一种微波-真空系统下混凝土固化的生产线设备的制作方法

本实用新型属于材料科学与工程技术领域，具体涉及一种微波-真空系统下混凝土固化的生产线设备。

背景技术：

混凝土作为一种普遍的建筑材料，广泛应用于各类建筑物及构筑物的建设过程中，在生产上具有很高的竞争力。混凝土固化涉及保持有利的水分和温度条件，以确保水合度足以将孔隙率降低至可达到所需性能(例如强度和柔韧性)的水平，尽管水泥可以在室温和压力条件下与水反应，但这种水泥需要更多的时间才能达到足够的强度以用于工业用途。目前较为有效的方法是大气压下用蒸汽进行固化(实时蒸汽固化)或在高压釜中用高压进行固化(高压蒸汽固化)。

传统的方法具有许多缺点，例如当通过高压釜加速混凝土固化时造成的强度损失、混凝土中热量分布不均匀以及用于混凝土的材料的低导热性，这会导致混凝土的性能发生变化。而且，这需要一天多的时间才能使混凝土按要求进行开发。此外，如果使用固化剂，从长期来看，它将对混凝土的性能产生负面影响。

随着经济与技术在建筑业的迅速发展，混凝土的需求量日益增大，人们对于提高生产效率和降低对制造环境影响的认识也不断提高，期望开发高强度和强耐用性并且在早期和长期中具有最小质量损失的混凝土。因此一种低能耗、高质量、绿色、高效的混凝土固化生产设备急需产生。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决的技术问题是针对传统混凝土固化方法的不足，提出一种微波-真空系统下混凝土固化的生产线设备，实现混凝土的绿色、快速、高效固化，提高混凝土的性能，有效解决目前混凝土固化效率低、质量差等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。

一种微波-真空系统下混凝土固化的生产线设备，包括控制柜、微波发生装置、排风排湿管道、微波加热箱、传送系统、真空泵和冷却装置；

所述传送系统固定在桥身上，传送系统在微波加热箱的两侧开端分别与抑制器和升降式箱门固定在一起；

所述微波发生装置设置在微波加热箱上的电器箱内；所述排风排湿管道安装在电器箱上方，且与微波加热箱相通；

所述真空泵和冷却装置固定在桥身下端，通过管道与微波加热箱相连接；真空泵和冷却装置均与电器箱电连接；

所述电器箱与控制柜电连接。

可选地，所述控制柜包括显示屏、触摸式控制单元和计算机系统，显示屏、触摸式控制单元和计算机系统电连接。

可选地，还包括预警单元，所述预警单元包括红外热像仪、同轴谐振腔、多功能预警装置和反射仪；

所述多功能预警装置搭载在控制柜上方；同轴谐振腔通过同轴电缆与反射仪相连，反射仪接收到信号通过数据交换装置传送到控制柜；安装在微波加热箱两侧开端处的红外热像仪通过电缆与控制柜相连接。

可选地，所述微波发生装置包括多台设置在不同位置的磁控管，磁控管通过波导管与微波加热箱相连接。

可选地，所述微波发生装置的工作频率为2.45ghz，最高工作温度为230℃，磁控管的最大功率为11.2kw，磁控管功率设置以800w的步长单独调整。

可选地，所述升降式箱门外端设置有可视窗。

可选地，还包括微波防泄漏装置，微波防泄漏装置包括机械阻塞过滤器和微波吸收器区域过滤器，机械阻塞过滤器和微波吸收器区域过滤器组合设置在升降式箱门处。

可选地，所述微波加热箱的长度≥混凝土试块的传送速度×混凝土试块在微波加热箱内所需微波能量施加时间。

与传统技术对比，本申请提出的技术方案具有如下优点：

本实用新型采用微波-真空系统下微波加热技术进行混凝土固化，固化时间短，加热均匀，产品质量高。并且微波能可以促进水泥的水化，使混凝土在早期就迅速发展出强度。可以与各种混凝土试块成型机搭配使用，当带有未固化混凝土试块的新木板进入烤箱时，将已固化混凝土试块的木板移出。可以立即准备好运行并立即控制热容量，无储热损失，能耗低，绿色无污染。

优选的，本实用新型设计采用的是控制系统和监测系统，安装的有多功能预警装置，可以实现生产线实施过程中的自动化控制与监测，确保安全、高效。

优选的，本实用新型的微波发生装置覆盖整个微波加热箱，微波功率是由14支800w的压缩空气冷却磁控管产生的，每支磁控管的最大功率为11.2kw，功率设置可以以800w的步长单独调整。使得混凝土试块可以充分进行固化，并且可以加热较厚层，因为多个磁控管围绕空腔排列，微波可以进一步渗透到材料的多平面中。

附图说明

此处说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1为本实用新型一种微波-真空系统下混凝土固化的生产线设备的整体结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为本实用新型中14支压缩空气冷却磁控管的位置图；

图4为本实用新型的工艺流程图。

图中标号：1-控制柜，2-显示屏，3-触摸式控制单元，4-多功能预警装置，5-数据交换装置，6-反射仪，7-同轴电缆，8-同轴谐振腔，9-抑制器，10-排风排湿管道，11-电器箱，12-磁控管，13-混凝土试块，14-红外热像仪，15-升降式箱门，16-微波加热箱，17-传送带系统，18-真空泵，19-冷却装置，20-桥身，21-支撑架，22-可视窗。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步的详细说明，但不作为对本实用新型做任何限制的依据。

如图1至2所示，在一个具体实施案例中，一种微波-真空系统下混凝土固化的生产线设备包括控制柜1、微波发生装置、微波防泄漏装置、排风排湿管道10、微波加热箱16、传送系统17、真空泵18、冷却装置19及监测装置。

所述传送系统17固定在桥身20上，传送系统17在微波加热箱16的两侧开端分别与抑制器9和升降式箱门15固定在一起；

所述微波发生装置设置在微波加热箱16上的电器箱11内；所述排风排湿管道10安装在电器箱11上方，且与微波加热箱16相通；

所述真空泵18和冷却装置19固定在桥身20下端，通过管道与微波加热箱16相连接；真空泵18和冷却装置19均与电器箱11电连接；

所述电器箱11与控制柜1电连接。

其工作过程为：混凝土试块13经过成型机铸造压实后传送到本实用新型的传送系统17上，通过抑制器9和升降式箱门15后进入微波加热箱16，通过控制柜1进行微波功率的调节以及各项技术操作，微波加热固化完成后进行冷却，混凝土试块13经过另一开口端后，即可储存。

具体的，控制柜1包括显示屏2、触摸式控制单元3和计算机系统，多功能预警装置4搭载在控制柜1上方，用来进行防微波泄漏预警，磁控管预警，冷却系统预警，超温预警和升降式箱门关紧保护预警。同轴谐振腔8通过同轴电缆7与反射仪6相连，反射仪6接收到信号通过数据交换装置5传送到控制柜1，安装在开端处的红外热像仪14通过电缆与控制柜1相连接，两个设备对混凝土试块13的复介电常数以及温度进行实时监测。

具体的，所述微波发生装置主要安装在电器箱11里，14台不同位置的磁控管12通过波导管与微波加热箱16相连接，对传送系统17上的混凝土试块13进行微波加热。排风排湿管道10安装在电器箱11上方，对微波加热箱内的空气进行干燥。

具体的，传送系统17固定在桥身20上，用来传送由混凝土成型机传送过来的混凝土试块13，传送系统17在微波加热箱16的两侧开端分别与抑制器9和升降式箱门15固定在一起，用来防止微波泄漏。真空泵18和冷却装置19固定在桥身20下端，通过管道与微波加热箱16相连接。

如图3所示，本实用新型设计中的微波发生装置由14台磁控管构成，具体位置如图所示，微波发生装置工作频率为2.45ghz，最高工作温度为230℃，微波功率是由14个800w的压缩空气冷却磁控管产生的，每个压缩空气冷却磁控管的最大功率为11.2kw。功率设置可以以800w的步长单独调整。微波发生装置的数量和位置可以根据需求改变(例如，少量的高功率发生器与大量的低功率发生器)，选择效率和加热均匀性最佳组合的配置作为最终设计。

作为优选实施例，所述可视窗22设置在升降式箱门15外端，红外热像仪14位于微波加热箱16的两侧开口端，用来测量样品的温度(精确到±0.5℃)。

作为优选实施例，所述微波发生装置工作频率为2.45ghz，最高工作温度为230℃，微波功率是由14个800w的压缩空气冷却磁控管产生的，每个磁控管12最大功率为11.2kw。功率设置可以以800w的步长单独调整。

作为优选实施例，在所述设计装置的基础上，可以针对各种施加器几何形状(例如，不同的防护罩形状，内部隔膜的位置等)以及与混凝土试块13进行微波能量相互作用的仿真，来选择效率和加热均匀性最佳组合的配置作为最终设计。

所述微波发生装置的数量和位置可以做出改变(例如，少量的高功率发生装置与大量的低功率发生装置)；可以通过改变微波加热箱16的几何形状或移动产品(传送带或转盘)来改变现场配置。

所述传送带系统17在通过微波加热箱16时，两个开口端是必不可少的，通过该开口端可以将要在传送带上进行固化的混凝土试块放入和取出。

抑制器9设置在升降式箱门15的两侧开口端处，用来防止微波泄露。微波防泄漏装置是通过将机械阻塞过滤器和微波吸收器区域过滤器组合设置在升降式箱门15处的双重措施来防止微波泄露。

所述微波加热箱16的长度应当根据需要调整，以使混凝土试块13通过微波加热箱16的时间大于或等于所需的微波能量施加时间。

需要沿着微波加热箱放置不同位置的微波发生装置。如果成型速率高，则工厂中可能需要几个微波加热箱。

所述多功能预警装置4包括防微波泄漏预警，磁控管预警，冷却系统预警，超温预警和升降式箱门关紧保护预警。

如图4所示，本实用新型进一步给出了一种微波-真空系统下混凝土固化的方法，下面通过实施例来进一步说明混凝土试块固化的具体工作工程。

本实用新型还提供一种所述装置的微波-真空系统下混凝土固化的方法，包括以下步骤：

s101:混凝土试块13由成型机铸造并压实放置在木板上，木板一旦装满，就通过辊子向固化生产线转移；

s102：木板将满载混凝土试块13推至传送系统17上，通过抑制器9后，打开升降式箱门15进入到微波加热箱16内进行加热固化。升降式箱门15与成型机铸造操作同步，每当将满载木板推入到传送系统17时，升降式箱门15就会打开，当带有未固化混凝土试块13的新木板进入烤箱时，将已固化混凝土试块13的木板移出；

s103:针对不同的混凝土试块13的型号、级配等材料参数，可以通过控制系统调整合适的微波功率与传送系统17的传送速率；通过真空泵18与控制系统来选择合适的真空度；

s104:对混凝土试块13进行微波-真空双系统下的微波加热固化；在加热固化的过程中通过红外热像仪14对混凝土试块13进行温度监测，并通过使用便携式电介质测量(网络分析仪)测量复介电常数，测量结果以各种图形格式在显示屏显示并通过计算机系统保存到磁盘。

s105:待微波加热固化完成后，通过冷却装置19对混凝土试块13进行冷却。

s106：冷却完成的混凝土试块13通过另一端的升降式箱门15与抑制器9，由传送系统17传送储存；

s107：进入下一个工作循环。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。

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