فرن دوار للأسمنت

فرن دوار للأسمنت

الفرن الدوار للأسمنت هو نوع من أفران الجير المستخدمة في معدات مواد البناء، ويُستخدم بشكل أساسي لتكليس الكلنكر الأسمنتي. يُعدّ هذا الفرن عنصرًا أساسيًا في خطوط إنتاج الأسمنت، سواءً كانت عمليات جافة أو رطبة، ويُستخدم في صناعة الأسمنت، والتعدين، والصناعات الكيميائية، وحماية البيئة. في معالجة النفايات الخطرة، يُحقق الفرن التخلص الآمن منها من خلال الحرق بدرجة حرارة عالية، حيث يُحوّل المكونات الضارة إلى مكونات الكلنكر الأسمنتي، مما يُوفر فوائد بيئية. يتكون الفرن من أسطوانة، وأجهزة دعم، وأجهزة نقل، ومكونات أخرى. يُركّب جسم الفرن بشكل مائل ويُدعّم بحلقات دوارة، وهو مُجهز بأنظمة نقل رئيسية ومساعدة لضمان التشغيل المستقر في درجات الحرارة العالية.

الفرن الدوار للأسمنت عبارة عن وعاء أسطواني فولاذي بطيء الدوران، مُبطّن بمادة حرارية، ومُصمّم لتكليس الكلنكر الأسمنتي. يُثبّت الفرن بزاوية ميل مُحدّدة، مدعومًا بعدة أزواج من البكرات الداعمة عبر حلقات انزلاق مُثبّتة على الأسطوانة. يدور الفرن، المُدار بواسطة محرك كهربائي أو ناقل حركة هيدروليكي، ضمن نطاق سرعة مُحدّد. تُغذّى المواد الخام من الطرف العلوي (مؤخرة الفرن) وتتحرك نحو الطرف السفلي (رأس الفرن). يُحقن الوقود من الطرف السفلي، مُولّدًا لهبًا يُسخّن المواد الخام ليُصبح كلنكر. تُصرّف غازات الاحتراق من مؤخرة الفرن. يُعدّ الفرن الدوار أهمّ مُعدّات التسخين في صناعة الأسمنت.

في ظل ظروف التشغيل ذات درجات الحرارة العالية والأحمال الثقيلة والإجهاد المتناوب والدوران البطيء، تُعد صيانة المعدات المساعدة والتحكم في المعايير الحرارية أمرًا بالغ الأهمية لسلامة وكفاءة الفرن الدوار. تركز صيانة نظام النقل على تزييت المعدات، وظروف التشغيل، والمراقبة الديناميكية، ودقة تعشيق التروس الكبيرة والصغيرة. وتحدد دقة تركيب أجهزة الدعم التشغيل الآمن والموثوق للفرن. أثناء التشغيل، ينبغي الانتباه إلى التحكم السليم في توزيع الحمل بين بكرات الدعم، وترتيبها، وضغط ومدة حركات بكرة الدفع الهيدروليكية لأعلى ولأسفل، والإجهاد الواقع على البكرات، والمسافة بين حلقات الدوران والصفائح الأساسية. تؤثر فعالية جهاز منع التسرب بشكل مباشر على الكفاءة الحرارية للفرن وتكاليف تشغيله. يُعد تعزيز تنظيم وتحليل بيانات الصيانة اليومية مفيدًا لإدارة المعدات.

يتضمن مبدأ عمل فرن الأسمنت الدوار نقل المواد من خلال ميله ودورانه، وتكليسها في درجات حرارة عالية، وتفريغ المنتج النهائي، وإعادة تدوير الغبار لإعادة استخدامه.

1. عملية نقل المواد والتكليس:

يُضبط الفرن الدوار على ميل محدد. ومع دوران الفرن، تنتقل المواد من الطرف العلوي إلى الطرف السفلي. يُضخ الوقود من رأس الفرن ويحترق لتوليد درجات حرارة عالية. تمتص المواد الحرارة، وتخضع لتغيرات فيزيائية وكيميائية، وتُكلس في النهاية لتُصبح المنتج النهائي قبل إخراجها.

2. معالجة غازات المداخن والغبار:

يتم تركيب غرفة غاز في نهاية الفرن. يستقر الغبار الناتج عن غازات المداخن في قواديس الرماد، ويمكن إعادة المواد المجمعة إلى عملية الإنتاج لإعادة تدوير الموارد.

يمكن تلخيص الخصائص الوظيفية والهيكلية لفرن الأسمنت الدوار على النحو التالي:

1. الهيكل الأسطواني عبارة عن شكل أسطواني مائل بزاوية ميل تتراوح من 3٪ إلى 3.5٪.

2. تعتمد حركة المواد على ميل ودوران الأسطوانة لتحقيق النقل الأمامي.

3. ينعكس التكامل متعدد الوظائف في ثلاثة جوانب:

باعتبارها جهاز احتراق، فإنها تُكمل عملية احتراق الفحم المسحوق وتوليد الحرارة.

وباعتبارها جهازًا لنقل الحرارة، فإنها تُمكّن المواد الخام من امتصاص الحرارة من غازات المداخن لعملية التكليس.

باعتبارها جهاز نقل، فإنها تنقل المواد باستمرار من طرف التغذية إلى طرف التفريغ.

تتضمن آلية نقل الحرارة حقن الفحم المسحوق واحتراقه في رأس الفرن لتوليد درجات حرارة عالية، مع نقل الحرارة إلى المواد من خلال طرق نقل الحرارة المختلفة.