Cuptor rotativ mediu

Cuptor rotativ mediu

Cuptorul rotativ mediu este un echipament de procesare la temperatură înaltă, cu specificații intermediare între modelele mici și mari, conceput special pentru scenarii de producție industrială la scară medie. Acest echipament echilibrează cu abilitate capacitatea de procesare cu consumul de energie și costurile de investiții. Oferă un randament mai mare decât unitățile mai mici, implicând în același timp costuri de investiții și întreținere mai mici în comparație cu cele mai mari. Este foarte potrivit pentru calcinarea la temperatură înaltă, prăjirea și tratarea deșeurilor periculoase în diverse industrii, cum ar fi cimentul, metalurgia, ingineria chimică și protecția mediului, ceea ce îl face echipamentul de bază preferat pentru întreprinderile de capacitate medie care doresc să realizeze o producție la scară largă.

În ceea ce privește designul structural, cuptorul rotativ mediu combină stabilitatea cu adaptabilitatea. Nucleul său este format din componente cheie, inclusiv cilindrul, dispozitivul de susținere, sistemul de acționare, sistemul de etanșare și dispozitivul de ardere a combustibilului.

Cilindrul este format prin laminarea și sudarea plăcilor de oțel aliat, cu o grosime a peretelui de aproximativ 25-50 mm. Designul grosimii este optimizat în diferite secțiuni, în funcție de condițiile de lucru, pentru a spori stabilitatea structurală. Interiorul este căptușit cu materiale refractare cu grosimea de 230-300 mm, adesea cărămizi cu conținut ridicat de alumină sau cărămizi din carbură de siliciu, capabile să reziste la temperaturi de peste 1200°C și la coroziunea materialului.

Dispozitivul de susținere include role de acționare, inele de anvelopă și role de împingere. Componentele cheie portante, cum ar fi inelele de anvelopă, sunt fabricate din oțel turnat aliat, oferind o rezistență excelentă la uzură și la temperaturi ridicate. Sistemul de acționare este echipat cu motoare principale și auxiliare, permițând o rotație lentă și reglabilă la 0,125-4,165 r/min prin intermediul transmisiei cu angrenaje. Sursa auxiliară de alimentare asigură funcționarea lină a cuptorului în timpul penelor de curent. Sistemul de etanșare utilizează o structură compozită din blocuri de grafit, plăci din solzi de pește și compresie pneumatică, reducând eficient scurgerile de aer și material, menținând un mediu termic stabil în interiorul cuptorului și minimizând pierderile de căldură.

Principiul său de funcționare se bazează pe un proces de reacție termochimică ce coordonează mișcarea mecanică și schimbul de căldură, logica de bază fiind acționarea rotativă înclinată + schimbul de căldură în contracurent. Corpul cuptorului este instalat la o înclinație de 3%-4%. Materialele sunt alimentate continuu în cuptor din coadă (capătul superior) și, sub acțiunea combinată a gravitației și a forței centrifuge generate de rotația cilindrului, urmează o traiectorie spiralată înainte. Acest lucru asigură atât o rostogolire și amestecare uniformă, cât și o mișcare constantă către capul cuptorului (capătul inferior). Combustibilul este ars în dispozitivul de ardere de la capul cuptorului, generând un flux de gaz la temperatură înaltă de până la 1600°C, care curge în contracurent față de material. Căldura este transferată eficient prin radiație, convecție și conducție.

În interiorul cuptorului, materialele sunt procesate în etape: umiditatea este îndepărtată în zona de uscare; deshidratarea și îndepărtarea substanțelor volatile au loc în zona de preîncălzire; reacțiile chimice esențiale, cum ar fi descompunerea carbonatului și reacțiile în fază solidă, au loc în zona de calcinare; și, în final, produsul calificat este evacuat din capul cuptorului și intră în sistemul de răcire pentru reducerea temperaturii. Prin controlul precis al vitezei de rotație, al unghiului de înclinare și al gradientului de temperatură, echipamentul optimizează timpul de staționare a materialului și eficiența schimbului de căldură, asigurând o calitate stabilă a produsului.

Cuptoarele rotative medii pot fi clasificate în trei tipuri principale, în funcție de materialele procesate și metodele de încălzire: cuptoare de ciment, cuptoare metalurgice/chimice și cuptoare de var, fiecare cu scenarii de aplicare extrem de specifice.

• În industria cimentului, servește ca echipament de bază pentru liniile de producție prin procedeu uscat sau umed, utilizat pentru calcinarea clincherului de ciment. Tehnologia procedeului uscat oferă un consum mai mic de energie, în timp ce tehnologia procedeului umed asigură o amestecare mai uniformă a materiilor prime, îmbunătățind utilizarea resurselor.

• În sectoarele metalurgic și chimic, este potrivit pentru procese precum prăjirea magnetizată a minereului de fier sărac, prăjirea oxidativă a minereului de fier cromit/nichelifer, prăjirea materialelor refractare și desulfurarea bauxitei, contribuind la creșterea eficienței extracției metalelor.

• În domeniul protecției mediului, se realizează tratarea inofensivă a deșeurilor periculoase prin incinerarea la temperaturi înalte. Componentele nocive pot fi transformate în constituenți ai clincherului de ciment, în timp ce sistemele integrate de purificare în mai multe etape controlează emisiile, îndeplinind atât obiectivele de protecție a mediului, cât și cele de recuperare a resurselor.

• În plus, poate fi utilizat în industria chimică pentru procese precum producția de cărbune activ și prepararea purtătorilor de catalizator, îndeplinind nevoile de procesare la temperaturi ridicate ale diferitelor materiale.

Avantajele principale ale cuptorului rotativ mediu se reflectă în trei dimensiuni: eficiență și stabilitate ridicate, caracter economic practic și adaptabilitate puternică.

1. Eficiență ridicată, randament și calitate stabilă: Echipat cu un preîncălzitor în coada cuptorului și un sistem de răcire în capul cuptorului, acesta recuperează căldura reziduală pentru a preîncălzi calcarul la temperatura inițială de descompunere. Acest lucru crește randamentul, reducând în același timp consumul specific de căldură. Încălzirea uniformă a materialelor are ca rezultat rate scăzute de subardere și supraardere.

2. Beneficii economice și de mediu remarcabile: Oferă o valoare ridicată a investiției, cu performanțe bune de etanșare și un consum de energie relativ redus. Temperatura gazelor de eșapament este scăzută, iar conținutul de praf este minim, ceea ce facilitează atingerea standardelor de emisii și menține costurile operaționale la un nivel gestionabil.

3. Adaptabilitate și fiabilitate ridicate: Poate manipula materiale eterogene sau care conțin umiditate. Raportul lungime-diametru poate fi ajustat pentru a se potrivi diferitelor procese. Designul său modular facilitează întreținerea, iar sursa de alimentare auxiliară a sistemului de acționare reduce și mai mult riscurile de defecțiune. Odată cu adoptarea pe scară largă a sistemelor de control complet automatizate, procedurile sale operaționale continuă să se simplifice, consolidându-i rolul central în producția industrială la scară medie.