الفرن الدوار ذو الوظائف الموثوقة

ما هو الفرن الدوار؟

الفرن الدوار، المعروف أيضًا باسم المكلس الدوار، هو عبارة عن مفاعل أسطواني دوار بميل يتراوح بين 3-3.5%، حيث تتحرك شحنة الفرن بشكل مستمر. إنه فرن معالجة حرارية صديق للبيئة يستخدم لتكليس أو تلبيد المواد الصلبة بشكل مستمر لإحداث تفاعل كيميائي أو تغير فيزيائي.

What is a rotary kiln?

التطبيقات الشائعة للأفران الدوارة

يتم استخدام الفرن الدوار فقط كحاوية لإحداث تفاعلات كيميائية أو تغيرات في الطور. بعض العمليات التي تستخدم الأفران الدوارة موصوفة أدناه.

1. التكلس

هي عملية تسخين المواد (مثل الحجر الجيري والدولوميت والمغنسيت) إلى درجة حرارة محددة للتفكك الكيميائي. كما أنه يزيل الرطوبة المقيدة، مثل تلك المرتبطة كيميائيًا بالبوراكس.

2. تخفيض التحميص

تُستخدم الأفران الدوارة كأفران اختزال لإزالة الأكسجين (O ₂ ) من تركيبة الخام باستخدام عوامل اختزال مثل أول أكسيد الكربون (CO). وتشمل العمليات المشتركة تخفيض بقايا خام الحديد والباريت والزنك والرصاص.

3. الانحلال الحراري للفرن الدوار (الامتزاز الحراري)

يعتمد الامتزاز الحراري على الحرارة لطرد المكونات المتطايرة، لكن المادة ليس لها أي اتصال مع اللهب. إنها أفضل طريقة لمعالجة المعادن غير المعدنية مثل الكاولين والمخلفات الزراعية والطلاءات المعدنية ورواسب الصرف الصحي.

الفرن الدوار الأكثر شيوعًا هو الفرن الدوار غير المباشر المصمم وفقًا للخصائص الفيزيائية والكيميائية ومنحنى تكليس المواد الخام.

4. الاحتراق العضوي

عندما تكون مادة النفايات كبيرة الحجم ويصعب التعامل معها، يمكن للاحتراق العضوي أن يحول المادة إلى رماد خفيف. وبالتالي، فإن طريقة الاحتراق العضوي تسمح بإيداع مواد النفايات بشكل أكثر كفاءة في مكب النفايات.

5. تلبيد / تصلب

التلبيد هو عملية تسخين المادة إلى درجة حرارة معينة قبل الصهر لزيادة قوتها. الاستخدام الأكثر شيوعًا هو في صناعة الدعامات الاصطناعية (مادة صلبة، عادة ما تكون رملية أو مادة سيراميكية من صنع الإنسان، مصممة لإبقاء الكسور الهيدروليكية المستحثة مفتوحة أثناء أو بعد معالجة التكسير).

وبالإضافة إلى ذلك، فإن الأفران الدوارة لها تطبيقات أخرى، مثل أكسدة الإلمنيت، وفحم الكوك المكلس، والزنك المتطاير.

ثلاثة أنواع من الأفران الدوارة لآلات FTM

وفقا للمواد المختلفة، يمكن تقسيم الأفران الدوارة لشركة FTM Machinery إلى 3 أنواع: فرن الجير، فرن الأسمنت، والفرن الكيميائي المعدني. وتتراوح الطاقة الإنتاجية للأفران من 180 طن إلى 10.000 طن في الساعة.

1. فرن الجير

فرن الجير (المعروف أيضًا بفرن الجير النشط) هو المعدات الأساسية لتكليس الجير النشط والدولوميت المحترق قليلاً المستخدم في مصانع الحديد والصلب، ومصانع السبائك الحديدية، ومصانع كربيد الكالسيوم، ومصانع معادن المغنيسيوم.

Lime kiln

تكليس الحجر الجيري الشعبي

يتم استخدام فرن الجير لتحويل الحجر الجيري (كربونات الكالسيوم، CaCO ₃ ) إلى الجير الحي (أكسيد الكالسيوم، CaO) عن طريق التسخين. كيفية صنع الجير؟

1 يقوم فرن الجير الدوار بتكليس الكالسيوم العالي والحجر الجيري الدولوميتي فوق 900 درجة مئوية ثم يبرد إلى ما دون 100 درجة مئوية لإنتاج الجير الحي. ويستخدم الجير الحي في مواد البناء، وصناعة الصلب، وإزالة الكبريت من غاز المداخن.
2 يتفاعل الجير الحي مع الماء لإنتاج الجير المطفأ (هيدروكسيد الكالسيوم، Ca(OH) ₂ )، والذي يستخدم عادة في صناعات مثل تثبيت التربة، والأسمنت، وتنقية المياه، والصلب، وإنتاج الألومينا.

قد تكون مهتمًا بـ:

2. فرن الأسمنت

قمائن الأسمنت هي آلات أسمنت تستخدم لإنتاج كلنكر الأسمنت، والتي يمكن تقسيمها إلى قمائن أسمنت جافة ورطبة. ويشمل الكلنكر الحجر الجيري، والطين، والجبس، والصخر الزيتي، وما إلى ذلك. الحجر الجيري هو المادة الخام الهامة للأسمنت وغالباً ما يستخدم الطين المكلس كبديل للكلنكر في العديد من البلدان.

Cement kiln

تكليس الطين هو عملية تلبيد في فرن دوار للأسمنت عند درجة حرارة 1450 درجة مئوية لإنتاج طين شديد التفاعل لاستخدامه كبديل للكلنكر في نطاق يصل إلى 25%. ويساهم هذا في تقليل انبعاثات _ثاني أكسيد الكربون بشكل كبير من منتجات الأسمنت النهائية.

الكلنكر المكلس لديه حجم ثابت، قوة عالية، ومعالجة سهلة. ولذلك، فإنه يحظى بشعبية كبيرة بين مصانع الأسمنت البورتلاندي.

قد تكون مهتمًا بـ:

3. الفرن المعدني والكيميائي

يمكن للأفران المعدنية والكيميائية تحميص الكاولين والمغنسيت والبوكسيت وخام الليثيوم وخام الحديد الهزيل وخام الكروم وخام الحديد والنيكل والمعادن الأخرى لمصانع الصلب ومصانع الحراريات والمصانع الكيميائية. كما أنه يحدد أداء مجمع الطين الموسع خفيف الوزن (LECA).

Metallurgical and chemical kiln

مثال على تكليس المغنسيت:

تساعد الأفران الدوارة المغنسيت على تغيير الخواص المعدنية وفصل شوائب الدولوميت بسهولة. كما أنه ينتج المغنيسيا وأكسيد المغنيسيوم لاستخدامهما في الزراعة والثروة الحيوانية والكيمياء والبناء والتصنيع.

قد تكون مهتمًا بـ:

هيكل الفرن الدوار

يحتوي الفرن الدوار على هيكل بسيط يتكون من بطانة الفرن، وغطاء الفرن، وحلقة التروس، وجهاز القيادة، وجهاز الدعم، وجهاز عجلة الالتقاط، وجهاز الختم، والأجزاء الرئيسية الأخرى. الآلة بأكملها تعتمد نظام تحكم أوتوماتيكي بالكامل، والذي يمكن الاعتماد عليه في التشغيل.

The structure of a rotary kiln

1. بطانة الفرن

تعتبر البطانة المقاومة للحرارة أمرًا حاسمًا لإطالة عمر خدمة الفرن الدوار، لأنها يمكن أن تمنع الجسم بالكامل من التآكل بسبب التفاعل الكيميائي بين الغاز ذو درجة الحرارة العالية والمادة. يعتبر الطوب الحراري بدرجة الألومينا بنسبة 70% هو البطانة الحرارية الأكثر شيوعًا.

$Refractory lining$

باعتبارها وسائط حرارية، يمكن للحرارة المركبة أن تمتص جزءًا من الحرارة وتنقل الحرارة إلى المادة من خلال التوصيل والإشعاع. ولذلك، فإن المواد المقاومة للحرارة العازلة يمكن أن تقلل من فقدان الإشعاع الحراري وتحمي الآلة بأكملها من خلال العزل الحراري.

وجد خبير ماكينات FTM:

يعتبر الطوب الحراري المصنوع من سيليكات الألومنيوم مناسبًا لنظام حرق الأسطوانة والناقل وفرن التكليس الأولي بأكمله.
في المنطقة الانتقالية العليا بالقرب من منطقة إطلاق النار، يجب أن تتحمل البطانة المقاومة للحرارة درجات حرارة اللهب حتى 20000 درجة مئوية ودرجات حرارة المواد من 1350 إلى 1400 درجة مئوية.
وتواجه البطانة المقاومة للحرارة أيضًا تحدي مركبات الكبريت والقلويات وتآكل الكلنكر السائل. فقط الطوب الحراري الأساسي يمكنه تلبية المتطلبات الصارمة.

بالإضافة إلى ذلك، قامت شركة FTM Machinery بتجهيز الفرن الدوار بماسح ضوئي للأشعة تحت الحمراء لإعطاء إنذار مبكر للنقاط الساخنة والمساعدة في تسجيل فشل الحراريات.

2. قذيفة الفرن

يتكون غلاف الفرن من صفائح فولاذية منخفضة الكربون عالية الجودة، ويتم لحام الفجوات الطولية والمحيطية للقذيفة تلقائيًا.

يوجد إطاران صلبان على الغلاف لضمان صلابة المقطع العرضي وتقليل الضغط على الجهاز الداعم. إنه يحل مشكلة التمدد الحراري وتشوه الفرن الدوار أثناء التشغيل.

Kiln shell

يتم تركيب هيكل الفرن بشكل مائل على عدد قليل من عجلات الدعم ومغطى بعدة إطارات مستطيلة على طول جسم الفرن. تتحمل هذه الإطارات وزن جميع الأجزاء الدوارة مثل جسم الآلة والمواد وبطانة الفرن، وتنقل الوزن إلى الجهاز الداعم.

3. معدات مقاس الفرن الدوار

هناك تروس حلقية كبيرة ثابتة مثبتة على غلاف الفرن لعزم الدوران.

Rotary kiln girth gear

يتصل الترس الحلقي الكبير بقشرة الفرن عن طريق لوحة الزنبرك العرضية. التوصيل يولد مساحة كافية بين التروس الحلقية الكبيرة لتبديد الحرارة، مما يخفف مشكلة التشوه التي من شأنها أن تؤثر على دقة الانسداد، ويلعب دورًا مهمًا في تخفيف الصدمات، وإطالة عمر خدمة بطانة الفرن.

4. جهاز القيادة

يتكون جهاز القيادة الكامل من محرك الأقراص الرئيسي ومحرك الأقراص المساعد. يتكون المحرك الرئيسي من محرك رئيسي، ومخفض نهائي، وترس صغير، وقارنة مرنة.

Drive device

قامت شركة FTM Machinery بإجراء معالجة دقيقة وتبريد عالي التردد للترس الصغير، مما أدى إلى تقوية صلابة أسنانه إلى HRC (40-50)، مما أدى في النهاية إلى إطالة عمر خدمة الترس الصغير بما يقرب من 5 مرات.

يتضمن المحرك الإضافي محركًا مساعدًا، وتروس التخفيض، والفرامل. تأتي قوة المحرك المساعد من المولد المزود ذاتيًا لضمان التشغيل العادي عند انقطاع التيار الكهربائي. يوجد فرامل على المحرك المساعد لمنع جسم الفرن من الرجوع إلى الخلف عندما يتوقف المحرك الرئيسي عن طريق الخطأ.

5. دعم الجهاز

يتحمل الجهاز الداعم تقريبًا الوزن الإجمالي للآلة، ويتم استخدامه لتحديد موضع الفرن وضمان التشغيل الآمن والمستقر. يتكون الجهاز الداعم من محمل عجلة الدعم وقاعدة مقعد اللحام.

Supporting device

تشتمل مجموعات عجلات الدعم في النموذج الكبير عمومًا على عجلة دعم، ومحور عجلة دعم، وبلاط المحور، وبلاط كروي، ومقعد محمل. تم تجهيز كل مقعد محمل بمقاومتين حراريتين لفحص درجة حرارة زيت التشحيم ودرجة حرارة بلاط المحور على التوالي.

6. عجلة الصيد الهيدروليكية

وفقًا لحالة القوة وطريقة العمل، يمكن تقسيم عجلة الالتقاط إلى عجلات التقاط ميكانيكية وهيدروليكية. النموذج الكبير للفرن الدوار مُجهز بعجلة صيد هيدروليكية.

تتكون عجلة الالتقاط الهيدروليكية بشكل أساسي من عجلة الالتقاط، ومحور عجلة الالتقاط، وجسم المحمل، ومحور التوجيه، ومحمل الكرة، ومفتاح حد عجلة الالتقاط.

Hydraulic catch whee

تتحمل عجلة الالتقاط الهيدروليكية القوة المنزلقة للفرن الدوار، وتحرك جسم الفرن لأعلى، مما يجبر الإطار والفرن على القيام بحركة ترددية على طول اتجاه مركز الفرن، مما يجعل الإطار وعجلة الدعم يمكن أن يتآكل بالتساوي عند العرض الكامل.

7. نظام ختم الفرن الدوار

لمنع دخول الهواء البارد وغبار غاز المداخن من فيضان الأسطوانة، يتم تركيب أجهزة ختم موثوقة لذيل الفرن ورأس الفرن في نهاية التغذية (الذيل) ونهاية التفريغ (الرأس) للأسطوانة.

Rotary kiln sealing system

يتم استخدام موانع تسرب موثوقة ومدمجة على طرفي الفرن الدوار لضمان أن معامل تسرب الهواء أقل من 10%، وبالتالي فإن الختم جيد.

كيف يعمل الفرن الدوار؟

مبدأ عمل الفرن الدوار هو كما يلي:

1 يتم إدخال المواد الخام إلى جسم الفرن من الطرف العلوي لوحدة التغذية.
2 بمساعدة الدوران البطيء للفرن، تتدحرج المادة الخام في الاتجاه المحيطي للفرن وتتحرك من الطرف الأعلى إلى الطرف الأدنى على طول الاتجاه المحوري.
3 يولد احتراق حقن الفحم عند رأس موقد الفرن كمية كبيرة من الحرارة، والتي يتم نقلها إلى المادة من خلال إشعاع اللهب والحمل الحراري للغاز الساخن. تتحلل المادة عن طريق التسخين وتخضع لتفاعل كيميائي، مما يؤدي في النهاية إلى تغيير حالتها.
4 تتحول المادة المكلسة إلى الكلنكر. يتم تفريغه من الطرف السفلي لبرميل الفرن ويدخل في المرحلة التالية.

لماذا الأفران الدوارة لآلات FTM؟

تعتبر شركة FTM Machinery إحدى الشركات الرائدة في مجال توريد الأفران الدوارة. تتمتع أفراننا الدوارة بالمزايا الفريدة التالية:

ذكي للغاية. يمكن التحكم في درجة حرارة التسخين، وسرعة الدوران، والحركة المحورية للأسطوانة.
قدرة عالية تبلغ 180-10.000 طن في الساعة.
تم تصميمه خصيصًا للتطبيقات الصعبة، بدءًا من المواد المسببة للتآكل وحتى بيئات العمليات القاسية.
يتم اعتماد ثلاث طرق تسخين للتكليس، والتلبيد، والانحلال الحراري، مع توزيع موحد للحرارة واستهلاك منخفض للحرارة.
مقاومة جيدة للتآكل، قوة الانحناء والحرارية، التشغيل الموثوق به، وعمر الخدمة الطويل.
معدل فشل منخفض، سهولة التركيب والصيانة.
إغلاق جيد، مجهز بنوع جديد من مجمعات الغبار لتحقيق إنتاج صفر من التلوث.

كم هو نظام الفرن الدوار؟

السعر النهائي للفرن الدوار يعتمد على متطلبات الإنتاج. توفر لك الشركة المصنعة للفرن الدوار FTM Machinery أكثر الأسعار المعقولة استنادًا إلى ثلاثة نطاقات منتجات مختلفة. علاوة على ذلك، جميع الأفران الدوارة المعروضة للبيع يمكن أيضًا تخصيصها على أساس متطلبات العملاء الخاصة.

different models of rotary kilns with different capacity

فئة	إخراج صغير	إنتاج متوسط الحجم	إخراج كبير
القدرة (طن/ي)	180-800	1000-3200	4000-10000
القطر (م)	Φ2.5×40–Φ3.0×60	Φ3.2×50–Φ4.3×60	Φ4.5×66–Φ6.0×95
قوة المحرك (كيلوواط)	55-100	125-375	560–950*2
الوزن الإجمالي (ر)	149.61-310	278-583	710.4 -1,659
النطاق السعري (دولار أمريكي)	5000 دولار - 95000 دولار	100.000 دولار – 130.000 دولار	100.000 دولار – 130.000 دولار

حالات العملاء الناجحة

1. قام العملاء الإندونيسيون بشراء الفرن الدوار للأسمنت

يحتاج عميلنا الإندونيسي السيد Cokorda إلى معالجة الحجر الجيري بإنتاج 650 طنًا في الساعة. بعد إجراء المسح في الموقع ومتطلبات الإنتاج الخاصة بالعميل، نوصي باستخدام فرن دوار للأسمنت بقطر صغير.

القطر: Φ3.0×60
التسخين المسبق: صر، تعليق الغاز
أنواع التسخين: فرن دوار مباشر
طريقة التسخين: تيار مضاد
نطاق درجة الحرارة: 1050-1150 درجة مئوية

2. قام العميل الباكستاني بشراء الفرن الدوار الكيميائي المعدني

ويوجد مصنع آخر للفرن الدوار في باكستان. فهو يحتاج إلى حديد الخامات التي تتطلب إنتاجًا يبلغ 1000 طن/ساعة، لذا فهو يريد شراء فرن كيميائي تعديني. أوصينا به بالنموذج متوسط الحجم Φ3.2×50.

مبدأ عمل الفرن الدوار هو إزالة الأكسجين من تكوين الخام من خلال أول أكسيد الكربون. أخيرًا، يعمل هذا الفرن الكيميائي المعدني على تقليل وتحميص المواد التي تحتوي على الهيماتيت بشكل مثالي لإنتاج المغنتيت.

القطر: Φ3.2×50
نطاق درجة الحرارة: 800-1200 درجة مئوية
الوقود: الغاز الخام
نقطة انصهار رماد الفحم: 1200 درجة مئوية
درجة أكسدة الغاز الخام: 15%
الضغط: 0.1-4 ميجا باسكال

الأسئلة المتداولة حول الأفران الدوارة

1. لماذا تعتبر محاذاة الفرن الدوار مهمة جدًا؟

محاذاة الفرن الدوار مهم جدا. يمكن أن تؤدي مشكلات اختلال المحاذاة الأفقية والرأسية في الأفران الدوارة إلى تقليل الموثوقية وقضايا السلامة إذا تركت دون معالجة. تعد المحاذاة أيضًا عاملاً رئيسيًا في إطالة عمر المعدات وتحسين تكاليف الصيانة.
تشمل فوائد الحفاظ على محاذاة المكونات المهمة ما يلي : أ. تقليل استهلاك الطاقة. ب. تقليل معدلات التآكل على التروس والمحامل وما إلى ذلك. ج. تقليل مخاطر التسبب في الضرر بسبب فشل الحراريات. د. تقليل مخاطر عمليات إيقاف التشغيل غير المخطط لها.

2. كيفية صيانة الفرن الدوار؟

الصيانة المنتظمة للفرن الدوار أمر ضروري. إنه يزيل حالات الفشل وقضايا السلامة في الوقت المحدد، مما يقلل من نفقات التشغيل الخاصة بك. توفر FTM Machinery خدمات شاملة للأفران الدوارة بالإضافة إلى أنظمة المعالجة الحرارية الكاملة. فيما يلي توصيات الصيانة:
الفحوصات اليومية: التحقق من مستويات التشحيم للبكرات والتروس الحاملة، والوضع المحوري لهيكل الفرن، وتدفق مياه تبريد التباطؤ، ووصلات الوقود والهواء بالشعلات للتأكد من عدم وجود تسربات وشكل اللهب، وما إلى ذلك.
الفحوصات الأسبوعية : التحقق من زحف إطار الفرن، وأجزاء التآكل، وأمبيرات محرك الفرن بحثًا عن التقلبات، وأختام الفرن ونفاد القشرة على أطراف التغذية والتفريغ، وضيق مسمار المحرك، وملف تعريف درجة حرارة غلاف الفرن للتقلبات في درجات حرارة التشغيل، وما إلى ذلك.
الصيانة الشهرية: فحص محرك القيادة الإضافي، وتباعد خط الميل بين تروس القيادة والتروس، ومستوى زيت مخفض التروس، ومحامل القيادة في درجات حرارة التشغيل العالية، وما إلى ذلك.

معامل

Product Specification （m）	Kiln dimensions					Motor power （kw）	Total weight （t）	note
Product Specification （m）	Diameter （m）	Length （m）	Obliquity （%）	Capacity （t/d）	Rotation speed （r/min）	Motor power （kw）	Total weight （t）	note
Φ2.5×40	2.5	40	3.5	180	0.44-2.44	55	149.61	-----
Φ2.5×50	2.5	50	3	200	0.62-1.86	55	187.37	-----
Φ2.5×54	2.5	54	3.5	280	0.48-1.45	55	196.29	outside disassemble kiln
Φ2.7×42	2.7	42	3.5	320	0.10-1.52	55	198.5	------
Φ2.8×44	2.8	44	3.5	450	0.437-2.18	55	201.58	outside disassemble kiln
Φ3.0×45	3	45	3.5	500	0.5-2.47	75	210.94	------
Φ3.0×48	3	48	3.5	700	0.6-3.48	100	237	outside disassemble klin
Φ3.0×60	3	60	3.5	800	0.3-2	100	310	------
Φ3.2×50	3.5	50	4	1000	0.6-3	125	278	disassemble klin
Φ3.3×52	3.3	52	3.5	1300	0.266-2.66	125	283	kiln with preheater precalcine
Φ3.5×54	3.5	54	3.5	1500	0.55-3.4	220	363	kiln with prehrater precalcine
Φ3.6×70	3.6	70	3.5	1800	0.25-1.25	125	419	Generating klin for usimg ofterheat
Φ4.0×56	4	56	4	2300	0.41-4.07	315	456	klin with prehrater precalcine
Φ4.0×60	4	60	3.5	2500	0.396-3.96	315	510	klin with prehrater precalcine
Φ4.2×60	4.2	60	4	2750	0.41-4.07	375	633	klin with prehrater precalcine
Φ4.3×60	4.3	60	3.5	3200	0.396-3.96	375	583	klin with prehrater precalcine
Φ4.5×66	4.5	66	3.5	4000	0.41-4.1	560	710.4	klin with prehrater precalcine
Φ4.7×74	4.7	74	4	4500	0.35-4	630	849	klin with prehrater precalcine
Φ4.8×74	4.8	74	4	5000	0.396-3.96	630	899	klin with prehrater precalcine
Φ5.0×74	5	74	4	6000	0.35-4	710	944	klin with prehrater precalcine
Φ5.6×87	5.6	87	4	8000	Max4.23	800	1265	klin with prehrater precalcine
Φ6.0×95	6	95	4	10000	Max5	950×2	1659	klin with prehrater precalcine

Product Specification （m）	Capacity （t/d）	Rotation speed （r/min）
Φ2.5×40	180	0.44-2.44
Φ2.5×50	200	0.62-1.86
Φ2.5×54	280	0.48-1.45
Φ2.7×42	320	0.10-1.52
Φ2.8×44	450	0.437-2.18
Φ3.0×45	500	0.5-2.47
Φ3.0×48	700	0.6-3.48
Φ3.0×60	800	0.3-2
Φ3.2×50	1000	0.6-3
Φ3.3×52	1300	0.266-2.66
Φ3.5×54	1500	0.55-3.4
Φ3.6×70	1800	0.25-1.25
Φ4.0×56	2300	0.41-4.07
Φ4.0×60	2500	0.396-3.96
Φ4.2×60	2750	0.41-4.07
Φ4.3×60	3200	0.396-3.96
Φ4.5×66	4000	0.41-4.1
Φ4.7×74	4500	0.35-4
Φ4.8×74	5000	0.396-3.96
Φ5.0×74	6000	0.35-4
Φ5.6×87	8000	Max4.23
Φ6.0×95	10000	Max5