CN1450330A - 微波焙烧炉和微波焙烧方法 - Google Patents

Abstract

一种微波焙烧炉，包括微波加热装置和一炉腔，该炉腔用于放置含有有机粘结剂的被焙烧物质。利用一载气引入管引入一载气，所述载气含有氧气，所含氧气的浓度低于空气中所含氧气的浓度，以便抑制被焙烧物质中所含的有机粘结剂的燃烧。

Description

微波焙烧炉和微波焙烧方法

技术领域

本发明涉及一种利用微波对诸如含有有机粘结剂的陶瓷材料等被焙烧物质进行辐射的微波焙烧炉(microwave firing furnace)，本发明还涉及一种微波焙烧方法。

背景技术

一种对含有有机粘结剂的被焙烧物质进行焙烧的方法，包括：脱蜡步骤，用于除去被焙烧物质中所含的有机粘结剂；以及随后的焙烧步骤，用于对被焙烧物质进行加热，以便随着温度的升高而对被焙烧物质进行烧结。利用一载气来运载从被焙烧物质中产生的有机粘结剂的气化物质，并且需要用该载气来完成把有机粘结剂从被焙烧物质中除去的脱蜡步骤，但是，在后面的烧结步骤中通常不利用该载气。

作为餐具和瓷砖中所用的普通陶瓷材料，粘土被利用，以便提高可加工性。在这种陶瓷材料中，例如在用于使被焙烧物质具有高性能的精细陶瓷中，在许多情况下都利用有机粘结剂，而不是利用粘土来提高可加工性。在这种情况下，随着加热的进行，被烧结的材料中所含的有机粘结剂通常被分解成碳、碳化物和气化物质。碳化物保留在被焙烧材料内部，但是，气化物质则被蒸发和燃烧。当被焙烧材料中存在低温部分时，气化物质可部分地在被焙烧材料的表面上凝固。

随着焙烧温度的升高，被凝固在被焙烧物质表面上的物质、残留在被焙烧物质中的碳和碳化物就会燃烧掉，于是就可完成把粘结剂除去或脱蜡功能。有机粘合剂通常在约170℃开始分解，并且通常在约450℃结束分解。碳化物通常在约450℃开始燃烧，并且通常在约600℃结束燃烧。

有机粘结剂有助于提高可加工性，但是由于有机粘结剂会在加热时会分解成碳、碳化物和气化物质，因此将产生下面所描述的缺陷。

1.有机粘结剂分解形成的气体燃烧。在这种情况下，被燃烧部分的温度升高，从而在被焙烧物质中的局部造成很大的温度差。于是，将产生使被焙烧物质发生诸如开裂和变形等问题。

2.通过有机粘结剂的分解所形成的气体凝固在被焙烧物质的表面上，其构成在被焙烧物质中产生裂缝和发生变形的原因。

3.残留在被焙烧物质中的碳和碳化物会发生燃烧，从而使得被燃烧部分中的温度局部升高，这就会在被焙烧物质中造成很大的温度差，从而会在被焙烧物质中形成一些裂缝以及发生变形。

为了克服上面所提到的缺陷，可以采用下面的一些对策。

1.与采用其它加热***相比，当被焙烧物质由微波进行辐射从而使被焙烧物质被加热时，被焙烧物质内部的温度通常比被焙烧物质外周表面的温度易于升高。因此，在形成炉腔的炉壁中，对容纳着被焙烧物质并构成最内壁的耐火材料进行选择，使得这些耐火材料所具有的微波吸收系数等于或大于被焙烧物质的微波吸收系数。利用从容纳着被焙烧物质并构成最内壁的耐火材料中辐射出的热量来对被焙烧物质进行加热，从而可以减小被焙烧物质的内部和表面之间的温度差。

然而，在用于除去有机粘合剂的整个温度区域上，要完全消除被焙烧物质中的温度差，仅采用这种对策是不够的。

2.根据把载气引入焙烧炉中的炉腔内的方法，炉腔内的被焙烧物质在容易与载气接触的部分会被冷却，从而在被焙烧物质中形成很大的温度差。因此，已经提出了一种方法，根据这种方法，在载气被加热到具有与炉腔内的温度相同的温度之后，把载气引入到炉内。根据这种方法，通过有机粘结剂的分解所形成的气体与载气一起被输出到炉外，以便解决有机粘结剂分解所形成的气体会凝固在被焙烧物质的表面上的问题。然而，当载气为空气(以体积比计氧气浓度约为21％)时，被焙烧物质中容易与空气相接触的部分更易燃烧，这就造成这样的麻烦，即，在被焙烧物质的内部和表面之间的温差会增大。

此外，当载气是诸如氮气等惰性气体时，残留在被焙烧物质中的碳和碳化物不能充分燃烧，从而不能通过燃烧来将这些碳和碳化物除去。因此，在除去有机粘结剂的步骤(脱蜡步骤)之后的烧结步骤中，碳和碳化物发生燃烧，从而使温度迅速升高，这样就使得在很重要的步骤即焙烧步骤中难以对温度进行充分的控制，这也是造成在被焙烧物质中会产生一些裂缝以及发生变形的原因。

为了消除上述缺陷，在把有机粘结剂从被烧结的物质中除去的脱蜡步骤中，必须以缓慢的速度来升高温度。这样所造成的结果是，势必不能充分利用微波焙烧炉的快速升温的优点，并且需要用很长时间把有机粘结剂从被烧结物质中除去。

当在被焙烧物质中容易产生温度差时，以及当具有很大表面积和很大表观容积的蜂窝形材料(例如，排气净化催化剂的蜂窝催化剂基体)被焙烧时，或当许多薄板状的材料所堆成的堆垛被焙烧时，上述趋势尤其会显著地发生。

发明内容

本发明是考虑到上面所提到的情况而完成的，因此，本发明的目的是提供一种微波焙烧炉，该微波焙烧炉可抑制流入微波焙烧炉内的载气中的氧气浓度，可抑制微波焙烧炉中的氧气浓度，可抑制来自于有机粘结剂中的碳和碳化物的燃烧，从而可有利地缩短将有机粘结剂从被焙烧物质中除去的脱蜡步骤的时间。本发明的目的还在于提供一种微波焙烧方法。

一种根据本发明的微波焙烧炉，它包括微波加热装置和一炉腔，所述炉腔用于容纳含有有机粘结剂的被焙烧物质。此外，该微波焙烧炉还具有用于引入含有氧气的载气的载气引入管，其中载气中所含氧气的浓度低于空气中的氧气浓度，以便抑制所述有机粘结剂的燃烧。

一种根据本发明的微波焙烧方法，其中，将含有有机粘结剂的被焙烧物质放置在微波焙烧炉的一炉腔内，并使被焙烧物质燃烧，同时在一温度范围内把含有氧气的载气引入到所述炉腔内，其中载气所含氧气浓度低于空气中的氧气浓度，在所述温度范围内，至少使有机粘结剂燃烧掉或被除去。

载气含有氧气，从而允许来自有机粘结剂中的碳和碳化物发生燃烧。然而，载气所含的氧气的浓度低于空气中的氧气浓度，从而在脱蜡步骤中能抑制来自于有机粘结剂中的碳和碳化物的燃烧，这与只采用空气作为载气的情况形成鲜明的对比。这样，就可以在除去有机粘结剂的步骤之后进行的一个重要的烧结步骤中，抑制碳和碳化物的燃烧，从而抑制在被焙烧物质中发生局部温度急剧升高的现象。因此，本发明可以有利地控制在焙烧步骤中的温度，从而便能抑制在被焙烧物质中产生裂缝以及变形。

也就是说，当载气含有高浓度的氧气时，残留在被焙烧物质中的碳和碳化物发生剧烈燃烧，这会使温度急剧升高。因此，根据本发明，所用的载气含有低浓度的氧气，从而能在被焙烧物质中发生快速燃烧的部分对燃烧反应进行抑制，以便减小在被燃烧物质中所产生的温度差。

通过下面结合附图对本发明的一些优选实施例的描述，可以更全面地理解本发明。

附图简述

在附图中：

图1是描述根据本发明一个实施例的微波焙烧炉的结构的示意图；

图2是描述根据本发明另一个实施例的微波焙烧炉的结构的示意图；

图3是被焙烧物质的立体示意图。

具体实施方式

根据本发明，一载气引入管把载气吸入到炉腔内，所述载气含有氧气，所含的氧气的浓度小于空气中的氧气浓度，以便抑制有机粘结剂的燃烧。这样，就能在把有机粘结剂的挥发性组分从被焙烧物质输送到炉外时抑制有机粘结剂中的碳和碳化物的燃烧。因此，根据本发明，提供了一种气体输送装置，该气体输送装置用于把载气输送到载气引入管内，所述载气含有氧气，所含的氧气的浓度小于空气中氧气的浓度，以便抑制有机粘结剂的燃烧。所述这种气体输送装置包括：用于把含氧气体例如空气输送到载气引入管内的氧气输送装置；用于把不含氧或含有低浓度氧的气体(氩气、氮气或富氮气体)输送到载气引入管内的输送装置。

根据本发明，提供了一种加热装置，这种加热装置用于在一区域中把载气加热到某一温度，在所述区域中，至少使有机粘结剂分解或将有机粘结剂除去。对这种加热装置***没有特别的限制，也可以采用电加热器或燃烧器。燃烧器可以与载气引入管分开，也可以与载气引入管相结合。

根据本发明，提供了一种用于在载气与焙烧物质在炉腔内相接触之前对载气进行加热的加热装置。这种加热装置可以是上面所描述的电加热器或燃烧器。载气引入管也可以被构造成用作一燃烧器，以便把正在燃烧的载气引入到炉腔内。

根据本发明，以体积比来算，载气中的氧气浓度被设定为从0.5～16％，尤其为2～16％。当氧气浓度太低时，碳和碳化物的燃烧速度很慢。当氧气浓度太高时，碳和碳化物会迅速燃烧，以致于使得正在被焙烧的物质中局部温度升高。考虑到上述几点情况，期望载气中的氧气浓度以体积比计为2～16％，也可以根据需要，把载气中的氧气浓度以体积比计设定为2～10％，3～15％，4～14％.

根据本发明，伴随着把有机粘结剂从被焙烧的物质中除去的脱蜡步骤的进行，载气中的氧气浓度可以发生变化。具体地说，随着把有机粘结剂从被焙烧物质中除去的脱蜡步骤的进行，载气中的氧气浓度可以被下降。在这里，如果被焙烧的物质具有微弱的结构，那么，碳和碳化物的燃烧速度就会降低，从而使被焙烧物质低速收缩，这样就提高了安全性，并可防止产生裂缝和变形。

与上面的情况相反的是，随着把有机粘结剂从被焙烧物质中除去的脱蜡步骤的进展，载气中的氧气浓度也可以增大。在这种情况下，氧气浓度能被增大这样的量，即，该量是由于在被焙烧物质中的燃烧组分的减小而导致的被焙烧物质的热负荷的减小量。这就增大了温度升高速度，从而可以缩短总体加热时间，这一点是非常有利的。

根据本发明，提供了一种控制装置，例如控制阀，用于可变地控制载气中的氧气浓度。该控制装置可以是这样一种***，即这种***用于至少控制把含氧气体如空气输送到载气引入管的含氧气体输送装置的每单位时间的输送流量，或把不含氧或含有低浓度氧的气体(氩气、氮气或富氮气体)输送到载气引入管内的输送装置的每单位时间的输送流量。图3示出了被焙烧物质，该物质是排气净化催化剂的催化剂基体，它具有大量的微孔3x，并具有很大的表面积。被焙烧物质并不局限于这种催化剂基体，它可以是任何的其它物质。

下面将参照图1具体地描述本发明的一个实施例，在图1中示出了一焙烧炉。一炉壳1包括：双层结构的不锈钢板1b，1c；一耐火绝热材料1a，其被设置在所述双层结构的不锈钢板1b和1c之间。在焙烧炉的侧表面内设置一门(图中未示出)，从而使被焙烧物质3能被放入到炉腔4内，也能把被焙烧物质3从炉腔4中取出。所述炉腔4是焙烧腔，它被设置在炉壳1的中部。把炉腔4分开的绝热元件2是由具有低微波吸收系数的炉体材料制成的。绝热元件2被设置在耐火材料100上。耐火材料100被放置在炉壳1的底部1n上，并由具有低微波吸收系数的材料(多孔铝)制成。

在炉壳1和炉腔4的侧壁之间的空间4a内设置一些扩散风扇5，这些扩散风扇5用作扩散装置。扩散风扇5的轴6穿过炉壳1。

空间4a设有波导件9，该波导件9从安装在炉外部的微波振动器8延伸。波导件9用于放射微波。利用穿过炉腔4的具有低微波吸收系数的绝热元件2的微波对被焙烧物质3进行照射。

绝热元件2形成炉腔4，并具有较小的微波吸收系数，该绝热元件2被制成多层结构，其中这些层由具有耐火性能的材料构成，所述耐火性能向着内侧增大。绝热材料的最内层2c由微波吸收系数等于或大于被焙烧物质3的微波吸收系数的耐火材料(内衬材料)制成。

一个或多个被焙烧物质3被放置在炉腔4内的耐火架11上，这些耐火架11用作保持装置。炉壳1的顶部1m设有一排气口12，该排气口12与炉壳1的外部相连通。炉壳1的底部1n设有多个载气管14，这些载气引入管14与炉壳1的外部连通。这些载气引入管14的端部与炉腔4连通。为了控制炉腔4内的温度，根据设置在炉腔4内的一温度传感器(图中未示出)所监测到的温度，由一控制器来对测量值和设定值进行对比，以根据偏差信号来控制微波振动器8的微波输出，从而控制由波导件9所发射的微波的热量输出。微波振动器8和波导件9组成微波加热装置。

参照图1，载气引入管14被设置在炉壳1的底部。用于把载气引入到载气引入管14内的一引入通道17包括：输送装置19，该输送装置19具有用于输送含氧气体的一含氧气体引入通道18；输送装置22，该输送装置22具有用于输送惰性气体(氮气、氩气)的一惰性气体引入通道21。含氧气体引入通道18设有一控制阀23，在控制阀23的下游设置一流量计18x，以便监测流经含氧气体引入通道18的含氧气体(空气等)的流量。惰性气体引入通道21未设置控制阀，但是设有流量计21x，用于监测流经惰性气体引入通道21的惰性气体的流量。

在引入通道17中，来自含氧气体引入通道18的含氧气体(空气等)和来自惰性气体引入通道18的惰性气体在一汇合部17a汇合在一起，并通过一汇流通道17b流入载气引入管14。设置一氧气流量计30(用于测量载气中的氧气浓度的装置)，用于对流经汇流通道17b的载气中的氧气浓度进行采样；设置一加热器31(加热装置)，用于对流经汇流通道17b的载气进行加热；设置一温度传感器32(用于监测载气温度的装置)，用于监测流经汇流通道17b的载气的温度。

对载气中的氧气浓度进行控制：

利用氧气流量计30对流经汇流通道17b的载气进行采样。也就是说，利用氧气流量计30对流经汇流通道17b的载气的氧气浓度进行测量。利用一氧气控制器33对设定的氧气浓度和测得的氧气浓度进行比较，根据偏差信号来对含氧气体通道18中的控制阀23进行操作。因此，控制阀23作为控制装置对载气中的氧气浓度进行改变。也就是说，当流经汇流通道17b的载气中的氧气浓度低于一目标浓度时，控制阀23就增大打开度，以便增大流入炉腔4内的载气中的氧气浓度。当流经汇流通道17b的载气中的氧气浓度高于目标浓度时，控制阀23就减小打开度或关闭控制阀23，以便减小流入炉腔4内的载气中的氧气浓度。于是，通过载气引入管14被吹入炉腔4内的载气中的氧气浓度被保持在一个恒定不变的值或位于一预定范围之内。

对载气的温度进行控制：

温度传感器32对流经汇流通道17b的载气的温度进行测量。温度控制器34对流经汇流通道17b的载气的测得的温度和设定的温度进行对比，并根据偏差信号，通过一反相器(inverter)控制加热器31的热量输出。

当流经汇流通道17b的载气的温度低于一目标温度时，加热器31的热量输出就增大，以便升高载气的温度。另一方面，当流经汇流通道17b的载气的温度高于目标温度时，加热器31的热量输出就减小或关闭，以便降低载气的温度。因此，从载气引入通道14吹入炉腔14内的载气的温度被保持在一固定不变的值或位于一预定范围之内。

为了使载气的温度与炉腔4内的温度保持相同，可以使用于控制炉内温度的控制器(图中未示出)的设定值等于或接近于温度控制器34的设定值。当在载气到达炉腔4之前温度大大下降时，考虑到载气温度的降低，可以把差数(margin)施加到温度控制器34的设定值上。

载气中的氧气浓度随着被焙烧物质3中所含有机粘结剂的量、被焙烧物质3的尺寸大小、被焙烧物质3的热性能的不同而不同，并且可以根据条件被适当地改变。也就是说，载气中的氧气浓度可以在一个范围内变化，例如在按体积比计的2％～16％的范围内变化。

根据该实施例，从前面的描述中可以知道，载气含有氧气，从而允许有机粘结剂中的碳和碳化物燃烧。然而，载气所含氧气的浓度低于空气中的氧气浓度，从而能抑制来源于有机粘结剂中的碳和碳化物的燃烧，这与当只采用空气作为载气时的情况形成鲜明的对比。也就是说，在脱蜡步骤中，来源于有机粘结剂的碳和碳化物会进行燃烧，且不会在被焙烧物质3中造成局部温度急剧升高。因此，可以缩短用于从被焙烧物质3中除去有机粘结剂的脱蜡步骤的时间。

在图1所示的实施例中，惰性气体引入通道21未设有控制阀。在该实施例中，每单位时间流入含氧气体引入通道18的含氧气体的流量由控制阀23控制，从而使流入载气内的惰性气体的流量保持固定不变或位于一预定区域内。但是，本发明决不局限于此。也就是说，每单位时间流经含氧气体引入通道18的含氧气体的流量可被设定成固定不变或位于一预定范围内，并且，惰性气体引入通道21可设一控制阀，以便可变地控制单位时间内流经惰性气体引入通道21的惰性气体的流量，图中未表示出该控制阀。

当流量的绝对数量很重要时，含氧气体引入通道18和惰性气体引入通道21都设有控制阀23，以便可变地控制每单位时间流经含氧气体引入通道18的含氧气体(空气等)的流量，以及可变地控制每单位时间流经惰性气体引入通道21的惰性气体的流量。

当采用含有预定浓度氧气的气体时，就无需控制氧气的浓度，而是只对含氧气体引入通道18进行控制，以便使含氧气体以一抑制性浓度流动。

试验：

已经利用图1所示的微波焙烧炉进行了试验。在该试验中，被焙烧物质3在1400℃的温度下被烧结。然而，在直到700℃的焙烧步骤中能监测到被焙烧物质3产生诸如裂缝和变形等缺陷。因此，在该试验中，加热进行到700℃。

在该试验中，利用了图1所示的微波焙烧炉。构成炉腔4的绝热材料的最内层2c被覆盖在炉腔表面上，并且具有含碳化硅的涂层材料。在该试验中，被焙烧物质3是蜂窝状的堇青石，其直径为103mm，高度为130mm，蜂房间距为0.85mm，蜂房厚度为0.06mm。被焙烧物质3被用作排气净化催化剂的陶瓷催化剂基体。

在该试验中，空气和氮气的混合气体被用作载气，该载气中的氧气浓度在0.5％～16％范围内变化。即使当载气中的氧气浓度超过16％时也进行了试验。温度被加热到等于炉内的温度的空气随时被引入炉腔4内。在该个试验中，温度从正常温度线性上升到700℃。表1表示出了当载气中的氧气浓度变化时的试验结果。表1：

	载气中的氧气浓度(％)	加热到700℃而不产生缺陷的加热时间(小时)	物质中的碳
				①	0.5～2	8	微量    ○
②	2～4	4	没有    ◎
				③	4～6	3	没有    ◎
④	8～10	4.5	没有    ◎
				⑤	14～16	6.5	没有    ◎

如表1所示，当以体积比计在载气中的氧气浓度从0.5至小于2％时、在载气中的氧气浓度从2至小于4％时、在载气中的氧气浓度从4至小于6％时、在载气中的氧气浓度从8至小于10％时、在载气中的氧气浓度从14至小于16％时的任何情况下，脱蜡步骤都是很有利的。然而，当载气中的氧气浓度小于2％时，试验结果良好，但是发现在被焙烧物质3中在某种程度上具有碳，于是需要花时间来除去这些碳，这样就延长了除去粘结剂所需的时间。当载气中的氧气浓度超过16％时，就产生了与当氧气浓度为2～16％时的情况相对比的情况，并且没有产生显著的效果。

当以体积比计载气中的氧气浓度从0.5至小于2％时，如表1所示，如果加热时间被选为8小时，那么在被焙烧物质中未产生缺陷。当以体积比计载气中的氧气浓度为2至4％时，如果加热时间被选为4小时，那么在被焙烧物质中未产生缺陷。当以体积比计载气中的氧气浓度为4至6％时，如果加热时间被选为3小时，那么在被焙烧物质中未产生缺陷。当以体积比计载气中的氧气浓度为8至10％时，如果加热时间被选为4.5小时，那么在被焙烧物质中未产生缺陷。当以体积比计载气中的氧气浓度为14至16％时，如果加热时间被选为6.5小时，那么在被焙烧物质中未产生缺陷。考虑到上述试验结果，理想的是，以体积比计载气中的氧气浓度为2～16％，以便抑制在被焙烧物质中产生缺陷，并且还可缩短加热时间。尤其是，可以这么说，理想的是使载气中的氧气浓度为2～10％。

当诸如铝基体的薄板以堆叠方式被焙烧时，根据厚度(堆叠状态)来选用载气中的氧气浓度。当堆叠有5块板时，如果载气中的氧气浓度为12～16％，那么能获得最好的技术效果。当堆叠一些板时，被焙烧物质中所含的粘结剂的量随着堆叠厚度的增大而增大。因此，可以认为，通过减小载气中的氧气浓度，就能有效地抑制粘结剂的过快的分解速度。当堆叠有10块板时，如果载气中氧气浓度约为4～6％，那么就能获得最好的效果。

对比例子：

在该对比例子中，利用了图1所示的微波焙烧炉，构成炉腔4的绝热材料的最内层2c被覆盖在炉腔表面上，并且具有含碳化硅的涂层材料。此外，在该对比例子中，利用空气(所含氧气浓度以体积比计约为21％)作为载气，并始终把空气引入炉内，并被加热到温度等于炉内温度。被焙烧物质3与上面的试验中所用的物质相同。温度以与所述试验相同的速率被升高。焙烧时间从15小时被连续地缩短。

表2中表示出了该对比例子的试验结果。也就是说，当在脱蜡步骤中加热时间为15小时和12小时，产生裂缝的比率为0％，因此，在被焙烧物质中未产生裂缝，也未发生变形。然而，在该对比例子中，当加热时间小于12小时时，在蜂窝基体的上表面或下表面中产生一些小裂缝。例如，当加热时间为10小时时，裂缝比率增大到2％，因此在蜂窝基体的上表面或下表面中产生一些小裂缝。

从前面的描述中可以知道，迄今为止，需要长时间地对有机粘结剂进行处理。但是，在本发明能大大地缩短对有机粘结剂的处理时间。

在除去有机粘结剂的脱蜡步骤中，氧气的浓度无需总保持固定不变，而是该氧气浓度可以被连续地变化到优选的氧气浓度，以便满足有机粘结剂的性能要求。

  表2

对比例子
					载气中的氧气浓度(％)	加热到700℃而未产生缺陷所需的时间(小时)	裂缝发生率(％)
①	21	15	0
				②	21	12	0
③	21	10	2

在图1所示的例子中，虽然电加热器31被用作加热装置，以便对载气进行加热。但是，本发明决不局限于此，本发明也可以采用一燃烧器***。

图2中所示的例子中，其构成方式基本上与上面的例子相同。在该例子中，用于把载气引入到载气引入管14内的引入通道也包括：输送装置19，该输送装置19具有用于输送含氧气体(空气等)的含氧气体引入通道18；输送装置22，该输送装置22具有用于输送惰性气体(氮气、氩气)的惰性气体引入通道21；输送装置50，该输送装置50具有用于输送燃料气体(例如液化石油气体)的燃料气体引入通道50。

燃料气体并不局限于液化石油气体，其它任何燃料气体都可以被使用。燃料气体引入通道50设有一打开/关闭控制阀52，该控制阀52是一电磁阀，并具有零位控制器53。

含氧气体引入通道18设有一控制阀23，用于改变每单位时间的含氧气体(例如含氧气体，空气)的流量。在控制阀23的下游设置一流量计18x，以便监测流经含氧气体引入通道18的含氧气体的流量。

惰性气体引入通道21设有一控制阀24，该控制阀24用作控制装置，以便改变每单位时间的惰性气体的流量。

根据图2所示的实施例，燃烧器用作对载气进行加热的加热装置，该燃烧器成整体地设有载气引入管14。

流经含氧气体引入通道18的含氧气体和来自燃料气体引入通道50的燃料气体通过一混合器41被混合在一起，以便形成混合气体。该混合气体流入载气引入管14内，该载气引入管14也用作一燃烧器，该混合气体在载气引入管14的燃烧器部分中进行燃烧。惰性气体引入通道21中的惰性气体被引入到也用作燃烧器的载气引入管14内，而且该惰性气体用作载气，并与燃烧火焰或与燃烧气体一起被从载气引入管14输送到炉腔4内。

参照图2，用耐热金属网制成的屏蔽网101被设置在载气引入管14中，以便抑制微波穿入载气引入管14内。此外，在载气引入管14内设置一温度传感器60，用于测量载气的温度。由温度传感器60监测吹入到炉腔4内的载气的温度，并把一监测信号输入到载气温度控制器61。载气温度控制器61控制着控制阀23，以便调节混合气体中的空气量。

在载气引入管14的端部附近设置一采样管63，以便对从载气引入管14被吹入到炉腔4内的载气进行采样。利用氧测量计30来测量由采样管63所采样的载气中的氧气浓度。当从载气引入管14的端部吹出的载气中的氧气浓度低于设定值时，载气氧气控制器66就进行工作，以便关闭控制阀24或减小惰性气体引入通道21中的控制阀24的打开度，从而相应地减小每单位时间被供给到载气引入管14的惰性气体的流量，于是便相应地增大载气中的氧气浓度，以便达到所设定的氧浓度。

另一方面，当由氧气测量计30测得的载气中的氧气浓度高于设定值时，载气氧气控制器66就进行工作，以便增大惰性气体引入通道21中的控制阀24的打开度，从而相应地增大每单位时间供应到载气引入管14的惰性气体的流量，于是便相应地减小载气中的氧气浓度，从而达到所设定的氧气浓度。

参照图2，设置了一气体温度传感器68，用于测量炉腔4内的气体温度。由该气体温度传感器68所测得的信号输入到焙烧炉温度控制器69，使该焙烧炉温度控制器69进行工作，以便把炉内的气体温度保持在一预定范围之内。

该实施例的工作方式与上面提到的实施例的工作方式相同；也就是说，从载气引入管14吹出的载气中含有氧气，从而使来自有机粘结剂中的碳和碳化物能发生燃烧。但是，这种载气所含的氧浓度低于空气中所含的氧气浓度，从而能抑制来自有机粘结剂中的碳和碳化物的燃烧，这与只采用空气作为载气的情况形成鲜明的对比。烧结步骤是在除去有机粘结剂的脱蜡步骤之后所进行的一个重要的步骤，因此，使碳和碳化物以一种受抑制的方式进行燃烧，从而可以抑制在被焙烧物质中局部发生温度急剧升高的现象。

如上所述，在该实施例中，来自有机粘结剂中的碳和碳化物发生燃烧，而且不会造成在被焙烧物质中局部发生温度急剧升高的现象。因此，可以缩短从被焙烧物质中除去有机粘结剂的脱蜡步骤所需的时间。

根据上面所描述的本发明，把具有受抑制氧气浓度的载气引入到微波焙烧炉内，以便抑制微波焙烧炉内的氧气浓度，以及抑制来自有机粘结剂中的碳和碳化物的早期燃烧。这对于降低被焙烧物质中的温度差是很有利的。于是，就能减小被焙烧物质中的温度差，从而在较短的时间内就可以从被焙烧物质中除去有机粘结剂。

尽管已参照了一些为解释说明而选取的具体实施例对本发明作出了描述。但是，对于本领域的普通技术人员来说，很显然，对本发明可以作出多种变型，这都不脱离本发明的基本构思和范围。

Claims (8)

1.一种微波焙烧炉，包括微波加热装置和一炉腔，该炉腔用于放置含有有机粘结剂的被焙烧物质，所述微波焙烧炉还具有用于引入载气的载气引入管，所引入的载气含有氧气，所含氧气的浓度低于空气中所含氧气的浓度，以便抑制所述有机粘结剂的燃烧。

2.根据权利要求1所述的微波焙烧炉，其特征在于，还包括气体输送装置，以用于把载气输送到载气引入管内，所述载气含有氧气，所含氧气的浓度低于空气中所含氧气的浓度，以便抑制有机粘结剂的燃烧。

3.根据权利要求1所述的微波焙烧炉，其特征在于，还包括加热装置，该加热装置用于加热所述载气，使载气的温度位于这样一个温度范围内，即，在该温度范围内，至少所述有机粘结剂被分解或被除去。

4.根据权利要求1所述的微波焙烧炉，其特征在于，还包括加热装置，该加热装置用于在所述载气与所述炉腔内的被焙烧物质接触之前对所述载气进行加热。

5.根据权利要求1至4中任何一项所述的微波焙烧炉，其特征在于，以体积比计，所述载气中的氧气浓度被设定为2％至16％。

6.根据权利要求1所述的微波焙烧炉，其特征在于，还包括控制装置，用于可变地控制所述载气中的氧气浓度。

7.根据权利要求1所述的微波焙烧炉，其特征在于，所述载气引入管还用作燃烧器，以便把正在燃烧的载气引入到所述炉腔内。

8.一种微波焙烧方法，包括：将含有有机粘结剂的被焙烧物质放置在微波加热表面的一炉腔内并进行焙烧，同时，在一温度范围内把载气引入到所述炉腔内，所述载气含有氧气，所含氧气的浓度低于空气中所含氧气的浓度，在所述温度范围内，至少使所述有机粘结剂燃烧掉或被除去。

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