Peći se koriste za visokotemperaturnu obradu industrijskih i građevinskih materijala. Takva oprema može imati različite dizajne, veličine i njihove operativne značajke. Bubanj ili rotirajuća peć zauzimaju posebno mjesto u segmentu, pružajući mogućnost učinkovitog sušenja rasutih sirovina.
Dizajn jedinice
Industrijski modeli bubnjastih peći pretežno su izrađeni od čeličnih cijevi s vatrostalnom oblogom od opeke. Preduvjet za raspored je osigurati mogućnost rotacije cilindra oko svoje osi brzinom od 30-250 o/min. Sukladno tome, što je veći promjer bubnja, to je niža brzina vrtnje. Kretanje je osigurano osovinom pričvršćenom na nosaču ležaja s valjcima od metala otpornog na toplinu. Toplinski utjecaj osigurava se u procesu izgaranja gorivnih materijala (plin, nafta, benzin ili krute sirovine), koje se stavljaju u posebnu komoru. U nekim verzijama, rotirajuća peć sadrži uređaje za izmjenu topline koji implementirajupomoćni procesi prženja i sušenja.
Princip rada pećnice
Cilindrični spremnik u obliku bubnja ima blagi nagib u odnosu na horizontalu - to je početni položaj iz kojeg počinje kretanje. Ali prije uključivanja, šupljina strukture je ispunjena radnim materijalom. Radni komad se dovodi kroz gornju mlaznicu bubnja. Zatim operater zatvara strukturu i uključuje električni motor. Tijekom rada, rotirajuća peć ciklički spušta miješanu tvar dolje, upuhujući vruće plinove preko mase. Prihvat toplinskih tokova može se izvršiti kroz vanjsko ložište, ali u klasičnim modelima stvaranje plina se vrši unutar bubnja. U drugom slučaju može se aktivirati Bunsenov plamenik koji stvara plamen kroz cijevi mlaznice peći. Takvi zadaci zahtijevaju dodatni izvor goriva u obliku nafte, plina, drobljenog ugljena ili drvne sječke.
Zone toplinske obrade
Tijekom cijelog radnog ciklusa, materijal koji se servira može se više puta susresti s plinovima iz peći pod različitim temperaturnim uvjetima, koji određuju jedno ili drugo stanje obrađene mase. Ovisno o karakteristikama toplinske obrade u peći, razlikuju se sljedeće zone:
- Zona sušenja. Prostor ovog dijela je oko 25-35% ukupnog kapaciteta bubnja. Plinovi na temperaturi od oko 930°C osiguravaju procese isparavanja vlage.
- Zona grijanja. U ovom dijelu obrada se provodi s tokovima s temperaturomdo 1100 °S. Zagrijavanje se provodi na pozadini prijenosa topline iz produkta izgaranja uz moguću podršku kemijskih reakcija trećih strana.
- Zona omekšavanja temperature. Režim temperaturne obrade u ovoj zoni može biti 1150 °C. Glavni zadatak ovog dijela rotacijske peći je osigurati potpuno izgaranje viška zraka u otvorenoj strukturi materijala.
- Zona hlađenja. U ovoj fazi, ciljni materijal je izložen hladnim strujama i stvrdnjava. Neke od metalnih granula gredice također mogu biti oksidirane u smeđkastocrvenoj boji.
Tehničke i operativne značajke opreme
Samo po sebi, rotacija jedinice s kretanjem sadržaja materijala povećava njenu učinkovitost i kvalitetu pečenja. Posebno je povoljno korištenje dugih cijevnih konstrukcija, zahvaljujući kojima je potrošnja toplinske energije svedena na minimum. Što je bubanj duži, to su granule gušće u interakciji s plinovima iz peći tijekom njihovog kretanja unutar spremnika. Sukladno tome, neproduktivni gubici topline također su minimizirani. Vrijedi napomenuti ujednačenost pečenja, što također utječe na kvalitetu toplinske obrade rasutih materijala. Na primjer, rotirajuća peć za cementne sirovine u obliku drobljenog gipsa i klinkera omogućuje sinteriranje mase tako da se dobije homogena struktura. Ponekad se kombinira nekoliko skupina sirovina s dodatkom kalcijevih silikata, vapnenca i gline. Bubanj u procesu rotacije tvori gotovo jedandosljednost proizvoda.
Proračun toplinske snage peći
Za ravnomjerno pečenje materijala potrebno je osigurati njegovo kretanje po cijeloj dužini peći uz optimalan režim brzine. Tempo kretanja, s jedne strane, mora stvarati uvjete za izvođenje potrebnih reakcija, a s druge strane ne smije držati masu u stanju kristalizacije, inače će se izgubiti već stečena tehnološka svojstva. Optimalna ravnoteža snage može se postići odabirom pravog motora.
Na osnovnoj razini, proračun rotacijske peći temelji se na vremenu zadržavanja materijala u posudi za toplinsku obradu - kod suhe metode intervali su u prosjeku 1,5-2 sata, a kod mokre metoda, 3-3,5 sata. Također treba uzeti u obzir vrijeme završetka procesa pečenja koje će u slučaju suhe obrade biti oko 1 sat, a za mokro pečenje - 1,5 sati. Što se tiče snage, elektromotor je predviđeno za obavljanje standardnih zadataka čiji se potencijal snage kreće od 40 do 1000 kW u slučaju industrijskih jedinica. Specifični pokazatelji također se određuju uzimajući u obzir povezivanje pomoćnih komunikacija, prirodu vezivanja i uključivanje modificirajućih komponenti u glavni sastav koji se ispaljuje.
obloga rotacijske peći
Osim odabira optimalnih radnih parametara, održavanje će također utjecati na kvalitetu pečenja. Jedna od ključnih aktivnosti usmjerenih na održavanje visoke tehničkepokazatelji učinkovitosti peći, bit će njezina obloga. U biti, ovo je izolacija metalne površine bubnja pomoću materijala otpornog na toplinu. Funkciju toplinske izolacije učinkovito obavljaju lijevani vatrostalni beton i opeka. Ali čak i nakon oblaganja, rotirajuća peć mora biti premazana zaštitnim premazima koji štite strukturu istog betona od širenja malih pukotina. Sama obloga se izrađuje u debljini od 8 do 30 cm, ovisno o veličini konstrukcije peći. Vatrostalnost treba izračunati za temperature reda od 1000-1200 °C.
Zaključak
Jedinice za peći danas se široko koriste u proizvodnji građevinskih mješavina, materijala za pločice i svih vrsta potrošnog materijala koji zahtijevaju sušenje. Prednosti rotacijskih peći uključuju visoku produktivnost i kvalitetu toplinskih učinaka, ali rad nije potpun bez nedostataka. Ovu opremu karakteriziraju velike dimenzije, masivna radna tijela i niska razina automatizacije. Tome vrijedi dodati zahtjeve za napajanje. U punom ciklusu proizvodnje, bubnjeve su povezane na mreže od 380 V, kao i na ventilacijske i rashladne sustave.
