微波能高温气氛热处理炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103194578A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103194578103194578A(43)申请公布日2013.07.10(21)申请号201310136585.5(22)申请日2013.04.19(71)申请人申偲伯地址300072天津市南开区卫津路92号天津大学青年教师公寓(72)发明人申玉田申偲伯徐艳姬赵金跃王玺龙张猛李强(51)Int.Cl.C21D1/74(2006.01)C21D11/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称微波能高温气氛热处理炉(57)摘要本发明公开了一种微波能高温气氛热处理炉，属于微波加热技术领域。本发明的微波能高温气氛热处理炉主要由炉体、绕线装置、微波发生与控制系统、温度测量与控制系统组成，其中炉体从外至内由封闭微波的长方体状金属腔体、硅酸铝陶瓷纤维毯保温层、硅酸铝或氧化铝陶瓷纤维板、SiC吸波发热层、SiC粉和高温合金管组成。具有上述结构特征的微波能高温气氛热处理炉升温速度快，生产效率高，节能效果极为显著，可用作各种金属或合金丝的热处理炉，具有巨大的推广应用价值和商业价值。CN103194578ACN10394578ACN103194578A权利要求书1/1页1.一种微波能高温气氛热处理炉，其特征在于，它由炉体、绕线装置、微波发生与控制系统、温度测量与控制系统组成。2.根据权利要求1所述的微波能高温气氛热处理炉，其特征在于，所述的炉体从外至内由封闭微波的长方体状金属腔体、硅酸铝陶瓷纤维毯保温层、硅酸铝或氧化铝陶瓷纤维板、SiC吸波发热层、SiC粉和高温合金管组成；其中，硅酸铝或氧化铝陶瓷纤维板制作成长方体状的腔体结构作为加热室，该加热室腔体内表面喷涂SiC粉作为吸波发热层，高温合金管沿炉体长度方向贯穿整个炉体及加热室，高温合金管在加热室内的部分包埋在SiC粉中。3.根据权利要求1和2所述的微波能高温气氛热处理炉，其特征在于，其加热原理是：陶瓷纤维板内表面的SiC吸波发热层和包埋高温合金管的SiC粉均吸收微波而自身发热升温，其中SiC吸波发热层吸收微波发热后确保整个加热室均与加热，包埋高温合金管的SiC粉吸收微波发热后通过热传递使高温合金管在0.5h～2h内升温至600℃～1250℃。4.根据权利要求1和2所述的微波能高温气氛热处理炉，其特征在于，所述的加热室由多个连续的独立控温的加热区组成，加热区的分隔方法是沿加热室的长度方向每隔50cm用高温合金隔板分隔成一个独立的加热区。5.根据权利要求1和3所述的微波能高温气氛热处理炉，其特征在于，所述的高温合金隔板与封闭微波的金属腔体紧密连接，确保每个加热区形成一个独立的微波场；高温合金隔板位于加热室外、保温层内的部分冲孔以减少散热，孔径小于6mm。2CN103194578A说明书1/4页微波能高温气氛热处理炉技术领域[0001]本发明属于微波加热技术领域，具体是涉及一种微波能高温气氛热处理炉。背景技术[0002]目前，金属或合金丝热处理用的高温气氛热处理炉普遍采用传统的电加热，此类热处理炉的缺点是：[0003](1)升温速度慢，生产效率低：升温至工作温度(一般是1150℃)大约需要8h。[0004](2)加热室体积大，热量损失多。[0005](3)加热元器件更换不便，维修和更换需要停止生产。[0006](4)能耗高。[0007]微波能作为一种新型的节能环保的加热方式，被誉为“人类的第二团火焰”，已经越来越多的应用于加热领域。目前比较成熟的工业应用包括：干燥脱水、灭菌、硫化、烧结等，比较成熟的实验室应用包括：微波马弗炉、微波消解仪、微波灰化炉、微波化学反应器等，当然最为典型的民用产品是家用微波炉。实际加热应用的微波通常是频率为915MHz和2450MHz的电磁波。微波加热的简单原理是其交变电磁场的极化作用使材料内部的自由电荷重新排布及偶极子的反复调旋，从而产生强大的振动和摩擦，在这一微观过程中交变电磁场的能量转化为介质内的热能，导致介质温度升高，因此微波加热是介质材料自身损耗电磁场能量而发热，本质上属于内加热方式。微波加热显著不同于常规的电加热方式，具有如下优点：(1)属于内加热，具有不接触性；(2)加热速度快；(3)加热效率高，可显著节能；(4)可选择性的加热物料；(5)热惯性小；(6)对化学反应具有催化作用。[0008]目前，高温微波加热技术尚不成熟，工业规模的微波能高温应用也仅限于很少量的微波烧结，但是高温微波加热技术的开发及相关设备的制造是推进微波能广泛应用的重中之重。人们一般认为微波能的应用领域只能是那些能够有效吸收微波而发热的材料加热领域，例如：通常认为金属与合金类材料的加热不能利用微波能。SiC