本文综述了废旧轮胎处理行业的现状,并分析了国内外一些主要的处理方式的优缺点,认为裂解是一种有着很好发展前景的废旧轮胎处理技术。详细论述了微波裂解作为新型裂解技术的优势:加热效率高、裂解均匀性好、节能高效、裂解条件控制精准、产物质量高、环保无污染等等。根据目前微波裂解技术的发展现状以及亟待解决的问题,笔者设计了一种能够用于微波裂解废旧轮胎的实验炉,通过箱体周围布置的微波发射器对箱体内的废旧轮胎进行加热使其裂解,将废旧轮胎裂解为炭黑和油气。该实验炉的创新点有:可裂解整胎,不需要将轮胎首先进行粉碎为胶粉,减少了工序,降低了成本;裂解条件可以精准控制,提高产物质量;利用微波特性,降低了裂解温度;氮气环境裂解,避免氧化副反应等等。本文通过ANSYS对设计的裂解实验炉进行热-结构耦合仿真分析,得到了在设定的温度和辐射条件下,废旧轮胎裂解炉的各部分的应力、应变、应变能等结果数据。经过分析,裂解炉炉体的强度满足设计要求,能够在高温、有压、无氧的特殊环境下正常工作。本文利用HFSS对裂解实验炉的谐振腔进行了电磁学仿真分析,根据仿真结果,得出结论:当轮胎居中放置时的温度场分布较好,当轮胎放置于腔体底面或者轮胎尺寸增大时,会使得箱体上局部出现热点。笔者利用该裂解实验炉进行了轮胎裂解实验,考察了轮胎规格以及轮胎是否带有钢丝对裂解情况的影响。得到了具有参考价值的结果:同等裂解条件下,胎面宽的轮胎裂解速度比胎面窄的轮胎缓慢,且裂解程度低、产物质量差;带钢丝胶块温升略快于不带钢丝胶块,带钢丝胶块出油、出气量更大,比不带钢丝胶块裂解率高。通过分析也得出了该实验炉的几个薄弱环节:顶盖边缘、视镜与门体连接处、炉腔底部等,在文中均提出了相应的改进方案。