Chauffage à la calcination au dioxyde de titane TiO2

Dioxyde de titane TiO2 four rotatif de calcination

1. Introduction du produit Four rotatif de calcination

Le four rotatif de calcination du dioxyde de titane est l'équipement thermique essentiel utilisé dans les procédés au sulfate et au chlorure de production de dioxyde de titane. Il est spécifiquement conçu pour le traitement à haute température des gâteaux de filtration d'acide métatitanique hydrolysé afin de réaliser les processus de déshydratation, de désulfuration et de transformation de phase cristalline (d'anatase à rutile), produisant ainsi des pigments de dioxyde de titane de haute pureté.

2. Application Four rotatif de calcination

1. Production de dioxyde de titane (qualité pigmentaire)
Plus de 90 % du  de qualité pigmentaire mondial est produit par calcination en four rotatif (procédé au sulfate). Il sert de pigment blanc et d'opacifiant de premier choix pour :

• Revêtements et peintures : Offrant un pouvoir couvrant élevé et une résistance aux intempéries pour les revêtements architecturaux et automobiles.
• Plastiques et polymères : Prévenant le jaunissement et améliorant l'opacité dans les PVC, PE et plastiques techniques spécialisés.
• Encres, papier et caoutchouc : Utilisé pour l'impression à haute brillance, le papier blanchi de première qualité et les composés de caoutchouc durables.

2. Matériaux fonctionnels avancés
La calcination de précision permet la production de variantes spécialisées :

• Cosmétiques et soins personnels : Offrant des propriétés non toxiques et une protection UV élevée pour les écrans solaires et les fonds de teint.
• Consommables industriels : Servant de composant essentiel dans les enrobages d'électrodes de soudage pour stabiliser l'arc et améliorer la fluidité du laitier.
• Céramiques spéciales : Utilisé comme matière première pour les céramiques imprimées en 3D et les photocatalyseurs haute performance pour la purification de l'air et de l'eau.

3. Secteur des nouvelles énergies
Dans le domaine des énergies renouvelables, la pureté et la distribution granulométrique du  sont vitales :

• Cellules solaires à pérovskite : Le  calciné agit comme couche de transport d'électrons (ETL). Sa pureté cristalline et sa constance de phase (spécifiquement le rapport rutile/anatase) ont un impact direct sur l'efficacité de conversion photoélectrique et la stabilité à long terme de la cellule.

4. Industrie de la céramique et du verre
La calcination assure l'élimination des impuretés et la stabilisation des phases cristallines requises pour :

•  Émaux haute blancheur : Offrant une finition blanche brillante pour la robinetterie sanitaire et la porcelaine domestique.
• Revêtements émaillés : Utilisé dans le frittage pour les appareils électroménagers et les réacteurs industriels pour assurer une résistance aux acides et aux alcalis.
• Verre optique : Servant d'additif pour ajuster l'indice de réfraction et les propriétés de dispersion des lentilles de précision.

3. Principe de fonctionnement Four rotatif de calcination

• Transport et culbutage du matériau : Le gâteau de filtration d'acide métatitanique humide entre par la queue du four. Lorsque le cylindre tourne, des ailettes de levage internes (lifters) soulèvent et font tomber le matériau à plusieurs reprises dans le flux de gaz chauds, assurant une exposition maximale de la surface et un échange thermique uniforme.
• Contrôle précis du gradient de température :
  • Zone de séchage (200–400 °C) : Élimination de l'humidité libre et d'une partie de l'eau chimiquement liée.
  • Zone de désulfuration (400–600 °C) : Décomposition des impuretés sulfatées résiduelles, libérant du gaz  pour assurer la pureté chimique.
  • Zone de transformation de phase (600–800 °C) : Transition critique où l'anatase se convertit en rutile. Cette étape détermine les propriétés optiques et la résistance aux intempéries UV du produit final.
  • Zone de frittage (800–1 000 °C) : Les particules subissent une croissance et un frittage contrôlés pour former des cristaux de rutile denses à indice de réfraction élevé.
• Échange thermique à contre-courant : L'énergie thermique propre (860–1 000 °C) provenant de la chambre de combustion est injectée par la tête du four. Se déplaçant dans la direction opposée au matériau, ce flux à contre-courant crée un transfert de chaleur par convection à haute efficacité, maximisant l'utilisation thermique.
• Gestion des gaz d'échappement : Les gaz d'échappement de calcination traversent des dépoussiéreurs électrostatiques (ESP) et des chaudières de récupération de chaleur fatale (WHR) pour récupérer l'énergie et éliminer la poussière avant le rejet, réalisant une synergie entre les économies d'énergie et la conformité environnementale.

4. Avantages Four rotatif de calcination

• Débit continu élevé : Permet une production ininterrompue 24h/24 et 7j/7. Une seule ligne de production peut atteindre une capacité quotidienne de 610 tonnes, dépassant largement les capacités des fours à cuve fixe ou des systèmes à lit fluidisé.
• Structure cristalline contrôlable : Grâce à un profilage précis de la température et à une régulation du temps de séjour, le système produit de manière constante du TiO2 rutile de haute pureté, satisfaisant aux normes rigoureuses des revêtements haut de gamme et des matériaux photovoltaïques.
• Adaptabilité supérieure de l'alimentation : Le système peut traiter des matières premières avec des teneurs en humidité et des granulométries variables, montrant une grande tolérance aux fluctuations de la teneur en minerai et aux compositions complexes des matières premières.
• Automatisation complète du processus : Intégré à un système de contrôle distribué (DCS), le four ajuste automatiquement la vitesse de rotation, les débits d'alimentation, les rapports de combustible et l'atmosphère interne, minimisant l'intervention manuelle et améliorant la stabilité opérationnelle.

5. Spécifications techniques

6. Nos solutions