Horno rotatorio mediano

Horno rotatorio mediano

El horno rotatorio mediano es un equipo esencial de procesamiento de alta temperatura con especificaciones intermedias a las de los modelos pequeños y grandes, diseñado específicamente para escenarios de producción industrial de mediana escala. Este equipo equilibra hábilmente la capacidad de procesamiento con el consumo de energía y los costos de inversión. Ofrece una mayor producción que las unidades más pequeñas, a la vez que incurre en menores costos de inversión y mantenimiento en comparación con las de mayor tamaño. Es ampliamente adecuado para la calcinación a alta temperatura, la tostación y el tratamiento de residuos peligrosos en diversas industrias, como la cementera, la metalúrgica, la ingeniería química y la protección ambiental, lo que lo convierte en el equipo esencial preferido por empresas de mediana capacidad que buscan lograr una producción a gran escala.

En cuanto a su diseño estructural, el horno rotatorio mediano combina estabilidad y adaptabilidad. Su núcleo está compuesto por componentes clave, como el cilindro, el dispositivo de soporte, el sistema de accionamiento, el sistema de sellado y el dispositivo de combustión.

El cilindro se forma mediante laminación y soldadura de placas de acero aleado, con un espesor de pared de aproximadamente 25-50 mm. El diseño del espesor se optimiza en diferentes secciones según las condiciones de trabajo para mejorar la estabilidad estructural. El interior está revestido con materiales refractarios de 230-300 mm de espesor, generalmente ladrillos de alto contenido de alúmina o ladrillos de carburo de silicio, capaces de soportar temperaturas superiores a 1200 °C y resistir la corrosión del material.

El dispositivo de soporte incluye rodillos de rodadura, anillos de neumático y rodillos de empuje. Los componentes clave de soporte, como los anillos de neumático, están fabricados en acero fundido de aleación, lo que ofrece una excelente resistencia al desgaste y a las altas temperaturas. El sistema de accionamiento está equipado con motores principales y auxiliares, que permiten una rotación lenta y ajustable de 0,125 a 4,165 r/min mediante una transmisión por engranajes. La fuente de alimentación auxiliar garantiza el funcionamiento suave del horno durante cortes de electricidad. El sistema de sellado emplea una estructura compuesta de bloques de grafito, placas de escamas de pescado y compresión neumática, lo que reduce eficazmente las fugas de aire y material, mantiene un entorno térmico estable dentro del horno y minimiza la pérdida de calor.

Su principio de funcionamiento se basa en un proceso de reacción termoquímica que coordina el movimiento mecánico y el intercambio de calor, siendo la lógica principal el accionamiento giratorio inclinado + el intercambio de calor en contracorriente. El cuerpo del horno está instalado con una inclinación del 3%-4%. Los materiales se introducen continuamente en el horno desde la cola (extremo superior) y, bajo la acción combinada de la gravedad y la fuerza centrífuga generada por la rotación del cilindro, siguen una trayectoria en espiral hacia adelante. Esto garantiza un volteo y una mezcla uniformes, así como un movimiento constante hacia la cabeza del horno (extremo inferior). El combustible se quema en el dispositivo de combustión en la cabeza del horno, generando un flujo de gas a alta temperatura de hasta 1600 °C, que fluye en contracorriente al material. El calor se transfiere eficientemente a través de radiación, convección y conducción.

Dentro del horno, los materiales se procesan por etapas: la zona de secado elimina la humedad; la zona de precalentamiento, la deshidratación y la eliminación de volátiles; la zona de calcinación, donde se producen reacciones químicas esenciales como la descomposición de carbonatos y las reacciones en fase sólida; y, finalmente, el producto calificado se descarga del cabezal del horno y entra en el sistema de refrigeración para la reducción de temperatura. Mediante un control preciso de la velocidad de rotación, el ángulo de inclinación y el gradiente de temperatura, el equipo optimiza el tiempo de residencia del material y la eficiencia del intercambio de calor, garantizando así una calidad estable del producto.

Los hornos rotatorios medianos se pueden clasificar en tres tipos principales según los materiales procesados ​​y los métodos de calentamiento: hornos de cemento, hornos metalúrgicos/químicos y hornos de cal, cada uno con escenarios de aplicación muy específicos.

En la industria cementera, es el equipo principal de las líneas de producción de proceso seco o húmedo, utilizadas para la calcinación de clínker de cemento. La tecnología de proceso seco ofrece un menor consumo de energía, mientras que la tecnología de proceso húmedo garantiza una mezcla más uniforme de la materia prima, optimizando así el aprovechamiento de los recursos.

• En los sectores metalúrgico y químico, es adecuado para procesos como la tostación magnetizante de mineral de hierro pobre, la tostación oxidante de mineral de hierro niquelífero/cromita, la tostación de materiales refractarios y la desulfuración de bauxita, ayudando a mejorar la eficiencia de extracción de metales.

En el ámbito de la protección ambiental, se logra el tratamiento inocuo de residuos peligrosos mediante la incineración a alta temperatura. Los componentes nocivos se pueden convertir en componentes del clínker de cemento, mientras que los sistemas integrados de purificación multietapa controlan las emisiones, logrando así los objetivos de protección ambiental y recuperación de recursos.

• Además, se puede utilizar en la industria química para procesos como la producción de carbón activado y la preparación de portadores de catalizadores, satisfaciendo las necesidades de procesamiento a alta temperatura de diversos materiales.

Las principales ventajas del horno rotatorio mediano se reflejan en tres dimensiones: alta eficiencia y estabilidad, practicidad económica y fuerte adaptabilidad.

1. Alta eficiencia, rendimiento y calidad estable: Equipado con un precalentador de cola de horno y un sistema de enfriamiento del cabezal del horno, recupera el calor residual para precalentar la piedra caliza a su temperatura inicial de descomposición. Esto aumenta el rendimiento y reduce el consumo específico de calor. El calentamiento uniforme de los materiales reduce las tasas de subcombustión y sobrecombustión.

2. Excelentes beneficios económicos y ambientales: Ofrece una alta rentabilidad, con un buen rendimiento de sellado y un consumo energético relativamente bajo. La baja temperatura de los gases de escape y el mínimo contenido de polvo facilitan el cumplimiento de las normas de emisiones y mantienen los costos operativos bajo control.

3. Gran adaptabilidad y fiabilidad: Puede manipular materiales heterogéneos o con humedad. La relación longitud-diámetro se puede ajustar para adaptarse a diferentes procesos. Su diseño modular facilita el mantenimiento, y la fuente de alimentación auxiliar del sistema de accionamiento reduce aún más el riesgo de fallos. Con la adopción generalizada de sistemas de control totalmente automatizados, sus procedimientos operativos se simplifican cada vez más, consolidando su papel fundamental en la producción industrial a mediana escala.