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Tipos de hornos rotatorios

Los tipos de hornos rotatorios se clasifican en hornos húmedos, hornos secos largos, hornos secos cortos, enfriadores y secadores, y hornos de combustión indirecta.

Los hornos húmedos son los que normalmente se alimentan con materiales en suspensión. Estos suelen ser largos, con longitudes de horno de 150 metros a 180 metros. El extremo de alimentación normalmente está equipado con cadenas que sirven como un “volante” de calor al recuperar el calor en el gas de escape para su uso en el precalentamiento de la alimentación y así ayudar al secado. Las cadenas también se utilizan para romper los grumos que el material puede formar durante la fase de transición de cambio de suspensión a sólidos durante el secado. En la industria del cemento, estos hornos no son muy eficientes y se consideran un poco obsoletos, siendo reemplazados por hornos secos largos. Sin embargo, hay ciertas aplicaciones que no son aptas para el uso alternativo de hornos secos largos, por ejemplo, los hornos de lodo de cal que se encuentran en la industria de la pulpa y el papel y algunas otras aplicaciones.

Los hornos secos largos son hornos más cortos que los hornos húmedos, con longitudes de 90 metros a 120 metros. En estos hornos secos largos, el secado, el precalentamiento y la calcinación se producen en un solo lugar. Sin embargo, estos hornos funcionan bien cuando las partículas de alimentación son grandes. La razón de la longitud relativamente más corta es que la alimentación es seca con un contenido de humedad igual al de los sólidos granulares en lugar de la pulpa. Las aplicaciones incluyen hornos de cal y hornos de agregados livianos donde las piedras extraídas se trituran a alrededor de 120 mm a 400 mm antes de introducirlas en el horno.

Los hornos de secado cortos son acompañados de un precalentador externo o precalcinador en el cual el material de alimentación se seca, se precalienta o incluso se calcina parcialmente antes de entrar en el reactor principal (horno). Como resultado, se reduce la carga térmica del propio horno. Por ello, los hornos equipados con precalentadores o precalcinadores suelen ser cortos, del orden de 15 a 75 metros, según el proceso. Los hornos más cortos son aquellos en los que el material de alimentación que entra está casi calcinado. Las aplicaciones incluyen hornos de cemento y algunos hornos de cal.

Con respecto a los enfriadores y secadores algunos pueden tener la forma de contactores, como el propio horno rotatorio, aunque algunos son contactores de lecho fijo, como los enfriadores de parrilla. Los enfriadores rotatorios pueden estar en línea o acoplados. Sin embargo, los enfriadores acoplados imponen una carga mecánica adicional que debe tenerse en cuenta en los cálculos de diseño. También presentan desafíos de mantenimiento. Los enfriadores y secadores rotatorios normalmente deben estar equipados con levantadores, que hacen que el material caiga en cascada muy por encima de su ángulo de reposo para aprovechar un mejor contacto sólido-gas.

Los hornos de combustión indirecta son aquellos que se calientan externamente. Estos hornos normalmente están diseñados para aplicaciones en las que el contacto directo entre el material y el gas que proporciona la fuente de calor no es deseable. En este caso, la fuente de calor es externa al horno. Cualquier gas que fluya internamente y que se encuentre en el espacio libre se utiliza para purgar cualquier compuesto volátil o gas que surja del lecho como resultado de reacciones químicas o físicas. Debido a su baja eficiencia térmica, los hornos de combustión indirecta que se calientan externamente son pequeños de hasta 1,3 metros de diámetro y se utilizan para aplicaciones específicas, como la calcinación de materiales especiales.

Estos hornos se benefician de un sello de laminillas externas porque este tipo de sello ayuda a mantener la eficiencia térmica y energética al reducir las fugas de gases y materiales. Las laminillas externas crean una barrera flexible y ajustable que se adapta al movimiento y expansión del horno debido a las altas temperaturas, lo que es clave para evitar la entrada de aire no deseado y la pérdida de calor. Además, mejoran la seguridad operativa al reducir la posibilidad de emisiones de gases tóxicos o peligrosos al entorno de trabajo, manteniendo así un ambiente más controlado y seguro para el proceso.

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