Le processus de calcination rotative implique l'utilisation d'un four rotatif. Il s'agit d'un four cylindrique rotatif utilisé pour les processus de traitement thermique. Ces processus comprennent la calcination, le frittage, la pyrolyse et la cuisson.
Le four rotatif fonctionne en faisant tourner le matériau dans un tambour rotatif chauffé. Ce tambour peut être chauffé directement (à l'intérieur de la chambre du four) ou indirectement (de l'extérieur). La méthode de chauffage dépend des exigences spécifiques de l'application.
La température et le temps de rétention sont prédéterminés. Elles sont basées sur des analyses chimiques et thermiques. L'objectif est de s'assurer que le matériau est traité de manière homogène et selon les spécifications souhaitées.
1. Processus de calcination
La calcination est un processus de traitement thermique. Dans ce processus, un matériau est chauffé à haute température pour provoquer une dissociation ou une séparation chimique.
Ce procédé est couramment utilisé dans la création de matériaux inorganiques. Le calcaire, la dolomie et la magnésite en sont des exemples.
Dans le cas de la calcination du calcaire, le four rotatif est préférable pour les particules de 60 mm ou moins. En effet, il permet d'obtenir un produit plus uniforme à un taux plus élevé.
La chaux vive produite convient à des applications telles que la sidérurgie et la désulfuration des gaz de combustion.
2. Production de clinker
Les fours rotatifs sont presque exclusivement utilisés pour la production de clinker.
Le processus consiste à chauffer un mélange de matières premières à une température élevée. Cela les fait partiellement fondre et les transforme en un matériau granulaire appelé clinker.
Ce processus est très gourmand en énergie. Il représente jusqu'à 50 % des coûts de production totaux.
Les innovations dans la technologie des fours rotatifs visent à améliorer le rendement thermique et à réduire la consommation d'énergie. L'utilisation du charbon comme source d'énergie et la mise au point de fours à échangeur de chaleur en sont des exemples.
3. Grillage de réduction
Le grillage de réduction dans un four rotatif consiste à éliminer l'oxygène d'un composant du minerai à l'aide d'un réducteur tel que le monoxyde de carbone.
Le four rotatif fait office de four de réduction. Il est capable d'utiliser une large gamme de supports de carbone.
La charge (minerai et réducteur) se déplace dans le four à contre-courant des gaz chauds. Cela facilite les réactions qui réduisent le minerai et régénèrent le monoxyde de carbone.
4. Fours à sec à précalcination
Des progrès significatifs dans la technologie des fours rotatifs ont conduit à la mise au point de fours de précalcination par voie sèche.
Dans ces fours, l'étape consommatrice d'énergie de la décarbonatation du calcaire dans le mélange brut est achevée avant que l'alimentation n'entre dans le four rotatif.
Ce procédé de précalcination offre des avantages tels qu'un rendement élevé du four à partir d'un four rotatif relativement court et de petit diamètre. C'est un choix privilégié depuis les années 1980.
En résumé, le procédé de calcination rotative est une technologie polyvalente et essentielle dans diverses industries. Il facilite les traitements thermiques essentiels à la production de matériaux tels que le ciment, la chaux et les minéraux traités.
Le procédé évolue en permanence pour améliorer l'efficacité et réduire l'impact sur l'environnement.
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