中型ロータリーキルン

中型ロータリーキルン

中型ロータリーキルンは、小型と大型の中間のスペックを持つ中核的な高温処理装置であり、中規模工業生産向けに特別に設計されています。処理能力とエネルギー消費量、そして投資コストを巧みにバランスさせ、小型ユニットよりも高い生産能力を実現しながら、大型ユニットよりも投資コストとメンテナンスコストを抑えます。セメント、冶金、化学工学、環境保護など、様々な業界の高温焼成、焙焼、有害廃棄物処理のニーズに幅広く適応しており、大規模生産を目指す中規模企業にとって最適な中核装置となっています。

構造設計の面では、中​​型ロータリーキルンは安定性と適応性を兼ね備えており、その中核はシリンダー、支持装置、駆動システム、シールシステム、燃料燃焼装置などの主要部品で構成されています。

シリンダーは合金鋼板を圧延・溶接することで成形され、肉厚は約25～50mmです。構造安定性を高めるため、作業条件に応じて各部の厚さが最適化されています。内部は230～300mm厚の耐火物で覆われており、高アルミナ質煉瓦や炭化ケイ素煉瓦などが多く使用され、1200℃を超える温度に耐え、材料の腐食を防ぎます。

支持装置には、ライディングローラー、タイヤリング、スラストローラーが含まれます。タイヤリングなどの主要な荷重支持部品は合金鋳鋼製で、優れた耐摩耗性と耐高温性を備えています。駆動システムは主モーターと補助モーターを備え、ギア伝動により0.125～4.165 r/minの範囲で低速かつ調整可能な回転速度を実現します。補助電源は、停電時でも窯のスムーズな運転を保証します。シーリングシステムは、グラファイトブロック、魚鱗板、空気圧縮の複合構造を採用し、空気と材料の漏れを効果的に低減し、窯内の安定した温度環境を維持し、熱損失を最小限に抑えます。

その動作原理は、機械運動と熱交換を調整する熱化学反応プロセスに基づいており、その中核ロジックは傾斜回転駆動+向流熱交換です。窯本体は3％～4％の傾斜で設置されています。原料は後端（高端）から窯内に連続的に投入され、重力とシリンダーの回転によって発生する遠心力の複合作用により、螺旋状の前進軌道を描きます。これにより、均一な転動と混合が保証されるとともに、窯頭（低端）への安定した移動が保証されます。燃料は窯頭の燃焼装置で燃焼し、最高1600℃の高温ガス流を発生させ、原料に対して向流で流れます。熱は放射、対流、伝導によって効率的に伝達されます。

窯内では、原料は段階的に処理されます。乾燥ゾーンでは水分が除去され、予熱ゾーンでは脱水と揮発分除去が行われ、焼成ゾーンでは炭酸塩分解や固相反応といった主要な化学反応が進行します。そして最終的に、合格した製品は窯頭から排出され、冷却システムに入り温度が低下します。回転速度、傾斜角、温度勾配を精密に制御することで、原料の滞留時間と熱交換効率を最適化し、安定した製品品質を確保します。

中型ロータリーキルンは、処理される材料と加熱方法に基づいて、セメントキルン、冶金/化学キルン、および石灰キルンの 3 つの主要なタイプに分類でき、それぞれに非常にターゲットを絞った適用シナリオがあります。

• セメント業界では、セメントクリンカーの焼成に使用される乾式法または湿式法生産ラインの中核設備として機能します。乾式法はエネルギー消費量を削減し、湿式法は原料の均一な混合を保証し、資源利用率を向上させます。

• 冶金・化学分野では、希薄鉄鉱石の磁化焙焼、クロム鉄鉱石/ニッケル鉄鉱石の酸化焙焼、耐火物の焙焼、ボーキサイトの脱硫などのプロセスに適しており、金属抽出効率の向上に役立ちます。

• 環境保護分野では、高温焼却により有害廃棄物の無害化処理を実現しています。有害成分はセメントクリンカーの成分に変換され、統合された多段浄化システムにより排出を抑制することで、環境保護と資源回収の両立を実現します。

• さらに、活性炭製造や触媒担体製造などの化学産業のプロセスにも使用でき、さまざまな材料の高温処理ニーズを満たします。

中型回転窯の核心的な利点は、高効率と安定性、経済的な実用性、そして強力な適応性という 3 つの側面に反映されています。

1. 高効率、高出力、安定した品質：キルンテール予熱器とキルンヘッド冷却器を装備し、廃熱を回収して石灰石を初期分解温度まで予熱します。これにより、比熱消費量を低減しながら出力を向上させます。原料の均一な加熱により、燃焼不足や過燃焼の発生率を低減します。

2. 卓越した経済性と環境性：優れたシール性能と比較的低いエネルギー消費量により、高い投資価値を提供します。排気ガス温度が低く、粉塵含有量が最小限であるため、排出基準の達成が容易になり、運用コストも抑えられます。

3. 高い適応性と信頼性：異種材料や水分を含んだ材料にも対応可能です。長さと直径の比率は、様々なプロセスに合わせて調整可能です。モジュール設計によりメンテナンスが容易で、駆動システムの補助電源により故障リスクがさらに低減します。全自動制御システムの普及に伴い、操作手順はますます簡素化され、中規模工業生産における中心的な役割を確固たるものにしています。