El proceso de calcinador rotatorio implica el uso de un horno rotatorio. Se trata de un horno cilíndrico giratorio utilizado para procesos de tratamiento térmico. Estos procesos incluyen la calcinación, la sinterización, la pirólisis y la cocción.
El horno rotatorio funciona haciendo girar el material en un tambor giratorio calentado. Este tambor puede calentarse directamente (dentro de la cámara del horno) o indirectamente (desde el exterior). El método de calentamiento depende de los requisitos específicos de la aplicación.
La temperatura y el tiempo de retención están predeterminados. Esto se basa en análisis químicos y térmicos. El objetivo es garantizar que el material se procesa de forma homogénea y con las especificaciones deseadas.
1. Proceso de calcinación
La calcinación es un proceso de tratamiento térmico. En este proceso, un material se calienta a una temperatura elevada para provocar una disociación o separación química.
Este proceso se utiliza comúnmente en la creación de materiales inorgánicos. Algunos ejemplos son la caliza, la dolomita y la magnesita.
En el caso de la calcinación de piedra caliza, se prefiere el horno rotatorio para tamaños de partículas de 60 mm o menos. Esto se debe a que proporciona un producto más uniforme a un ritmo mayor.
La cal viva producida es adecuada para aplicaciones como la siderurgia y la desulfuración de gases de combustión.
2. Producción de clínker de cemento
Los hornos rotatorios se utilizan casi exclusivamente en la producción de clínker de cemento.
El proceso consiste en calentar una mezcla de materias primas a alta temperatura. Esto hace que se fundan parcialmente y se conviertan en el material granular conocido como clínker.
Este proceso consume mucha energía. Supone hasta el 50% de los costes totales de producción.
Las innovaciones en la tecnología de los hornos rotatorios han tenido como objetivo mejorar la eficiencia térmica y reducir el consumo de energía. Algunos ejemplos son el uso del carbón como fuente de energía y el desarrollo de hornos con intercambiadores de calor.
3. Tostación por reducción
La tostación por reducción en un horno rotatorio consiste en eliminar el oxígeno de un componente de un mineral utilizando un reductor como el monóxido de carbono.
El horno rotatorio actúa como un horno de reducción. Puede utilizar una amplia gama de portadores de carbono.
La carga (mineral y reductor) se desplaza por el horno a contracorriente de los gases calientes. Esto facilita las reacciones que reducen el mineral y regeneran el monóxido de carbono.
4. Hornos de precalcinación por vía seca
Los avances significativos en la tecnología de los hornos rotatorios han llevado al desarrollo de los hornos de precalcinación por vía seca.
En estos hornos, la etapa de descarbonatación de la caliza de la mezcla bruta, que consume mucha energía, se completa antes de que la alimentación entre en el horno rotatorio.
Este proceso de precalcinación ofrece ventajas como un alto rendimiento del horno a partir de un horno rotatorio relativamente corto y de pequeño diámetro. Ha sido la opción preferida desde la década de 1980.
En resumen, el proceso de calcinación rotativa es una tecnología versátil y fundamental en diversas industrias. Facilita tratamientos térmicos esenciales para la producción de materiales como cemento, cal y minerales procesados.
El proceso evoluciona continuamente para mejorar la eficiencia y reducir el impacto medioambiental.
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