Lò quay cỡ trung bình

Lò quay cỡ trung bình

Lò quay cỡ trung bình là thiết bị xử lý nhiệt độ cao cốt lõi, có thông số kỹ thuật nằm giữa các mẫu cỡ nhỏ và cỡ lớn, được thiết kế đặc biệt cho các kịch bản sản xuất công nghiệp quy mô vừa. Thiết bị này cân bằng khéo léo giữa công suất xử lý, mức tiêu thụ năng lượng và chi phí đầu tư. Nó cho sản lượng cao hơn so với các thiết bị nhỏ hơn trong khi chi phí đầu tư và bảo trì thấp hơn so với các thiết bị lớn hơn. Nó được ứng dụng rộng rãi cho nhu cầu nung vôi, rang và xử lý chất thải nguy hại ở nhiệt độ cao trong nhiều ngành công nghiệp như xi măng, luyện kim, hóa chất và bảo vệ môi trường, trở thành thiết bị cốt lõi được ưu tiên lựa chọn cho các doanh nghiệp quy mô vừa hướng tới sản xuất quy mô lớn.

Về thiết kế kết cấu, lò quay cỡ trung bình kết hợp giữa tính ổn định và khả năng thích ứng. Cấu trúc cốt lõi của nó bao gồm các bộ phận chính như xi lanh, thiết bị hỗ trợ, hệ thống truyền động, hệ thống làm kín và thiết bị đốt nhiên liệu.

Thân xi lanh được tạo thành bằng cách cán và hàn các tấm thép hợp kim, với độ dày thành khoảng 25-50 mm. Thiết kế độ dày được tối ưu hóa ở các tiết diện khác nhau dựa trên điều kiện làm việc để tăng cường độ ổn định cấu trúc. Bên trong được lót bằng vật liệu chịu lửa dày 230-300 mm, thường là gạch alumina cao hoặc gạch silicon carbide, có khả năng chịu được nhiệt độ trên 1200°C và chống ăn mòn vật liệu.

Thiết bị hỗ trợ bao gồm các con lăn dẫn hướng, vòng lốp và con lăn đẩy. Các bộ phận chịu tải chính như vòng lốp được làm bằng thép hợp kim đúc, có khả năng chống mài mòn và chịu nhiệt độ cao tuyệt vời. Hệ thống truyền động được trang bị động cơ chính và động cơ phụ, cho phép quay chậm và điều chỉnh được ở tốc độ 0,125-4,165 vòng/phút thông qua truyền động bánh răng. Nguồn điện phụ đảm bảo lò nung hoạt động trơn tru trong trường hợp mất điện. Hệ thống làm kín sử dụng cấu trúc hỗn hợp gồm các khối than chì, tấm vảy cá và nén khí, giúp giảm thiểu hiệu quả sự rò rỉ không khí và vật liệu, duy trì môi trường nhiệt ổn định bên trong lò nung và giảm thiểu thất thoát nhiệt.

Nguyên lý hoạt động của lò nung dựa trên quá trình phản ứng nhiệt hóa phối hợp chuyển động cơ học và trao đổi nhiệt, với logic cốt lõi là truyền động quay nghiêng + trao đổi nhiệt ngược chiều. Thân lò được lắp đặt với độ nghiêng từ 3% đến 4%. Vật liệu được liên tục đưa vào lò từ phía đuôi (đầu trên) và, dưới tác động kết hợp của trọng lực và lực ly tâm do sự quay của xi lanh tạo ra, sẽ di chuyển theo quỹ đạo xoắn ốc về phía trước. Điều này đảm bảo cả sự đảo trộn đồng đều cũng như chuyển động ổn định về phía đầu lò (đầu dưới). Nhiên liệu được đốt trong thiết bị đốt ở đầu lò, tạo ra dòng khí nhiệt độ cao lên đến 1600°C, chảy ngược chiều với vật liệu. Nhiệt được truyền hiệu quả thông qua bức xạ, đối lưu và dẫn nhiệt.

Bên trong lò nung, vật liệu trải qua quá trình xử lý theo từng giai đoạn: hơi ẩm được loại bỏ trong vùng sấy; quá trình khử nước và loại bỏ chất dễ bay hơi diễn ra trong vùng tiền gia nhiệt; các phản ứng hóa học cốt lõi như phân hủy cacbonat và các phản ứng pha rắn diễn ra trong vùng nung; và cuối cùng, sản phẩm đạt tiêu chuẩn được đưa ra khỏi miệng lò và đi vào hệ thống làm mát để giảm nhiệt độ. Bằng cách kiểm soát chính xác tốc độ quay, góc nghiêng và độ chênh lệch nhiệt độ, thiết bị tối ưu hóa thời gian lưu trú của vật liệu và hiệu quả trao đổi nhiệt, đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định.

Lò quay cỡ trung bình có thể được phân loại thành ba loại chính dựa trên vật liệu được xử lý và phương pháp gia nhiệt: lò nung xi măng, lò nung luyện kim/hóa chất và lò nung vôi, mỗi loại đều có các kịch bản ứng dụng chuyên biệt.

• Trong ngành công nghiệp xi măng, nó đóng vai trò là thiết bị cốt lõi cho các dây chuyền sản xuất theo phương pháp khô hoặc phương pháp ướt, được sử dụng để nung clinker xi măng. Công nghệ khô giúp tiết kiệm năng lượng hơn, trong khi công nghệ ướt đảm bảo trộn nguyên liệu đồng đều hơn, giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên.

• Trong lĩnh vực luyện kim và hóa chất, nó phù hợp cho các quy trình như nung từ hóa quặng sắt nghèo, nung oxy hóa quặng cromit/quặng sắt chứa niken, nung vật liệu chịu lửa và khử lưu huỳnh quặng bauxite, giúp nâng cao hiệu quả khai thác kim loại.

• Trong lĩnh vực bảo vệ môi trường, công nghệ này xử lý chất thải nguy hại một cách an toàn thông qua phương pháp đốt ở nhiệt độ cao. Các thành phần độc hại có thể được chuyển hóa thành các thành phần của clinker xi măng, đồng thời hệ thống lọc đa tầng tích hợp kiểm soát khí thải, đáp ứng cả mục tiêu bảo vệ môi trường và thu hồi tài nguyên.

• Ngoài ra, nó có thể được sử dụng trong ngành công nghiệp hóa chất cho các quy trình như sản xuất than hoạt tính và chuẩn bị chất mang xúc tác, đáp ứng nhu cầu xử lý ở nhiệt độ cao của nhiều loại vật liệu khác nhau.

Những ưu điểm cốt lõi của lò quay cỡ trung bình được thể hiện ở ba khía cạnh: hiệu suất và độ ổn định cao, tính thực tiễn về kinh tế và khả năng thích ứng mạnh mẽ.

1. Hiệu suất cao, sản lượng lớn và chất lượng ổn định: Được trang bị hệ thống gia nhiệt sơ bộ đuôi lò và hệ thống làm mát đầu lò, lò thu hồi nhiệt thải để gia nhiệt đá vôi đến nhiệt độ phân hủy ban đầu. Điều này giúp tăng sản lượng đồng thời giảm tiêu thụ nhiệt. Việc gia nhiệt đồng đều vật liệu giúp giảm tỷ lệ nung chưa chín và nung quá chín.

2. Lợi ích kinh tế và môi trường vượt trội: Sản phẩm mang lại giá trị đầu tư cao, hiệu suất làm kín tốt và tiêu thụ năng lượng tương đối thấp. Nhiệt độ khí thải thấp và hàm lượng bụi tối thiểu, giúp dễ dàng đạt được các tiêu chuẩn khí thải và giữ chi phí vận hành ở mức hợp lý.

3. Khả năng thích ứng và độ tin cậy cao: Máy có thể xử lý các vật liệu không đồng nhất hoặc có chứa độ ẩm. Tỷ lệ chiều dài trên đường kính có thể được điều chỉnh để phù hợp với các quy trình khác nhau. Thiết kế dạng mô-đun giúp đơn giản hóa việc bảo trì, và nguồn điện phụ trợ của hệ thống truyền động giúp giảm thiểu rủi ro hỏng hóc. Với việc áp dụng rộng rãi các hệ thống điều khiển tự động hoàn toàn, quy trình vận hành của máy ngày càng được đơn giản hóa, củng cố vai trò trung tâm của nó trong sản xuất công nghiệp quy mô vừa.