Пещите се използват за високотемпературна обработка на промишлени и строителни материали. Такова оборудване може да има различни дизайни, размери и техните експлоатационни характеристики. Барабанът или ротационната пещ заема отделно място в сегмента, осигурявайки възможност за ефективно сушене на насипни суровини.
Дизайн на единица
Индустриалните модели на барабанни пещи се формират предимно от стоманени тръби с тухлена огнеупорна облицовка. Предпоставка за оформлението е да се осигури възможност за въртене на цилиндъра около оста му със скорост 30-250 об/мин. Съответно, колкото по-голям е диаметърът на барабана, толкова по-ниска е скоростта на въртене. Движението се осигурява от вал, закрепен върху лагерна рейка с ролки, изработени от топлоустойчив метал. Топлинното въздействие се осигурява в процеса на изгаряне на горивни материали (газ, нефт, бензин или твърди суровини), които се поставят в отделна камера. В някои версии въртящата се пещ съдържа устройства за топлообмен, които изпълняватспомагателни процеси на печене и сушене.
Принцип на работа на фурната
Цилиндричен контейнер под формата на барабан има лек наклон спрямо хоризонталата - това е първоначалната позиция, от която започва движението. Но преди да се включи, кухината на конструкцията се запълва с работен материал. Заготовката се подава през горната дюза на барабана. След това операторът затваря конструкцията и включва електрическия мотор. По време на работа въртящата се пещ циклично сваля разбърканото вещество надолу, издухвайки горещи газове върху масата. Допускането на топлинни потоци може да се извърши през външна камина, но при класическите модели генерирането на газ се извършва вътре в барабана. Във втория случай може да се активира горелка Bunsen, която образува пламъци през тръбите на дюзата на пещта. Такива задачи изискват допълнителен източник на гориво под формата на нефт, газ, натрошени въглища или дървесни стърготини.
Зони за термична обработка
През целия работен цикъл подаваният материал може да се срещне няколко пъти с пещните газове при различни температурни условия, които определят едно или друго състояние на обработваната маса. В зависимост от характеристиките на топлинната обработка в пещта се разграничават следните зони:
- Зона за сушене. Пространството на тази част е около 25-35% от общия капацитет на барабана. Газовете при температура около 930°C осигуряват процесите на изпаряване на влагата.
- Зона за отопление. В тази част обработката се извършва с потоци с температурадо 1100 °С. Нагряването се извършва на фона на пренос на топлина от горивния продукт с възможна подкрепа на химични реакции на трети страни.
- Зона за омекотяване на температурата. Режимът на температурна обработка в тази зона може да бъде 1150 °C. Основната задача на тази част от ротационната пещ е да осигури пълно изгаряне на излишния въздух в отворената структура на материала.
- Зона за охлаждане. На този етап целевият материал е изложен на студени потоци и се втвърдява. Някои от металните гранули на заготовката също могат да бъдат окислени тук с кафяво-червен оттенък.
Технически и експлоатационни характеристики на оборудването
Само по себе си въртенето на блока с движението на съдържанието на материала повишава неговата ефективност и качеството на изпичане. Особено изгодно е използването на дълги тръбни конструкции, благодарение на които консумацията на топлинна енергия е сведена до минимум. Колкото по-дълъг е барабанът, толкова по-плътни са гранулите взаимодействат с газовете от пещта по време на движението им вътре в резервоара. Съответно, непродуктивните топлинни загуби също са сведени до минимум. Струва си да се отбележи равномерността на изпичане, което също влияе върху качеството на топлинна обработка на насипните материали. Например, въртяща се пещ за циментови суровини под формата на натрошен гипс и клинкер позволява на масата да бъде синтерована, така че да се получи хомогенна структура. Понякога няколко групи суровини се комбинират с добавяне на калциеви силикати, варовик и глина. Барабанът в процеса на въртене образува почти единиченконсистенция на продукта.
Изчисляване на топлинната мощност на пещта
За равномерно изпичане на материала е необходимо да се осигури движението му по цялата дължина на пещта с оптимален скоростен режим. Темпът на движение, от една страна, трябва да създава условия за извършване на необходимите реакции, а от друга страна не трябва да държи масата в състояние на кристализация, в противен случай ще се загубят вече придобитите технологични свойства. Оптимален баланс на мощността може да бъде постигнат чрез избор на правилния двигател.
На базово ниво изчислението на ротационна пещ се основава на времето на престой на материала в съда за топлинна обработка - при сух метод интервалите са средно 1,5-2 часа, а при мокър метод, 3-3,5 часа. Трябва да се вземе предвид и времето за завършване на процеса на изпичане, което в случай на суха обработка ще бъде около 1 час, а при мокро изпичане - 1,5 часа. Що се отнася до мощността, електродвигателят е предвидени за изпълнение на стандартни задачи, чийто мощностен потенциал варира от 40 до 1000 kW при промишлени агрегати. Специфичните показатели също се определят, като се вземат предвид свързването на спомагателните комуникации, естеството на обвързването и включването на модифициращи компоненти в основния изпечен състав.
Облицовка на ротационна пещ
В допълнение към избора на оптимални работни параметри, поддръжката също ще повлияе на качеството на изпичане. Една от ключовите дейности, насочени към поддържане на високи техническипоказатели за ефективност на пещта, ще бъде нейната облицовка. По същество това е изолирането на металната повърхност на барабана с помощта на топлоустойчив материал. Топлоизолационната функция се изпълнява ефективно от отлят огнеупорен бетон и тухли. Но дори и след облицовката, въртящата се пещ трябва да бъде покрита със защитни покрития, които предпазват конструкцията на същия бетон от разпространението на малки пукнатини. Самата облицовка се изработва с дебелина от 8 до 30 см, в зависимост от размера на конструкцията на пещта. Огнеупорните трябва да бъдат изчислени за температури от порядъка на 1000-1200 ° C.
Заключение
Устройствата за пещ днес се използват широко в производството на строителни смеси, материали за плочки и всякакви консумативи, които изискват сушене. Предимствата на ротационните пещи включват висока производителност и качество на топлинните ефекти, но работата не е пълна без недостатъци. Това оборудване се характеризира с големи размери, масивни работни органи и ниско ниво на автоматизация. Към това си струва да добавим и изискванията за захранване. При производството на пълен цикъл барабанните фурни са свързани към 380 V мрежи, както и към вентилационни и охладителни системи.
