高効率の省エネのセメント回転炉

ZTICセメントロータリーキルンの技術的特徴
キルン本体は高品質の炭素鋼板または合金鋼板で作られ、自動溶接技術を使用して溶接されています。
ホイールベルト、支持ホイール、およびオープンギアはすべて合金鋳鋼製です。
滑り軸受は、大きなクリアランスの非スクレーピング軸受を採用しています。
伝動装置は、硬歯面減速機、弾性ダイヤフラムカップリング、およびDCモーターを採用しています。
油圧ギヤホイールを採用しています。
キルンヘッドとキルンエンドには、シリンダーの密閉性を確保するために、予熱器スケールシール装置が設置されています。
低速回転駆動を装備。
 

湿式キルン
初期のセメントロータリーキルンは「湿式キルン」と呼ばれていました。その基本構造は、現代の改良されたキルン本体よりも単純で、原料スラリーは常温で供給されます。
湿式キルンは、長さ200メートル、直径6メートルに達することがあります。キルン本体を長く設計する必要がある理由は、スラリー中の大量の水を蒸発させて除去する必要があり、このプロセスの熱伝達効率が低いからです。
湿式キルンで使用されるスラリーの水分含有量は約40％で、この水分を蒸発させるには大量のエネルギーが必要です。したがって、湿式プロセスのさまざまな改善は、原料の水分含有量を減らすことを中心目標としています。たとえば、「フィルタープレス」（アコーディオンのような長さ10〜20メートル、幅数メートルの機器を想像してください）の適用。このタイプの改良されたプロセスは「半湿式」プロセスと呼ばれます。
湿式プロセスが1世紀以上も使用されてきた理由は、多くの原料がスラリーの形で混合するのに適しているためです。さらに、長い間、乾燥粉末材料を完全に混合することは技術的に困難でした。
現在も多くの湿式キルンが稼働しており、通常、いくつかのハイテクコンポーネントが搭載されています。ただし、新しいセメントキルンはすべて「乾式」プロセスを使用しています。
 

乾式プロセスキルン
現代のセメント工場では、均一に混合された原料は予熱器タワーを通ってキルン本体に入ります。キルンから排出される高温ガス（通常、キルン末端で冷却されたクリンカーを含む）は、原料を加熱するために使用されるため、原料はキルンに入る前に一定の温度になります。
乾式プロセスの熱効率が湿式プロセスよりもはるかに高い理由は2つあります。
まず、最も明らかなことは、原料が乾燥粉末の形で、蒸発させる必要のある水がほとんど含まれていないことです。
次に、乾式キルンでの熱伝達プロセスの方が効率的です（これは比較的直感的ではありません）。
このプロセスの主要な設備は、「懸濁予熱器」と呼ばれる熱交換器です。これは、複数のサイクロンが装備されたタワーです。高速で流れる高温の空気は、原料粉末を空中に浮遊させます。このプロセス中、原料の温度は上昇し続け、ガスの温度は徐々に低下し、最終的に原料の温度とガスの温度はほぼ同じになります。
乾式プロセスの基本システムは、キルン本体と懸濁予熱器で構成されています。石灰岩や頁岩などの原料は細かく粉砕され、混合されて原料粉末を形成します。原料粉末は予熱器タワーの上部から入力され、タワー内の各サイクロン群を順番に通過します。キルンから排出される高温ガスと、通常はクリンカークーラーからの熱風がサイクロンに送られ、高温ガスから原料粉末に熱が効率的に伝達されます。
この加熱プロセスの効率が高い理由は、原料粉末粒子の比表面積（単位体積あたりの表面積）が大きく、高温ガスと低温原料粉末の温度差が大きいためです。通常、原料粉末の30％〜40％は、キルンに入る前に脱炭酸反応を完了しています。
乾式プロセスの改良版は「プレカルシナーキルン」であり、現在ほとんどの新しいセメント工場で使用されています。その原理は乾式懸濁予熱器システムと同様ですが、新しいバーナー（つまりプレカルシナー）が追加されています。追加の熱の助けを借りて、原料粉末の85％〜95％は、キルンに入る前に脱炭酸反応を完了できます。