Qu’est-ce qu’un four rotatif ?
Un four rotatif est un four dans lequel les matériaux sont introduits pendant que le four tourne et sont cuits par une chaleur à haute température.
Il présente l’avantage de pouvoir alimenter et traiter les matières premières simultanément et en continu.
Utilisations des fours rotatifs
Les fours rotatifs sont de grandes unités de traitement destinées à des applications industrielles et de traitement des déchets. Parmi les utilisations spécifiques, on peut citer :
- Production de ciment, de chaux vive, de granulats légers, etc.
- Calcination du charbon actif
- Prétraitement des minerais et des mines urbaines
- Procédé de fabrication de batteries et de condensateurs au lithium-ion
- Incinération de déchets généraux et industriels
- Fours de combustion pour la production d’énergie à partir de la biomasse
Ils sont également utilisés pour l’incinération des déchets. La plupart des fours destinés au traitement des déchets ménagers et autres sont des fours à combustion, mais des fours rotatifs sont parfois utilisés. Ils sont également utilisés pour le traitement des déchets industriels et traitent les boues, les huiles usées, les déchets plastiques, etc.
Les fours rotatifs sont parfois utilisés pour la production d’électricité à partir de la biomasse, en utilisant les déchets de bois et de textile comme combustibles.
Principe des fours rotatifs
Un four rotatif se compose d’un tambour rotatif, d’unités de support et d’entraînement et d’un brûleur.
1. Tambour rotatif
Le tambour rotatif est la partie du four qui tourne tout en transportant la matière à traiter. La surface intérieure est recouverte de briques ou d’autres matériaux réfractaires, et l’intérieur du four peut atteindre des températures supérieures à 1 000 °C pendant le traitement. La surface extérieure est arrosée d’eau pour contrôler la température du four, etc. Lorsque l’on observe l’extérieur pendant le fonctionnement, on voit de la vapeur d’eau s’élever.
2. Unités de support et d’entraînement
L’unité de support et d’entraînement soutient et fait tourner le four rotatif. Le tambour rotatif d’un four rotatif est constitué d’acier et de briques et peut peser plusieurs centaines de tonnes ou plus. Les structures et équipements de soutien sont donc importants. Les pneus sont souvent utilisés comme dispositifs de soutien. Les pneus soutiennent le tambour rotatif pendant qu’il est entraîné en rotation, par exemple par un moteur avec un réducteur.
3. Brûleur
Le brûleur est un dispositif d’injection de carburant utilisé pour chauffer l’intérieur du tambour rotatif. Le combustible utilisé est le gaz de ville, le GNL ou le pétrole lourd. Dans le cas des fours à ciment, la matière première est la chaux, qui est compatible avec le pétrole lourd et d’autres combustibles à haute teneur en soufre. Un ventilateur situé à l’extérieur maintient le rapport air-combustible à la bonne valeur.
Autres informations sur les fours rotatifs
1. Fours rotatifs pour le traitement des déchets
Les fours rotatifs sont souvent utilisés comme incinérateurs de déchets industriels et généraux. Cela est dû à leur capacité à traiter des déchets aux propriétés diverses, à la durée de combustion réglable et au mélange et à l’agitation pendant la combustion. En plus, il s’agit généralement d’installations plus petites que les fours rotatifs destinés à la production de ciment.
Alors que les calcinateurs de ciment peuvent contrôler la qualité des ingrédients entrant à un niveau à peu près constant, la composition des déchets n’est pas uniforme. Par conséquent, si ils sont utilisés comme incinérateurs de déchets, un prétraitement est nécessaire pour ajuster la composition, notamment les calories de combustion et le pourcentage de substances retardatrices. Le prétraitement facilite le contrôle de la température du four et de la poussière après l’alimentation.
Les incinérateurs de déchets fonctionnent généralement pendant 2 à 6 semaines et font l’objet d’une maintenance à l’arrêt. La raison pour laquelle les incinérateurs de déchets sont de taille inférieure à celle des incinérateurs de ciment est qu’à chaque entretien, les déchets sont triés par composition et la composition des cendres est ajustée pour obtenir un bénéfice à la vente. Les entreprises de gestion des déchets ne se contentent pas d’incinérer les déchets, mais envisagent également la valorisation des sous-produits dans leurs opérations.
2. Affinage des métaux dans les fours rotatifs
Les fours rotatifs peuvent être utilisés pour extraire des métaux purs à partir de sulfures et d’oxydes métalliques. Ils sont utilisés pour la réduction des composés métalliques et pour le prétraitement des matières premières destinées à être affinées dans un four de fusion. Ils sont utilisés non seulement dans la fabrication du fer, mais aussi dans les industries liées aux métaux, telles que l’affinage du cuivre et la récupération du mercure.
3. Avantages des fours rotatifs
Les fours rotatifs présentent les avantages suivants : une meilleure qualité, des temps de traitement plus courts et un contrôle fiable de la température. Le séchage et la cuisson sont effectués par circulation avec rétention et décharge contrôlées dans un mouvement rotatif, ce qui permet d’améliorer la qualité en éliminant les irrégularités.
En plus, la série de processus allant du séchage à la cuisson peut être réalisée successivement, ce qui permet de réduire le temps nécessaire. Le contrôle fiable de la température permet également de stabiliser le processus continu.