Οι κλίβανοι χρησιμοποιούνται για επεξεργασία βιομηχανικών και δομικών υλικών σε υψηλή θερμοκρασία. Τέτοιος εξοπλισμός μπορεί να έχει διαφορετικά σχέδια, μεγέθη και λειτουργικά χαρακτηριστικά. Το τύμπανο ή ο περιστροφικός κλίβανος καταλαμβάνει ξεχωριστή θέση στο τμήμα, παρέχοντας τη δυνατότητα αποτελεσματικής ξήρανσης χύδην πρώτων υλών.
Σχεδίαση μονάδας
Τα βιομηχανικά μοντέλα κλιβάνων τυμπάνων σχηματίζονται κυρίως από χαλύβδινους σωλήνες με πυρίμαχη επένδυση από τούβλα. Απαραίτητη προϋπόθεση για τη διάταξη είναι να εξασφαλιστεί η δυνατότητα περιστροφής του κυλίνδρου γύρω από τον άξονά του με ταχύτητα 30-250 σ.α.λ. Κατά συνέπεια, όσο μεγαλύτερη είναι η διάμετρος του τυμπάνου, τόσο μικρότερη είναι η ταχύτητα περιστροφής. Η κίνηση παρέχεται από έναν άξονα στερεωμένο σε ράφι ρουλεμάν με κυλίνδρους κατασκευασμένους από ανθεκτικό στη θερμότητα μέταλλο. Η θερμική πρόσκρουση παρέχεται στη διαδικασία καύσης καυσίμων υλικών (αέριο, πετρέλαιο, βενζίνη ή στερεές πρώτες ύλες), η οποία τοποθετείται σε ξεχωριστό θάλαμο. Σε ορισμένες εκδόσεις, ο περιστροφικός κλίβανος περιέχει συσκευές ανταλλαγής θερμότητας που εφαρμόζουνβοηθητικές διαδικασίες ψησίματος και ξήρανσης.
Αρχή λειτουργίας φούρνου
Ένα κυλινδρικό δοχείο με τη μορφή τυμπάνου έχει μια μικρή κλίση σε σχέση με την οριζόντια - αυτή είναι η αρχική θέση από την οποία ξεκινά η κίνηση. Αλλά πριν από την ενεργοποίηση, η κοιλότητα της δομής γεμίζει με υλικό εργασίας. Το τεμάχιο εργασίας τροφοδοτείται μέσω του άνω ακροφυσίου του τυμπάνου. Στη συνέχεια, ο χειριστής κλείνει τη δομή και ανάβει τον ηλεκτροκινητήρα. Κατά τη λειτουργία, ο περιστροφικός κλίβανος χαμηλώνει κυκλικά την αναδευόμενη ουσία προς τα κάτω, φυσώντας θερμά αέρια πάνω από τη μάζα. Η εισαγωγή θερμικών ροών μπορεί να γίνει μέσω εξωτερικής εστίας, αλλά στα κλασικά μοντέλα, η παραγωγή αερίου πραγματοποιείται μέσα στο τύμπανο. Στη δεύτερη περίπτωση, μπορεί να ενεργοποιηθεί ένας καυστήρας Bunsen, ο οποίος σχηματίζει φλόγες μέσω των σωλήνων του ακροφυσίου του κλιβάνου. Τέτοιες εργασίες απαιτούν μια πρόσθετη πηγή καυσίμου με τη μορφή πετρελαίου, αερίου, θρυμματισμένου άνθρακα ή θρυμματισμένου ξύλου.
Ζώνες θερμικής επεξεργασίας
Καθ' όλη τη διάρκεια του κύκλου εργασίας, το υλικό που σερβίρεται μπορεί να συναντηθεί με αέρια κλιβάνου πολλές φορές υπό διαφορετικές συνθήκες θερμοκρασίας, οι οποίες καθορίζουν τη μία ή την άλλη κατάσταση της επεξεργασμένης μάζας. Ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της θερμικής επεξεργασίας στον κλίβανο, διακρίνονται οι ακόλουθες ζώνες:
- Ζώνη ξήρανσης. Ο χώρος αυτού του τμήματος είναι περίπου το 25-35% της συνολικής χωρητικότητας του τυμπάνου. Αέρια σε θερμοκρασία περίπου 930 ° C παρέχουν τις διαδικασίες εξάτμισης της υγρασίας.
- Ζώνη θέρμανσης. Σε αυτό το τμήμα, η επεξεργασία πραγματοποιείται με ροές με θερμοκρασίαέως 1100 °C. Η θέρμανση πραγματοποιείται στο πλαίσιο της μεταφοράς θερμότητας από το προϊόν καύσης με την πιθανή υποστήριξη χημικών αντιδράσεων τρίτων.
- Ζώνη μείωσης θερμοκρασίας. Το καθεστώς επεξεργασίας θερμοκρασίας σε αυτή τη ζώνη μπορεί να είναι 1150 °C. Το κύριο καθήκον αυτού του τμήματος του περιστροφικού κλιβάνου είναι να εξασφαλίσει την πλήρη καύση της περίσσειας αέρα στην ανοιχτή δομή του υλικού.
- Ζώνη ψύξης. Σε αυτό το στάδιο, το υλικό-στόχος εκτίθεται σε ψυχρά ρεύματα και σκληραίνει. Μερικοί από τους μεταλλικούς κόκκους του μπιγιέτα μπορεί επίσης να οξειδωθούν εδώ με μια καφεκόκκινη απόχρωση.
Τεχνικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού
Από μόνη της, η περιστροφή της μονάδας με την κίνηση των περιεχομένων του υλικού αυξάνει την απόδοσή της και την ποιότητα πυροδότησης. Ιδιαίτερα συμφέρουσα είναι η χρήση μακριών σωληνοειδών κατασκευών, χάρη στις οποίες ελαχιστοποιείται η κατανάλωση θερμικής ενέργειας. Όσο μεγαλύτερο είναι το τύμπανο, τόσο πιο πυκνά αλληλεπιδρούν οι κόκκοι με τα αέρια του κλιβάνου κατά την κίνησή τους μέσα στη δεξαμενή. Κατά συνέπεια, ελαχιστοποιούνται επίσης οι μη παραγωγικές απώλειες θερμότητας. Αξίζει να σημειωθεί η ομοιομορφία της όπτησης, η οποία επηρεάζει επίσης την ποιότητα της θερμικής επεξεργασίας των χύδην υλικών. Για παράδειγμα, ένας περιστροφικός κλίβανος για πρώτες ύλες τσιμέντου με τη μορφή θρυμματισμένου γύψου και κλίνκερ επιτρέπει τη σύντηξη της μάζας έτσι ώστε να ληφθεί μια ομοιογενής δομή. Μερικές φορές πολλές ομάδες πρώτων υλών συνδυάζονται με την προσθήκη πυριτικών αλάτων ασβεστίου, ασβεστόλιθου και αργίλου. Το τύμπανο στη διαδικασία περιστροφής σχηματίζει ένα σχεδόν ενιαίοσυνέπεια προϊόντος.
Υπολογισμός της θερμικής ισχύος του κλιβάνου
Για ομοιόμορφη πυροδότηση του υλικού, είναι απαραίτητο να εξασφαλιστεί η κίνησή του σε όλο το μήκος του κλιβάνου με βέλτιστο καθεστώς ταχύτητας. Ο ρυθμός κίνησης, αφενός, πρέπει να δημιουργεί τις προϋποθέσεις για την πραγματοποίηση των απαραίτητων αντιδράσεων και αφετέρου δεν πρέπει να συγκρατεί τη μάζα σε κατάσταση κρυστάλλωσης, διαφορετικά θα χαθούν οι ήδη αποκτηθείσες τεχνολογικές ιδιότητες. Η βέλτιστη ισορροπία ισχύος μπορεί να επιτευχθεί επιλέγοντας τον σωστό κινητήρα.
Σε βασικό επίπεδο, ο υπολογισμός ενός περιστροφικού κλιβάνου βασίζεται στον χρόνο παραμονής του υλικού στο δοχείο θερμικής επεξεργασίας - με ξηρή μέθοδο, τα διαστήματα είναι κατά μέσο όρο 1,5-2 ώρες και με υγρό μέθοδος, 3-3,5 ώρες Επίσης θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ο χρόνος ολοκλήρωσης της διαδικασίας όπτησης, ο οποίος στην περίπτωση ξηρής επεξεργασίας θα είναι περίπου 1 ώρα και για υγρή όπτηση - 1,5 ώρα Όσο για την ισχύ, ένας ηλεκτροκινητήρας είναι προβλέπεται για την εκτέλεση τυπικών εργασιών, το δυναμικό ισχύος των οποίων κυμαίνεται από 40 έως 1000 kW σε περίπτωση με βιομηχανικές μονάδες. Καθορίζονται επίσης ειδικοί δείκτες λαμβάνοντας υπόψη τη σύνδεση των βοηθητικών επικοινωνιών, τη φύση του ιμάντα και τη συμπερίληψη τροποποιητικών εξαρτημάτων στην κύρια σύνθεση πυροδότησης.
επένδυση περιστροφικού κλιβάνου
Εκτός από την επιλογή των βέλτιστων παραμέτρων λειτουργίας, η συντήρηση θα επηρεάσει επίσης την ποιότητα της πυροδότησης. Μία από τις βασικές δραστηριότητες με στόχο τη διατήρηση υψηλών τεχνικώνδείκτες απόδοσης του κλιβάνου, θα είναι η επένδυση του. Στην ουσία πρόκειται για την απομόνωση της μεταλλικής επιφάνειας του τυμπάνου χρησιμοποιώντας ένα ανθεκτικό στη θερμότητα υλικό. Η λειτουργία θερμομόνωσης εκτελείται αποτελεσματικά από χυτό πυρίμαχο σκυρόδεμα και τούβλα. Αλλά ακόμη και μετά την επένδυση, ο περιστροφικός κλίβανος πρέπει να επικαλύπτεται με προστατευτικές επιστρώσεις που προστατεύουν τη δομή του ίδιου σκυροδέματος από τη διάδοση μικρών ρωγμών. Η ίδια η επένδυση είναι κατασκευασμένη με πάχος 8 έως 30 cm, ανάλογα με το μέγεθος της δομής του κλιβάνου. Το πυρίμαχο θα πρέπει να υπολογίζεται για θερμοκρασίες της τάξης των 1000-1200 ° C.
Συμπέρασμα
Οι μονάδες κλιβάνου σήμερα χρησιμοποιούνται ευρέως στην κατασκευή δομικών μειγμάτων, υλικών πλακιδίων και όλων των ειδών αναλώσιμων που απαιτούν ξήρανση. Τα πλεονεκτήματα των περιστροφικών κλιβάνων περιλαμβάνουν την υψηλή παραγωγικότητα και την ποιότητα των θερμικών επιδράσεων, αλλά η λειτουργία δεν είναι πλήρης χωρίς μειονεκτήματα. Αυτός ο εξοπλισμός χαρακτηρίζεται από μεγάλες διαστάσεις, ογκώδη σώματα εργασίας και χαμηλό επίπεδο αυτοματισμού. Σε αυτό αξίζει να προστεθούν οι απαιτήσεις για τροφοδοσία. Στην παραγωγή πλήρους κύκλου, οι φούρνοι τυμπάνων συνδέονται σε δίκτυα 380 V, καθώς και σε συστήματα εξαερισμού και ψύξης.
