Calcinación de alúmina en horno rotatorio

Tipos de alúmina de horno rotatorio

Un horno rotatorio para alúmina es un horno industrial ampliamente utilizado para la calcinación de bauxita para producir alúmina. Hay varios tipos de diseño de horno rotatorio para alúmina que dependen de varios factores, como la tecnología, los requisitos de producción y el cumplimiento de las normas ambientales.

• Alúmina de horno rotatorio con precalcinador: Los hornos rotatorios con precalcinador son sistemas complejos que tienen una unidad de procesamiento adicional colocada antes del propio horno. El objetivo del precalcinador es iniciar el proceso de calcinación del material antes de que entre al horno rotatorio. Esto se logra utilizando grandes cantidades de gas caliente inyectado en la cámara del precalcinador, lo que a su vez da como resultado una mayor productividad del horno rotatorio. La combinación de ambas unidades conduce a una línea de producción más eficiente que consume menos energía.
• Alúmina de horno rotatorio de una sola línea y de múltiples líneas: Un horno rotatorio de una sola línea para alúmina consiste en una unidad de producción independiente donde se procesa la bauxita para obtener alúmina, mientras que la alúmina de horno rotatorio de múltiples líneas tiene dos o más líneas de producción paralelas que procesan simultáneamente la bauxita. Las producciones de una sola línea son más simples y fáciles de administrar; sin embargo, tener solo una no es muy escalable. Tanto las líneas simples como las múltiples requieren grandes cantidades de espacio. Por el contrario, los múltiples revestimientos son más compactos.
• Alúmina de horno rotatorio de gas y de aceite: Los hornos rotatorios de gas utilizan gas natural como combustible principal para el calentamiento y la combustión del aire. Por lo general, se construyen en áreas donde se obtiene gas natural fácilmente, ya que ofrecen ventajas tanto económicas como técnicas. Por otro lado, los hornos rotatorios de aceite utilizan fuel oil, como aceite pesado o aceite residual, como combustible principal para el calentamiento del aire y la calcinación del mineral.
• Horno de eje vertical: A diferencia de los hornos rotatorios, que están orientados horizontalmente, los hornos de eje vertical se construyen en posición vertical. La producción de alúmina de eje vertical utiliza el principio de contracorriente. Esto significa que la bauxita y el calor fluyen en direcciones opuestas para garantizar una calcinación adecuada. La producción de alúmina de eje vertical tiene sus propias ventajas y desventajas. Son mejores para pequeñas capacidades de producción porque ocupan menos espacio. También ofrecen un proceso de producción más simple de solo dos pasos: molienda y calcinación, lo que los hace más fáciles de administrar y operar. Por el contrario, la producción de alúmina de eje vertical generalmente se presta al modo de producción por lotes porque la bauxita debe alimentarse y descargarse periódicamente. Tanto el horno de eje vertical como el horno rotatorio para alúmina tienen un modo de funcionamiento continuo. El primero claramente no es muy adecuado para capacidades de producción más grandes.

Especificación y mantenimiento

Las siguientes son algunas especificaciones para hornos rotatorios utilizados para la calcinación de alúmina junto con sus requisitos de mantenimiento:

• Tamaño del horno

  Especificación: La longitud de los hornos rotatorios oscila entre 30 m y 60 m. Su diámetro puede estar dentro del rango de 2,6 m y 4,4 m. Las empresas deben inspeccionar regularmente el cuerpo del horno para buscar grietas, abultamientos y otros problemas de deformación. Deben utilizar rodillos y cojinetes de apoyo adecuados para ayudar a estabilizar el horno y reducir el peso que soporta el cuerpo del horno.

• Control de temperatura

  Especificación: Los sistemas de control de temperatura suelen tener varios controladores lógicos programables (PLC), controladores PID y otros componentes. Estos controles gestionan la temperatura del horno con una precisión de más o menos 5 grados centígrados. Las empresas deben calibrar rutinariamente el sistema de control de temperatura para garantizar que funcione con precisión. Deben comprobar el rendimiento del controlador PID y reemplazarlo si está dañado o desgastado. Los termopares del horno deben revisarse y limpiarse periódicamente para evitar bloqueos o fallos de funcionamiento.

• Sistema de alimentación

  Especificación: Los sistemas de alimentación de los hornos rotatorios tienen varios motores y reductores. Por lo general, funcionan con una potencia de motor de 30 a 45 kilovatios por cada metro de longitud del horno. Las empresas deben mantener las cadenas de transmisión de potencia, como los motores, los reductores y las correas de transmisión. Deben comprobar la caja de engranajes de los sistemas de transmisión de potencia y limpiar y lubricar los rodamientos para evitar la contaminación.

• Apoyo

  Especificación: Los dispositivos de apoyo de un horno rotatorio incluyen rodillos y cojinetes de apoyo. Los diámetros de los rodillos de apoyo generalmente oscilan entre 1,5 m y 2,5 m. Los cojinetes de apoyo suelen estar hechos de acero con una dimensión de base de aproximadamente 0,5 m por 0,5 m. Las empresas deben comprobar con frecuencia los cojinetes y los rodillos de apoyo para detectar signos de daños o desgaste anormal. También deben lubricar los contactos entre los rodillos de apoyo y los cojinetes periódicamente.

Aplicaciones de la alúmina de calcinación en horno rotatorio

El uso principal de la alúmina de horno rotatorio es en la producción de metal de aluminio. La alúmina es el mineral principal para la producción de aluminio mediante el proceso Bayer. Aproximadamente 2 toneladas de alúmina se requieren para producir 1 tonelada de calcinación de aluminio en un horno rotatorio. La alúmina es el ingrediente clave en el proceso de fundición. Aproximadamente el 50% de la bauxita se utiliza para fabricar aluminio, mientras que el 50% se utiliza en otras aplicaciones industriales.

Cuando se calienta a temperaturas entre 1.000 y 1.200 grados centígrados, la alúmina de bauxita de horno rotatorio pasa por un proceso químico llamado "deshidratación" que cambia sus propiedades físicas y químicas. Este proceso deja un polvo blanco que luego se llama alúmina u óxido de aluminio. La alúmina de horno rotatorio también se conoce como alúmina calcinada. Pasa por varias fases como alfa, gamma, delta y theta. La más importante es la fase gamma, que tiene una gran demanda. Otros tipos de alúmina no calcinada incluyen: alúmina cristalina (CA) y alúmina hidratada.

La alúmina de horno se utiliza en muchas industrias:

• Industria del aluminio:

  El uso principal de la alúmina es para producir metal de aluminio. Es un mineral esencial utilizado en la fundición y producción de aluminio mediante el proceso Bayer.

• Producción de cerámica:

  La alúmina, u óxido de aluminio, es un ingrediente clave en la producción de materiales cerámicos. Aporta resistencia y propiedades térmicas a los productos cerámicos.

• Fabricación de vidrio:

  En la industria de la fabricación de vidrio, la alúmina calcinada se utiliza para producir productos de vidrio. También contribuye a la composición química y mejora la durabilidad, la resistencia a los arañazos y la estabilidad química de los materiales de vidrio.

• Materiales refractarios:

  Los materiales refractarios son compuestos resistentes al calor, la alta presión y las sustancias corrosivas. Estas alúminas calcinadas en horno rotatorio crean una estructura resistente y resistente al calor para revestir los hornos, hornos y incineradores de las instalaciones de fabricación.

• Medio de molienda:

  La alúmina es el ingrediente principal en la producción de medios de molienda. Los medios de molienda se utilizan para descomponer los materiales en partículas finas. Por ejemplo, el cemento, el carbón y los minerales son conocidos por su dureza.

• Compuestos:

  La alúmina también se utiliza en materiales compuestos. Combina dos o más sustancias distintas para crear nuevos materiales con propiedades mejoradas. Estas incluyen resistencia, resistencia a la temperatura y durabilidad química.

• Catalizadores y soportes de catalizadores:

  La alúmina calcinada es un catalizador y material de soporte común en la industria química. Lleva a cabo reacciones químicas y proporciona sitios para reacciones. También admite catalizadores de metales preciosos como platino, paladio y soportes de rodio. Estos catalizadores se utilizan en varios procesos químicos como el refino petroquímico, el control de emisiones de automóviles y la síntesis orgánica.

• Otras industrias:

  Al exhibir cualidades deseables como rigidez, resistencia química y tolerancia al calor, la alúmina de horno encuentra aplicación en diversas industrias que van desde la fundición de hierro y acero y aluminio hasta la producción de metales no ferrosos, la fabricación de cemento y el control de la contaminación ambiental, entre otras.

Cómo elegir un horno rotatorio para alúmina

Los siguientes consejos ayudarán a los compradores al elegir hornos rotatorios para alúmina.

• Capacidad de producción: La capacidad de producción del horno debe ser adecuada para el requisito del proyecto del comprador. Una capacidad pequeña o grande puede afectar negativamente la rentabilidad y el éxito del proyecto.
• Estructura interna: El horno suele tener un arco, un apoyo de empuje, un cuerpo de cilindro, una cola y otras partes. La estructura interna afecta la disipación de calor. Las partes que retienen el calor, como el arco, la cola y el apoyo de empuje, aseguran que el calor dentro del horno no se escape. Otras áreas como el cuerpo del cilindro permiten que el calor se transfiera al mineral de bauxita.
• Técnica de cocción: Los clientes pueden preferir una técnica de cocción de lecho fijo, que es más simple y no requiere mucho personal de influencia. Sin embargo, elegir un horno con la técnica de cocción avanzada es mejor porque puede mejorar la calidad del producto y reducir la contaminación.
• Control de temperatura: Los compradores deben invertir en un horno que permita un fácil control de la temperatura. Esta función les permite ajustar la temperatura del horno de acuerdo con las propiedades de la alúmina y el requisito de calcinación.
• Automatización: Un horno con funciones automatizadas puede simplificar la operación y reducir la necesidad de trabajadores. La automatización reduce los costes operativos y aumenta la eficiencia de la producción.
• Durabilidad: Un horno duradero no necesitará ser reemplazado o reparado con frecuencia, lo que ayudará al comprador a ahorrar dinero a largo plazo. La durabilidad de la máquina dependerá de los materiales utilizados para su construcción y su diseño.
• Sistema de recolección de polvo: Este sistema recoge y filtra el polvo producido durante el proceso de calcinación. Un sistema de recolección de polvo bien diseñado puede mejorar la calidad del aire y cumplir con las normas ambientales.

P & R

P1: ¿Cuáles son las tendencias en la tecnología de hornos rotatorios de alúmina?

R1: La tendencia es hacia hornos más eficientes energéticamente. Los nuevos diseños reducen la pérdida de calor. Algunos hornos utilizan sistemas de cogeneración. Estos sistemas capturan el exceso de calor para generar electricidad. Esto reduce el coste energético del proceso de cocción de la alúmina.

P2: ¿Cuánto tiempo funciona un horno de alúmina cada día?

R2: La mayoría de los hornos rotatorios funcionan de 18 a 24 horas al día. El mantenimiento escalonado mantiene el horno funcionando a un alto volumen de producción.

P3: ¿Cuál es el diámetro y la longitud promedio de un horno rotatorio de alúmina?

R3: Los hornos suelen tener entre 4 y 5 metros de ancho y entre 100 y 200 metros de largo. Las instalaciones de producción de alúmina más grandes tienen hornos más grandes.

P4: ¿Cuánta alúmina produce un horno rotatorio por hora?

R4: Un horno rotatorio puede procesar de 8 a 15 toneladas de bauxita por hora. Cada horno produce entre 5 y 10 toneladas de alúmina activada por hora.

P5: ¿Dónde se encuentran los principales mercados de alúmina de horno rotatorio?

R5: Los mercados más grandes están en América del Norte, Europa y Asia. China tiene la mayor demanda debido a su gran producción de aluminio. Se están planificando varios nuevos proyectos de alúmina de horno rotatorio en África.