Forno rotativo de óxido de alumínio

Forno rotativo de óxido de alumínio

Um forno rotativo de óxido de alumínio é um equipamento que calcina materiais a altas temperaturas através da rotação inclinada de seu cilindro. É utilizado principalmente para converter hidróxido de alumínio ou farinha de alumínio em clínquer de alumina ativada. Seu princípio fundamental envolve a utilização da rotação lenta e do ângulo de inclinação do cilindro para permitir que o material se mova axialmente da extremidade superior para a inferior sob a ação da gravidade. Durante esse movimento, ocorre troca de calor completa e reações químicas com os gases de combustão quentes que fluem em contracorrente.

Um forno rotativo de óxido de alumínio é um equipamento de processamento térmico utilizado para a calcinação em alta temperatura de hidróxido de alumínio ou bauxita. Como equipamento central de calcinação na produção de alumina, é empregado principalmente no tratamento em alta temperatura de matérias-primas como bauxita e hidróxido de alumínio. Este processo promove alterações físicas e químicas como desidratação, transformação da fase cristalina e pirólise, convertendo-as, em última instância, em produtos de alumina de alta pureza.

1. Processamento de Alta Eficiência: Apresenta grande capacidade do cilindro e alta eficiência térmica, permitindo produção contínua em larga escala com rendimento variando de algumas toneladas a milhares de toneladas por hora.

2. Forte adaptabilidade: Apresenta excelente adaptabilidade a materiais de alumina com diferentes níveis de umidade e dureza, produzindo produtos acabados de alta pureza.

3. Design ecológico: Equipado com dispositivos de vedação e remoção de poeira para minimizar a poluição por poeira e garantir uma operação estável.

4. Estrutura otimizada: Construída com materiais resistentes a altas temperaturas e controles automatizados, simplificando a operação e facilitando a manutenção.

Princípio de funcionamento: O funcionamento de um forno rotativo de óxido de alumínio baseia-se no mecanismo de transferência heterogênea de calor e massa. O material é alimentado no forno pela extremidade traseira (extremidade superior), enquanto o combustível é injetado e queimado na extremidade dianteira (extremidade inferior). O cilindro é instalado com um ângulo de inclinação de 3% a 4% e gira tipicamente a baixa velocidade. À medida que o forno gira, o material tomba circunferencialmente e move-se axialmente ao longo do cilindro. Os gases de combustão quentes saem pela extremidade traseira do forno, criando uma troca de calor em contracorrente com o material para garantir uma transferência de calor eficiente. Este processo submete o material a uma série de alterações físicas e químicas, como secagem, desidratação e transformação de fase, convertendo-o, por fim, em clínquer de alumina.

Um forno rotativo de óxido de alumínio é um equipamento fundamental para a calcinação da alumina. Seu projeto e operação são otimizados para processos de alta temperatura e apresentam as seguintes características:

1. Alta Eficiência, Economia de Energia e Operação Estável: Utiliza um sistema de acionamento por rolamentos, reduzindo significativamente o consumo de energia. Comparado a equipamentos similares, alcança uma economia de energia de aproximadamente 30% e aumenta a capacidade de produção em até 50%. Seu design estrutural racional, incluindo roletes de apoio, anéis de rolamento e dispositivos de acionamento hidráulico, garante uma operação suave. É equipado com um sistema de acionamento auxiliar para lidar com emergências como quedas de energia, aumentando a flexibilidade e a confiabilidade operacional.

2. Ampla gama de aplicações: Adequado não apenas para calcinação de alumina, mas também para diversos processos de ustulação na indústria metalúrgica, como ustulação por magnetização de minério de ferro magro, ustulação por oxidação de minérios de cromo e níquel-ferro, além do processamento de materiais refratários e matérias-primas químicas. Isso demonstra a multifuncionalidade do equipamento.

3. Princípio de Funcionamento Avançado e Controle do Processo: O corpo do forno é instalado com uma leve inclinação. O material entra pela extremidade superior e, por meio de tombamento e movimento axial dentro do cilindro, entra em contato total com o fluxo de gás quente, completando o processo de transferência de calor e massa. O processo abrange etapas como secagem, pré-aquecimento, decomposição, clinquerização e resfriamento. No entanto, as variáveis ​​do processo (como temperatura e volume de ar) são fortemente acopladas, apresentando desafios de controle, incluindo detecção difícil, atrasos significativos e não linearidade. A regulamentação ainda depende em grande parte da experiência operacional.

4. Projeto Estrutural Modular: Consiste principalmente no cilindro rotativo, dispositivos de suporte, sistemas de vedação e dispositivos de tubulação para injeção de carvão. A cabeça e a cauda do forno são feitas de materiais resistentes a altas temperaturas e são seladas de forma eficaz para minimizar a perda de calor. O interior do cilindro é revestido com tijolos refratários e a rotação é acionada por uma engrenagem de grande diâmetro e pinhão, garantindo uma operação estável em ambientes de alta temperatura e alta pressão.