Dönmeli kalsinasyon ocağı

Döner Kalsinasyon Fırınları Türleri

Bir döner kalsinasyon fırını, dönen bir tambur veya silindirde malzemeyi ısıtan veya işleyen bir endüstriyel fırındır. Döner fırınlar, dışarıdan ısıtılan bir tüpte ham maddeyi döndürerek dolaştırır, bu da malzeme dönüşümüne neden olur. Dönüşüm, kavurma, kurutma, ısıtma, su giderme, piroliz ve kalsinasyon gibi çeşitli kimyasal veya fiziksel işlemleri içerebilir. Döner fırınlar, ısı akışının yönüne ve malzemenin içinden nasıl geçtiğine göre dört ana kategoriye ayrılabilir.

• Doğrudan ateşlenen döner fırın: Doğrudan ateşlenen döner fırında ısı kaynağı, işlenen malzemeyle doğrudan temas eder. Isı kaynağı doğrudan malzemeyle etkileşime girdiği için bu döner fırın, verimli bir ısı transferi sağlar. Doğrudan ateşlenen döner fırınlara örnek olarak çimento fırınları, kireç fırınları ve demir cevheri kavurma fırınları verilebilir.
• Dolaylı ateşlenen döner fırın: Dolaylı ateşlenen döner fırın (veya soğutulmuş fırın), ısıyı malzemeyle fırın kabuğu aracılığıyla aktarır. Bu ısıtma yöntemi daha naziktir ve yüksek sıcaklıklara duyarlı malzemeleri korur. Ayrıca işlenen malzemenin tamamında eşit ısı dağılımı sağlar. Dolaylı döner fırınlar, hassas sıcaklık kontrolü gerektiren veya oksijene duyarlı malzemeler için uygundur. Genellikle kimya endüstrisinde mineralleri parçalamak ve kimyasallar üretmek için kullanılırlar.
• Doğrudan ve dolaylı ateşlenen döner fırın: Bazı döner fırınlar, doğrudan ve dolaylı ateşleme mekanizmalarını birleştirir. Bunlara doğrudan ve dolaylı ateşlenen döner fırınlar denir. Bu fırınlarda, bir bölüm doğrudan alev veya sıcak gazlarla ısıtılırken, diğeri fırın kabuğu aracılığıyla dolaylı olarak ısıtılır. Bu çift ısıtma yöntemi, farklı ısıtma gereksinimlerine sahip çeşitli malzemelerin esnek bir şekilde işlenmesine olanak tanır.
• Döner kalsinatör: Döner kalsinatör fırın (veya kalsinatör), özellikle kalsinasyon işlemleri için tasarlanmış bir döner fırın türüdür. Kalsinasyon, bir malzemenin kimyasal bir değişikliğe neden olmak veya uçucu bileşenleri uzaklaştırmak için ısıtılmasını ifade eder. Döner kalsinatörler, mineraller, cevherler ve özel kimyasal bileşikler dahil olmak üzere çok çeşitli malzemeleri işler.

Yukarıda belirtilen döner kalsinatör fırın türüne ek olarak, döner fırınlar uygulamalarına göre de kategorize edilebilir.

• Seramik fırınları: Seramik fırın, karo, tuğla ve çanak çömlek gibi seramik ürünleri yüksek sıcaklıklarda pişiren, ısı yalıtımlı bir ocak veya fırındır. Yüksek ısı, malzemeleri güçlendirir ve dayanıklı, sağlam bir yapı kazandırır. Nasıl ısıtıldıklarına bağlı olarak elektrikli, gazlı ve odunla çalışan seramik fırınlar bulunur.
• Çimento fırınları: Çimento fırını, klinker oluşturmak ve çimento üretmek için malzeme yakan bir fırındır. Çimento, dünyanın en yaygın kullanılan yapı malzemesi olan betonun temel bir bileşenidir. Çimento fırınları genellikle tipik bir klinker üretim işlemi için 2000 °C'ye kadar ulaşabilen devasa döner fırınlardır.
• Kireç döner fırınları: Kireç döner fırınları, kireç üretmek için kireç taşını ısıtır. Genellikle büyük yatay çimento fırınlarına benzerler. Kireç, çelik ve kağıt imalatı, su arıtma ve inşaat dahil olmak üzere birçok endüstride kullanılır.

Döner Kalsinasyon Fırınlarının Özellikleri ve Bakımı

Özellikler

Kalsinasyon fırınının bazı temel özellikleri şunlardır:

• Uzunluk : Bir döner fırının uzunluğu 30 ile 80 metre arasında olabilir.
• Çap : Çap, işlenecek kapasiteye ve malzemeye göre değişir. Genellikle 3-5 metre arasında değişir.
• Üretim kapasitesi : Günde 50-500 ton işlenmiş malzeme arasında değişebilir.
• Sıcaklık kontrolü : Döner fırın 1000 santigrat dereceyi aşan sıcaklıklara ulaşabilir.
• Eğim : Döner fırınların tipik olarak %3-5 eğimi vardır. Eğim, malzemenin fırın içinde sürekli hareket etmesine yardımcı olur.
• Hava akışı : Fırın, optimum yanma ve ısı transferinin sağlanması için hava akışının yönünü ve hızını kontrol etmelidir.

Bakım

Bu kadar büyük ekipmanları yönetmede, döner fırın parçalarının sorunsuz ve verimli bir şekilde çalıştığından emin olmak önemlidir. Düzenli kontroller ve bakım faaliyetleri, buna ulaşmaya yardımcı olabilir. İşte ekipmanın uzun ömrünü sağlamak için bazı ipuçları:

• Düzenli kontroller: Ekipmanın işlevini etkileyebilecek önemli bir aşınma ve yıpranma olup olmadığını sağlamak için düzenli kontroller yapılmalıdır. Kontroller sırasında döner fırın destek silindiri, döner fırın burçları, contalar, dişliler vb. dikkat edilmelidir.
• Yağlama: Döner fırının sorunsuz çalışmasını sağlamak için parçalar yüksek sıcaklıktaki yağ ile yağlanmalıdır. Bunu yapmak, sürtünmeyi azaltır ve ömrü uzatır.
• Hizalamalar: Beklenmedik bir arıza ve hasarı önlemek için fırının destek silindirlerinin ve yataklarının düzgün bir şekilde hizalanması önemlidir.
• Temizlik: Makine endüstrisindeki büyükler genellikle "temizlik çaredir" der. Toz ve kalıntı zamanla birikerek fırının performansını etkileyebilir, bu nedenle düzenli olarak temizlenmelidir.
• İşletme eğitimi: Herhangi bir makinenin ömrü, ne kadar iyi kullanıldığına bağlıdır. Personelin makineyi en iyi şekilde kullanabilmesi için uygun işletme eğitimi verilmelidir.

Döner Kalsinasyon Fırınının Kullanım Senaryoları

Döner kalsinasyon fırını, birçok uygulama ve sektörde önemini ve etkinliğini göstermektedir. Aşağıda bir döner fırının temel kullanım senaryolarından bazıları verilmiştir.

• Çimento Üretimi: Kalsinasyon döner fırını, çimento sektöründe çimento klinker üretmek için yaygın olarak kullanılır. Çimento üreticisi, kalsinasyon yoluyla çimento klinker oluşturmak için kireç taşı ve diğer malzemeleri fırına besler. Döner fırın, yüksek sıcaklıkta kalsinasyon sağlar ve fırının sürekli hareketi, malzemelerin eşit şekilde ısıtılmasını ve işlenmesini sağlar. Döner fırınların kullanımı, çimento üretiminin verimliliği ve çimento ürünlerinin kalitesi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
• Mineral Döner Fırını: Döner kalsinasyon fırınları, çeşitli mineral ürünleri üretmek için mineral işleme endüstrisinde yaygın olarak kullanılır. Fırına beslenen malzemeler, dehidratasyon, kurutma ve kalsinasyon gibi farklı işlemlerden geçer. Örneğin, dolomit ve kireç taşı ısıtılarak kireç taşına dönüştürülür ve daha sonra kireç üretmek için hidratlanır.
• Metalurji Endüstrisi: Metalurji endüstrisi, çeşitli metalleri ve alaşımları işlemek için döner kalsinasyon fırınlarını yoğun bir şekilde kullanmaktadır. Fırın, metal cevherlerini ve malzemelerini kalsinasyon, kavurma ve indirgeme için kullanılır. Örneğin, döner fırınlar demir metalürjisinde demir konsantreleri üretmek ve bakır metalürjisinde bakır cevherlerini işlemek ve bakır mat üretmek için uygulanır.
• Fosfor Irak: Döner fırınlar, fosfor üretiminde önemli bir rol oynar. Fosfat kayasını kalsinasyon için kullanarak elementsel fosfora dönüştürürler. Üretilen fosfor, gübreler, kimyasallar ve alev geciktiriciler dahil olmak üzere çeşitli uygulamalara sahiptir.
• Karbon Kara Üretimi: Döner fırınlar, karbon kara üretiminde kullanılır. Karbon kara, fosil yakıtların veya organik maddelerin eksik yanmasıyla üretilen ince siyah bir tozdur. Kauçuk, plastik, kaplamalar ve diğer ürünlerde takviye edici bir madde, pigment ve katkı maddesi olarak yaygın olarak kullanılır.
• Endüstriyel Toz Üretimi: Döner fırınlar, alümina, magnezya, zirkonya ve diğer gelişmiş malzemeler gibi endüstriyel tozların üretiminde yaygın olarak kullanılır. Bu malzemeler, seramik, elektronik, refrakterler ve diğer endüstrilerde uygulama alanı bulmaktadır. Döner fırınlardaki kalsinasyon işlemi, tozların saflığını, kararlılığını ve performansını iyileştirmeye yardımcı olur.
• Titanyum Üretimi: Döner fırınlar, temel beyaz bir pigment olan titanyum dioksit üretmek için yaygın olarak kullanılır. Titanyum dioksit, kaplamalar, plastikler, kağıt ve kimya endüstrisi dahil olmak üzere birçok endüstride kullanılır. Mükemmel opaklık, parlaklık ve UV koruması sağlar.
• Aktif Cüruf Üretimi: Döner fırınlar, önemli bir ilave çimentolu malzeme olan reaktif cüruf üretiminde önemli bir rol oynar. Reaktif cüruf, yüksek fırın cüruflarını döner fırınlarda hızla soğutarak elde edilir. Çimento ve beton ürünlerinde dayanıklılık, mukavemet ve kimyasal saldırılara karşı direnç sağlayarak altyapı projelerinde ve inşaat mühendisliğinde yaygın olarak kullanılır.
• Çevre Koruma: Çevre koruma endüstrisi, atık arıtımı için döner fırınları yoğun bir şekilde kullanmaktadır. Döner fırınlar, endüstriyel atıklar, kentsel katı atıklar ve tehlikeli atıklar dahil olmak üzere çeşitli katı atıkları yakma yoluyla verimli ve istikrarlı bir şekilde bertaraf edebilir. Bu, atıkların hacmini azaltmaya ve çevre kirliliğini önlemeye yardımcı olur.

Döner Kalsinasyon Fırınları Nasıl Seçilir

İşletme uygulamaları için bir endüstriyel döner fırına yatırım yaparken, boyutunu ve kapasitesini göz önünde bulundurmak çok önemlidir. 4.200 mm maksimum çapa ve 90.000 mm uzunluğa sahip fırın, işletmenin gerekli üretimini karşılayabilir mi? Bir fırının kapasitesi, tasarımına ve işlenen malzemelere de bağlıdır. Boyut, hız ve malzemenin yoğunluğunu birleştiren hesaplamalara dayanarak, günde 200 ton kireç döner fırını veya günde 50 ton çimento döner fırını gibi örnekler verilebilir.

Kalsinasyon fırınının çalışması için gereken enerji türü de karar verilmeden önce tartışılmalı ve iyice değerlendirilmelidir. Gazla çalışan rotaryalar yakıt olarak doğalgaz veya propan kullanırken, kömürle çalışan kalsinasyon rotaryaları kömür yakar ve antrasit ana yakıt olarak kullanılır. Başka bir enerji kaynağı da elektromanyetik bobinlerin fırını içeriden ısıttığı elektriktir. Ardından güneş ışığından ısı alan güneş enerjisiyle çalışan kalsinasyon fırınları vardır. İşletme sahipleri, atık ısı geri kazanımı, biyokütle ve güneş enerjisi gibi çevre dostu enerji kaynaklarını göz önünde bulundurabilir çünkü bu sadece sürdürülebilir bir ekonomi ve gezegen yaratmaya yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda işletme maliyetlerini önemli ölçüde azaltır.

Tüm döner kalsinasyon fırın tedarikçilerinin, çukurluğa dayanıklı ve uzun raf ömrüne sahip karbon çelik gibi kalsinasyon fırınlarını üretmek için gelişmiş endüstriyel sınıf malzemeler kullandığını belirtmekte fayda var. Ancak, fırının tam teknik özellikleri ve malzeme dereceleri, tedarikçiye ve işletme sahibinin gereksinimine göre büyük ölçüde değişebilir. Bu nedenle, monte edilen astar malzemesinin ve yalıtımın kimyasal reaksiyona dayanabildiğinden emin olmak için tedarikçiyle iletişime geçmek ve bunu görüşmek çok önemlidir.

Göz önünde bulundurulması gereken bir diğer önemli husus da fırının içinde gerçekleşen kimyasal kompozisyon ve reaksiyonlardır. Farklı malzemelerin farklı özellikleri vardır ve başarılı bir sonuç elde etmek için döner kalsinasyon fırınındaki kimyasal reaksiyonlar hassas bir şekilde kontrol edilmelidir. Gelecekteki sorunları önlemek için aşağıdaki faktörlerin iyice anlaşılması gerekir:

• Kimyasal reaksiyon, yeterli sıcaklık ve zaman tarafından desteklenmelidir.
• Birçok kimyasal reaksiyon, safsızlıkların varlığından etkilenir. Bu nedenle yüksek saflıkta hammaddeler çok önemlidir.
• Bazı kimyasal reaksiyonların etkili olabilmesi için katalizörlere ihtiyaç vardır. Bir kalsinasyon katalizörü, kimyasal reaksiyonu hızlandırabilir ve kalsinasyon için gerekli sıcaklığı azaltabilir.
• Fırında birden fazla kimyasal reaksiyon gerçekleşebilir. Örneğin, ayrışma, oksidasyon ve hidratasyon. Bu nedenle, işletme sahibi, seçtikleri döner kalsinasyon fırınının ihtiyaç duydukları özel reaksiyonu desteklemek için olanaklara sahip olduğundan emin olmalıdır.

S&C

S: Bir kalsinatör ile bir fırın arasındaki fark nedir?

C: Fırın, çeşitli ısıtma işlemleri gerçekleştiren bir termal ekipmandır, kalsinatör ise kalsinasyon işlemini gerçekleştirmek için tasarlanmış özel bir endüstriyel fırın veya fırın türüdür.

S: Döner kalsinasyon fırını kullanarak hangi malzemeler işlenebilir?

C: Döner kalsinasyon fırınları, metalik cevherler, kireç taşı, kömür, kil, zeolit, titanyum dioksit, boksit, safir, cüruf, zirkon vb. dahil olmak üzere çok çeşitli malzemeleri işlemek için kullanılabilir.

S: Döner fırının hava akışı sistemi nasıl çalışır?

C: Döner fırının hava akışı sistemi, fırının içindeki gazların hareketini kolaylaştırmak, işlenen malzemenin kalsinasyonunu sağlayacak bir akış deseni oluşturmak üzere tasarlanmıştır. Genellikle döner fırında bir uçta hava girişi ve diğer uçta bir egzoz çıkışı vardır. Döner fırında yakıtın yanması, havanın genleşmesine ve yükselmesine neden olur. Gazlar, işlenen malzemelerle karışarak fırının içinden hareket eder. Döner fırındaki hava akışının miktarı ve yönü, hava giriş hacmi, yanma yakıtı türü ve diğer parametreler tarafından kontrol edilebilir.

S: Döner kalsinasyon fırını diğer işlem üniteleriyle entegre edilebilir mi?

C: Evet, bu fırınlar, ön ısıtıcılar, soğutucular, sınıflandırıcılar ve torba filtreleri gibi diğer işlem üniteleriyle entegre edilerek, sistemin genel verimliliğini ve üretkenliğini artırarak tam bir üretim hattı oluşturabilir.