根據絕緣材料微波高溫燒結的原理，雖然其屬于吸收微波較差的材料，但是只要選擇適當吸收微波優良的材料以恰當比例與之相混合也可達到高溫鍛燒的目的，可選擇碳粉或碳化硅與材料粉末均勻混合加熱，經多次的試驗取得了良好的效果，以此為依據提出如下設計方案： 該系統由微波功率和傳輸系統；多模矩形微波加熱腔；微波與紅外保溫區段；物料輸送系統；測控溫系統和系統控制柜與機架等部分組成。同時按技術和產量要求，經初步核算需要220KW的微波功率，我們比較了可能實施的幾個方案后，從保證性能要求，技術難度，制造和運行成本等因素考慮采用下面的優選方案： 采用多管微波功率合成；多段多模矩形微波加熱腔串聯組合；末端加紅外輻射輔助加熱和保溫；設計進出口兩段微波抑制器以確保微波泄漏安全達標；設計選用金屬板式輸送，變頻調速的傳送系統；物料溫度控制；整機PLC總控。 其各大部分主要特點細述如下：

1. 微波功率源和傳輸系統

采用0.8kW/2450MHz高性能工業用磁控管（帶陽極水冷）和特別設計的微波傳輸激勵波導，以交叉極化方式分多組向微波加熱箱體分別多槽口分布式饋能（利用CAD和程序對饋口和尺寸進行優化設計），可達到最佳模式分布和優良的加熱均勻性。該陽極水冷磁控管帶單獨專用燈絲變壓器提高工作壽命及可靠性；高壓變壓器采用油箱冷卻；整套微波源具有完善的閉鎖安全保護系統, 可長時間連續穩定工作；工作可靠，操作方便。

2．多段多模矩形微波加熱腔串聯組合

整個微波加熱腔分為主腔和壓縮段串聯組合而成，每一段主腔體采用CAD技術優化微波加熱箱體的設計，確保更多模式分布以改善均勻性。各段腔體采用不銹鋼材料加工，具有良好防腐蝕性能，并采用雙層隔熱措施以提高干燥效率，改善外部工作環境；箱體輸入段設計有完善的微波抑制段，保證大開口狀態下，物料暢通又使微波泄漏完全達到國家安全標準，箱體輸出段設計有微波抑制段，使物料勿需降溫盡快進入紅外保溫段；微波加熱箱體的底面設計有物料傳送盒的導軌，保證物料平滑傳送；微波加熱箱體的正面設置有微波爐門，便于日常清掃；微波加熱箱體的后面還設置兩個帶風門的排濕端口以便排放燒結過程中可能排放的微量水分；微波加熱箱體的頂部設置有測溫端口，統一與設備控溫系統相接以控制物料需要的處理溫度分布。各段腔體單獨加工，相互之間用標準法蘭連接以方便加工，安裝, 調試和運輸。

3．微波與紅外保溫段

保溫是保證產品質量必不可少的工藝段，根據被處理物料的物理特性，系統采用15~20kW紅外與15~20kW微波相結合的最佳方案，其結構與多段微波加熱腔相同。保溫段的長度取決于材料所需的保溫時間，以保證在連續生產過程中微波升溫段的傳輸速度與保溫段的速度和保溫時間相匹配。

如果考慮生產方式為批量式，即在保證產量的情況下，將整個燒結過程可分為兩步完成，第一步在滿功率狀態下快速將物料升溫到1100度，然后控制微波功率進行保溫，直到符合要求后送出。

4．物料傳輸系統

物料傳送系統采用專用陶瓷盛放盒，通過變頻調速電機和減速機構帶動陶瓷盛放盒在金屬板帶上傳輸移動。移動速度在0.1–0.5 米/分的范圍里連續可調, 配合微波功率的調節穩定實現所需要的產量。陶瓷盒尺寸可根據工藝和產量要求設計定做。

5．測控溫系統

采用多套測溫探頭合理分布于微波加熱箱體內，采集的溫度信號與程控微波源組合構成PLC自動控溫系統與整機控制一起實時對物料全程溫度進行監控, 保證控制物料需要的處理溫度分布，防止材料過溫。

6．系統控制柜和機架

本系統設計采用電氣控制柜分別對微波加熱箱中的套微波源功率的顯示和調控；設計PLC總控制柜對整機系統實現統一控制，其中包括物料溫度的顯示及調控；傳送帶系統參數的顯示及調控，以及其它工藝參數的選擇和調控等。同時還設計有：爐門開啟，無料，傳送速度超限，爐內和物料溫度超限，缺水缺相及微波源異常等安全連鎖保護系統以確保設備安全可靠運行。