Tlenek tytanu TiO2 Kalcynacja Piec obrotowa

Dwutlenek tytanu TiO2 piec obrotowy do kalcynacji

1. Wprowadzenie produktu Piec obrotowy do kalcynacji

Piec obrotowy do kalcynacji dwutlenku tytanu jest kluczowym urządzeniem inżynierii termicznej stosowanym zarówno w procesie siarczanowym, jak i chlorkowym produkcji dwutlenku tytanu. Jest on specjalnie zaprojektowany do wysokotemperaturowej obróbki uwodnionych filtrów kwasu metatytanowego w celu ukończenia procesów odwodnienia, odsiarczania i transformacji fazy krystalicznej (z anatazu do rutylu), ostatecznie produkując wysokiej czystości pigmenty dwutlenku tytanu.

2. Zastosowanie Piec obrotowy do kalcynacji

1. Produkcja dwutlenku tytanu (klasa pigmentowa)
Ponad 90% światowego dwutlenku tytanu klasy pigmentowej jest produkowane poprzez kalcynację w piecu obrotowym (proces siarczanowy). Służy on jako główny biały pigment i środek kryjący do:

• Powłoki i farby: Zapewniając wysoką "moc krycia" i odporność na warunki atmosferyczne dla powłok architektonicznych i samochodowych.
• Tworzywa sztuczne i polimery: Zapobieganie żółknięciu i zwiększanie krycia w PVC, PE i specjalistycznych tworzywach konstrukcyjnych.
• Tusze, papier i guma: Używany do druku o wysokiej jasności, wysokiej jakości papieru bielonego i trwałych mieszanek gumowych.

2. Zaawansowane materiały funkcjonalne
Precyzyjna kalcynacja umożliwia produkcję specjalistycznych wariantów dwutlenku tytanu:

•   Kosmetyki i higiena osobista: Zapewniając nietoksyczne, wysokie właściwości ochrony przed promieniowaniem UV dla kremów przeciwsłonecznych i podkładów.
•   Materiały eksploatacyjne przemysłowe: Służy jako kluczowy składnik powłok elektrod spawalniczych do stabilizacji łuku i poprawy płynności żużla.
•   Specjalistyczna ceramika: Używany jako surowiec do ceramiki drukowanej w 3D i wysokowydajnych fotokatalizatorów do oczyszczania powietrza i wody.

3. Sektor nowej energii
W dziedzinie energii odnawialnej kluczowa jest czystość i rozkład wielkości cząstek dwutlenku tytanu:

•   Ogniwa słoneczne perowskitowe: Kalcynowany dwutlenek tytanu działa jako warstwa transportująca elektrony (ETL). Jego czystość krystaliczna i spójność fazowa (szczególnie stosunek rutylu do anatazu) bezpośrednio wpływają na wydajność konwersji fotoelektrycznej i długoterminową stabilność ogniwa.

4. Przemysł ceramiczny i szklarski
Kalcynacja zapewnia usunięcie zanieczyszczeń i stabilizację faz krystalicznych wymaganych do:

•  Glazury o wysokiej bieli: Zapewniając lśniące białe wykończenie dla ceramiki sanitarnej i porcelany domowej.
•   Powłoki emaliowane: Używany we fritach do urządzeń domowych i reaktorów przemysłowych w celu zapewnienia odporności na kwasy i zasady.
•   Szkło optyczne: Służy jako dodatek do regulacji współczynnika załamania światła i właściwości dyspersyjnych precyzyjnych soczewek.

3. Zasada działania Piec obrotowy do kalcynacji

• Transport i obracanie materiału: Mokry filtr kwasu metatytanowego wchodzi od ogona pieca. W miarę obracania się cylindra, wewnętrzne podnośniki (liftery) wielokrotnie podnoszą i przesypują materiał przez strumień gorącego gazu, zapewniając maksymalne odsłonięcie powierzchni i równomierną wymianę ciepła.
• Precyzyjna kontrola gradientu temperatury:
  • Strefa suszenia (200–400°C): Usuwanie wilgoci swobodnej i części wody związanej chemicznie.
  • Strefa odsiarczania (400–600°C): Rozkład pozostałych zanieczyszczeń siarczanowych, uwalniając gaz SO2 w celu zapewnienia czystości chemicznej.
  • Strefa transformacji fazowej (600–800°C): Krytyczne przejście, w którym anataz przekształca się w rutyl. Ten etap określa właściwości optyczne produktu końcowego i odporność na promieniowanie UV.
  • Strefa spiekania (800–1000°C): Cząstki przechodzą kontrolowany wzrost i spiekanie, tworząc gęste kryształy rutylu o wysokim współczynniku załamania światła.
•   Wymiana ciepła przeciwprądowa: Czysta energia cieplna (860–1000°C) z komory spalania jest wtryskiwana od głowicy pieca. Przepływając w kierunku przeciwnym do materiału, ten przepływ przeciwprądowy tworzy wysokowydajne konwekcyjne przenoszenie ciepła, maksymalizując wykorzystanie termiczne.
• Zarządzanie gazami wylotowymi: Gazy spalinowe z kalcynacji przechodzą przez elektrofiltry (ESP) i kotły odzysku ciepła odpadowego (WHR) w celu odzyskania energii i usunięcia pyłu przed emisją, osiągając synergię między oszczędnością energii a zgodnością z przepisami środowiskowymi.

4. Zalety Piec obrotowy do kalcynacji

•   Ciągła wysoka przepustowość: Obsługuje produkcję 24/7 bez przerwy. Jedna linia produkcyjna może osiągnąć dzienną wydajność 610 ton, znacznie przewyższając możliwości pieców szybowych stacjonarnych lub systemów z fluidalnym złożem.
•   Kontrolowana struktura krystaliczna: Dzięki precyzyjnemu profilowaniu temperatury i regulacji czasu przebywania, system konsekwentnie produkuje rutyl TiO2 o wysokiej czystości, spełniając rygorystyczne standardy powłok premium i materiałów fotowoltaicznych.
•   Doskonała adaptacyjność paszy: System może przetwarzać surowce o różnej wilgotności i wielkości cząstek, wykazując wysoką tolerancję na wahania jakości rudy i złożone składniki paszy.
•   Pełna automatyzacja procesu: Zintegrowany z systemem DCS (Distributed Control System), piec automatycznie dostosowuje prędkość obrotową, szybkość podawania, stosunek paliwa i atmosferę wewnętrzną, minimalizując interwencję ręczną i zwiększając stabilność operacyjną.

5. Specyfikacje techniczne

6. Nasze rozwiązania