回転炉は、樽形チャンバーを軸に回転させることで作動する。
このチャンバーは、熱処理中に材料が一方の端から他方の端まで移動しやすいようにわずかに傾斜している。
この回転は材料の移動を助けるだけでなく、チャンバー内の混合や攪拌を促進します。
熱処理を行うために、高温ガスがチャンバー内に導入される。
これらのガスは通常、材料と反対方向に流れますが、特定の用途要件に基づいて調整することができます。
回転炉の仕組み5つのポイント
1.回転機構と材料の移動
回転炉は長手軸を中心に回転する円筒形に設計されています。
この回転とわずかな傾斜により、炉内の材料は供給端から排出端まで徐々に移動します。
この連続的な移動により、原料の全領域で均一な熱処理が達成されます。
2.熱伝導とガスフロー
回転炉の熱は主にチャンバー内を通過する高温ガスによって伝達されます。
これらのガスは材料と同方向 (同方向流) または逆方向 (逆方向流) に流れます。
これらの流れのどちらを選択するかは、所望の温度プロファイルや反応速度論など、プロセスの特定の要件に依存する。
向流は、最も高温のガスが最も長い時間加熱された材料と相互作用するため、熱伝達効率が高くなり、しばしば好まれる。
3.エネルギー効率と柔軟性
回転炉は固定炉に比べてエネルギー効率が高いことで知られています。
これは投入エネルギーの有効利用と多様な原料に対応する能力によるものです。
回転炉は一般的にバッチ炉であるため、炉の装入物を重量または体積に基づいて正確に制御することができ、異なる原料の処理や多様な製品仕様の達成に柔軟に対応することができます。
4.操作の詳細
回転炉の操業は、原料のバッチ装入、所定時間(通常4～6時間)の製錬、その後炉の出銑による地金とスラグの除去を含む。
スラグの組成は様々であるが、FeS-Na2Sマットのような材料を含むことが多く、これは従来のケイ酸塩スラグよりも融点が低いため、製錬時間が短縮される。
回転炉は、低純度の地金から高錫の地金まで、様々な製品を生産することができる。
5.設計と用途
回転炉には様々なサイズがあり、通常は 3 m³ から 10 m³ の範囲で、1 チャージ当たり 3 トンから 30 トンを処理できます。
セメントクリンカーの製造、様々な化合物の脱炭酸、亜鉛や鉛のような金属の抽出など、多くの工業プロセスで使用されています。
これらの炉の設計では、特定のプロセス要件に応じて直接加熱、間接加熱、または複合加熱が可能です。
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