Cepļi tiek izmantoti rūpniecisko un būvmateriālu augstas temperatūras apstrādei. Šādām iekārtām var būt dažādi dizaini, izmēri un to darbības īpašības. Atsevišķu vietu segmentā ieņem trumuļa vai rotācijas krāsns, nodrošinot beztaras izejvielu efektīvas žāvēšanas iespēju.
Ierīces dizains
Rūpnieciskos bungu krāšņu modeļus galvenokārt veido tērauda caurules ar ķieģeļu ugunsizturīgo oderējumu. Izkārtojuma priekšnoteikums ir nodrošināt iespēju griezties cilindram ap savu asi ar ātrumu 30-250 apgr./min. Attiecīgi, jo lielāks ir cilindra diametrs, jo mazāks ir rotācijas ātrums. Kustību nodrošina uz gultņu bagāžnieka piestiprināta vārpsta ar rullīšiem no karstumizturīga metāla. Termiskā ietekme tiek nodrošināta kurināmā materiālu (gāzes, eļļas, benzīna vai cieto izejvielu) sadegšanas procesā, kas tiek ievietots atsevišķā kamerā. Dažās versijās rotācijas krāsnī ir siltuma apmaiņas ierīces, kuras īstenoapdedzināšanas un žāvēšanas palīgprocesi.
Cepeškrāsns darbības princips
Cilindriskai tvertnei bungas formā ir neliels slīpums attiecībā pret horizontāli - tā ir sākotnējā pozīcija, no kuras sākas kustība. Bet pirms ieslēgšanas konstrukcijas dobums ir piepildīts ar darba materiālu. Apstrādājamo priekšmetu padod caur cilindra augšējo sprauslu. Tālāk operators aizver konstrukciju un ieslēdz elektromotoru. Darbības laikā rotācijas krāsns cikliski nolaiž maisīto vielu uz leju, pūšot pāri masai karstas gāzes. Siltuma plūsmu var ievadīt caur ārējo kurtuvi, bet klasiskajos modeļos gāzes ģenerēšana tiek veikta cilindra iekšpusē. Otrajā gadījumā var iedarbināt Bunsena degli, kas caur krāsns sprauslas caurulēm veido liesmas. Šādiem uzdevumiem ir nepieciešams papildu degvielas avots naftas, gāzes, šķembu vai šķeldas veidā.
Termiskās apstrādes zonas
Visā darba ciklā pasniegtais materiāls dažādos temperatūras apstākļos var vairākas reizes saskarties ar krāsns gāzēm, kas nosaka vienu vai otru apstrādājamās masas stāvokli. Atkarībā no termiskās apstrādes īpašībām krāsnī izšķir šādas zonas:
- Žāvēšanas zona. Šīs daļas telpa ir aptuveni 25-35% no bungas kopējās ietilpības. Gāzes aptuveni 930 °C temperatūrā nodrošina mitruma iztvaikošanas procesus.
- Apkures zona. Šajā daļā apstrāde tiek veikta ar plūsmām ar temperatūrulīdz 1100 °С. Apkure tiek veikta uz sadegšanas produkta siltuma pārneses fona ar iespējamu trešo pušu ķīmisko reakciju atbalstu.
- Temperatūras mīkstināšanas zona. Temperatūras apstrādes režīms šajā zonā var būt 1150 °C. Šīs rotācijas krāsns daļas galvenais uzdevums ir nodrošināt pilnīgu liekā gaisa sadegšanu materiāla atvērtajā struktūrā.
- Dzesēšanas zona. Šajā posmā mērķa materiāls tiek pakļauts aukstām plūsmām un sacietē. Dažas no sagataves metāla granulām šeit var būt arī oksidētas ar brūngani sarkanu nokrāsu.
Iekārtas tehniskās un darbības īpašības
Pati par sevi vienības rotācija ar materiāla satura kustību palielina tā efektivitāti un apdedzināšanas kvalitāti. Īpaši izdevīga ir garu cauruļveida konstrukciju izmantošana, pateicoties kurām tiek samazināts siltumenerģijas patēriņš. Jo garāks ir cilindrs, jo blīvākas granulas mijiedarbojas ar krāsns gāzēm to kustības laikā tvertnē. Attiecīgi tiek samazināti arī neproduktīvie siltuma zudumi. Ir vērts atzīmēt apdedzināšanas vienveidību, kas ietekmē arī beztaras materiālu termiskās apstrādes kvalitāti. Piemēram, rotācijas krāsns cementa izejmateriāliem drupināta ģipša un klinkera veidā ļauj saķepināt masu tā, lai iegūtu viendabīgu struktūru. Dažreiz vairākas izejvielu grupas tiek apvienotas, pievienojot kalcija silikātus, kaļķakmeni un mālu. Bungas rotācijas procesā veido gandrīz vienuprodukta konsistence.
Krāsns siltuma jaudas aprēķins
Materiāla vienmērīgai apdedzināšanai nepieciešams nodrošināt tā kustību visā krāsns garumā ar optimālu ātruma režīmu. Kustības tempam, no vienas puses, ir jārada apstākļi nepieciešamo reakciju veikšanai, no otras puses, tas nedrīkst noturēt masu kristalizācijas stāvoklī, pretējā gadījumā tiks zaudētas jau iegūtās tehnoloģiskās īpašības. Optimālu jaudas līdzsvaru var sasniegt, izvēloties pareizo motoru.
Pamatlīmenī rotācijas krāsns aprēķins ir balstīts uz materiāla uzturēšanās laiku termiskās apstrādes traukā - ar sauso metodi intervāli ir vidēji 1,5-2 stundas, un ar mitru metode, 3-3,5 stundas Tāpat jāņem vērā apdedzināšanas procesa pabeigšanas laiks, kas sausās apstrādes gadījumā būs aptuveni 1 stunda, bet slapjā apdedzināšanai - 1,5 st.. Runājot par jaudu, elektromotors ir paredzēts standarta uzdevumu veikšanai, kuru jaudas potenciāls svārstās no 40 līdz 1000 kW industriālo agregātu gadījumā. Konkrētos rādītājus nosaka arī, ņemot vērā palīgkomunikāciju pieslēgumu, siksnu raksturu un modificējošu komponentu iekļaušanu galvenajā šaujamajā sastāvā.
Rotācijas krāsns oderējums
Papildus optimālo darbības parametru izvēlei apkope ietekmēs arī apdedzināšanas kvalitāti. Viena no galvenajām aktivitātēm, kuras mērķis ir uzturēt augstu tehnisko līmenikrāsns darbības rādītāji, būs tā oderējums. Būtībā tā ir trumuļa metāla virsmas izolācija, izmantojot karstumizturīgu materiālu. Siltumizolācijas funkciju efektīvi veic liets ugunsizturīgais betons un ķieģeļi. Bet pat pēc oderēšanas rotācijas krāsns jāpārklāj ar aizsargpārklājumiem, kas aizsargā tā paša betona struktūru no mazu plaisu izplatīšanās. Pati oderējums ir izgatavots ar biezumu no 8 līdz 30 cm, atkarībā no krāsns konstrukcijas izmēra. Ugunsizturīgie ir jāaprēķina temperatūrām 1000–1200 °C.
Secinājums
Šodien apdedzināšanas iekārtas tiek plaši izmantotas būvmaisījumu, flīžu materiālu un visu veidu palīgmateriālu ražošanā, kam nepieciešama žāvēšana. Rotācijas krāšņu priekšrocības ietver augstu produktivitāti un siltuma efektu kvalitāti, taču darbība nav pilnīga bez trūkumiem. Šo iekārtu raksturo lieli izmēri, masīvi darba korpusi un zems automatizācijas līmenis. Tam ir vērts pievienot prasības attiecībā uz barošanu. Pilna cikla ražošanā bungu krāsnis ir pievienotas 380 V tīkliem, kā arī ventilācijas un dzesēšanas sistēmām.
