Krosnys naudojamos pramoninių ir statybinių medžiagų apdorojimui aukštoje temperatūroje. Tokia įranga gali būti skirtingų konstrukcijų, dydžių ir jų eksploatacinių savybių. Būgnas arba rotacinės krosnys segmente užima atskirą vietą, suteikdamos galimybę efektyviai džiovinti birias žaliavas.
Įrenginio dizainas
Pramoniniai būgnų krosnių modeliai daugiausia sudaryti iš plieninių vamzdžių su plytų ugniai atspariu pamušalu. Būtina išdėstymo sąlyga – užtikrinti galimybę cilindrui suktis aplink savo ašį 30-250 aps./min. greičiu. Atitinkamai, kuo didesnis būgno skersmuo, tuo mažesnis sukimosi greitis. Judėjimą užtikrina ant guolių stovo pritvirtintas velenas su ritinėliais iš karščiui atsparaus metalo. Šiluminis poveikis suteikiamas kuro medžiagų (dujų, naftos, benzino ar kietų žaliavų) degimo procese, kuris dedamas į atskirą kamerą. Kai kuriose versijose rotacinėje krosnyje yra šilumos mainų įtaisai, kurie įgyvendinamipagalbiniai skrudinimo ir džiovinimo procesai.
Orkaitės veikimo principas
Cilindrinė būgno formos talpykla turi nedidelį pasvirimą horizontalės atžvilgiu - tai yra pradinė padėtis, nuo kurios prasideda judėjimas. Tačiau prieš įjungiant konstrukcijos ertmė užpildoma darbine medžiaga. Ruošinys tiekiamas per viršutinį būgno antgalį. Tada operatorius uždaro konstrukciją ir įjungia elektros variklį. Veikimo metu sukamoji krosnis cikliškai nuleidžia maišomą medžiagą žemyn, pūsdama karštas dujas ant masės. Šiluminiai srautai gali būti įleidžiami per išorinę krosnelę, tačiau klasikiniuose modeliuose dujos generuojamos būgno viduje. Antruoju atveju galima įjungti Bunseno degiklį, kuris per krosnies antgalio vamzdžius formuoja liepsnas. Tokioms užduotims atlikti reikalingas papildomas kuro š altinis – nafta, dujos, susmulkinta anglis arba medžio drožlės.
Šiluminio apdorojimo zonos
Per visą darbo ciklą patiekiama medžiaga gali kelis kartus susidurti su krosnies dujomis skirtingomis temperatūrinėmis sąlygomis, kurios nulemia vienokią ar kitokią apdirbamos masės būseną. Atsižvelgiant į terminio apdorojimo krosnyje ypatybes, išskiriamos šios zonos:
- Džiovinimo zona. Šios dalies plotas sudaro apie 25-35% visos būgno talpos. Dujos, kurių temperatūra yra apie 930 °C, užtikrina drėgmės išgaravimo procesus.
- Šildymo zona. Šioje dalyje apdorojimas atliekamas srautais su temperatūraiki 1100 °С. Šildymas vyksta šilumos perdavimo iš degimo produkto fone ir galimi trečiųjų šalių cheminės reakcijos.
- Temperatūros švelninimo zona. Temperatūros apdorojimo režimas šioje zonoje gali būti 1150 °C. Pagrindinė šios rotacinės krosnies dalies užduotis – užtikrinti visišką oro pertekliaus sudegimą atviroje medžiagos struktūroje.
- Aušinimo zona. Šiame etape tikslinė medžiaga yra veikiama š altų srautų ir sukietėja. Kai kurios ruošinio metalo granulės čia taip pat gali būti oksiduotos su rusvai raudonu atspalviu.
Techninės ir eksploatacinės įrangos savybės
Pati vieneto sukimasis judant medžiagos turiniui padidina jo efektyvumą ir šaudymo kokybę. Ypač naudingas yra ilgų vamzdinių konstrukcijų naudojimas, todėl šiluminės energijos sąnaudos sumažinamos iki minimumo. Kuo ilgesnis būgnas, tuo tankesnės granulės sąveikauja su krosnies dujomis judant bako viduje. Atitinkamai sumažinami ir neproduktyvūs šilumos nuostoliai. Verta atkreipti dėmesį į degimo vienodumą, kuris taip pat turi įtakos birių medžiagų terminio apdorojimo kokybei. Pavyzdžiui, sukamoji krosnis cemento žaliavoms susmulkinto gipso ir klinkerio pavidalu leidžia sukepinti masę taip, kad būtų gauta vienalytė struktūra. Kartais derinamos kelios žaliavų grupės, pridedant kalcio silikatų, kalkakmenio ir molio. Būgnas sukimosi procese sudaro beveik vienąprodukto konsistencija.
Krosnies šiluminės galios apskaičiavimas
Norint tolygiai išdegti medžiaga, būtina užtikrinti jos judėjimą per visą krosnies ilgį esant optimaliam greičio režimui. Judėjimo tempas, viena vertus, turi sudaryti sąlygas atlikti reikiamas reakcijas, kita vertus, jis neturi išlaikyti masės kristalizacijos būsenoje, kitaip bus prarastos jau įgytos technologinės savybės. Optimalų galios balansą galima pasiekti pasirinkus tinkamą variklį.
Pagrindiniu lygmeniu rotacinės krosnies apskaičiavimas grindžiamas medžiagos buvimo terminio apdorojimo inde trukme - naudojant sausą metodą intervalai yra vidutiniškai 1,5-2 valandos, o su šlapiu metodas, 3-3,5 val. Taip pat reikia atsižvelgti ir į degimo proceso laiką, kuris sauso apdorojimo atveju bus apie 1 val., o šlapio degimo atveju - 1,5 val. Kalbant apie galią, elektros variklis yra numatyta atlikti standartines užduotis, kurių galios potencialas svyruoja nuo 40 iki 1000 kW su pramoniniais blokais. Konkretūs rodikliai taip pat nustatomi atsižvelgiant į pagalbinių ryšių pajungimą, surišimo pobūdį ir modifikuojančių komponentų įtraukimą į pagrindinę šaudymo kompoziciją.
Rotacinės krosnies pamušalas
Be optimalių veikimo parametrų pasirinkimo, priežiūra taip pat turės įtakos degimo kokybei. Viena iš pagrindinių veiklų, kuriomis siekiama išlaikyti aukštą techninękrosnies veikimo rodikliai, bus jos pamušalas. Iš esmės tai yra metalinio būgno paviršiaus izoliavimas naudojant karščiui atsparią medžiagą. Šilumos izoliacijos funkciją efektyviai atlieka liejamas ugniai atsparus betonas ir plytos. Bet net ir po pamušalo rotacinė krosnis turi būti padengta apsauginėmis dangomis, kurios apsaugo to paties betono konstrukciją nuo mažų įtrūkimų plitimo. Pats pamušalas gaminamas nuo 8 iki 30 cm storio, priklausomai nuo krosnies konstrukcijos dydžio. Ugniai atsparios medžiagos turėtų būti skaičiuojamos esant 1000–1200 °C temperatūrai.
Išvada
Šiandien krosnies įrenginiai plačiai naudojami statybinių mišinių, plytelių medžiagų ir visų rūšių eksploatacinių medžiagų, kurias reikia džiovinti, gamybai. Rotacinių krosnių pranašumai yra didelis našumas ir šiluminio efekto kokybė, tačiau veikimas neapsieina be trūkumų. Ši įranga pasižymi dideliais matmenimis, masyviais darbiniais korpusais ir žemu automatizavimo lygiu. Prie to verta pridėti maitinimo tiekimo reikalavimus. Viso ciklo gamyboje būgninės krosnys yra prijungtos prie 380 V tinklų, taip pat prie vėdinimo ir vėsinimo sistemų.
