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回轉爐是一種可旋轉的筒狀熱工設備,通過加熱和物料轉動實現多種工藝需求,主要功能包括:
燒結與焙燒:用于陶瓷、耐火材料、鋰電池正極材料(如磷酸鐵鋰)等粉體的燒結,通過高溫使物料顆粒間形成化學鍵,提高強度和穩定性。
煅燒:對礦石(如石灰石、白云石)進行高溫分解,生成氧化物(如 CaO);或對催化劑載體進行活化處理,提升催化性能。
干燥與脫水:去除物料中的水分、揮發分(如污泥、化工廢料),為后續工藝做準備。
均勻混合:筒體內物料隨旋轉不斷翻滾,實現不同組分的機械混合(如催化劑制備、陶瓷原料配比)。
化學反應:在高溫或氣氛保護下,促進物料發生氧化、還原、硫化等反應(如金屬氧化物還原為單質、固體廢物熱解)。
筒體傾斜安裝,物料從高端進料、低端出料,配合旋轉運動實現連續輸送,適用于大規模工業化生產(如水泥回轉窯、冶金回轉爐)。
氣氛保護:部分回轉爐配備密封系統和氣氛通入裝置(如氮氣、氫氣),用于易氧化物料的加熱(如磁性材料、稀有金屬燒結)。
環保處理:用于危險廢物焚燒、活性炭再生等,通過高溫分解有害物質或恢復吸附材料活性。
回轉爐的工作原理基于 “旋轉運動 + 熱傳遞 + 工藝條件控制”,具體可從結構、運動機制、熱傳遞過程三方面解析:

旋轉運動:筒體按設定角度(通常 3°-5°)傾斜安裝,旋轉時物料因摩擦力和重力作用沿軸向移動,同時在筒內翻滾,確保受熱均勻。
物料運動軌跡:物料從高端進入,隨旋轉向低端移動,停留時間通過轉速和傾斜角度調節(通常數分鐘至數小時)。
混合與分散:旋轉過程中,物料被筒體內部的抄板(揚料板)提起、灑落,形成薄層,擴大與熱源接觸面積,強化傳熱和混合效果。
傳熱方式:
輻射傳熱:加熱元件(如電阻絲)通過電磁波向物料傳熱,是高溫段的主要傳熱方式。
對流傳熱:爐內氣氛(空氣、保護氣體)流動帶動熱量傳遞,適用于中低溫段。
傳導傳熱:物料與爐壁、抄板接觸傳遞熱量,占比相對較小。
溫度控制:通過熱電偶實時監測爐溫,配合 PLC 控制系統調節加熱功率或燃氣流量,實現溫度精準控制(誤差 ±1-5℃)。
溫度曲線:根據工藝需求設定升溫速率、保溫溫度和時間(如鋰電池材料燒結需分段升溫至 800-1000℃)。
氣氛調節:通過流量計控制保護氣體(如 N?)流量,或通入反應氣體(如 H?)實現還原反應。
轉速與傾角:轉速快、傾角大時物料停留時間短,反之則長,需根據物料特性(如粘度、顆粒度)調整。

