فرن دوار

أنواع الأفران الدوارة

يُعرف الفرن الدوار، المعروف أيضًا باسم الفرن الدائري، بأنه جهاز على شكل أسطوانة يقوم بمختلف الوظائف من خلال دفع المواد بحركة دائرية. إنه أحد أهم المعدات في المصانع الصناعية. هناك أنواع مختلفة من الأفران الدوارة، تم تصميمها جميعًا لتلبية احتياجات محددة.

• فرن أسمنت كلينكر الدوار

  ربما يكون هذا من بين أشهر الأفران الدوارة وأكثرها شيوعًا. يستخدم بشكل أساسي لاحتراق المواد الخام في صناعة الأسمنت. عادةً ما يكون فرن الأسمنت الدوار من 3 إلى 5 درجات لكل متر خطي من الطول، ويدور ببطء (حوالي 1 إلى 5 دقائق) على محوره الخاص. يضمن انحدار الفرن تحرك المواد والبقاء لفترة أطول في مناطق الفرن المختلفة. تتميز أفران الأسمنت الدوارة بدرجات حرارة مختلفة تتراوح من 800 درجة مئوية إلى 1500 درجة مئوية. تضمن درجة الحرارة العالية للمستخدمين متانة وقوة الأسمنت المنتج.

• فرن الجير الدوار

  كما يوحي الاسم، الغرض الرئيسي من فرن الجير الدوار هو إنتاج الجير الحي من الحجر الجيري. سيخضع الحجر الجيري لعملية تسمى التكليس عند تسخينه في الفرن الدوار عند درجات حرارة عالية جدًا (فوق 1000 درجة مئوية) للحصول على الجير الحي. يمكن إجراء التكليس باستخدام طرق مختلفة تشمل استخدام الفحم أو الغاز الطبيعي أو البترول أو حتى الكهرباء كعامل تسخين. عند إنتاج الجير باستخدام فرن دوار، يمكن أن يمر بعملية كيميائية مختلفة تشمل التدرج والتطفئة والتكرير قبل بيعه إلى السوق. يمكن استخدام الجير المنتج من فرن دوار في منشآت معالجة المياه، وإنتاج الصلب، وتعدين الفحم، ولتثبيت التربة، من بين التطبيقات الأخرى.

• فرن الجير النشط الدوار

  يعمل فرن الجير النشط الدوار ومصمم تقريبًا بنفس طريقة فرن الجير الدوار. الفرق هو أنه ينتج جيرًا نشطًا. يمكن استخدام الجير النشط المنتج في عملية صناعة الصلب والصناعات الكيميائية. لإنتاج الجير النشط، يجب أن تكون درجة الحرارة في الفرن عالية جدًا. عند العمل تحت درجات حرارة عالية، يمكن لفرن الجير النشط الدوار أن ينتج من 150 إلى 1200 طن كل يوم. الوحدة مثالية لمصانع معالجة الجير الكبيرة.

• فرن دوار محرّق

  الغرض الرئيسي من فرن دوار محرّق هو معالجة أنواع مختلفة من مواد النفايات الصلبة، مثل النفايات الخطرة، والنفايات الطبية، والنفايات الصناعية، إلخ. عند دخول مواد النفايات الصلبة إلى المحرّق، تتعرض لدرجة حرارة عالية (حوالي 1200 درجة مئوية). سيتم أكسدة مواد النفايات للتأكد من وجود تخفيض حجم فعال للغاية. تتميز أفران الدوار محرّق بغرفتين؛ غرفة الاحتراق وغرفة التبريد. بعد حرق مواد النفايات في غرفة الاحتراق، ستنتقل إلى غرفة التبريد حتى تبرد. يمكن تصنيع أفران الدوار محرّق في غرفتين أو ثلاث غرف.

المواصفات وصيانة الأفران الدوارة

المواصفات

• نسبة طول / قطر الفرن الدوار:

  تشير نسبة الطول / القطر إلى نسبة بين طول الفرن وقطره. تؤثر نسبة الطول / القطر على حركة المواد ووقت إقامتها في الفرن. علاوة على ذلك، تؤثر أيضًا على درجة مزج وتشتت المواد. بشكل عام، كلما زادت نسبة الطول / القطر، زادت كمية المواد المختلطة والمنقولة.

• درجة حرارة تشغيل الفرن الدوار:

  عادةً ما تكون درجة حرارة عمل الفرن الدوار عالية جدًا. يمكن أن تصل إلى 1000 درجة مئوية أو أكثر. تجعل درجة الحرارة العالية المواد مشتعلة وتتفاعل. علاوة على ذلك، تضمن أيضًا احتراق المواد وتجهيزها بشكل كامل.

• سرعة دوران الفرن الدوار:

  عادةً ما تكون سرعة دوران الفرن الدوار عدة دورات إلى عشرات الدورات في الساعة. تجعل سرعة الدوران المواد تتحرك على طول محيط الفرن. وبالتالي، يمكن إجراء احتراق المواد ومعالجتها بالتساوي.

• قوة جهاز الدفع:

  عادةً ما تكون قوة جهاز الدفع للفرن الدوار عدة كيلووات إلى عشرات الكيلووات. توفر الطاقة التي يدور بها الفرن للحفاظ على التشغيل المستقر.

• مادة وسماكة بطانة الفرن:

  تختلف مواد وسماكة بطانات الفرن في الأفران الدوارة حسب المواد المعالجة ودرجات الحرارة. تؤثر على أداء العزل الحراري ومتانة الأفران.

الصيانة

• صيانة نظام التشحيم:

  شحم بكرة السحب ودعم بكرات جهاز الدفع بانتظام حتى تعمل بشكل ثابت وكفاءة عالية. بالإضافة إلى ذلك، بشكل متكرر، التحقق من زيوت التشحيم في علبة التروس لضمان حالة عملها.

• تنظيف جسم الفرن:

  إزالة الغبار والمواد من داخل وخارج جسم الفرن بشكل دوري، مما يضمن تهوية الفرن ووظيفة تبادل الحرارة. أيضًا، التحقق من وجود انسدادات داخل الفرن وإزالتها في الوقت المناسب.

• صيانة طبقة العزل:

  فحص طبقة العزل للفرن الدوار بانتظام، للبحث عن التلف أو الشيخوخة. إصلاحها أو استبدالها لضمان أداء العزل الحراري للفرن.

• فحص النظام الكهربائي:

  التحقق من النظام الكهربائي للفرن بانتظام، مثل مصدر الطاقة، وصندوق التحكم، والمكونات الكهربائية، وضمان استقرار وموثوقية النظام الكهربائي عن طريق إصلاحه أو استبداله.

سيناريوهات الأفران الدوارة

يلعب الفرن الدوار دورًا حيويًا في العديد من الصناعات، بما في ذلك الصناعات الكيميائية، ومواد البناء، والمعدنية، والتعدين، وحماية البيئة، إلخ، بسبب قدرة المعالجة الفعالة والميزات المميزة.

في صناعة الأسمنت، تُستخدم أفران الأسمنت الدوارة بشكل أساسي لاحتراق كلينكر الأسمنت. بعد احتراق الحجر الجيري في المواد الخام بواسطة مصادر الحرارة عالية الحرارة في أفران الأسمنت الدوارة، سيتم تحويله، مما سيمنح الهيكل قدرة تحمل ممتازة. وبالتالي، فإن استخدام أفران الأسمنت الدوارة يمكن أن يؤثر بشكل مباشر على الإنتاجية والجودة النهائية للأسمنت.

يستخدم الفرن الدوار المعدني بشكل أساسي في صناعات المعادن غير الحديدية والمعادن لتحميص مواد مختلفة. تشمل هذه خام الحديد، وحبيبات أكسيد، وهيدروكسيد الألومنيوم، وخام التيتانيوم، والكالسيوم النشط، وكوك البترول، والرصاص والزنك، وخامات معدنية وغير معدنية أخرى. تتميز مواد مختلفة بمتطلبات معالجة مميزة. وبالتالي، فإن نظام التحكم في درجة الحرارة وطريقة توريد الحرارة من الجوانب الأساسية التي تحتاج إلى الاهتمام لضمان تحقيق النتائج المثلى من كل دفعة محمصة في هذه الأفران.

تخدم أفران السيراميك الدوارة مجموعة متنوعة من الاستخدامات داخل عملية التصنيع. تُستخدم بشكل أساسي لطهي بلاط السيراميك ومواد السيراميك الصحية، من بين أشياء أخرى. علاوة على ذلك، يمكن استخدام هذه الأفران لتحميص رمل الكوارتز أو المواد المقاومة للحرارة الأخرى. من خلال تحويل المواد الخام إلى موارد قيمة من خلال الطهي أو التكليس عالي الحرارة، تلعب هذه الأفران الدوارة دورًا أساسيًا في إنتاج منتجات عالية الجودة.

أفران الجير الدوار هي المنتجون الأساسيون للجير، وهو مادة خام مساعدة مهمة في صناعة صناعة الورق. يسمح الإنتاج واسع النطاق للجير بعمليات اللب الفعالة التي تؤدي إلى منتجات ورقية عالية الجودة.

تُستخدم أفران حماية البيئة الدوارة لمعالجة النفايات. يمكنهم احتراق النفايات الصلبة البلدية، والنفايات الصلبة الصناعية، والنفايات الخطرة، والطين، والنفايات العضوية الأخرى. تأثير حماية البيئة ممتاز، ويقلل من الضرر.

بالإضافة إلى ذلك، تستخدم الصناعة الكيميائية أفران الدوارة لتسهيل مختلف التفاعلات أو المعالجات الكيميائية عن طريق تعريض المواد الكيميائية أو المركبات المحددة لدرجات حرارة عالية لفترات طويلة حتى تصل إلى حالتها المطلوبة. هذا يسمح للكيميائيين بإنتاج مواد جديدة يمكن استخدامها في مختلف قطاعات الاقتصاد.

كيفية اختيار الأفران الدوارة

يجب مراعاة العديد من العوامل عند اختيار الفرن أو الفرن الصناعي المناسب لمتطلبات الشخص من بين المنتجات المتاحة المختلفة، والتي يمكن أن تحرق العناصر عند درجات حرارة عالية.

• متطلبات الصناعة: متطلبات الصناعة هي، بالطبع، أهم شيء يجب مراعاته، نظرًا لأن الصناعات المختلفة لديها احتياجات مختلفة تمامًا عندما يتعلق الأمر باختيار مادة وتصميم الفرن الدوار. على سبيل المثال، سيحتاج مصنع أسمنت إلى امتلاك فرن أسمنت دوار ثقيل مصنوع من بعض المعادن القوية التي يمكن أن تؤدي وظيفة صنع أسمنت من مختلف الصفات. على النقيض من ذلك، سيكون لمصنع الخزف تركيبة مختلفة تمامًا من المواد التي يمكن أن تحرق منتجات الخزف الرقيقة بشكل مثالي.

• القدرة على تحمل الضغط ودرجة الحرارة: من الواضح أن العمل الذي تم تصميم الفرن الدوار له سيختلف. في بعض الحالات، سيتعين تحمل الحرارة الشديدة لفترات طويلة، بينما في حالات أخرى، قد يحتاج فقط إلى تحمل ضغط ودرجة حرارة معتدلة. لذلك، من الضروري معرفة قدرة الفرن الصناعي الدوار الذي تفكر فيه على تحمل الضغط ودرجة الحرارة.

• ميزات توفير الطاقة: ترتفع تكاليف الطاقة، لذلك من الضروري اختيار فرن يتميز بميزات توفير الطاقة، مثل العزل الفعال الذي يقلل من فقدان الحرارة أثناء عملية الطهي. يمكن أن يقلل ذلك بشكل كبير من إنفاق الطاقة للمرفق عند حسابه سنويًا.

• انبعاث الكربون: جانب مهم آخر لاختيار المعدات المناسبة للصناعة هو انبعاث الكربون من الجهاز. مع مواجهة العالم لتحديات المناخ المتزايدة، يجب على الصناعات أن تفكر في اختيار انبعاثات الكربون. يتم تقليل الابتكار المستمر في الآلات. لذلك إذا لم يكن هذا عقبة كبيرة، يمكن للتقدم التكنولوجي أن يحدث فرقًا في البصمة الكربونية.

سؤال وجواب

س: كيف يعمل الفرن الدوار؟

ج: تستخدم أفران الدوارة التسخين والتبريد غير المباشر والمباشر لمعالجة المواد. تتدفق المواد لأسفل الفرن في اتجاه مضاد للتيار إلى الغازات الساخنة التي تتدفق لأعلى من غرفة الاحتراق. ينشئ هذا التدفق المضاد للتيار نمط تسخين / تبريد يُحسّن درجة الحرارة لمختلف التفاعلات والعمليات الكيميائية.

س: ما هي مدة صلاحية الفرن الدوار؟

ج: بشكل عام، تكون مدة صلاحية الفرن الدوار حوالي 5-10 سنوات. ومع ذلك، قد تكون مدة الصلاحية الفعلية أطول أو أقصر اعتمادًا على عوامل مختلفة مثل تواتر الاستخدام، ودرجة الحرارة التشغيلية، والصيانة اليومية، وجودة الإصلاح.

س: ما هي متطلبات الصيانة لفرن دوار؟

ج: الفحص المنتظم ضروري لتحديد أي علامات على التآكل أو التلف. عادةً ما تكون المكونات مثل بكرات الدعم وبكرات الدفع والمحامل والأختام والتروس هي الأكثر عرضة للتلف. التشحيم ضروري أيضًا لإطالة عمر الفرن الدوار. عادةً ما تكون زيوت التشحيم للفرن الدوار عبارة عن شحم أو زيت عالي الحرارة، والذي يجب تطبيقه على مكونات نظام الدعم والدفع للفرن. قد تفكر الشركات أيضًا في تركيب نظام تبريد للمساعدة في تنظيم والحفاظ على درجة حرارة تشغيل الفرن.