Tempat pembakaran poros vertikal memanaskan material dalam bejana yang tetap dan tegak. Umpan masuk di bagian atas. Ia bergerak melalui tempat tidur yang panas dan meninggalkan bagian bawah. Output yang stabil memerlukan aliran material yang merata, aliran gas yang baik, dan input panas yang tepat.
Tempat pembakaran kapur dan semen memiliki pekerjaan yang berbeda. Tempat pembakaran kapur mengubah batu kapur menjadi kapur tohor. Tempat pembakaran poros semen mengubah tepung mentah yang sudah disiapkan menjadi klinker. Pakan, kebutuhan panas, dan pengujian produk mereka berbeda. Perbedaan-perbedaan ini penting ketika kiln dipilih.
Struktur Tempat Pembakaran
Bagian utama dari poros kiln
Cangkang baja menahan lapisan tahan api. Lapisan melindungi cangkang dari panas. Peralatan pakan menyebarkan material ke seluruh bagian atas. Sistem pembuangan mengeluarkan produk dari bawah. Kipas menggerakkan udara dan gas melalui sistem.
Dalam tungku pembakaran kapur berporos tunggal, batu bergerak ke bawah sementara gas panas bergerak ke atas. Udara masuk ke zona bawah dan mengambil panas dari kapur. Bejana yang sama menyediakan pemanasan awal, kalsinasi, dan pendinginan. Zona-zona ini dapat berpindah seiring perubahan umpan, bahan bakar, dan aliran udara.
Proses Kerja
Siapkan dan sebarkan pakan
Untuk produksi kapur, batu kapur dihancurkan dan disaring. Partikel kecil, yang disebut halus, dapat menghalangi celah antar batu. Batu-batu besar membutuhkan waktu lebih lama untuk dipanaskan. Kisaran ukuran yang sempit membantu gas melewati lapisan secara merata.
Pakan harus disebarkan ke seluruh poros. Seharusnya tidak bertumpu pada satu sisi saja. Kekuatan batu, kadar air dan bahan kimia juga mempengaruhi proses dan hasil akhir kapur.
Tempat pembakaran poros semen menggunakan tepung mentah yang sudah disiapkan. Dalam proses berbasis pelet, campuran tepung, kandungan bahan bakar, dan kekuatan pelet memerlukan kontrol yang ketat. Ukuran bongkahan batu kapur bukan merupakan panduan ukuran pelet semen.
Panaskan terlebih dahulu dan kalsinasi bahan
Meningkatnya gas panas memanaskan umpan baru. Kelembapan meninggalkan material sebelum mencapai zona panas utama.
Dalam tanur kapur, panas memecah kalsium karbonat menjadi kalsium oksida dan karbon dioksida:
CaCO₃ + panas → CaO + CO₂
Panas harus mencapai bagian tengah setiap batu. Gas yang terbentuk di dalamnya juga harus keluar. Sebuah batu mungkin terlihat terbakar di luar tetapi masih memiliki inti yang belum terbakar. Terlalu banyak panas atau waktu juga dapat mengurangi reaktivitas kapur.
Klinker semen memerlukan reaksi lebih lanjut. Kapur bereaksi dengan senyawa silika, alumina dan besi membentuk mineral klinker. Suhu material puncak sekitar 1450 derajat. Temperatur klinker ini bukanlah target setiap tanur kapur.
Dinginkan dan keluarkan produk
Udara masuk ke bagian bawah kiln dan mendinginkan produk panas. Dalam tanur poros arus berlawanan, udara hangat ini kemudian mendukung pembakaran di atas. Pemulihan panas ini membantu mengurangi penggunaan bahan bakar.
Sistem pelepasan mengontrol seberapa cepat tempat tidur bergerak ke bawah. Laju pakan, bahan bakar, udara, dan pembuangan harus bekerja sama. Pembuangan yang tidak merata dapat menyebabkan beberapa material berada di dalam kiln lebih lama dibandingkan material lainnya. Produk kemudian dipindahkan ke konveyor dan penyimpanan. Kapur tohor harus tetap kering.
Prinsip Operasi
Seimbangkan umpan, panas, dan aliran udara
Operator perlu membaca beberapa sinyal secara bersamaan. Tingkat umpan dan pembuangan menunjukkan bagaimana tempat tidur bergerak. Pembacaan suhu menunjukkan di mana panas digunakan. Pembacaan tekanan membantu menunjukkan perubahan aliran gas melalui unggun. Tes gas dan tes produk membantu memeriksa hasilnya.
Semakin banyak butiran halus, penumpukan, atau penyebaran umpan yang buruk dapat membuat aliran gas menjadi lebih sulit. Perubahan suhu gas buang mungkin menunjukkan bahwa perpindahan panas telah berubah. Satu pembacaan saja tidak menunjukkan penyebab lengkapnya. Bandingkan tren di seluruh kiln.
Tekanan juga berubah seiring lokasi. Tekanan di atas tempat tidur tidak sama dengan tekanan udara di bawahnya. Gunakan setpoint untuk kiln dan sistem kipas yang dipilih. Jangan menerapkan satu nilai tekanan pada keseluruhan kiln.
Bacalah setiap gambar untuk kiln yang tepat
| Tipe tempat pembakaran | Barang | Nilai | Menggunakan |
|---|---|---|---|
| Tempat pembakaran kapur poros tunggal | Keluaran kapur | 100–400 t/d | Produksi kapur tohor |
| Tempat pembakaran poros semen | Keluaran klinker | 12–35 t/h | Klinker semen |
| Tempat pembakaran kapur PFR | Ukuran batu | 30–80 mm | Batu kapur yang disaring |
| Tempat pembakaran kapur PFR | Rasio ukuran batu | 2:1 | Satu rentang ukuran yang dipilih |
| Tempat pembakaran kapur PFR | Gas buang | Sekitar 150 derajat | Desain kiln PFR yang terhubung |
Kisaran penuh 30–80 mm memiliki rasio ukuran sekitar 2,67:1. Ini tidak boleh diperlakukan sebagai satu rentang umpan 2:1. Pecahan seperti 30–60 mm atau 40–80 mm memenuhi rasio 2:1.
Parameter peralatan akhir dipilih berdasarkan material, keluaran, proses, dan kebutuhan lokasi. Hubungi AGICO untuk mendiskusikan pengaturan kiln yang tepat.
Pilihan Teknologi
Desain kiln tiga poros
Kiln poros tunggal menggunakan satu lapisan material. Penyebaran pakan, pasokan bahan bakar, dan pembuangan dasar membantu menjaga proses tetap merata. Lihattempat pembakaran kapur poros vertikaluntuk opsi produksi kapur terkait.
Sebuahtungku poros melingkarmemiliki jalur material berbentuk cincin antara bagian dalam dan luar. Jalur gasnya berbeda dengan jalur gas sederhana. Bagian dalam juga mempengaruhi akses pemasangan dan perbaikan.
A tempat pembakaran kapur poros gandadapat menggunakan teknologi regeneratif aliran paralel, atau PFR. Kedua poros yang terhubung bertukar tugas. Selama pembakaran, gas dan material panas bergerak ke arah yang sama di zona pembakaran. Sistem memulihkan panas sebelum tugas dialihkan.
Energi dan Keterbatasan
Bandingkan penggunaan panas untuk produk yang sama
Cangkang poros kiln tetap diam. Tidak memerlukan penggerak untuk memutar badan kiln yang panjang. Kipas angin, peralatan pengumpan, penggerak pelepasan dan konveyor masih menggunakan listrik. Daya motor kiln tidak sama dengan total penggunaan daya pembangkit.
Perubahan penggunaan panas dengan tipe kiln. Kesimpulan BAT Komisi Eropa tahun 2013 memberikan kisaran produksi kapur dan dolime sebagai berikut.
| Tipe tempat pembakaran | Penggunaan panas (GJ/t produk) |
|---|---|
| tempat pembakaran poros PFR | 3.2–4.2 |
| Tempat pembakaran poros melingkar | 3.3–4.9 |
| Tempat pembakaran putar yang dipanaskan terlebih dahulu | 5.1–7.8 |
| Tempat pembakaran putar yang panjang | 6.0–9.2 |
Penggunaan bahan bakar juga bergantung pada kualitas batu, kualitas produk, beban kiln, dan pemulihan panas. Angka tersebut meliputi kapur dan dolime. Klinker semen memiliki proses dan keseimbangan panas yang berbeda.
Bagikan materi, keluaran, bahan bakar, dan detail lokasi dengan AGICO untuk tinjauan proyek.
Shaft kiln: menjaga jalur gas tetap terbuka
Sebuah poros kiln membutuhkan celah terbuka di tempat tidur agar gas dapat melewatinya. Terlalu banyak denda, batu yang lemah, atau pemberian makanan yang tidak merata dapat menghalangi jalur ini. Oleh karena itu, ukuran umpan dan kontrol pelepasan merupakan tugas utama.
Cangkangnya yang tetap dan tegak menempatkan beberapa zona panas dalam satu wadah. Tata letak pabrik masih memerlukan ruang untuk peralatan pakan, kipas angin, pembersihan gas, dan akses perbaikan.
Rotary kiln: memindahkan material melalui cangkang
Rotary kiln menggunakan cangkang yang berputar dan sedikit miring. Cangkang pemutar menggerakkan dan mencampur material saat melewati kiln. Pabrik juga memerlukan penggerak, roller pendukung, seal, dan sistem pendingin yang sesuai.
Pilihan terbaik bergantung pada pakan, produk dan proses. Lihatperbandingan tanur putar versus tanur poros vertikaluntuk lebih detailnya.
Sertakan pembersihan gas di pabrik
Pembersihan gas adalah bagian dari sistem kiln. Aliran gas, suhu dan beban debu mempengaruhi pilihan peralatan. Kondisi bahan bakar dan pembakaran juga mempengaruhi emisi. Karbon dioksida berasal dari kalsinasi batu kapur dan pembakaran bahan bakar. Filter debu menghilangkan debu; itu tidak menghilangkan proses CO₂ ini.
Faktor Biaya
Rencanakan seluruh biaya pabrik
Harga kiln hanya sebagian dari anggaran. Pabrik yang berfungsi juga memerlukan penanganan pakan, pasokan bahan bakar, kipas angin, pembersihan gas, kontrol, dan penanganan produk. Pondasi, pekerjaan baja dan pekerjaan lokasi menambah biaya pemasangan.
Mulailah dengan output dan kualitas produk yang dibutuhkan. Kemudian tentukan peralatan dan layanan apa saja yang termasuk dalam harga tersebut. Hal ini membuat penawaran pemasok lebih mudah untuk dibandingkan.
Output dan tingkat produk
Harga bahan bakar dan listrik
Peralatan dan ruang lingkup lokasi
Peralatan dan pekerjaan lokasi
Periksa daftar peralatan lengkap. Meliputi penyimpanan, konveyor, pekerjaan kelistrikan, pondasi dan instalasi. Akses lokasi dan ruang pengangkatan juga mempengaruhi pekerjaan dan biaya.
Bahan bakar dan listrik
Biaya bahan bakar per ton sama dengan penggunaan panas dalam GJ/t dikalikan dengan harga bahan bakar per GJ. Biaya listrik per ton sama dengan penggunaan listrik dalam kWh/t dikalikan dengan harga listrik setempat.
Tahan api dan suku cadang
Izinkan pemeriksaan tahan api, perbaikan lapisan, dan suku cadang. Perangkat pengumpan, komponen pelepasan, kipas, segel, dan instrumen juga memerlukan servis. Gunakan daftar peralatan yang dipilih untuk merencanakan suku cadang.
Memperbaiki akses dan downtime
Akses yang buruk dapat membuat perbaikan sederhana memakan waktu lebih lama. Rencanakan platform yang aman, titik pengangkatan, dan ruang untuk memindahkan komponen. Anggaran juga harus memperhitungkan hilangnya output selama penghentian produksi yang direncanakan.
Instalasi
Bangun dasar dan lapisan yang kuat
Fondasi harus memikul cangkang, lapisan tahan api, peralatan dan beban material. Kondisi tanah, angin dan kebutuhan seismik lokal mempengaruhi desain. Periksa jangkar, ketinggian dan rencana pengangkatan sebelum pekerjaan dimulai.
Bagian cangkang digabungkan dan disejajarkan. Pekerjaan tahan api mengikuti desain lapisan yang disetujui. Setiap zona membutuhkan batu bata, insulasi, sambungan, dan ruang yang tepat untuk ekspansi termal.
Sejajarkan peralatan pengumpan dan pembuangan dengan kiln dan konveyor. Periksa kipas, saluran, kontrol, dan instrumen sebagai satu sistem. Uji coba mencakup uji berkendara, pengeringan tahan api, dan pemanasan terkontrol.
Pemeliharaan
Temukan masalah sejak dini
Periksa suhu cangkang, tren tekanan, kondisi penggerak, penyebaran pakan, dan kualitas produk. Area panas baru pada cangkang perlu mendapat perhatian. Temperatur saja tidak menunjukkan secara pasti ketebalan lapisan yang tersisa.
Periksa perangkat umpan, segel, bagian pelepasan, kipas dan bantalan. Jaga kebersihan saluran keluar bahan bakar. Aliran bahan bakar yang tidak merata dapat menimbulkan area panas dan dingin di dalam bak.
Selama penghentian yang direncanakan, periksa lapisan apakah ada keausan, retak, batu bata lepas, dan kerusakan akibat bahan kimia. Bandingkan temuan ini dengan catatan operasi. Simpan suku cadang yang sesuai dan sediakan akses yang aman untuk pekerjaan perbaikan.
Pertanyaan Umum
Mengapa satu tempat pembakaran dapat menghasilkan kapur yang kurang terbakar dan kapur yang terlalu terbakar?
Panas dan waktu mungkin berbeda di seluruh tempat tidur. Periksa ukuran batu, penyebaran umpan, aliran dan pembuangan bahan bakar secara bersamaan. Kirimkan hasil pengujian produk dan catatan kiln kepada AGICO untuk membantu meninjau masalahnya.
Bisakah tempat pembakaran semen dipilih dari meja tempat pembakaran kapur?
Kedua kiln tersebut mempunyai tugas yang berbeda. Klinker semen membutuhkan makanan mentah yang disiapkan dan reaksi pembentukan klinker. Kapur tohor dibuat dengan kalsinasi batu kapur. Beritahu AGICO produk dan feed mana yang akan digunakan oleh proyek Anda.
Apa yang diperlukan untuk perbandingan biaya yang bermanfaat?
Kirimkan kepada AGICO target keluaran, hasil pengujian material, kisaran ukuran batu, rincian bahan bakar, dan rencana lokasi. Nyatakan peralatan dan layanan apa yang harus disertakan dalam penawaran tersebut. Bandingkan cakupan pabrik yang sama serta harganya.
Apa yang harus disepakati sebelum pemasangan?
Sepakati gambar, beban pondasi, rencana pengangkatan, rincian tahan api dan tugas commissioning. Diskusikan akses, suku cadang, dan persiapan operator dengan AGICO sebelum pekerjaan lokasi dimulai.
