TR2023015522A2

TR2023015522A2 - AN INDUSTRIAL MICROWAVE OVEN

Info

Publication number: TR2023015522A2
Application number: TR2023/015522
Authority: TR
Inventors: Boyrazli Mustafa; F Aranci Ozturk El
Original assignee: Eli̇f Aranci Öztürk; Boyrazli Mustafa
Filing date: 2023-11-22
Publication date: 2024-02-21

Abstract

Buluş, mikrodalga enerjisinin kullanıldığı, metal redüksiyonu ve ergitme işlemlerinin gerçekleştirilmesinde kullanılacak ateşe dayanıklı (refrakter) malzeme seçimi ve fırın kavitesine oksijen gazı beslemesi yapılırken aynı zamanda ortamda oluşacak atık gazların vakumlanabildiği, iç kısmın görünebilmesi amacıyla ön kısmında en az bir gözetleme bölmesi (5) ve arka kısmında en az bir aydınlatıcı (4), en az bir kontrol ünitesi (3) ile çalıştırılan mikrodalga enerjisinin üretildiği en az bir magnetron (1), seramik malzemeden mamul en az bir vakumlama borusu (2), en az bir redükleyici malzeme (8) ve bahsedilen redükleyici malzeme (8) ile katmanlı olarak yerleştirilmiş en az bir kompozit peletin (7) konumlandırıldığı zirkonyum bazlı seramik izolasyon plakasından mamul en az bir pota (6), bahsedilen potanın (6) alt kısmında bulunan ve oksijen gazı beslemesi yapılabilmesine imkân veren seramik malzemeden mamul en az bir nozul (9) içeren silindirik yapıya sahip endüstriyel mikrodalga fırın (100) ile ilgilidir.The invention is based on the selection of fire-resistant (refractory) materials to be used in metal reduction and melting processes, where microwave energy is used, and oxygen gas supply to the furnace cavity, while at the same time the waste gases that will occur in the environment can be vacuumed, and at least one observation compartment (5) at the front so that the interior can be seen. At least one illuminator (4) on the back, at least one magnetron (1) where microwave energy is produced, operated by at least one control unit (3), at least one vacuum tube (2) made of ceramic material, at least one reducing material (8) ) and at least one crucible (6) made of zirconium-based ceramic insulation plate in which at least one composite pellet (7) placed layered with the said reducing material (8) is positioned, located at the bottom of the said crucible (6) and allowing oxygen gas supply. It relates to an industrial microwave oven (100) with a cylindrical structure containing at least one nozzle (9) made of ceramic material.

Description

TARIFNAME ENDÜSTRIYEL BIR MIKRODALGA FIRIN Teknik Alan Bulus, mikrodalga enerjisinin kullanildigi, metal redüksiyonu gerçeklestirilmesinde ve ergitme islemlerinde kullanilacak refrakter (atese dayanikli) malzeme seçimi ve firin kaVitesine oksijen gazi beslemesi yapilirken ayni zamanda ortamda olusacak atik gazlarin vakumlanabildigi silindirik yapili bir endüstriyel mikrodalga firin ile ilgilidir. Metal oksit redüksiyonlari için gereken enerji girdisinin türü ve miktari degismektedir. Söz konusu bulusta metal oksit redüksiyonu daha kisa sürede, daha yüksek saflikta metal eldesiyle gerçeklestirilmektedir. Mikrodalga firinlarin kullanim sekilleri ile yapilan kiyaslamada ise silindirik bir yapida oksijen beslemeli ve vakumlamali bir sistem ve içerisinde mikrodalga enerji ile etkilesmeyen bir pota vasitasiyla daha yüksek bir performans elde ederek yeni sektörlerde kullanim alani olusturulabilmektedir. Teknigin Bilinen Durumu Mikrodalga, 1 metre ile 1 milimetre arasinda degisen dalga boylari ile bir elektromanyetik radyasyon biçimidir. arasindaki frekanslari kapsamaktadir. Mikrodalgalar elektromanyetik dalga olarak yayilirlar ve en yaygin olarak radarlarda, mikrodalga firinlarinda, cep telefonlarinda, kablosuz internet erisiminde, bluetooth kulakliklarinda, magaza güvenlik sistemlerinde mikrodalga frekanslari kullanilmaktadir. tanimlamaktadir. Mikrodalga firin ilk olarak bir mühendis ve mucit olan Percy Spencer tarafindan kesfedilmistir. Radar dalgalarini incelemek ve gelistirmek üzere deneyler yapan Percy Spencer, deneyler sirasinda cebindeki çikolatanin erimesiyle birlikte, mikrodalga enerjisinin yiyecekleri isitmakta kullanilabilecegini kesfetmistir. Radyo dalgalari araciligi ile besinlerin içindeki su molekülleri harekete geçmekte ve bu dalgalar sayesinde su molekülerinin hizla titresime geçmesi sonucu isi açiga çikmaktadir. Günümüzde mikrodalga enerjisi kullanildigi her alanda geleneksel yöntemlerde gereken süreleri kisaltmasi ile cazip hale gelmistir. Kurutma, pisirme, isitma islemlerinin yani sira endüstriyel anlamda da birçok uygulamanin içerisindedir. Mikrodalga enerjisi ile isitma, bazi uygulamalarda, diger isi kaynaklarina göre büyük avantajlar saglamaktadir. Baslica avantajlari enerjinin maddenin içinde dogrudan isiya dönüsmesi, aninda kontrol edilebilmesine olanak saglamasi ve madde üzerinde onun yapisini bozacak elektriksel bir baski yaratmamasidir. Proses kontrolü, diger yöntemlere nazaran daha hizli yapilabilmektedir. Isitma derecesine aninda müdahale edilerek ve mikrodalga gücü degistirilerek isitma kontrol altina alinabilmektedir. Kontrol islemi çok hizli oldugundan, kullanilan isiticilarin boyutlari küçük ve kapladiklari alan çok azdir. Mikrodalga firin endüstrisi tipik olarak tek magnetronlu sistemlerden olusmaktadir. Endüstriyel uygulamalarda özellikle kurutma amaciyla kullanimi esnasinda magnetron sayisinin arttigi görülebilmektedir. Mikrodalga enerjisinin 25 yildir madencilik alanindaki çalismalarda da kullanildigi ve bu yöndeki arastirmalarin hizla arttigi gözlenmektedir. Bu çalismalarda mikrodalga enerjisinin; ögütmede, kurutma ve susuzlastirmada, refrakter altin cevherlerinin ön zenginlestirilmesinde, kömür desüllürizasyonunda, liç islemlerinde, kavurmada, karbonun aktivasyonunda, atiklarin minimizasyonunda uygulama potansiyelinin oldugu belirtilmektedir. Mikrodalga isinim enerjisi iyonize olmamis elektromanyetik radyasyondur. Elektromanyetik dalga birbirine dikey olan elektrik ve manyetik bilesenlerden olusmaktadir. Diger isi iletim mekanizmalari göz önüne alindiginda firinin, firin refrakterlerinin, firin atmosferinin isitilmasinin ardindan asil amaç olan indirgeme islemi için enerji tüketimine geçilebilmektedir. Mikrodalga ile bu asamalarin gerçeklesmemesi ayrica enerji tasarrufu olarak avantaj saglamaktadir. Geleneksel üretim metotlarinda bu nedenle firin sürekli çalisir halde tutularak (sarj yüklenerek) enerji kaybinin önüne geçilmeye çalisilmaktadir. Metal üretim prosesleri, cevher zenginlestirme islemleri ile baslamaktadir. Yeterli tenöre sahip olmayan cevherler farkli zenginlestirme islemlerine tabi tutularak empüritelerden büyük oranda arindirilmaktadirlar. Zenginlestirme islemleri ile uzaklastirilamayan empüritelerin uzaklastirilmasi ise ergitme safhasinda cüruf fazinda toplanmaktadir. Demir cevherleri de uygun tenöre sahip olmamasi durumunda önce cevher zenginlestirme islemlerinden geçirilmekte, ardindan topaklastirma yapilarak yüksek firinlarda ergitilip pik demir üretimi gerçeklestirilmektedir. Yüksek firinda cevherin pik demire dönüsmesi yaklasik 6-8 saat sürmektedir. Geleneksel metal üretim proseslerinde yer kabugunda iç ve dis dogal etkenlerle olusan, ekonomik yönden deger tasiyan mineraller olan cevherler, kirma, ögütme, eleme gibi cevher hazirlama islemlerine tabi tutularak proses baslatilmis olur. Ikinci asama olan zenginlestirme asamasinda toz hale getirilmis olan cevherde bulunan minerallerin fiziksel, kimyasal ve fizikokimyasal özelliklerine bagli olarak gravite ayirma, manyetik ayirma, flotasyon vb. islemlerle zenginlestirilen cevher konsantre adini almaktadir. Toz haldeki konsantre bir araya getirilerek daha büyük parçalar olusturmak için briketleme, sinterleme ve peletleme islemlerinden biri ile aglomere edilmektedir. Mikrodalgalar malzeme tipine bagli olarak yansima, absorbe etme veya geçirimli olabilmektedirler. Genelde metaller yüksek iletkenlige sahiptir ve iyi yansiticilardir. Dielektrik özellige sahip olan seramik malzemelerden mikrodalgalar seçimli olarak geçer. Bu nedenle seramikler yalitkandirlar ve mikrodalga firinda malzemenin isitilmasini desteklemek için kullanilirlar. Ancak belli bir kritik sicakligin üzerine çikildigi zaman bu malzemeler mikrodalgadan daha fazla etkilenerek mikrodalgayi absorbe etmeye baslarlar. Metal oksitlerin indirgenmesinde seramik malzemeler firinlarda, potalarda refrakter olarak kullanilmaktadir. Bu nedenle de mikrodalga enerji ile metal oksitlerin redüksiyonunun bulustugu mikrodalga firinlarda metal oksit redüksiyonlarinin çok yüksek sicakliklarda gerçeklestirilecegi düsünüldügünde refrakter malzeme seçimi önemli bir husus olmaktadir. Ayrica mikrodalgalar meydana gelen reaksiyonlar sonucunda ortamda olusacak gazlar ile de etkilesime girecektir. Bu etkilesim metal oksit redüksiyonunun gerçeklesmesine engel teskil ettiginden ortamdan gazlarin vakumlanmasini gerektirmektedir. Dolayisiyla teknigin bilinen durumunda yer alan yukarida sözü geçen dezavantajlari minimize eden veya gideren bir yöntem ve söz konusu yönteme göre çalisan bir sistemin gelistirilmesi gerekmektedir. Bulusun Kisa Açiklamasi Bulusun avantajlarindan bir tanesi mikrodalga firinlarin kullanim sekilleri ile yapilan kiyaslamada silindirik bir yapida oksijen beslemeli ve vakumlamali bir sistem ve içerisinde mikrodalga enerji ile etkilesmeyen bir pota vasitasiyla daha yüksek bir performans elde ederek yeni sektörlerde kullanim alani olusturulacaktir. Bulusun avantajlarindan diger bir tanesi metal oksidin redüksiyonu sonrasi olusan karbon monoksit (CO), karbondioksit (C02) gibi gazlarin ortamdan vakumlama ile uzaklastirilacak olmasidir. Bu gazlarin firin içerisinde kalmasi mikrodalga enerjinin ulasmasi istenilen yapiya ulasmasini engellemektedir. Söz konusu gazlarin sistemden uzaklastirilmasiyla ilgili problem çözülecektir. Bulusun bir diger avantaji ergitme islemlerinin yapildigi yüksek sicakliklara çikilmasina ragmen seklini bozmadan koruyabilen bir potaya sahip mikrodalga firin yapisi sayesinde söz konusu islemlerin yüksek performans ile tamamlanmasi saglanacaktir. Bulusun avantajlarindan bir digeri geleneksel metal üretim prosesleri ile kiyaslandiginda daha kisa sürede daha yüksek saflikta metal elde edilebilecek olmasidir. Sekillerin Açiklamasi Sekil 1: Bulus konusu silindirik yapili mikrodalga firinin temsili görünümüdür. Sekil 2: Bulus konusu silindirik yapili mikrodalga firinin üst bölmesinin temsili bir görünümüdür. Sekil 3: Bulus konusu silindirik yapili mikrodalga firinin alt bölmesinin temsili bir görünümüdür. Sekil 4: Bulus konusu silindirik yapili mikrodalga firinda pota kisminin temsili bir görünümüdür. Sekil 5: Bulus konusu silindirik yapili mikrodalga firinda pota kisminin üstten temsili bir görünümüdür. Sekillerdeki Referanslarin Açiklanmasi Bulusun daha iyi anlasilabilmesi için sekillerdeki numaralarin karsiligi asagida verilmistir: 100.Mikrodalga firin Magnetron Vakumlama borusu Kontrol ünitesi Aydinlatici Gözetleme bölmesi Kompozit pelet Redükleyici malzeme Bulusun Detayli Açiklamasi Örnek düzenlemeler asagida eslik eden açiklamalara atifta bulunmak sureti ile daha detayli olarak tarif edilmektedir. Bununla birlikte, düzenlemeler farkli biçimlerde olusturulabilir ve burada belirtilen düzenlemelerle sinirli olarak yorumlanmamalidir. Bunun yerine, bu örnek düzenlemeler, bu açiklamanin eksiksiz olmasi ve kapsaminin teknikte uzman kisilere tam olarak iletilmesi için saglanmistir. Bu tarifnamede kullanilan terminoloj inin sadece özel bir örnek düzenlemeyi tarif etmek amaciyla ve sinirlayici olmasi amaçlanmamistir. Burada kullanildigi sekliyle, "bir", "en az" ve "tercihen" biçimlerinin, baglami açikça aksini belirtmedigi sürece çogul biçimleri de içermesi amaçlanmistir. sayilarin, adimlarin, islemlerin, ögelerin ve/veya bilesenlerin, ancak bir veya daha fazla baska özelliginin, tamsayilarin, adimlarin, islemlerin, ögelerin ve/veya bilesenlerin varligini veya eklenmesini engellemez. Bulus, mikrodalga enerjisinin kullanildigi, metal redüksiyonu ve ergitme gibi yüksek sicakliklarda gerçeklestirilecek islemlerde atese dayanikli (refrakter) malzeme seçimi ve firin kavitesine oksijen gazi beslemesi yapilirken ayni zamanda ortamda olusacak atik gazlarin vakumlanabildigi, iç kismin görünebilmesi amaciyla ön kisminda en az bir gözetleme bölmesi (5) ve arka kisminda en az bir aydinlatici (4) içeren silindirik yapiya sahip endüstriyel mikrodalga firin (100), en az bir kontrol ünitesi (3) ile çalistirilan mikrodalga enerjisinin üretildigi en az bir magnetron (l), seramik malzemeden mamul en az bir vakumlama borusu (2), en az bir redükleyici malzeme (8) ve bahsedilen redükleyici malzeme (8) ile katmanli olarak yerlestirilmis en az bir kompozit peletin (7) konumlandirildigi zirkonyum bazli seramik izolasyon plakasindan mamul en az bir pota (6), bahsedilen potanin (6) alt kisminda bulunan ve oksijen gazi beslemesi yapilabilmesine imkân veren seramik malzemeden mamul en az bir nozul (9) içermektedir. Bulus konusu mikrodalga firinda (100), mikrodalga radyasyonu üretebilmek için magnetron (1), elektrik enerjisini kaynak olarak kullanmaktadir. Ancak kullanilan bu elektrik enerjisi yüksek dirençli rezistansli sistemlere benzememektedir. Bu nedenle elektrik tüketim yükümlülügünü büyük ölçüde hafifletecek niteliktedir. Bahsedilen kompozit pelet (7) ise genellikle bünyesinde toz cevher ya da konsantre, cüruf yapici ve kati redükleyici madde (kömür, kok vb.) içeren aglomeralar için kullanilan bir terimdir. Söz konusu baglayici kullanilarak bir araya getirilen aglomeralar üretildikten sonra, bir sonraki asamada gerekli islemler için, düsük sicakliklarda (25-3000C ) mukavemet kazandirilmis yapidadir bu nedenle sogukta seitlestirilen kompozit pelet olarak da anilirlar. Mikrodalga ile etkilesime girmeyen zirkonyum bazli seramik izolasyon plakasindan mamul pota (6) içerisinde katmanli bir yerlesim bulunmaktadir. Bahsedilen pota (6) üzerine yerlestirilen metal oksitler ile indirgeyici, flaks ve baglayici içeren kompozit peletler (7), kompozit pelet (7) tabakalari arasina serilen redükleyici malzemeler (8) ile yüksek firin sarj beslemesine benzer bir ortam olusturulmustur. Kompozit pelet (7) olarak hazirlanmis metal oksitler ile indirgeyici, flaks ve baglayici içeren aglomeralar ile kompozit pelet (7) tabakalari arasinda redükleyici malzeme (8) yerlestirilerek firina sarj beslemesi yapilmaktadir. Bahsedilen redükleyici malzeme (8) tercihen metalürj ik kok, kömür, biyokütle ve benzeri maddelerdir. Bulus konusu mikrodalga firinda (100) yer alan potanin (6) özellikleri Tablo l,de detayli olarak gösterilmektedir. Tablo 1. Bulusa konu mikrodalga firin (100) içerisinde yer alan potanin (6) malzeme özellikleri Kimyasal Analiz Fiziksel Özellikler Si02 %52-5 6 Renk Beyaz ZrOz %14-18 Yogunlugu 340 kg/m3 Fe203+Ti02 <0,2 Akkor kaybi <9,0 Alkaliler <0,25 Kirilma modülü 800 kPa Bulus konusu mikrodalga firin (100) kaVitesine alt tarafta bulunan seramik malzemeden mamul nozullar (9) vasitasiyla oksijen gazi beslemesi yapilirken üst taraftan yine seramik malzemeden mamul en az bir vakumlama borusu (2) ile vakumlama islemi yapilarak mikrodalga enerji, sadece redüksiyon islemlerinde kullanilacak, ortamda bulunan diger unsurlar ile etkilesime girmemesi saglanacaktir. Hazirlanan kompozit peletler (7) ve redükleyici malzemeler (8) özel refrakter pota (6) içerisine katman katman yerlestirildikten sonra mikrodalga firin (100) içerisine birakilmaktadir. Mikrodalga firin (100) kapatildiktan sonra kontrol ünitesi (3) araciligi ile mikrodalga gücü ve süresi ayarlanarak mikrodalga firin (100) çalistirilmaktadir. Bahsedilen mikrodalga firin (100) tabaninda bulunan nozullar (9) araciligi ile istenilen debide oksijen beslemesi yapilirken, tavanda bulunan en az bir vakumlama borusu (2) vasitasiyla da ortamdaki atik gazlar yine istenilen debiyle ortamdan uzaklastirilmaktadir. Ortamda olusan atik gazlar normal sartlarda mikrodalga enerji ile etkilesime girmekte ve redüksiyon isleminin devam edebilmesi için gereken mikrodalga enerji sarja ulasamamaktadir. Atik gazlarin vakumlanmasi ile söz konusu problem ortadan kalkmistir. Islemler gerçeklestirilirken firin içerisi en az bir aydinlatici (4) ve gözetleme bölmesi (5) araciligi ile görüntülenebilmektedir. Bahsedilen aydinlatici (4) kontrol ünitesi (3) ile açilip kapatilmaktadir. Bulusta bahsedilen gözetleme bölmesinde (5), elektromanyetik dalga sizdirmayan noktali cam kullanilmakta olup, söz konusu yapi Faraday kafesi olarak adlandirilmaktadir. Bulusun Sanayiye Uygulanabilirligi Bulus konusu oksijen beslemeli mikrodalga firin (100), manyetit (Fe304) konsantrelerinin redüksiyonu ve çesitli kükürtlü minerallerin kavurma islemlerinde kullanilabilecek olup, sanayiye uygulanabilir niteliktedir. Bulus yukaridaki örnek uygulamalar ile sinirli olmayip, teknikte uzman bir kisi kolaylikla bulusun farkli diger uygulamalarini ortaya koyabilir. Bunlar bulusun istemler ile talep edilen koruma kapsaminda degerlendirilmelidir. TR TR TR TR TR TR TR TR TR TR TR TR TR TRDESCRIPTION AN INDUSTRIAL MICROWAVE FURNACE Technical Field The invention relates to a cylindrical industrial microwave furnace that uses microwave energy, selects refractory (fire-resistant) materials for metal reduction and melting processes, and provides oxygen gas to the furnace cavity while simultaneously vacuuming waste gases. The type and amount of energy input required for metal oxide reduction varies. In the invention, metal oxide reduction is achieved in a shorter time and with higher purity of metal. A comparison with the usage patterns of microwave furnaces reveals that a cylindrical structure with oxygen feeding and vacuuming, and a crucible that does not interact with microwave energy, can achieve higher performance and create new areas of use in new sectors. State of the Art: Microwaves are a form of electromagnetic radiation with wavelengths ranging from 1 meter to 1 millimeter. They encompass frequencies ranging from 1 to 1000. Microwaves are propagated as electromagnetic waves and are most commonly used in radars, microwave ovens, cell phones, wireless internet access, Bluetooth headsets, and store security systems. The microwave oven was first invented by engineer and inventor Percy Spencer. While conducting experiments to investigate and develop radar waves, Spencer discovered that microwave energy could be used to heat food when a chocolate bar in his pocket melted. Radio waves activate water molecules within food, and these waves cause the water molecules to vibrate rapidly, generating heat. Today, microwave energy has become attractive in every field because it shortens the time required by traditional methods. It is used in many industrial applications, including drying, cooking, and heating. Microwave heating offers significant advantages over other heat sources in some applications. Its primary advantages are that the energy is directly converted to heat within the material, allowing for instantaneous control, and that it does not create electrical stress on the material that could damage its structure. Process control can be achieved more quickly than with other methods. Heating can be controlled by instantly adjusting the temperature and varying the microwave power. Because this control is so rapid, the heaters used are small in size and occupy very little space. The microwave oven industry typically consists of single-magnetron systems. In industrial applications, particularly during drying, the number of magnetrons has increased. Microwave energy has also been used in mining for 25 years, and research in this area is rapidly increasing. These studies indicate that microwave energy has potential applications in grinding, drying and dewatering, pre-enrichment of refractory gold ores, coal desulfurization, leaching, roasting, carbon activation, and waste minimization. Microwave radiation is non-ionizing electromagnetic radiation. An electromagnetic wave consists of perpendicular electric and magnetic components. Considering other heat transfer mechanisms, after heating the furnace, furnace refractories, and furnace atmosphere, energy consumption for the primary purpose, the reduction process, can be addressed. The elimination of these steps with microwaves also provides an advantage in terms of energy savings. Therefore, in traditional production methods, the furnace is kept running continuously (charged) to prevent energy loss. Metal production processes begin with ore enrichment processes. Ores of insufficient grade are subjected to various enrichment processes to largely remove impurities. Impurities that cannot be removed through enrichment processes are collected in the slag phase during the melting phase to be removed. If iron ores of insufficient grade are also subjected to ore enrichment processes, they are then pelletized and melted in blast furnaces to produce pig iron. The conversion of ore to pig iron in the blast furnace takes approximately 6-8 hours. In traditional metal production processes, ores—economically valuable minerals formed by internal and external natural factors within the Earth's crust—are subjected to ore preparation processes such as crushing, grinding, and screening to initiate the process. In the second stage, the enrichment stage, the powdered ore is enriched through processes such as gravity separation, magnetic separation, flotation, and so on, depending on the physical, chemical, and physicochemical properties of the minerals present. The ore concentrate is then called a concentrate. The powdered concentrate is then agglomerated to form larger particles through briquetting, sintering, or pelletizing. Microwaves can be reflected, absorbed, or transmitted, depending on the material type. Metals generally have high conductivity and are good reflectors. Ceramic materials, with their dielectric properties, selectively transmit microwaves. Therefore, ceramics are insulators and are used to support the heating of materials in microwave ovens. However, above a certain critical temperature, these materials are more affected by microwaves and begin to absorb them. Ceramic materials are used as refractories in furnaces and crucibles for the reduction of metal oxides. Therefore, considering that microwave energy and metal oxide reduction will occur at very high temperatures in microwave ovens, the selection of refractory materials becomes crucial. Furthermore, microwaves will interact with the gases formed in the environment as a result of the reactions. This interaction prevents metal oxide reduction from occurring, necessitating the vacuuming of the gases from the environment. Therefore, a method that minimizes or eliminates the aforementioned disadvantages of the current state of the art, and a system that operates according to this method, must be developed. Brief Description of the Invention: One of the advantages of the invention, compared to microwave ovens, is that it will achieve higher performance through a cylindrical, oxygen-fed, vacuum-sealed system and a crucible that does not interact with microwave energy, creating new applications in different sectors. Another advantage of the invention is that gases such as carbon monoxide (CO) and carbon dioxide (CO2), formed after the reduction of the metal oxide, will be removed from the environment by vacuuming. The retention of these gases within the oven prevents the microwave energy from reaching the desired structure. The problem of removing these gases from the system will be solved. Another advantage of the invention is that the microwave furnace structure has a crucible that can maintain its shape without deterioration despite the high temperatures at which melting processes are carried out, allowing these processes to be completed with high performance. Another advantage of the invention is that higher purity metal can be obtained in a shorter time compared to traditional metal production processes. Explanation of the Figures Figure 1: A representative view of the cylindrical microwave furnace, which is the subject of the invention. Figure 2: A representative view of the upper compartment of the cylindrical microwave furnace, which is the subject of the invention. Figure 3: A representative view of the lower compartment of the cylindrical microwave furnace, which is the subject of the invention. Figure 4: A representative view of the crucible section of the cylindrical microwave furnace, which is the subject of the invention. Figure 5: A representative top view of the crucible section of the cylindrical microwave furnace, which is the subject of the invention. Description of References in the Figures For a better understanding of the invention, the corresponding numbers in the figures are provided below: 100. Microwave oven Magnetron Vacuum tube Control unit Illuminator Observation chamber Composite pellet Reducer material Detailed Description of the Invention Exemplary embodiments are described in more detail below with reference to the accompanying descriptions. However, embodiments may be constructed in different ways and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Instead, these exemplary embodiments are provided for the completeness of this disclosure and to fully convey its scope to those skilled in the art. The terminology used in this specification is solely for the purpose of describing a specific exemplary embodiment and is not intended to be limiting. As used herein, the forms "one," "at least," and "preferably" are intended to include the plural unless the context clearly indicates otherwise. One or more other properties of numbers, steps, operations, elements, and/or components, but do not preclude the existence or inclusion of integers, steps, operations, elements, and/or components. The invention is a cylindrical structured industrial microwave oven (100) which includes at least one observation compartment (5) at the front and at least one illuminator (4) at the back in order to be able to see the inside while selecting fire-resistant (refractory) materials and feeding oxygen gas into the furnace cavity in processes to be carried out at high temperatures such as metal reduction and melting where microwave energy is used, at least one vacuum tube (2) made of ceramic material, at least one reducer material (8) and at least one composite pellet (7) placed in layers with the reducer material (8) is positioned, It contains at least one nozzle (9) made of ceramic material located at the bottom of the crucible (6) and enabling oxygen gas feeding. In the microwave oven (100) which is the subject of the invention, the magnetron (1) uses electrical energy as a source to produce microwave radiation. However, this electrical energy used is not similar to high-resistance systems. Therefore, it will significantly reduce the electricity consumption obligation. The mentioned composite pellet (7) is a term generally used for agglomerates containing fine ore or concentrate, slag-forming and solid reducing agent (coal, coke, etc.). After the agglomerates brought together using the said binder are produced, they are strengthened at low temperatures (25-3000C) for the necessary processes in the next stage, and therefore they are also referred to as cold-hardened composite pellets. The crucible (6) is made of a zirconium-based ceramic insulation plate that does not interact with microwaves and has a layered arrangement. An environment similar to the blast furnace charge feed is created by placing metal oxides and composite pellets (7) containing reductant, flux and binder on the said crucible (6) and by laying reducer materials (8) between the layers of composite pellets (7). The furnace is charged by placing the reducer material (8) between the layers of composite pellets (7) and the agglomerates containing metal oxides and reductant, flux and binder. The said reducer material (8) is preferably metallurgical coke, coal, biomass and similar materials. The properties of the crucible (6) in the microwave oven (100) in question are shown in detail in Table 1. Table 1. Material properties of the crucible (6) in the microwave oven (100) in question Chemical Analysis Physical Properties SiO2 52-5% 6 Colour White ZrOz 14-18% Density 340 kg/m3 Fe2O3+TiO2 <0.2 Glow loss <9.0 Alkalis <0.25 Rupture modulus 800 kPa While oxygen gas is fed to the cavity of the microwave oven (100) in question through nozzles (9) made of ceramic material at the bottom, vacuuming is carried out from the top with at least one vacuum pipe (2) also made of ceramic material, and the microwave energy will only be used in the reduction processes and will not interact with other elements in the environment. The prepared composite pellets (7) and reducing materials (8) are placed layer by layer in a special refractory crucible (6) and then placed in the microwave oven (100). After the microwave oven (100) is switched off, the microwave power and duration are adjusted via the control unit (3) and the microwave oven (100) is operated. Oxygen is supplied at the desired flow rate through nozzles (9) located at the base of the microwave oven (100), while waste gases are removed from the environment at the desired flow rate through at least one vacuum pipe (2) located in the ceiling. Under normal conditions, the waste gases formed in the environment interact with microwave energy, and the microwave energy required for the reduction process to continue cannot reach the charge. Vacuuming the waste gases eliminated this problem. While the processes are being carried out, the interior of the furnace can be viewed through at least one illuminator (4) and an observation chamber (5). The illuminator (4) is turned on and off by the control unit (3). In the observation chamber (5) mentioned in the invention, dotted glass that does not leak electromagnetic waves is used, and the said structure is called a Faraday cage. Industrial Applicability of the Invention The oxygen-fed microwave oven (100), which is the subject of the invention, can be used in the reduction of magnetite (Fe304) concentrates and in the roasting processes of various sulfur minerals and is of industrial applicability. The invention is not limited to the above example applications, and a person skilled in the art can easily reveal other different applications of the invention. These should be evaluated within the scope of the protection claimed by the claims of the invention.

Claims

STEMS

1. At least one observation compartment (5) on the front side so that the interior can be seen, where microwave energy is used, while selecting fire-resistant (refractory) materials to be used in metal reduction and melting processes and feeding oxygen gas to the furnace cavity, at the same time waste gases that will occur in the environment can be vacuumed, and It is an industrial microwave oven (100) containing at least one illuminator (4) and at least one magnetron (1) on the back of which microwave energy is produced, operated by at least one control unit (3), and its characterizing feature is; At least one vacuum tube (2) made of ceramic material, at least one reducing material (8) and at least one crucible made of zirconium-based ceramic insulation plate in which at least one composite pellet (7) placed layered with the said reducing material (8) is positioned. (6) contains at least one nozzle (9) made of ceramic material, which is located at the bottom of the said crucible (6) and allows oxygen gas supply. . It is the microwave oven mentioned in claim 1 and its characterizing feature is; The microwave oven (100) has a cylindrical structure.