Un four rotatif est un four cylindrique rotatif légèrement incliné utilisé pour traiter des matériaux à haute température.Il fonctionne par culbutage de réactifs solides à travers un tambour chauffé, la gravité et la rotation assurant un mouvement contrôlé de l'extrémité d'alimentation à l'extrémité de décharge.La chaleur est appliquée soit directement (via des brûleurs internes), soit indirectement (enveloppe chauffée de l'extérieur), en fonction des exigences du processus.L'angle du four (1,5 %-5 %) et la vitesse de rotation (0,2-2 tr/min) déterminent le temps de rétention du matériau, tandis que le flux de gaz à contre-courant optimise le transfert de chaleur.Cette conception permet un chauffage uniforme, des réactions chimiques ou des changements physiques dans des matériaux tels que le ciment, les minéraux ou les céramiques, avec un contrôle précis de l'atmosphère pour les applications spécialisées.
Explication des points clés :
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Structure de base et orientation
- Un four rotatif est un long tube cylindrique légèrement incliné (1,5 % à 5 %) près de l'horizontale.
- Le tambour tourne lentement (0,2-2 tr/min) autour de son axe longitudinal, assurant le mélange des matières et une exposition uniforme à la chaleur.
- La gravité aide à déplacer les réactifs solides de l'extrémité supérieure (alimentation) à l'extrémité inférieure (décharge).
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Mouvement des matières et temps de rétention
- La combinaison de la rotation et de l'inclinaison contrôle la vitesse à laquelle les matériaux se déplacent dans le four.
- Le temps de rétention (durée pendant laquelle le matériau reste à l'intérieur) est ajusté par la vitesse de rotation et l'angle, ce qui est essentiel pour obtenir les changements chimiques/physiques souhaités.
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Méthodes de chauffage
- Chauffage direct:Les gaz chauds circulent directement dans le tambour, souvent à contre-courant du matériau (par exemple, dans la production de ciment).
- Chauffage indirect:La coque du four est chauffée de l'extérieur, ce qui convient aux atmosphères inertes ou aux environnements étroitement contrôlés (par ex, four rotatif électrique ).
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Transfert de chaleur et contrôle des processus
- La chaleur est transférée par conduction (contact avec l'enveloppe) ou par convection (gaz chauds).
- Les conceptions scellées maintiennent une température et des conditions atmosphériques précises (par exemple, des environnements sans oxygène pour le traitement des métaux).
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Applications
- Utilisés dans la production de ciment, la calcination des minéraux, l'incinération des déchets et le frittage des céramiques.
- Les fours à combustion indirecte excellent dans les processus sensibles tels que la synthèse de matériaux pour batteries au lithium.
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Principaux paramètres de conception
- Angle d'inclinaison:Généralement de 1,5 % à 5 % ; des angles plus prononcés réduisent le temps de rétention.
- Vitesse de rotation:0,2-2 rpm permet d'équilibrer le mélange et le débit.
- Débit de gaz:Le flux à contre-courant maximise l'efficacité énergétique en préchauffant le matériau entrant avec les gaz d'échappement.
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Avantages des fours rotatifs
- Traitement en continu avec un débit élevé.
- Le chauffage uniforme réduit les points chauds ou les réactions irrégulières.
- Flexibilité pour traiter les poudres, les granulés ou les boues.
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Fours électriques ou à combustible
- Les modèles électriques (comme l'exemple ci-contre) offrent un contrôle précis de la température et un fonctionnement plus propre, idéal pour les laboratoires ou les processus industriels contrôlés.
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Tableau récapitulatif :
| Aspect clé | Description de la structure |
|---|---|
| Structure | Tube cylindrique incliné tournant à 0,2-2 tours/minute pour un mouvement uniforme du matériau. |
| Méthodes de chauffage | Directe (brûleurs internes) ou indirecte (coque chauffée de l'extérieur). |
| Rétention des matériaux | Contrôlée par la vitesse de rotation et l'angle d'inclinaison (1,5 %-5 %). |
| Applications | Ciment, minéraux, céramiques, incinération des déchets et matériaux pour batteries. |
| Avantages | Traitement en continu, chauffage uniforme et manipulation souple des matériaux. |
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