A kemencéket ipari és építőanyagok magas hőmérsékletű feldolgozására használják. Az ilyen berendezések különböző kialakításúak, méretűek és működési jellemzőik lehetnek. A szegmensben külön helyet foglal el a dob vagy forgó kemence, amely lehetővé teszi az ömlesztett alapanyagok hatékony szárítását.
Egység kialakítása
A dobkemencék ipari modelljeit túlnyomórészt acélcsövek alkotják, tégla tűzálló béléssel. Az elrendezés előfeltétele, hogy a henger a tengelye körül 30-250 fordulat/perc sebességgel foroghasson. Ennek megfelelően minél nagyobb a dob átmérője, annál kisebb a forgási sebesség. A mozgást hőálló fémből készült görgőkkel ellátott csapágylécre rögzített tengely biztosítja. A hőhatás az üzemanyagok (gáz, olaj, benzin vagy szilárd nyersanyagok) elégetésének folyamatában történik, amelyet külön kamrában helyeznek el. Egyes változatokban a forgó kemence hőcserélő eszközöket tartalmaz, amelyek megvalósítjáka pörkölés és a szárítás segédfolyamatai.
A sütő működési elve
A dob alakú hengeres tartály enyhe dőléssel rendelkezik a vízszinteshez képest - ez a kezdeti helyzet, ahonnan a mozgás kezdődik. De a bekapcsolás előtt a szerkezet üregét munkaanyaggal töltik fel. A munkadarab adagolása a dob felső fúvókáján keresztül történik. Ezután a kezelő bezárja a szerkezetet, és bekapcsolja az elektromos motort. Működés közben a forgó kemence ciklikusan leengedi a kevert anyagot, forró gázokat fújva a masszára. A hőáramok beengedése egy külső tűztéren keresztül is megtörténhet, de a klasszikus modelleknél a gáztermelés a dobon belül történik. A második esetben egy Bunsen égő aktiválható, amely a kemence fúvókájának csövein keresztül lángokat hoz létre. Az ilyen feladatok további tüzelőanyag-forrást igényelnek olaj, gáz, zúzott szén vagy faapríték formájában.
Hőkezelési zónák
A teljes munkaciklus során a kiszolgált anyag különböző hőmérsékleti viszonyok között többször is találkozhat kemencegázokkal, amelyek meghatározzák a feldolgozott tömeg egyik vagy másik állapotát. A kemencében végzett hőkezelés jellemzőitől függően a következő zónákat különböztetjük meg:
- Szárítási zóna. Ennek a résznek a helye a dob teljes kapacitásának körülbelül 25-35%-a. A körülbelül 930 °C hőmérsékletű gázok biztosítják a nedvesség elpárolgási folyamatait.
- Fűtési zóna. Ebben a részben a feldolgozást hőmérsékleti áramlásokkal végzik1100 °С-ig. A fűtés az égéstermék hőátadásának hátterében történik, külső felek kémiai reakcióinak lehetséges támogatásával.
- Hőmérséklet-lágyító zóna. Ebben a zónában a hőmérsékleti kezelés 1150 °C lehet. A forgókemence ezen részének fő feladata, hogy biztosítsa a felesleges levegő teljes elégetését az anyag nyitott szerkezetében.
- Hűtőzóna. Ebben a szakaszban a célanyag hideg áramlásoknak van kitéve, és megkeményedik. A tuskó egyes fémszemcséi itt is barnásvörös árnyalattal oxidálódhatnak.
A berendezés műszaki és működési jellemzői
Önmagában az egység forgatása az anyag tartalmának mozgásával növeli annak hatékonyságát és az égetés minőségét. Különösen előnyös a hosszú csőszerű szerkezetek alkalmazása, aminek köszönhetően a hőenergia-fogyasztás minimálisra csökken. Minél hosszabb a dob, annál sűrűbben lépnek kapcsolatba a szemcsék a kemencegázokkal a tartályon belüli mozgásuk során. Ennek megfelelően az improduktív hőveszteség is minimálisra csökken. Érdemes megjegyezni az égetés egyenletességét, ami az ömlesztett anyagok hőkezelésének minőségét is befolyásolja. Például a zúzott gipsz és klinker formájú cement alapanyagok forgókemencéje lehetővé teszi a tömeg szinterezését, hogy homogén szerkezetet kapjunk. Néha több nyersanyagcsoportot kombinálnak kalcium-szilikátok, mészkő és agyag hozzáadásával. A forgási folyamat során a dob szinte egyetlen darabot alkota termék konzisztenciája.
A kemence hőteljesítményének kiszámítása
Az anyag egyenletes égetéséhez biztosítani kell annak mozgását a kemence teljes hosszában, optimális sebességgel. A mozgástempónak egyrészt meg kell teremtenie a feltételeket a szükséges reakciók végrehajtásához, másrészt nem szabad kristályosodó állapotban tartania a masszát, különben a már megszerzett technológiai tulajdonságok elvesznek. Az optimális teljesítményegyensúly a megfelelő motor kiválasztásával érhető el.
A rotációs kemence számítása alapszinten az anyag hőkezelő edényben való tartózkodási idejére épül - száraz módszerrel az intervallumok átlagosan 1,5-2 óra, nedvesen pedig módszerrel 3-3,5 óra Szintén figyelembe kell venni az égetési folyamat befejezésének idejét, ami száraz feldolgozás esetén körülbelül 1 óra, nedves égetésnél pedig 1,5 óra. Ami a teljesítményt illeti, az elektromos motor szabványos feladatok ellátására szolgál, amelyek teljesítménypotenciálja ipari egységeknél 40-1000 kW között változik. A specifikus mutatókat is meghatározzák, figyelembe véve a segédkommunikáció csatlakoztatását, a pánt jellegét és a módosító komponensek beépítését a fő tüzelt összetételbe.
Rotációs kemence bélése
Az optimális működési paraméterek megválasztása mellett a karbantartás az égetés minőségét is befolyásolja. Az egyik legfontosabb tevékenység, amelynek célja a magas műszaki színvonal fenntartásaa kemence teljesítménymutatói a bélés lesz. Lényegében ez a dob fémfelületének hőálló anyaggal történő leválasztása. A hőszigetelő funkciót az öntött tűzálló beton és tégla hatékonyan látja el. De még bélés után is a forgókemencét védőbevonatokkal kell bevonni, amelyek megvédik ugyanazon beton szerkezetét a kis repedések terjedésétől. Maga a bélés a kemence szerkezetének méretétől függően 8-30 cm vastagsággal készül. A tűzállóságot 1000-1200 °C nagyságrendű hőmérsékletre kell kiszámítani.
Következtetés
A kemencéket manapság széles körben használják építőkeverékek, csempeanyagok és mindenféle szárítást igénylő fogyóeszköz gyártására. A forgókemencék előnyei közé tartozik a magas termelékenység és a hőhatások minősége, de a működés nem teljes körű hátrányok nélkül. Ezt a berendezést nagy méretek, masszív munkatestek és alacsony szintű automatizálás jellemzi. Ehhez érdemes hozzátenni a tápellátás követelményeit. A teljes ciklusú gyártás során a dobkemencék 380 V-os hálózatra, valamint szellőző- és hűtőrendszerekre csatlakoznak.
