1. ساختار و اصل کار
- کوره دوار
- ساختار : یک کوره استوانه ای دوار افقی یا کمی شیبدار که توسط یک موتور هدایت می شود.
- اصل کار : مواد به انتهای بالا وارد می شود و با چرخش کوره به آرامی به سمت انتهای پایین حرکت می کند. با جریان گاز با دمای بالا (از احتراق سوخت) در جریان مخالف یا همزمان تعامل دارد و کلسیناسیون را تکمیل می کند.
- روش گرمایش : گرمایش مستقیم توسط گازهای احتراق، با انتقال حرارت از طریق تشعشع، همرفت و هدایت.
- کوره شفت
- ساختار : یک کوره استوانه ای عمودی و ثابت با ساختاری بلند، اغلب تک یا چند محفظه ای.
- اصل کار : مواد از بالا بارگذاری می شوند و توسط گرانش به سمت پایین حرکت می کنند. گرما از طریق هوای داغ یا احتراق سوخت در قسمت پایین تامین می شود و با پایین آمدن مواد، تکلیس رخ می دهد.
- روش گرمایش : سوخت معمولاً در پایین یا دیواره‌های کناری سوزانده می‌شود و گرما از طریق هوای گرم جریان مخالف به بالا منتقل می‌شود.
2. خصوصیات کلسیناسیون
| جنبه | کوره دوار | کوره شفت |
|---|---|---|
| یکنواختی | مواد در حین چرخش فرو می ریزند و از گرمایش یکنواخت و کیفیت محصول با ثبات اطمینان حاصل می کنند. | جریان مواد توسط گرانش، مستعد گرمایش ناهموار. نیاز به کنترل دقیق ضخامت لایه دارد. |
| کنترل دما | تنظیم دمای انعطاف پذیر، مناسب برای درجه های مختلف بوکسیت. | کنترل دقیق کمتر؛ برای ترکیب مواد خام پایدار بهتر است. |
| بهره وری انرژی | راندمان حرارتی کمتر (اتلاف حرارت)، مصرف انرژی بیشتر. | راندمان حرارتی بالاتر (گرمایش مخالف جریان)، مصرف انرژی کمتر. |
| ظرفیت تولید | ایده آل برای تولید مداوم در مقیاس بزرگ (به عنوان مثال، صدها تن در روز). | مناسب برای خروجی های کوچک تا متوسط (به عنوان مثال، ده ها تن در روز). |
| هزینه | تجهیزات پیچیده، سرمایه گذاری اولیه بالا و هزینه های نگهداری. | ساختار ساده، سرمایه و هزینه های عملیاتی کمتر. |
3. سناریوهای کاربردی
- کوره دوار
- مزایا : کلسینه کردن یکنواخت، ایده آل برای تولید آلومینا با کیفیت بالا (به عنوان مثال، مواد نسوز با آهن کم و آلومینا بالا). طیف وسیعی از اندازه های مواد اولیه (پودر یا توده) را کنترل می کند.
- معایب : مصرف انرژی بالا، جای پای بزرگ، تعمیر و نگهداری پیچیده.
- استفاده معمولی : تولید صنعتی در مقیاس بزرگ که نیاز به کیفیت محصول ثابت دارد.
- کوره شفت
- مزایا : انرژی کارآمد، مناسب برای دسته های کوچک تا متوسط. عملیات ساده
- معایب : نیاز به اندازه یکنواخت مواد اولیه (توده)، خطرات کلسیناسیون ناهموار (سوختن بیش از حد/زیر سوزاندن).
- استفاده معمولی : نیروگاه های نسوز کوچک یا سناریوهایی که هزینه های انرژی پایین را نسبت به مشخصات سختگیرانه محصول اولویت می دهند.
4. ویژگی های محیطی و اتوماسیون
- کوره دوار : تصفیه پیشرفته اگزوز (به عنوان مثال، بازیابی گرمای اتلاف، گوگرد زدایی / نیترات زدایی). اتوماسیون بالا
- کوره شفت : کنترل‌های انتشار ساده‌تر، چالش‌های مدیریت گرد و غبار/گاز بالاتر. اتوماسیون محدود
خلاصه
- معیارهای انتخاب : به مقیاس تولید، خواص مواد اولیه (اندازه، ترکیب)، هزینه های انرژی و نیازهای محصول بستگی دارد.
- کوره دوار : بهترین برای عملیات در مقیاس بزرگ، با کیفیت بالا و مداوم.
- کوره شفت : ایده آل برای تولید در مقیاس کوچک تا متوسط، حساس به هزینه یا انعطاف پذیر.
در عمل، برخی از کارخانه‌ها هر دو فناوری را ترکیب می‌کنند (مثلاً پیش‌کلسینه کردن در یک کوره شفت و به دنبال آن تصفیه در یک کوره دوار) برای بهینه‌سازی راندمان و خروجی.
