)申请人中国工程物理研究院应用电子学研F27D1/18(2006.01)究所F27D27/00(2010.01)地址621000四川省绵阳市游仙区919信箱1013分箱申请人中国工程物理研究院材料研究所(72)发明人闫二艳何琥刘泾源郑强林陈世韬苏斌鲍向阳杨浩聂勇陈志国黄诺慈(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人孙杰李绪亮(51)Int.Cl.F27B14/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种真空微波熔炼装置(57)摘要本发明公开了一种真空微波熔炼装置，包括炉体，其为具有容腔的卧式炉体，炉体上设置微波溃口；坩埚，其设置于容腔内并与炉体不直接接触，用于金属熔炼；真空系统，其与容腔连通，用于将容腔抽真空；波源，其通过波导与微波溃口连接，用于向容腔输送微波；搅拌桨，其设置于容腔内，用于改变容腔内的电磁场分布；冷却管道，其设置于炉体上。采用本发明的一种真空微波熔炼装置，实现单微波源、大工作区域、高真空和电磁场空间分布统计均匀，保证加热均匀避免局部过热。CN113483570ACN113483570A权利要求书1/1页1.一种真空微波熔炼装置，其特征在于：包括炉体(1)，其为具有容腔(1a)的卧式炉体(1)，炉体(1)上设置微波溃口；坩埚(2)，其设置于容腔(1a)内并与炉体(1)不直接接触，用于金属熔炼；真空系统(3)，其与容腔(1a)连通，用于将容腔(1a)抽真空；波源(4)，其通过波导(41)与微波溃口连接，用于向容腔(1a)输送微波；搅拌桨(5)，其设置于容腔(1a)内，用于改变容腔(1a)内的电磁场分布；冷却管道(6)，其设置于炉体(1)上。2.如权利要求1所述的真空微波熔炼装置，其特征在于：所述波源(4)连接环形器(43)，环形器(43)的传输端口连接波导(41)，环形器(43)的反射端口连接吸收负载(44)。3.如权利要求1所述的真空微波熔炼装置，其特征在于：所述微波溃口连接圆形波导(41)。4.如权利要求1所述的真空微波熔炼装置，其特征在于：所述波导(41)通过功分器(42)与微波溃口连通，使微波分为多路进入炉体(1)。5.如权利要求1所述的真空微波熔炼装置，其特征在于：所述微波溃口正对搅拌桨(5)。6.如权利要求1所述的真空微波熔炼装置，其特征在于：所述容腔(1a)内至少设置一个坩埚(2)。7.如权利要求1所述的真空微波熔炼装置，其特征在于：所述坩埚(2)为碳化硅坩埚(2)，坩埚(2)外设置保温层(22)。8.如权利要求1所述的真空微波熔炼装置，其特征在于：所述容腔(1a)内设置支撑架(11)，支撑架(11)上设置隔热板(21)，所述坩埚(2)设置于隔热板(21)上。9.如权利要求1所述的真空微波熔炼装置，其特征在于：所述炉体(1)设置与其铰接的舱门，舱门上设置观察窗和把手，舱门通过舱门法兰与炉体(1)连接。10.如权利要求1所述的真空微波熔炼装置，其特征在于：所述容腔(1a)的直径Φ>1000mm，炉体(1)长度≥1000mm。2CN113483570A说明书1/4页一种真空微波熔炼装置技术领域[0001]本发明涉及一种真空微波熔炼装置，属于微波金属熔炼技术领域。背景技术[0002]传统的金属熔炼方式，比如电弧熔炼、感应熔炼等，设备在运行时消耗大量的能量，熔炼过程中会发生材料和能源浪费，并存在安全风险性问题。为克服传统熔炼的缺点，一些先进的熔炼技术，如电子束熔炼、红外线熔炼、等离子熔炼、微波熔炼等被不断的研发出来，其中微波加热以加热速度快、工艺时间短、能耗低、对环境危害小等优点引起了人们的广泛关注。微波技术作为一种清洁环保的加热方式，在金属熔炼领域具有潜在的工程应用价值。目前，采用的微波工业应用设备的炉体设计多采用谐振腔理论设计，谐振腔理论设计的炉体中的电磁场空间分布与微波频率强相关，炉体尺寸受微波波长限制，且炉体结构确定后其电磁场空间分布即确定，容易在工质中出现“过热点”，影响熔炼效果。发明内容[0003]本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种真空微波熔炼装置，本发明实现单微波源、大工作区域、高真空和电磁场空间分布统计均匀，保证加热均匀避免局部过热。[0004]本发明采用的技术方案如下：[0005]一种真空微波熔炼装置，包括炉体，其为具有容腔的卧式炉体，炉体上设置微波溃口；[0006]坩埚，其设置于容腔内并与炉体不直接