Forno rotativo de cal

Lime Rotary Kiln (also known as Drum Rotary Kiln)

The lime rotary kiln is a core industrial equipment specifically designed for calcining limestone to produce active lime (primarily composed of calcium oxide). It facilitates the decomposition reaction of limestone into calcium oxide and carbon dioxide under high-temperature conditions, with its function spanning the entire process of raw material processing, thermal energy utilization, and product quality control. With its advanced structural design, efficient heat exchange capability, and stable operational performance, this equipment is widely employed in heavy industry sectors such as building materials, chemical engineering, and metallurgy. It serves as a critical link connecting limestone raw materials with the needs of downstream industries.

In terms of its core structure, the lime rotary kiln combines stability with specialization. It mainly consists of key components including the kiln body, drive system, supporting device, combustion device, and sealing device. The kiln body is made of high-temperature and corrosion-resistant steel, lined internally with composite refractory materials. This lining protects the kiln body from high-temperature erosion while reducing radiant heat loss. The kiln body is designed with an inclination of 3.5%-4%, and its length-to-diameter ratio is typically maintained between 11 and 16, allowing it to adapt to kiln body deflection of up to ±150 mm. The drive system is equipped with a stepless speed control motor, coupled with auxiliary drives and backup power supplies, ensuring the kiln body rotates slowly and steadily. The supporting device precisely bears the weight of the kiln body, guaranteeing smooth operation.

A core highlight is the sealing structure. The kiln head and kiln tail employ a combined scale seal composed of metal fish scales and flexible materials, achieving an air leakage coefficient of less than 10%, effectively maintaining a stable high-temperature environment inside the kiln. It is also paired with a low-pressure drop vertical preheater and a packed vertical cooler, forming a complete heat exchange system.

Seu princípio de funcionamento se baseia em um acionamento rotativo contínuo com troca de calor zonal, dividido em três estágios: pré-aquecimento, calcinação e resfriamento. A matéria-prima calcária entra primeiro no pré-aquecedor vertical, onde o pré-aquecimento eficiente resulta em uma taxa de decomposição de 20% a 25% antes de entrar no forno. Ele pode utilizar diretamente matérias-primas de granulometria fina de 10 a 15 mm, melhorando o aproveitamento dos recursos. O material pré-aquecido entra no corpo do forno pela extremidade traseira (extremidade superior). Utilizando a inclinação e a rotação lenta do forno, ele gira uniformemente na direção circunferencial e se move axialmente a uma velocidade constante em direção à extremidade superior (extremidade inferior). O dispositivo de combustão na cabeça do forno fornece calor com base no tipo de combustível (carvão, gás natural, óleo pesado, etc.), estabilizando a temperatura de calcinação dentro do forno entre 1250-1350 °C, onde o calcário sofre sua reação de decomposição interna. A cal calcinada entra então no resfriador vertical. O resfriador permite a ventilação por zonas, resfriando a cal descarregada até a temperatura ambiente +80 °C, facilitando o transporte e armazenamento subsequentes. Simultaneamente, ele pode pré-aquecer o ar secundário que entra no forno a mais de 700 °C, permitindo a recuperação e reutilização do calor residual, reduzindo assim o consumo de combustível. Os gases de escape, como o dióxido de carbono produzido pela combustão, são tratados antes da emissão. Todo o processo permite uma operação contínua e altamente eficiente.

As principais vantagens técnicas do forno rotativo de cal concentram-se em três dimensões: eficiência térmica, desempenho de vedação e estabilidade.

1. Alta Eficiência Térmica: Graças ao efeito sinérgico do pré-aquecedor vertical de baixa perda de pressão e do resfriador vertical, a taxa de recuperação e utilização do calor residual é significativamente aprimorada. Isso não só reduz o comprimento do forno (a relação comprimento/diâmetro pode ser reduzida para 14-15) e a dissipação de calor, como também diminui o consumo de energia por unidade de produto.

2. Excelente desempenho de vedação: A estrutura de vedação combinada controla eficazmente a taxa de vazamento de ar. Em conjunto com o revestimento refratário composto, reduz ainda mais a perda de calor, garantindo um ambiente térmico estável dentro do forno.

3. Operação Estável e Confiável: O sistema de controle de velocidade contínuo permite o ajuste preciso da velocidade de rotação do forno para atender às diferentes necessidades de produção. A configuração de acionamentos auxiliares e fontes de alimentação de reserva evita interrupções na produção causadas por falhas repentinas. Além disso, o equipamento possui poucas peças vulneráveis ​​e alta taxa de operação.

Além disso, controlando com precisão a temperatura de calcinação e o tempo de residência do material, fenômenos como a queima excessiva ou insuficiente podem ser evitados de forma eficaz, produzindo cal de alta atividade que atende aos rigorosos requisitos de qualidade da matéria-prima das indústrias subsequentes.

Em termos de cenários de aplicação, o forno rotativo de cal apresenta grande adaptabilidade e é parte integrante de diversos setores industriais essenciais.

• Na indústria de materiais de construção, é utilizado para produzir cal de construção, fornecendo matérias-primas fundamentais para concreto, argamassa e outros materiais de construção.

• Na indústria química, serve como um fornecedor chave de matéria-prima para a produção de produtos químicos como carboneto de cálcio, carbonato de sódio e pó de alvejante.

• A indústria metalúrgica é um dos seus principais campos de aplicação. A cal ativa produzida é utilizada como fundente em processos de fabricação de aço para dessulfurização e desfosforização, melhorando diretamente a qualidade do aço.

O mercado oferece fornos rotativos de cal em diversas especificações e modelos. Os equipamentos de grande porte apresentam vantagens como alta capacidade de produção e desempenho estável, sendo adequados para grandes empresas de produção. Já os equipamentos de pequeno porte, caracterizados por menor investimento e rápido retorno do investimento, atendem às necessidades de pequenas e médias empresas. As empresas podem selecionar o modelo mais adequado com base em suas necessidades de capacidade de produção e condições operacionais reais.