ロータリーハース炉はどのように機能しますか？連続的かつ大量の熱処理を実現

本質的に、ロータリーハース炉は、固定された炉殻内に収められた異なる静止した加熱ゾーンを通過するように、大きな回転する円形の床（炉床）の上で材料を移動させることによって機能します。材料は一点で装入され、ほぼ一回転する間に円を描いて移動しながら正確な熱処理を受け、その後排出されます。

ロータリーハース炉の中心的な原理は、炉全体を回転させることではなく、材料を運ぶ炉床を固定された特殊な温度ゾーンを通してゆっくりと連続的に移動させることです。これにより、非常に均一で連続的かつ制御された熱処理が可能になります。

主要なコンポーネントとプロセスフロー

ロータリーハース炉は、連続的な熱処理のための洗練されたシステムです。その設計は、バッチごとに炉室全体を加熱・冷却するのではなく、製品を熱の中に移動させることに基づいています。

「炉床」は炉の床です。これは、極度の温度に耐えることができる耐火材料で裏打ちされた、大きなドーナツ型または円形の鋼鉄製のテーブルです。この構造全体が中心軸の周りをゆっくりと回転します。

炉床を囲んでいるのは、耐火材で裏打ちされた固定された断熱性の外殻です。この外殻が熱、雰囲気、および加熱システムを保持します。生材料を炉床に装入するための開口部と、完成した製品を排出するための開口部が設けられています。

固定された外殻は、それぞれ独自の温度制御を持つ複数の明確なゾーンに分割されています。炉床が回転するにつれて、材料をこれらのゾーン（例えば、予熱ゾーン、主加熱または反応ゾーン、および保持または冷却ゾーン）を順番に通過させます。

材料は特定の装入ポイントで炉床に連続的に供給されます。設定された時間（通常は数分から数時間かかる1回転）さまざまなゾーンを通過した後、処理された材料は排出機構によって取り出されます。この機構は、多くの場合、装入ポイントのすぐ隣に配置されています。

炉の有効性は、正確かつ効率的な熱の適用にかかっています。これは、固定された外殻内に慎重に配置された加熱システムによって管理されます。

熱は最も一般的に一連のガスまたはオイルバーナーによって生成されます。これらは、それぞれの設定温度を維持するために、外殻の天井と壁に戦略的に取り付けられ、異なる温度ゾーンに向けて炎を噴射します。

熱伝達の主な方法は放射です。熱は、高温の炉の天井、壁、および燃焼ガスから、下の炉床の上にある材料の表面に直接放射されます。ゆっくりとした回転により、負荷のすべての部分が例外的に均一な加熱のために等しい量のエネルギーを受け取ることが保証されます。

非常に効果的ですが、「ロータリー」という用語を使用する他の設計とロータリーハース炉を区別することが重要です。提供された参照情報は、この点に関して一般的な混乱を引き起こします。

ロータリーハース炉は平らな回転する床を持ち、材料はその上に比較的静止しています。対照的に、ロータリーキルン（またはロータリードラム炉）は、傾斜した長い回転するチューブまたはバレルです。材料は、高所側から低所側へ移動するにつれて転がり、混合されるため、根本的に異なるプロセスです。

従来の「バッチ」炉は、炉室全体を装入し、加熱し、保持させ、アンロードする前に冷却する必要があります。ロータリーハース炉は連続的に動作し、材料が常時装入および排出されるため、大量生産におけるスループットとエネルギー効率が劇的に向上します。

ロータリーハース炉は、均一性と高いスループットが最も重要となる特定の産業プロセス向けに設計された特殊なツールです。

主な焦点が大量かつ均一な加熱である場合： 連続的な製品の流れを固定された温度ゾーンを通過させるこの設計は、一貫した熱処理、焼なまし、または予熱に最適です。
主な焦点が産業副産物のリサイクルである場合： この技術は、製鋼所のダストやスラッジなどの廃棄物を処理し、直接還元として知られるプロセスで貴重な鉄分を回収するのに優れています。
主な焦点が直接還元鉄（DRI）の製造である場合： この炉は、鉄鉱石ペレットを溶解させることなく金属鉄に変換するために必要な制御された雰囲気と温度プロファイルを提供します。

結局のところ、ロータリーハース炉は、連続的な高温材料処理のためのエレガントで効率的なソリューションを提供します。

コンポーネント	機能
回転する炉床	材料を連続ループで運ぶ、円形で耐火材で裏打ちされた床。
固定された炉殻	熱、雰囲気、加熱システムを保持する固定された断熱エンクロージャ。
明確な温度ゾーン	正確な熱制御のために外殻内にある個別のエリア（例：予熱、加熱、保持/冷却）。
装入/排出	生材料の連続的な装入と完成品の排出のための機構。
バーナーシステム	外殻に取り付けられ、放射によって各ゾーンで熱を発生させるガスまたはオイルバーナー。