大型ロータリーキルン

大型ロータリーキルン

大型ロータリーキルンは、産業分野における大規模高温処理の中核設備です。シンプルな構造、信頼性の高い制御、高い稼働率、摩耗部品の最小化といった優れた特長を備え、建材、冶金、化学工学、環境保護など、幅広い業界で広く利用されています。石灰石、ボーキサイト、セメント、アルミナといった様々な原料の加熱・焼成に適しており、医療廃棄物処理、化学肥料製造、土壌改良といった特殊用途にも対応可能です。大規模生産ラインの連続運転と高効率運転を実現する重要なイネーブラーとして、先進技術によって環境適合性と生産能力の両立を実現しています。

大型ロータリーキルンは、コア構造設計において堅牢性と安定性を兼ね備えています。主な構成部品は、シリンダー、支持装置、駆動システム、窯頭・窯尾シール装置、バーナーです。シリンダーは鋼板を圧延成形し、内部は耐火材でライニングされているため、高温侵食に耐えます。シリンダーは水平面に対して所定の傾斜角で設置され、3つのライディングリングを介して複数の支持装置に支持されています。駆動システムの中核は、主モーター、主減速機、開放型ギアの組み合わせです。大きなガースギアは、供給端のライディングリング付近に接線スプリングプレートを介してシリンダーに固定され、下部のピニオンギアと噛み合うことで動力を伝達し、窯本体をスムーズに回転させます。シール装置は窯内の安定した負圧環境を維持し、バーナーは内部反応のための継続的な熱源を提供します。効率的な垂直予熱器や 5 段サイクロン予熱器などの補助設備も統合されており、熱効率と生産能力がさらに向上します。

その動作原理は連続回転駆動+向流熱交換を中心としています。原料はキルンテール（シリンダーの上流側）から窯に入ります。シリンダーの傾斜と低速回転により、原料は円周方向に転がり混合され、軸方向には均一な速度でキルンヘッド（低端側）に向かって移動し、加熱、焼成、分解の全プロセスが完了します。燃料はキルンヘッドからキルン内に注入され、燃焼します。結果として生じる高温ガス流は原料と向流熱交換を形成し、十分に熱を伝達して原料の物理的および化学的変化を引き起こします。最終的なクリンカー製品はキルンフードを通ってクーラーに入り、冷却されます。一方、燃焼から発生した排ガスは熱交換後にキルンテールから排出されます。この連続運転モードにより、大きな処理能力と安定した生産効率という中核的な利点が確保されます。

大型ロータリー窯の主な特徴は次の 3 つに集中しています。

1. 簡単な操作と信頼性の高い性能：高度な自動化を実現し、生産システムの調整、制御、警報機能は中央制御室のPLCを介して集中管理されるため、現場のオペレーターの数が減り、労働効率が向上します。完全負圧運転を採用し、スムーズな空気の流れと高い安全性を確保しています。

2.省エネ・環境保護：パルスバッグフィルターによる除塵により、排出濃度は国家基準を満たす低濃度を実現し、生産環境を効果的に保護します。また、シンプルで制御しやすい構造により、日常の運用とメンテナンスが容易です。

3. 高い生産効率：キルン内部の厚膜化やリング状化を解消する最適化設計により、有効断面積が拡大します。これにより、セメントクリンカーの生産能力が通常10%以上向上し、ロータリーキルンの稼働率も10%以上向上します。

適用シナリオの面では、大型ロータリーキルンは高い適応性を示します。

• 建材業界では、セメントクリンカーを焼成するセメント生産ラインの中核設備です。

• 冶金業界では、ボーキサイト、酸化亜鉛、アルミナなどの金属鉱石を処理し、焼成と還元反応によって金属元素を抽出します。

• 化学業界では、アルミニウム粉末、金属マグネシウム、酸化マグネシウムなどの化学原料を生産しています。

• 環境分野では、医療廃棄物、有害廃棄物、汚泥などの処理に使用され、資源回収と環境修復の2つの目的を達成します。

大型ロータリーキルンの効率的な運用を確保するには、サポートシステムと運用上の重要なポイントに注意を払う必要があります。

• 補助設備：バーナーの性能は焼成結果とエネルギー消費量に直接影響します。燃焼効率が高く、調整範囲が広く、窯との適合性に優れた機種を選択する必要があります。また、設備の長寿命化を図るためには、包括的な潤滑システムと冷却システムも不可欠です。業界標準は、設計、製造、設置、試運転までの全プロセスを網羅し、設備の安全性と耐久性を確保しています。

• 運転中は、起動前に部品の健全性と接続部の気密性を徹底的に点検する必要があります。運転中は、機器の状態とパラメータの変化を綿密に監視し、運転パラメータを迅速に調整する必要があります。長期にわたる効率的な運転を確保するためには、定期的なメンテナンス、摩耗部品の交換、蓄積した粉塵の清掃が不可欠です。