Zones de four rotatif

Types de zones de four rotatif

Un four rotatif est divisé en plusieurs zones en fonction des caractéristiques et des processus qui se produisent dans chaque zone. Différents types de zones de four rotatif sont les suivants :

• Zone d’alimentation/de chargement

  Cette zone se trouve généralement à l’extrémité inclinée du four, où les matériaux sont introduits. Elle a une température relativement basse, ce qui facilite l’entrée des matières premières dans le four.

• Zone de transition/de fusion partielle

  En raison de l’augmentation de la température, certains matériaux commencent à fondre partiellement dans cette zone. Cette zone joue un rôle important dans le mouvement et la déformation des matériaux.

• Zone de fusion apparente/d’écoulement

  Dans cette zone, les matériaux subissent une fusion et forment des matériaux vitreux. Cette zone est essentielle à la formation et à la stabilité des produits.

• Zone de refroidissement

  Dans cette zone, les matériaux fondus sont refroidis, solidifiés et cristallisés. La présence de zones de refroidissement facilite l’approvisionnement en matériaux et améliore la qualité des produits.

• Zone de combustion

  Il s’agit généralement de la zone la plus critique et la plus chaude d’un four rotatif, où se produit la réaction de combustion des matériaux. La température dans cette zone peut atteindre 2 000 °C. Cette zone est essentielle à la transformation des matériaux et à la formation des produits.

• Zone morte

  Il s’agit de la zone du four rotatif où le mouvement des matériaux est faible ou nul. Les matériaux restent et tournent lentement. Bien que la réaction des matériaux ne se produise pas, les zones mortes sont également essentielles pour stabiliser la température et maintenir l’intégrité de la construction du four.

• Zone de décharge/de sédimentation

  Cette zone se trouve généralement à l’extrémité opposée de la zone d’alimentation. C’est la zone où les matériaux traités sont déchargés. La zone de sédimentation est également importante pour l’approvisionnement en matériaux.

Spécifications et entretien des zones de four rotatif

Le four rotatif est une énorme structure cylindrique, qui mesure de 3,5 à 4 m de large, 90 m de long et a une épaisseur de paroi de 0,2 m. Le four tourne à une vitesse de 3 à 10 m par minute. Sa température varie d’une zone à l’autre. La température du four rotatif se situe entre 1 000 et 1 400 °C et est surveillée de près à l’aide de capteurs et de systèmes de contrôle de la température. Le débit du matériau est d’environ 300 à 600 kg/m2/h. La consommation totale de poudre est d’environ 60 kWh/t. Dans les industries du ciment, 50 % de la consommation totale d’énergie est utilisée par le four rotatif et le système de four.

Normalement, le four rotatif est supporté sur 3 à 6 stations de rouleaux, qui maintiennent le four en position fixe. Les rouleaux de support ont un diamètre d’environ 2,4 m et une forme conique. L’angle de conicité est d’environ 3 à 4 degrés. L’engrenage circonférentiel du four rotatif a un diamètre de 6 m et entraîne le four à une vitesse de 0,2 à 1,5 tr/min avec un pignon. La puissance du moteur nécessaire pour entraîner le four est comprise entre 250 et 500 kW. Le four rotatif est fabriqué en acier de haute qualité comme 16Mo3, 17Mn4 ou 13CrMo44.

Maintenance :

• Nettoyage régulier : Il est essentiel de nettoyer le four dans toutes les zones régulièrement pour éviter l’accumulation de dépôts. En raison de la température élevée dans le four, toute accumulation de dépôts peut constituer un danger pour la sécurité et endommager l’équipement.
• Inspection : Une inspection régulière ne doit pas être omise. L’inspection permettra de détecter tout signe de dommage ou d’usure, comme des fissures, des déformations, etc. Tout dommage ou usure doit être réparé immédiatement avant qu’il ne s’aggrave et n’affecte l’ensemble du four rotatif. En raison de son âge, il peut y avoir plusieurs dommages, il est donc essentiel d’inspecter le four pour assurer sa longévité et son efficacité.
• Lubrification : Lubrifiez toutes les pièces mobiles du four, c’est-à-dire les chaînes, les roulements, etc., régulièrement pour éviter une usure excessive. Protégez les pièces mobiles de la poussière et des autres particules étrangères en les nettoyant régulièrement.
• Contrôle de la température : Maintenez les niveaux de température appropriés pour toutes les zones afin que le four puisse fonctionner efficacement et avec une durée de vie prolongée. Une surchauffe ou un refroidissement excessif peuvent entraîner de graves dommages à l’équipement, le rendant plus vulnérable et risquant une panne prématurée.
• Étanchéité adéquate : Les joints jouent un rôle important dans la prévention des fuites de gaz et d’air. L’entretien des joints améliorera l’efficacité du four rotatif et prolongera sa durée de vie.

Applications des zones de four rotatif

Les fours rotatifs d’incinération sont désormais largement utilisés en raison de la réglementation environnementale accrue sur l’élimination des déchets. Ces applications de fours rotatifs impliquent une installation de basculement, dans laquelle les déchets sont triés sur une grille à l’intérieur du four. Le tri semble être une mesure efficace de récupération des matériaux. Il permet d’identifier et de retirer les éléments récupérables avant qu’ils n’entrent dans le four.

Des industries telles que la pâte et le papier, l’acier, les minéraux, les produits chimiques et le ciment utilisent largement le four rotatif. Dans ces industries, le four sert d’appareil important pour la calcination, l’oxydation, la réduction, la pyrolyse et le frittage, pour n’en citer que quelques-uns. Si le ciment reste le produit le plus connu, l’industrie chimique utilise des fours rotatifs pour créer des produits chimiques tels que la chaux active et le nitrate d’ammonium, parmi tant d’autres.

Les fours rotatifs à chaux produisent de la chaux vive à partir de calcaire. Les processus chimiques et métallurgiques dans un four à chaux sont assez similaires à ceux d’un four à ciment. Cependant, les attributs de la pierre conduisent à une réaction chimique appelée calcination. Les fours rotatifs à chaux peuvent fonctionner en flux parallèle et en contre-courant, comme les usines de ciment avec technologie de four rotatif. Les deux types de fours rotatifs sont généralement utilisés aux mêmes fins.

La conversion du calcaire en chaux est une partie essentielle de la fabrication du ciment. Pendant la conversion dans le four rotatif à chaux du ciment, le carbonate de calcium se décompose, en émettant du dioxyde de carbone. Le produit restant est l’oxyde de calcium, également appelé chaux vive.

Si les réactions chimiques doivent être analysées plus en détail, le processus de production du nitrate d’ammonium commence par la réaction de l’acide sulfurique avec le nitrate de sodium. Le produit chimique résultant est appelé sulfate de sodium, qui est ensuite introduit dans un four rotatif avec du sulfate d’ammonium. Le four est chauffé et une réaction chimique se produit, qui produit de l’oxyde d’azote et du sulfate d’hydrogène de sodium. Le premier peut ensuite être utilisé comme engrais pour les plantes, ou le nitrate d’ammonium peut être extrait et traité pour une utilisation ultérieure.

Outre ces industries, l’industrie alimentaire utilise également les fours rotatifs. Un type particulier de four, appelé séparateur d’air, est utilisé dans les entreprises de mouture de la farine, ainsi que dans les industries du maïs et des légumineuses. Il permet de séparer le son lors de la mouture de la farine. En outre, il sépare le germe, l’endosperme et le son à l’aide de courants d’air qui traversent les machines. De cette manière, jusqu’à 95 % du son peuvent être séparés et extraits avant d’entrer dans le moulin.

D’autres industries qui utilisent des fours rotatifs comprennent celles qui produisent de la chaux hydratée, des bauxites, du zinc, de la dolomie, du graphite et de la magnésite, pour n’en citer que quelques-unes.

Comment choisir des zones de four rotatif

Les facteurs suivants doivent être pris en compte lors du choix d’un four rotatif avec différentes zones de chauffage.

• Qualité des matériaux et de la technologie utilisés dans la production

  La qualité du matériau est essentielle pour la performance du four. Sélectionnez le four rotatif approprié pour le projet en cours en fonction de la technologie de production et de la qualité du ciment afin de garantir la fiabilité du produit final.

• Adaptabilité dans un environnement changeant

  Le retour sur investissement est directement affecté par les coûts de maintenance et les dépenses énergétiques d’un four rotatif. Pour réduire ces coûts, il est essentiel de choisir un four qui peut survivre à une variété d’environnements de travail. Il faut également tenir compte de la consommation d’énergie ; sélectionnez un four qui consomme moins d’énergie et a un taux de consommation d’énergie plus faible pour réduire les dépenses d’exploitation.

• Productivité et coût d’exploitation

Le taux de production et les coûts d’exploitation quotidiens ont un impact clair sur le coût total de la production. Par conséquent, il est avantageux de choisir le type optimal de four rotatif et ses zones afin de maximiser la production tout en minimisant les dépenses quotidiennes.

• La qualité du produit final est essentielle à la réputation de l’entreprise

La réputation de l’entreprise dépend fortement de la qualité du produit. Le bon four rotatif avec le bon nombre de zones peut garantir la qualité du produit, ce qui peut contribuer à la réputation de l’entreprise.

• Services de soutien et disponibilité des pièces de rechange

Lors de la sélection de l’équipement, il est essentiel de tenir compte de la disponibilité des pièces de rechange et des services de soutien offerts par le fabricant. Cela peut avoir un impact majeur sur la durée de vie de l’équipement.

• La norme et l’exigence en matière d’efficacité énergétique

Les dénominations et les normes d’économie d’énergie doivent être respectées. Il est donc important de choisir un équipement qui répond aux normes requises afin de garantir la conformité et d’éviter les pénalités associées.

• La fréquence d’utilisation et la capacité requise

Il est essentiel de choisir la capacité et la productivité appropriées en fonction de l’utilisation prévue et de la capacité requise pour répondre aux besoins de production tout en garantissant la rentabilité.

• L’impact sur l’environnement et les émissions de carbone

Les niveaux d’émissions de carbone doivent être pris en compte, ainsi que l’influence environnementale de l’équipement, y compris le niveau de pollution qu’il génère. Pour réduire l’empreinte environnementale de l’entreprise, il est essentiel de choisir un équipement qui minimise les émissions de carbone et la pollution environnementale.

FAQ

Q1 : Les longueurs des zones peuvent-elles être modifiées dans la conception du four rotatif ?

A1 : Oui, le zonage du four rotatif peut être modifié en fonction de la réaction chimique et des exigences physiques de différents matériaux.

Q2 : Comment le zonage affecte-t-il les performances du four rotatif ?

A2 : Le zonage affecte l’efficacité, le rendement et la consommation d’énergie du four rotatif. Un zonage approprié peut optimiser les performances du four rotatif.

Q3 : Quelles sont les tendances en matière de zonage des fours rotatifs ?

A3 : La tendance est de développer des techniques de zonage plus précises et plus efficaces, telles que l’utilisation de plusieurs zones indépendantes et l’optimisation du rapport de surface des zones.