Fırınlar, endüstriyel ve inşaat malzemelerinin yüksek sıcaklıkta işlenmesi için kullanılır. Bu tür ekipmanların farklı tasarımları, boyutları ve operasyonel özellikleri olabilir. Tambur veya döner fırın segmentte ayrı bir yer kaplar ve dökme hammaddelerin verimli bir şekilde kurutulmasını sağlar.
Birim tasarımı
Endüstriyel tamburlu fırın modelleri ağırlıklı olarak tuğla refrakter astarlı çelik borulardan oluşur. Düzen için bir ön koşul, silindirin 30-250 rpm hızında kendi ekseni etrafında dönme olasılığını sağlamaktır. Buna göre, tamburun çapı ne kadar büyük olursa, dönüş hızı o kadar düşük olur. Hareket, ısıya dayanıklı metalden yapılmış makaralı bir yatak rafına sabitlenmiş bir mil ile sağlanır. Ayrı bir odaya yerleştirilen yakıt malzemelerinin (gaz, yağ, benzin veya katı hammaddeler) yanması sürecinde termal etki sağlanır. Bazı versiyonlarda, döner fırın, uygulayan ısı değişim cihazları içerir.kavurma ve kurutma yardımcı işlemleri.
Fırın çalışma prensibi
Tambur şeklindeki silindirik bir kap, yataya göre hafif bir eğime sahiptir - bu, hareketin başladığı ilk konumdur. Ancak açılmadan önce yapının boşluğu çalışma malzemesi ile doldurulur. İş parçası, tamburun üst memesinden beslenir. Ardından, operatör yapıyı kapatır ve elektrik motorunu açar. Çalışma sırasında döner fırın, karıştırılan maddeyi döngüsel olarak aşağı indirerek kütlenin üzerine sıcak gazlar üfler. Termal akışların girişi harici bir ocaktan yapılabilir, ancak klasik modellerde gaz üretimi tambur içinde gerçekleştirilir. İkinci durumda, fırın memesinin borularından alev oluşturan bir Bunsen brülörü etkinleştirilebilir. Bu tür görevler, petrol, gaz, kırılmış kömür veya talaş şeklinde ek bir yakıt kaynağı gerektirir.
Isı işlem bölgeleri
Tüm çalışma döngüsü boyunca, servis edilen malzeme, işlenen kütlenin bir veya başka durumunu belirleyen farklı sıcaklık koşulları altında birkaç kez fırın gazlarıyla karşılaşabilir. Fırında ısıl işlemin özelliklerine bağlı olarak, aşağıdaki bölgeler ayırt edilir:
- Kuru bölge. Bu bölümün alanı, tamburun toplam kapasitesinin yaklaşık %25-35'i kadardır. Yaklaşık 930 °C sıcaklıktaki gazlar, nemin buharlaşma işlemlerini sağlar.
- Isıtma bölgesi. Bu kısımda sıcaklık ile akışlar ile işlem yapılır.1100 °С'ye kadar. Isıtma, üçüncü taraf kimyasal reaksiyonların olası desteği ile yanma ürününden ısı transferinin arka planına karşı gerçekleştirilir.
- Sıcaklık yumuşatma bölgesi. Bu bölgedeki sıcaklık işleme rejimi 1150 °C olabilir. Döner fırının bu bölümünün asıl görevi, malzemenin açık yapısındaki fazla havanın tam yanmasını sağlamaktır.
- Soğutma bölgesi. Bu aşamada hedef malzeme soğuk akıntılara maruz kalır ve sertleşir. Kütüğün bazı metal granülleri de burada kahverengimsi kırmızı bir renk tonu ile oksitlenebilir.
Ekipmanın teknik ve operasyonel özellikleri
Kendi içinde malzemenin içeriğinin hareketi ile ünitenin dönmesi verimini ve pişim kalitesini arttırır. Özellikle avantajlı, termal enerji tüketiminin en aza indirilmesi sayesinde uzun boru şeklindeki yapıların kullanılmasıdır. Tambur ne kadar uzun olursa, granüller, tank içindeki hareketleri sırasında fırın gazları ile o kadar yoğun etkileşime girer. Buna göre, verimsiz ısı kayıpları da en aza indirilir. Dökme malzemelerin ısıl işleminin kalitesini de etkileyen ateşleme homojenliğine dikkat etmek önemlidir. Örneğin, kırılmış alçı ve klinker formundaki çimento hammaddeleri için bir döner fırın, homojen bir yapı elde edilecek şekilde kütlenin sinterlenmesini sağlar. Bazen birkaç hammadde grubu, kalsiyum silikatlar, kireçtaşı ve kil ilavesiyle birleştirilir. Dönme sürecindeki tambur neredeyse tek birürün tutarlılığı.
Fırının termal gücünün hesaplanması
Malzemenin eşit şekilde pişirilmesi için, optimum hız rejimi ile fırının tüm uzunluğu boyunca hareket etmesini sağlamak gerekir. Hareket hızı, bir yandan gerekli reaksiyonları gerçekleştirmek için koşulları yaratmalı, diğer yandan kütleyi kristalleşme durumunda tutmamalıdır, aksi takdirde zaten kazanılmış teknolojik özellikler kaybolacaktır. Doğru motor seçilerek optimum güç dengesi sağlanabilir.
Temel düzeyde, bir döner fırının hesaplanması, malzemenin ısıl işlem kabında kalma süresine dayanır - kuru yöntemle, aralıklar ortalama 1,5-2 saattir ve ıslak yöntem, 3-3.5 saat Ayrıca, kuru işleme durumunda yaklaşık 1 saat olacak olan ateşleme işleminin tamamlanma süresi ve ıslak ateşleme için - 1.5 saat dikkate alınmalıdır. Güç gelince, bir elektrik motoru endüstriyel ünitelerde güç potansiyeli 40 ila 1000 kW arasında değişen standart görevleri gerçekleştirmek için sağlanmıştır. Yardımcı iletişimlerin bağlantısı, çemberlemenin doğası ve ana ateşleme bileşiminde modifiye edici bileşenlerin dahil edilmesi dikkate alınarak özel göstergeler de belirlenir.
Döner fırın astarı
Optimal çalışma parametrelerinin seçimine ek olarak bakım, ateşleme kalitesini de etkileyecektir. Yüksek teknik özellikleri sürdürmeyi amaçlayan kilit faaliyetlerden birifırının performans göstergeleri, astarı olacaktır. Özünde bu, tamburun metal yüzeyinin ısıya dayanıklı bir malzeme kullanılarak yalıtılmasıdır. Isı yalıtım işlevi, dökme refrakter beton ve tuğlalarla etkin bir şekilde gerçekleştirilir. Ancak astarlamadan sonra bile döner fırın, aynı betonun yapısını küçük çatlakların yayılmasından koruyan koruyucu kaplamalarla kaplanmalıdır. Astarın kendisi, fırın yapısının boyutuna bağlı olarak 8 ila 30 cm kalınlığında yapılır. 1000-1200 ° C arasındaki sıcaklıklar için refrakter hesaplanmalıdır.
Sonuç
Fırınlama üniteleri günümüzde yapı karışımları, karo malzemeleri ve kurutma gerektiren her türlü sarf malzemelerinin imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır. Döner fırınların avantajları arasında yüksek üretkenlik ve termal etkilerin kalitesi yer alır, ancak işlem dezavantajları olmadan tamamlanmaz. Bu ekipman, büyük boyutlar, büyük çalışma gövdeleri ve düşük düzeyde otomasyon ile karakterizedir. Buna güç kaynağı gereksinimlerini eklemeye değer. Tam döngülü üretimde, tamburlu fırınlar 380 V şebekelere ve ayrıca havalandırma ve soğutma sistemlerine bağlanır.
