Un four rotatif est un four de traitement thermique doté de plusieurs composants clés qui facilitent son fonctionnement.
Il s'agit essentiellement d'un long réacteur cylindrique incliné et rotatif conçu pour traiter des matériaux solides à des températures élevées.
Cela induit des réactions chimiques ou des changements physiques dans les matériaux.
6 composants clés d'un four rotatif
1. L'enveloppe du four
La virole du four est un cylindre d'acier conique aux extrémités et parfois sur toute sa longueur.
Elle est généralement fabriquée en acier C pour les fours à combustion directe, tandis que les fours à combustion indirecte utilisent un alliage plus résistant à la chaleur.
La coquille subit une torsion due à l'entraînement et une contrainte de flexion due à son propre poids et à celui du revêtement et de la charge.
En raison du remplissage partiel et de l'appui ponctuel, la section transversale de la virole peut se déformer et prendre une forme ovale.
2. Assemblage d'entraînement
L'ensemble d'entraînement est responsable de la rotation du four.
Il peut être configuré de différentes manières, y compris l'entraînement par chaîne et pignon, l'entraînement par engrenage, l'entraînement par friction et l'entraînement direct.
Le choix de l'entraînement dépend des besoins en énergie du four.
Par exemple, les entraînements par chaîne et pignon conviennent aux petits fours jusqu'à 55 kW, tandis que les entraînements par engrenage sont idéaux pour les applications lourdes de plus de 55 kW.
Les entraînements par friction sont utilisés pour les applications de faible puissance, et les entraînements directs sont utilisés pour les tambours de petite et moyenne taille.
3. Inclinaison et rotation
Le four est légèrement incliné par rapport à l'horizontale, généralement de 3 à 4°.
Cette inclinaison, combinée à sa rotation, facilite le déplacement du matériau dans le cylindre.
Cette inclinaison et cette rotation influencent également le temps de rétention des particules solides dans le four.
4. Composants internes
Le four rotatif comprend un revêtement réfractaire à l'intérieur de la coque pour résister aux températures élevées et protéger la coque en acier.
Des pneus de support (anneaux de roulement) et des rouleaux sont utilisés pour supporter le poids du four.
Le four est également équipé d'un mécanisme d'entraînement et d'échangeurs de chaleur internes, qui sont essentiels pour maintenir les températures nécessaires et faciliter le transfert de chaleur.
5. Modèles de flux
Les fours rotatifs peuvent être classés en fours à contre-courant et fours à contre-courant en fonction de la configuration de l'écoulement des gaz de combustion par rapport aux réactifs solides.
Dans les fours à co-courant, le gaz et les solides se déplacent dans la même direction.
Dans les fours à contre-courant, ils se déplacent dans des directions opposées.
6. Source de chaleur
La source de chaleur peut être directe, lorsque le combustible est brûlé à l'intérieur du tambour, ou indirecte, lorsque le matériau est traité dans un environnement inerte et chauffé par contact avec l'enveloppe.
La structure détaillée et la dynamique opérationnelle d'un four rotatif garantissent son efficacité dans divers processus industriels, notamment la calcination, la désorption thermique, la combustion organique, le frittage, la thermofixation, etc.
Sa conception et ses composants sont adaptés pour répondre à des exigences spécifiques en matière de température et de temps de rétention, ce qui en fait un outil polyvalent et essentiel dans de nombreuses industries.
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