Kuinka kalsinointilaite toimii? Toimintaperiaatteet, tyypit ja polttimen rooli

Mikä on Calciner?

Kalsinointilaite on lämpökäsittelyastia, joka on suunniteltu lämmittämään materiaalia sen sulamispisteen alapuolelle, jotta se kalsinoituu. Prosessi voi poistaa imeytyneen tai kemiallisesti sitoutuneen veden, ajaa pois hiilidioksidia tai rikin oksideja tai muuttaa materiaalin kiderakenteen reaktiivisempaan tai stabiilimpaan muotoon. Esimerkiksi kalkkikivestä tulee poltettua kalkkia, magnesiitista magnesiumoksidia ja spodumeenirikaste muuttuu helpommin liukenevaksi faasiksi. Kalsinointilaitos ei ole sulatusuuni. Materiaali pysyy kiinteänä, mutta sen kemia muuttuu.

Kuinka kalsinointilaite toimii?

Yksinkertaisesti sanottuna kalsinointilaitos toimii antamalla raaka-aineelle tarpeeksi lämpöä ja tarpeeksi aikaa tietyn lämpöreaktion suorittamiseen. Käytännön sekvenssi voidaan jakaa neljään vaiheeseen:

1. Ruokinta: Raaka-ainetta annostellaan kalsinoijaan kontrolloidulla nopeudella. Syöttökoko, kosteuspitoisuus ja kemia määräävät, kuinka paljon lämpöä prosessi tarvitsee.
2. Lämmitys: Polttimesta tai muusta lämmönlähteestä tuleva kuuma kaasu nostaa materiaalin haluttuun lämpötilaan. Suorapolttojärjestelmissä palamiskaasut ovat suorassa kosketuksessa materiaalin kanssa.
3. Kalsinointi: Tavoitelämpötilassa haihtuvia komponentteja vapautuu tai kiderakenne muuttuu. Kalsinoijan sisällä oleva kaasuilmakehä voi olla hapettavaa, pelkistävää tai neutraalia prosessista riippuen.
4. Purkaminen ja käsittely: Reagoinut materiaali poistuu kalsinointilaitoksesta ja jäähdytetään kontrolloiduissa olosuhteissa, jotta se ei ime takaisin kosteutta tai hapetu.

Useimmissa teollisissa pyörivissä kalsinointilaitoksissa vaippa on hieman kalteva ja pyörii hitaasti. Syöttö menee sisään yläpäästä ja poltin syttyy alapäästä. Kuuma kaasu liikkuu vastavirtaan materiaaliin nähden siirtäen lämpöä säteilyn ja konvektion kautta. Painovoima ja pyöriminen siirtävät kiinteät aineet kohti purkauspäätä. Pyörimisnopeuden, padon korkeuden, vaipan kaltevuuden ja kaasuvirran yhdistelmä määrää viipymäajan, joka voi vaihdella muutamasta minuutista yli tuntiin.

Teollisen kalsinointikoneen pääkomponentit

Vaikka mallit vaihtelevat, jatkuvatoimisilla kalsinointilaitteilla on yleensä samat rakennuspalikat:

• syöttöjärjestelmä, joka ohjaa materiaalivirtaa;
• tulenkestävällä vuorattu kuori tai kammio, joka kestää korkeita lämpötiloja;
• käyttö- ja tukijärjestelmä pyöriville malleille;
• polttojärjestelmä, jossa on poltin, polttoaineen syöttö ja palamisilmapuhallin;
• vedon tai savukaasujen käsittelyjärjestelmä;
• purkaus- ja jäähdytysjärjestely.

Poltin on erityisen tärkeä, koska se määrittää liekin muodon, lämpötilaprofiilin ja lämmönluovutuskuvion. Ymmärrä se väärin, ja koko kalsinointilaitos kamppailee. Tee se oikein, ja prosessi sujuu sujuvasti. Koska yritys keskittyi teollinen uuni ja polttotekniikka Käsittelemme poltinta osana koko lämpöjärjestelmää eikä yksittäisenä komponenttina.

Pyörivä poltin, jossa patentoitu ALVS säädettävä muotoilu Tämä poltin varmistaa vakaat lämpötilakäyrät kriittisille prosesseille, kuten litiumin konversiolle ja nikkelilateriitin esipelkistykselle. Sen säädettävä Laval-suutin ja pyörregeneraattori ohjaavat tarkasti liekin muotoa, mikä tekee siitä välttämättömän polttokoneen suorituskyvyn kannalta. Näytä tuote →

Tällä lähestymistavalla on eniten merkitystä, kun prosessi riippuu vakaasta lämpötilakäyrästä, kuten litiummineraalin faasimuunnos tai nikkelilateriitin esipelkistys. Polttimen tulee vastata uunin halkaisijaa, polttoainetyyppiä ja materiaalin vaatimaa ilmakehää.

Kalsinointiainetyypit

Eri materiaalit tarvitsevat erilaiset kaasun nopeudet, lämpötilat ja viipymäajat. Tästä syystä kalsinointilaitteistoja on useita.

Sementtipyöriuunien edellä käytetty esikalsinointilaite on suspensiokalsinointikone, jossa raakajauho kalsinoidaan lähes kokonaan ennen kuin se tulee uuniin. Tämä järjestely vähentää pääuunin lämpökuormitusta ja lisää kokonaiskapasiteettia.

Polttimen rooli kalsinaatiossa

Ilman poltinta suorapolttouuni on vain kuuma laatikko. Poltin yhdistää polttoaineen ja palamisilman, muodostaa liekin ja muotoilee lämpökenttää uunin sisällä. Polttoaine voi olla maakaasua, raskasta öljyä, hiiltä, ​​kiinteää polttoainetta, biomassasynteesikaasua tai yhdistelmää. Kaasukäyttöisissä järjestelmissä puhdas, säädettävä liekki antaa käyttäjälle tiukan lämpötilan hallinnan. Olemme toimittaneet kaasupolttimia prosesseihin, jotka vaativat vakaat hapetusolosuhteet ja vähäistä tuhkapitoisuutta.

Kaasupoltin kiertouunien tarkkaan liekinhallintaan Tämä kaasupoltin tuottaa puhtaan, säädettävän liekin, joka on välttämätön vakaalle hapettumiselle ja vähäiselle tuhkapitoisuudelle. Sen Laval-suutin ja säädettävä pyörre optimoivat liekin pituuden ja lämpötilan, mikä on ihanteellinen pitkille uuneille nikkeli-raudan ja litiumin tuotannossa. Näytä tuote →

Liekin pituudella on yhtä paljon merkitystä kuin liekin lämpötilalla. Lyhyt, voimakas liekki voi ylikuumentaa tulenkestävän materiaalin ja varauksen; pitkä, heikko liekki jättää materiaalin alikuumenemaan. Poltin tulee valita yhdessä uunin halkaisijan, vaipan pituuden ja kohdemateriaalin kanssa. Jos haluat tarkastella syvällisempää kiertouunipolttimien tyypit ja rakenne selittää poltinjärjestelyjen käytännön erot.

Sovellukset eri toimialoilla

Kalsinointi on keskeinen vaihe monilla teollisuudenaloilla. Käsiteltävä materiaali määrää lämpötilan, ilmakehän ja viipymäajan. Tyypillisiä esimerkkejä ovat:

• Kalkki ja sementti: kalkkikiven kalsinointi poltetuksi kalkiksi; sementin raakajauhon esikalsinointi.
• Litium- ja akkumateriaalit: lepidoliitin ja spodumenin vaihemuutos litiumin uuttamisen parantamiseksi.
• Nikkelin ja lateriitin käsittely: vapaan ja kemiallisesti sitoutuneen veden poistaminen ennen RKEF-sulatusta.
• Magnesiumin tuotanto: dolomiitin tai magnesiitin kalsinointi vaiheena Pidgeon-prosessissa.
• Sinkkioksidi ja pigmentit: sinkkisuolojen tai -hydroksidien lämpöhajoaminen.
• Jätteiden ja biomassan käsittely: vaihtoehtoisten polttoaineiden hapetus korkeassa lämpötilassa ja lämpökäsittely.

Jokainen sovellus asettaa kalsinointikoneelle erilaisen vaatimuksen. Esimerkiksi litiummineraalit tarvitsevat yleensä kapean lämpötilakaistan, kun taas nikkelilateriitti tarvitsee pitkän viipymisajan kohtuullisessa lämpötilassa. Projektikokemuksemme lepidoliitti- ja spodumeenikiertouunipolttimista auttaa meitä sovittamaan palo-olosuhteet mineraalikemiaan.

Myös ympäristömääräykset voivat ohjata polttimen valintaa. NOx:n muodostuminen pyrkii lisääntymään liekin huippulämpötilan myötä, joten korkean polttonopeuden kalsinointilaitteet hyötyvät usein poltinrakenteesta, joka ohjaa lämpöprofiilia. Matala NOx -poltin on suora tapa vähentää päästöjä ja pitää kalsinointilaitoksen tuottavana.

Matala NOx -poltin vaiheittaisella poltolla ja FGR:llä Tämä poltin vähentää NOx:n alle 30 mg/m³:n ja saavuttaa 98 %:n palamishyötysuhteen ja 20-30 %:n polttoainesäästön. Sen modulaarinen rakenne sopii jopa 6 metrin uuneihin, mikä varmistaa säännösten noudattamisen sementti-, keramiikka- ja jäteenergiasovelluksissa. Näytä tuote →

Oikean kalsinointijärjestelmän valinta

Oikea kalsinointilaite ei ole vain se, jolla on korkein lämpöluokitus. Sen on tuotettava tuote, joka täyttää laatutavoitteet, toimittava saatavilla olevalla polttoaineella, pysyttävä ympäristön rajoissa ja selvitettävä rehun hankaavasta tai syövyttävästä luonteesta. Vankka polttojärjestelmä mahdollistaa sen.

Ennen polttimen valintaa on hyödyllistä arvioida koko lämpöprofiili: polttoaineen laatu, syötteen kosteus, maksimipolttonopeus, sammutustarpeet, palamisilman lämpötila ja odotettu savukaasujen koostumus. Yksinkertaiset muutokset, kuten liekin pituuden säätäminen tai palamisilmavaiheen lisääminen, voivat parantaa polttoaineen kulutusta ja vähentää tulenkestävän huollon tarvetta.

Olemme Jiangsu Jufeng Thermal Technologylla vuosia suunnitelleet polttimia kiertouuneihin ja niihin liittyviin lämpölaitteisiin. Jos suunnittelet uutta kalsinointilinjaa tai päivität olemassa olevaa, keskustelu polttimesta on käytännöllinen tapa aloittaa.