کاربرد استیل در کوره دوار

فهرست موضوعات

مقدمه

کوره چرخشی یا همان دوار، وسیله ای است متشکل از استوانه ای فلزی که درون آن را با استفاده از موادی دیرگداز چون آجر نسوز یا سیمان عایق کاری می کنند و دوران آن دور محور افقی و با یک شیب ملایم انجام می گیرد. کوره های دواری که با استفاده از سیمان، آهک و دولومیت عایق بندی شده اند، رتبه های اول تا سومِ پرکاربردترینِ این مدل تجهیزات را به خود اختصاص داده اند. قبل از اختراع این کوره، فرآیند پخت مواد در کوره های سنتی انجام می شد که عواملی چون راندمان کم، پخت غیریکنواخت و میزان تولید بسیار پایین، موجب جایگزینیِ چنین کوره هایی با انواع دوار گردید.

ساختار کوره های دوار

بدنه

بدنه ی کوره های دوار از جنس فلز می باشد و ناحیه درونی آن با استفاده از مواد دیرگداز پوشش دهی شده است. فلز در این قسمت می تواند انواع ورق استیل ضد سایش یا نسوز و مواد دیرگداز، آجر یا سیمان های نسوز باشند. با در نظر گرفتن شرایط حاکم در چنین کوره هایی، به نظر می رسد استفاده از انواع گریدهای نسوز به جای انواع ورق استیل ضد سایش (از جمله ورق استیل 321) انتخاب مناسب تری در بحث ساخت بدنه باشد. البته این نکته را نیز باید در نظر گرفت که دمای کاری آلیاژ 321 نسبت به آلیاژهای نسوز پایین تر است و قبل از انتخاب مواد به این موضوع باید دقت کرد. علت این موضوع درصد پایین ترِ برخی عناصر آلیاژی در ترکیب شیمیایی آن می باشد که باعث می شود قیمت ورق استیل 321 در مقایسه با گریدهای نسوز ارزانتر باشد. قیمت ورق استیل 321 تقریباً با قیمت آلیاژ 316 برابر می باشد.

پایه یا شاسی

این قسمت اسکلتی فولادی است که بر روی بتنِ تقویت شده با میلگرد (یا همان بتن مسلح) قرار داده می شود. شاسی متشکل از 4 قرقره می باشد که با قرار دادن حلقه های بدنه درون شیارِ قرقره ها، بدنه ی کوره روی آن سوار می گردد.

جعبه دنده یا گیربکس

این جعبه متشکل از چندین چرخ دنده می باشد که به واسطه آن حرکت تند الکتروموتور به حرکت آهسته تبدیل می شود. این حرکت کُند با دور پایین به محور قرقره پایه انتقال می یابد.

اگزوز متحرک

این قسمت که بر روی یک پایه تعبیه شده، در ناحیه ی جلوییِ دهانه ی شارژ کوره ی دوار قرار گرفته و دارای حرکتی چرخشی می باشد. این دودکش هنگام شارژ کوره از دهانه ی شارژ فاصله می گیرد و شارژ انجام می گردد و سپس به حالت اولیه خود بازگشته و شعله و دودِ خروجی از کوره از درون آن عبور کرده و به سمت بالا هدایت می شود.

گرم کننده ی هوا

این قسمت متشکل از دو جداره ی فلزی می باشد. فضای خالی بین دو جداره در دو ناحیه بالا و پایین مسدود شده و روی سطح کناری آن دو سوراخ وجود دارد. سوراخ تحتانی برای ورود هوای سرد و سوراخ فوقانی برای خروج هوای گرم می باشد. این وسیله در ناحیه ی بالایی اگزوز متحرک قرار گرفته و با عبور شعله و دود از درون آن، هوای سردِ ورودی به هوای گرم تبدیل می گردد.

ونتیلاتور یا دمنده هوا

به منظور ایجاد حرارت در کوره های دوار، نسبتِ اختلاط سوخت و هوا باید مقدار معینی باشد. هوای مورد نیاز توسط دمنده تامین می گردد. در کنار این دستگاه، دریچه ای وجود دارد که مقدار هوای ورودی را کنترل می کند. ونتیلاتور بر روی پایه ای همتراز با گرم کننده ی هوا نصب می گردد.

عملکرد کوره های دوار

در این کوره ها، مواد از قسمت ورودی به سمت خروجیِ کوره هدایت می شوند. علت این امر شیبِ کمِ کوره نسبت به سطح و دوران آهسته در حضور جاذبه می باشد. لوله های این کوره روی غلتک هایی فلزی قرار دارد که با قدرت گرفتن از نیروی الکتریکی دور محور افقی گردش می کنند. مواد از ناحیه بالایی کوره به درون آن شارژ می شود. مواد شارژ قبل از ورود به کوره دارای دمای محیط هستند و با دوران به قسمت انتهایی کوره و مشعل نزدیک شده و حین طی کردن مسیر لوله و با نزدیک شدن به مشعل داغ می شوند و به دمای مورد نظر می رسند. در چنین شرایطی پخت آن کامل شده و از کوره خارج می شود. در نهایت، این مواد برای رسیدن به دماهایی پایین تر وارد ناحیه ی سرد کننده می شوند. سوخت مورد استفاده در مشعل کوره های دوار به شرایط و محیط وابسته است و با توجه به هر یک از آنها می تواند گاز طبیعی، گازوییل یا مازوت باشد. از بین تمام این سوخت ها، گاز طبیعی بهترین و بهینه ترین نوع سوخت است. به منظور ایجاد جریان هوا در کوره های چرخشی و انتقال گرما و گازهای درون آن، فن دوار گزینه ای کاربردی است. در چنین حالتی جریان یکنواختِ گرما موجب کشش آن به قسمت ابتدایی کوره می شود. علاوه بر این، غباراتِ درون کوره توسط فیلترهای غبارگیر مهار و جدا می شوند.

موارد استفاده کوره های چرخشی

پخت آهک و سیمان، تصفیه ی گرمایی دولومیت، پخت سیلیس و تولید فلمنت، تصفیه حرارتی و پردازش خاک روی، گرمادهی انواع خاک های معدنی حاوی سولفید در مجاورت اکسیژن هوا، تولید بوکسیت، کلئولم کلسینه، کربنات باریم و استرانسیم، سولفات استرانسیم و سولفات باریم رسوبی تنها بخشی از کاربردهای بیشمار کوره های دوار می باشد.