Horno de calcinación

Tipos de hornos de calcinación

Un **horno de calcinación**, también conocido como horno rotatorio o calcinador, es una estructura de acero resistente al calor que se utiliza para calentar materiales a altas temperaturas con el fin de producir un cambio químico o físico. Los materiales que no son resistentes al calor generalmente se colocan en ladrillos refractarios. Los ladrillos refractarios y la estructura de acero crearán un espacio llamado cámara, que se utilizará para calentar el material. Luego, el material se hace girar, lo que ayuda a garantizar que se caliente de manera uniforme y que no haya acumulación dentro del horno. Un horno de calcinación es una parte esencial del proceso de calcinación, ya que ayuda a producir productos de alto valor.

De acuerdo con su diseño y tecnología, los hornos de calcinación se pueden dividir en dos tipos:

• Horno rotatorio: Un horno de calcinación que tiene una posición horizontal o ligeramente inclinada. Este tipo de horno generalmente incluye un cuerpo del horno, un dispositivo de soporte, un dispositivo de accionamiento, un dispositivo de sellado, un dispositivo de enfriamiento y otras partes. El dispositivo de enfriamiento es opcional. El cuerpo del horno es un cilindro circular, que es la cámara de calentamiento del horno rotatorio. El dispositivo de soporte incluye rodillos de soporte y vigas de soporte para hornos rotatorios. El gas, el sólido, el líquido y la energía eléctrica suelen ser las fuentes de calor para los hornos rotatorios. La forma de calentamiento del gas suele ser el calentamiento indirecto, mientras que la del sólido es el calentamiento directo a través del punto de fusión del material. El método de enfriamiento suele ser la aspersión de agua, donde se rocía agua sobre el material o se utiliza un sistema de enfriamiento para recoger el agua.
• Horno vertical: Un horno de calcinación vertical es un tiro ascendente o un tiro descendente. El proceso de calcinación en los hornos verticales de tiro ascendente es fluir hacia arriba desde la parte inferior, a través de capas de materia prima, hasta la parte superior. Los hornos verticales de tiro descendente son lo contrario. Los hornos verticales de tiro descendente son más comunes que los de tiro ascendente, y el tiro es a través de un tubo de ventilación de gas. También existe una versión híbrida llamada horno de tiro descendente invertido, que va de arriba hacia abajo. Al igual que los hornos rotatorios, los hornos verticales también pueden utilizar varias fuentes de calor para la calcinación, como carbón, coque, gas natural, metano, gasolina, queroseno y otros combustibles. Además de ellos, también se pueden utilizar elementos de calefacción eléctrica.

Ambos hornos de calcinación mencionados anteriormente se utilizan actualmente para el proceso de calcinación de la cal. También hay otros hornos disponibles para diferentes materiales, como para la bauxita de aluminio o el coque de petróleo. Algunos de ellos pueden utilizar energía solar como fuente de calor, llamados concentradores solares.

Especificaciones y mantenimiento de los hornos de calcinación

De acuerdo con los diferentes requisitos industriales, los hornos de calcinación tienen diversas especificaciones en tamaño, temperatura, material, etc.

• Típicamente, el ancho de los hornos de peletización de mineral de hierro varía de 2 a 7 metros, mientras que la altura es de aproximadamente 4 a 22 metros. La producción total de estos hornos puede alcanzar alrededor de 2.700.000 toneladas métricas anuales.
• La temperatura de los hornos de calcinación suele ser superior a los 900 grados Celsius. Para la bauxita de mineral de aluminio, su temperatura de calcinación puede alcanzar más de 1.200 grados Celsius. Además, algunos tipos de hornos están diseñados para soportar calor extremo de hasta 1.500 °C o incluso más.
• En cuanto a los materiales, los hornos de calcinación se construyen con frecuencia utilizando ladrillos refractarios, acero o materiales cerámicos que pueden soportar altas temperaturas.
• Algunos hornos de calcinación también tienen la capacidad de ajustar con precisión la temperatura dentro de un rango específico. La desviación de temperatura de esos hornos puede ser inferior al 5%.

En general, el mantenimiento de los hornos de calcinación es crucial. El mantenimiento regular puede garantizar la vida útil y la estabilidad de los hornos, la eficiencia y la seguridad. Es por eso que algunos expertos y profesionales sugieren establecer un programa de mantenimiento regular para los hornos de calcinación. El programa puede incluir inspecciones de rutina, limpieza, reparaciones y ajustes. También es necesario educar a los empleados sobre las prácticas de seguridad del horno y capacitarlos para operar y mantener los hornos de manera adecuada. Además, documentar todo el mantenimiento y las reparaciones puede ayudar a rastrear el historial del horno y facilitar el mantenimiento futuro. Además, es importante conocer las características y funciones específicas del horno de calcinación. Los diferentes tipos de hornos pueden tener diferentes métodos de mantenimiento. Por lo tanto, es necesario seguir las recomendaciones e instrucciones del fabricante para el mantenimiento y la limpieza. Mientras tanto, se pueden encontrar algunas sustancias nocivas dentro del horno que deben evitarse. Por otro lado, algunas partes del horno pueden necesitar lubricarse ocasionalmente, como las bisagras y las cerraduras. Utilizar lubricantes de alta calidad puede ayudar a prolongar la vida útil de estos componentes.

Escenarios de los hornos de calcinación

Las industrias que involucran el procesamiento de materiales, los productos químicos y la construcción utilizan hornos de calcinación para realizar diferentes funciones esenciales para la producción.

• En la industria del cemento, los hornos de calcinación, también conocidos como hornos de calcinación o hornos de cemento, se utilizan para producir cemento calentando piedra caliza para producir cal y dióxido de carbono. El horno de calcinación de cemento también se puede utilizar para reducir el azufre en el cemento.
• La industria del aluminio utiliza hornos de calcinación horizontales y verticales para procesar la bauxita en alúmina, que luego se refina en aluminio. El proceso implica moler el mineral, mezclarlo con un fundente y calentarlo en un horno de calcinación para eliminar el agua y producir alúmina.
• En la industria alimentaria, los hornos de calcinación para cocinar, secar y pasteurizar se utilizan para decarbonizar ingredientes alimentarios, como antioxidantes, piensos para animales, granos y aceites. Esto mejora la calidad y la vida útil de los productos alimenticios.
• La industria cerámica implica la producción de azulejos, artículos sanitarios, vajilla, refractarios, cristalería y porcelana. Utilizan hornos de calcinación para deshidratar y cristalizar las materias primas en un producto estable y duradero.
• En las industrias petroquímica y química, los hornos de calcinación se utilizan para calentar diversos productos químicos y minerales, como carbón activado, dióxido de titanio, dióxido de circonio, carburo de silicio, óxido de aluminio, óxido de cobalto, dióxido de manganeso y fosfato de hierro y litio. Esto da como resultado la reacción química y la transformación de los materiales, produciendo productos químicos y minerales.
• En la industria del hierro y el acero, se utiliza un horno de calcinación rotatorio para calentar mineral de hierro y producir óxido de hierro. El óxido de hierro se utiliza luego para producir hierro y acero.

Cómo elegir hornos de calcinación

Al comprar hornos de calcinación a la venta, los compradores deben identificar primero sus aplicaciones previstas. Esto incluye el tipo de material que planean procesar utilizando el horno de calcinación. Los diferentes materiales tienen propiedades y requisitos distintos. Por ejemplo, los requisitos de la calcinación de piedra caliza o arcilla difieren de los de la calcinación de dolomita o yeso. Además, los compradores deben tener en cuenta la temperatura máxima que puede soportar el material cuando se está procesando.

Es fundamental tener en cuenta los requisitos de capacidad del horno de calcinación. La capacidad del horno de calcinación se suele medir en toneladas por hora. Los compradores deben evaluar la cantidad que planean procesar en un período de tiempo específico. También deben considerar el espacio disponible en la planta de producción. Las dimensiones del horno de calcinación afectarán la disposición y el flujo de trabajo de todo el sistema de producción.

Centrarse en el tipo de combustible y la eficiencia es crucial al determinar qué tipo de horno de calcinación comprar. Los hornos de calcinación utilizan diferentes combustibles, como carbón, gas natural, petróleo, biomasa y electricidad. Los hornos de calcinación de carbón son una opción popular entre los fabricantes porque son asequibles y están disponibles fácilmente. Sin embargo, los hornos de calcinación eléctricos también son una excelente opción si la planta de producción está cerca de centrales hidroeléctricas. La electricidad, el gas natural y los combustibles de biomasa queman más limpio que el carbón y producen menos emisiones de carbono. Sin embargo, los costos de utilizarlos pueden ser más altos. Los compradores deben evaluar cuidadosamente las opciones de combustible disponibles y elegir lo que se adapta a sus procesos de producción y necesidades presupuestarias. Para evitar costos innecesarios, los compradores también deben ver si su público objetivo prefiere hornos de calcinación con combustibles específicos.

Dado que el horno de calcinación estará expuesto a calor extremo, presión y materiales corrosivos durante períodos prolongados, los compradores deben asegurarse de que el horno que obtienen sea de alta calidad y esté bien fabricado. Explore varias opciones para asegurarse de que su elección final sea la mejor. Lea reseñas y obtenga referencias de compradores anteriores. Si es posible, visite la planta de producción del fabricante para evaluar los procesos de fabricación y las medidas de control de calidad del producto implementadas.

Preguntas y respuestas sobre el horno de calcinación

P: ¿Cuál es la diferencia entre un horno de calcinación y un horno rotatorio?

R: Si bien tanto los hornos de calcinación como los hornos rotatorios sirven propósitos similares en términos de calentar materiales a altas temperaturas para la calcinación y utilizan fuentes de calor externas para acercarse a ese objetivo, sus diseños y métodos de calentamiento difieren significativamente. Los hornos rotatorios tienen una forma horizontal y cilíndrica que gira lentamente, mientras que los hornos de calcinación son verticales con cámaras estáticas. Los hornos rotatorios utilizan la combustión de combustible externo para la calefacción, pero los hornos de calcinación dependen de la transferencia de calor externa desde la cámara de combustión.

P: ¿Qué tipos de materiales son adecuados para la calcinación en un horno de calcinación?

R: Los materiales que son adecuados para la calcinación en un horno de calcinación incluyen, entre otros, piedra caliza, dolomita, magnesita, cuarzo, arcilla caolín, coque de petróleo, antracita, carbón activado, fosforita y arena de zirconio.

P: ¿Cuál es la diferencia entre la calcinación y otros procesos de calentamiento?

R: La calcinación es la descomposición térmica de los materiales sin fundirlos. Otros procesos de calentamiento como la calcinación incluyen el tostado, el tostado y la ceniza. Si bien todos estos procesos implican calentamiento a altas temperaturas, el proveedor del horno de calcinación puede indicar que la calcinación ocurre en ausencia de aire. Otros procesos de calentamiento pueden implicar la presencia de aire o diferentes reacciones químicas.