一种采用微波、电阻丝混合加热制备烧结砖的设备及方法

本发明属于烧结砖制备，涉及一种采用微波、电阻丝混合加热制备烧结砖的设备及方法。

背景技术：

1、随着基础设施建设迅猛发展，地下空间开发、房屋建筑、市政及道路工程建设产生大量渣土。工程渣土堆放不仅占用大量土地资源、造成环境污染，甚至发生渣土失稳垮塌等安全事故。因此，如何变废为宝，实现工程废弃渣土再利用，对节约资源和环境保护具有重要意义。另外，传统砖窑加热都是从外至内的，加热效率低且加热效率不均匀，以及砖窑烧砖周期长，从黏土到砖坯至最后的成品砖，一般都需要经过3天，效率低下。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术中砖窑加热效率低且加热效率不均匀的技术问题，提供一种采用微波、电阻丝混合加热制备烧结砖的设备及方法。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、第一方面，本发明提供一种采用微波、电阻丝混合加热制备烧结砖的设备，包括传送系统依次经过的渣土成块单元、快速加热系统、恒温成砖系统和冷却单元；所述快速加热系统的内壁上设置有氮化硅材料、若干组磁控管单元和若干个电阻丝；所述恒温成砖系统的内壁上设置有氮化硅材料、若干组磁控管单元和若干个电阻丝。

4、本发明进一步的改进在于：

5、所述磁控管单元包括两个矩形端口垂直的磁控管；所述磁控管和电阻丝均连接有温度控制系统；所述快速加热系统和恒温成砖系统中均设置有温度传感器。

6、所述磁控管的功率为100w-1500w；所述磁控管和电阻丝的数量设置保证功率范围为20～32kw/m2。

7、所述渣土成块单元包括破碎系统和传送系统依次经过的制块系统和干燥系统。

8、所述冷却单元包括依次连接的第一冷却系统和第二冷却系统。

9、所述制块系统、干燥系统、快速加热系统、恒温成砖系统、第一冷却系统和第二冷却系统的内壁均为耐高温电磁屏蔽材料；所述快速加热系统和恒温成砖系统的内壁材料为氧化铝保温材料。

10、所述破碎系统、制块系统、干燥系统、快速加热系统、恒温成砖系统、第一冷却系统和第二冷却系统中均设置有热量回收系统。

11、所述传送系统包括第一传送带和第二传送带；所述第一传送带的起点为所述破碎系统的出口，经过所述制块系统，其终点为所述干燥系统的入口；所述第二传送带的起点为所述干燥系统的入口，终点为所述第二冷却系统的出口。

12、所述第二传送带的材料为耐高温吸波材料。

13、第二方面，本发明提供一种使用上述的微波、电阻丝混合加热制备烧结砖的设备的方法，包括以下步骤：

14、步骤一，将工业废弃渣土放入破碎系统；

15、步骤二，传送带将从破碎系统出来的渣土输送至制块系统中，将渣土制成砖坯；

16、步骤三，所述砖坯由传送带输送至干燥系统中，使砖坯的含水量控制在3％-5％；

17、步骤四，传送带将经过干燥的砖坯输送至快速加热系统中，加热速率为45-55℃/min，加热砖坯使其温度上升至600-750℃；

18、步骤五，传送带将经过上一步骤的砖坯输送至恒温成砖系统，加热砖坯使其温度上升至800-850℃，在此温度下烧结50-70min；

19、步骤六，传送带将经过上一步骤的砖坯输送至冷却系统，对砖坯快速降温，完成烧结砖制备。

20、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

21、本发明公开了一种采用微波、电阻丝混合加热制备烧结砖的设备，通过在快速加热系统、恒温成砖系统的内壁面上均设置若干组磁控管单元和若干个电阻丝，使用微波-电阻丝混合加热，微波加热使得砖坯内部的温度可以迅速上升，电阻丝加热使得砖坯表面快速升温，从而使得砖坯温度均匀分布。由于传送系统的存在可以使得砖块在电磁场中运动，从而使砖块内部的温度场分布更加均匀。微波加热使砖坯的烧结温度更低，从而降低砖块的生产成本。本发明大大降低了砖块的生产周期，从而具有更高的效率处理工业渣土。

技术特征：

1.一种采用微波、电阻丝混合加热制备烧结砖的设备，其特征在于，包括传送系统依次经过的渣土成块单元、快速加热系统(6)、恒温成砖系统(8)和冷却单元；所述快速加热系统(6)的内壁上设置有氮化硅材料、若干组磁控管单元和若干个电阻丝；所述恒温成砖系统(8)的内壁上设置有氮化硅材料、若干组磁控管单元和若干个电阻丝。

2.根据权利要求1所述的采用微波、电阻丝混合加热制备烧结砖的设备，其特征在于，所述磁控管单元包括两个矩形端口垂直的磁控管(7)；所述磁控管(7)和电阻丝均连接有温度控制系统；所述快速加热系统(6)和恒温成砖系统(8)中均设置有温度传感器。

3.根据权利要求2所述的采用微波、电阻丝混合加热制备烧结砖的设备，其特征在于，所述磁控管(7)的功率为100w-1500w；所述磁控管(7)和电阻丝的数量设置保证功率范围为20～32kw/m2。

4.根据权利要求1所述的采用微波、电阻丝混合加热制备烧结砖的设备，其特征在于，所述渣土成块单元包括破碎系统(1)和传送系统依次经过的制块系统(3)和干燥系统(5)。

5.根据权利要求4所述的采用微波、电阻丝混合加热制备烧结砖的设备，其特征在于，所述冷却单元包括依次连接的第一冷却系统(10)和第二冷却系统(11)。

6.根据权利要求5所述的采用微波、电阻丝混合加热制备烧结砖的设备，其特征在于，所述制块系统(3)、干燥系统(5)、快速加热系统(6)、恒温成砖系统(8)、第一冷却系统(10)和第二冷却系统(11)的内壁均为耐高温电磁屏蔽材料；所述快速加热系统(6)和恒温成砖系统(8)的内壁材料为氧化铝保温材料。

7.根据权利要求5所述的采用微波、电阻丝混合加热制备烧结砖的设备，其特征在于，所述破碎系统(1)、制块系统(3)、干燥系统(5)、快速加热系统(6)、恒温成砖系统(8)、第一冷却系统(10)和第二冷却系统(11)中均设置有热量回收系统(9)。

8.根据权利要求7所述的采用微波、电阻丝混合加热制备烧结砖的设备，其特征在于，所述传送系统包括第一传送带(2)和第二传送带(4)；所述第一传送带(2)的起点为所述破碎系统(1)的出口，经过所述制块系统(3)，其终点为所述干燥系统(5)的入口；所述第二传送带(4)的起点为所述干燥系统(5)的入口，终点为所述第二冷却系统(11)的出口。

9.根据权利要求8所述的采用微波、电阻丝混合加热制备烧结砖的设备，其特征在于，所述第二传送带(4)的材料为耐高温吸波材料。

10.一种使用权利要求4-9任一项所述的微波、电阻丝混合加热制备烧结砖的设备的方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种采用微波、电阻丝混合加热制备烧结砖的设备及方法，属于烧结砖制备技术领域。包括传送系统依次经过的渣土成块单元、快速加热系统、恒温成砖系统和冷却单元；所述快速加热系统的内壁上设置有氮化硅材料和若干组磁控管单元、若干个电阻丝；所述恒温成砖系统的内壁上设置有氮化硅材料和若干组磁控管单元、若干个电阻丝。使用微波‑电阻丝混合加热，微波加热使得砖坯内部的温度可以迅速上升，电阻丝加热使得砖坯表面快速升温，从而使得砖坯温度均匀分布。由于传送系统的存在可以使得砖块在电磁场中运动，从而使砖块内部的温度场分布更加均匀。微波加热使砖坯的烧结温度更低，从而降低砖块的生产能耗。氮化硅材料的使用，可以进一步提高烧结腔温度场的均匀性，提高设备的生产效率。

技术研发人员：邵珠山,刘宏涛,耿谦,程俊夕,吴祎彤,赵冬
受保护的技术使用者：西安建筑科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27