ロータリーキルン電気炉の主要部品とは？精密熱処理に不可欠な部品

ロータリーキルン電気炉は、回転と制御された加熱による材料の連続加工用に設計された特殊な工業用加熱システムです。その主要な構成要素は、効率的な熱伝達、材料の移動、温度調節を保証するために連携します。主な構成要素には、回転バレル（シェル）、耐火物ライニング、支持システム（タイヤ／ローラー）、駆動機構、加熱システム、および多くの場合、雰囲気制御や冷却のための補助システムが含まれる。これらのコンポーネントにより、均一な加熱、正確な温度管理、制御された材料フローが可能になり、冶金からセラミックまで幅広い産業における脱炭酸、還元、熱処理などのプロセスに不可欠です。

キーポイントの説明

回転バレル（シェル）
- 円筒形の金属製シェルは(ロータリーキルン電気炉)[/topic/rotary-kiln-electric-furnace]の主構造を形成し、熱応力に耐えるよう一般に高級鋼で作られる。
- 回転と組み合わせたわずかな傾斜（3～5°）により、原料の供給端から排出端への段階的な移動が容易になる
- 長さと直径の比率は用途によって異なり、バレルが長いほど熱処理の滞留時間が長くなります。
耐火物ライニング
- インナーシェルを覆う耐熱セラミック材料が、極端な温度から金属部品を保護
- 断熱材として機能し、熱損失を減らしてエネルギー効率を向上させる
- 一般的な材料は、使用温度に応じてアルミナ、耐火粘土、炭化ケイ素など（最高1500℃）。
サポートと回転システム
- サポートタイヤ＆ローラー :シェルに取り付けられた大きなスチールリングが支持ローラーの上で回転し、キルンの重量を分散する。
- 駆動ギア :精密歯車装置（多くの場合、可変速度制御付き）により、スムーズで安定した回転を実現（通常0.5～5 RPM）
- スラストローラーにより、バレルの熱膨張を許容しながら軸方向の動きを防止
加熱システム
- 電気加熱要素（抵抗コイル、炭化ケイ素ロッド、またはMoSi₂要素）をバレルの周囲に外付け
- 複数の加熱ゾーンにより、バレルの長さに沿った正確な温度プロファイリングが可能
- 熱電対と制御システムにより、±5℃の温度均一性を維持
補助コンポーネント
- 大気システム :保護/反応環境を作るためのガス注入口（窒素、アルゴン、水素）
- シーリングシステム :材料の流れを許容しながら、供給／排出ポイントにおける雰囲気の完全性を維持する。
- 冷却セクション :製品急冷のための排出端の水冷/空冷ゾーン（オプション
- 集塵 :オフガス物質からの微粒子を捕捉するために統合されることが多い
制御システム
- 最新の炉はPLCベースの制御装置を備えています：
  - 回転速度 (材料流量)
  - ゾーン温度（加熱プロファイル）
  - 雰囲気組成
  - 安全インターロック（過熱、停電）

回転速度と傾斜角度の相互作用によって、材料の滞留時間がどのように決定されるかを考えたことがありますか。この正確な制御により、触媒再生からリチウム電池材料製造まで、幅広い応用が可能になります。

総括表

コンポーネント	機能	主な機能
回転バレル（シェル）	材料輸送のための主要構造	高級スチール、3～5°傾斜、長さ対直径比可変
耐火物ライニング	シェル保護、断熱	アルミナ/ファイヤークレイ/炭化ケイ素、1500℃まで耐える
サポートと回転	重量を分散し、回転を可能にする	タイヤ/ローラー、スラストローラー、可変速ドライブ（0.5～5 RPM）
加熱システム	制御された熱エネルギーを提供	マルチゾーン電気素子（SiC/MoSi₂）、±5℃均一性
補助コンポーネント	機能性の向上（雰囲気、冷却、シール）	ガスインレット、水冷/空冷、集塵システム
制御システム	すべての運転パラメーターを管理	PLC ベース、速度/温度/雰囲気を監視、安全インターロック