O processo de calcinação rotativa envolve a utilização de um forno rotativo. Este é um forno cilíndrico e rotativo utilizado para processos de tratamento térmico. Estes processos incluem a calcinação, a sinterização, a pirólise e a cozedura.
O forno rotativo funciona através da rotação do material num tambor rotativo aquecido. Este tambor pode ser aquecido diretamente (dentro da câmara do forno) ou indiretamente (a partir do exterior). O método de aquecimento depende dos requisitos específicos da aplicação.
A temperatura e o tempo de retenção são pré-determinados. Esta é baseada em análises químicas e térmicas. O objetivo é assegurar que o material é processado de forma homogénea e de acordo com as especificações desejadas.
1. Processo de calcinação
A calcinação é um processo de tratamento térmico. Neste processo, um material é aquecido a uma temperatura elevada para provocar a dissociação ou separação química.
Este processo é normalmente utilizado na criação de materiais inorgânicos. Exemplos incluem calcário, dolomita e magnesita.
No caso da calcinação de calcário, o forno rotativo é preferido para tamanhos de partículas de 60 mm ou menos. Isto deve-se ao facto de fornecer um produto mais uniforme a uma taxa mais elevada.
A cal viva produzida é adequada para aplicações como a produção de aço e a dessulfuração de gases de combustão.
2. Produção de clínquer de cimento
Os fornos rotativos são quase exclusivamente utilizados na produção de clínquer de cimento.
O processo envolve o aquecimento de uma mistura de matérias-primas a uma temperatura elevada. Isto faz com que estas se fundam parcialmente e se transformem no material granular conhecido como clínquer.
Este processo é intensivo em energia. É responsável por até 50% dos custos totais de produção.
As inovações na tecnologia dos fornos rotativos têm como objetivo melhorar a eficiência térmica e reduzir o consumo de energia. Entre os exemplos contam-se a utilização do carvão como fonte de energia e o desenvolvimento de fornos com permutadores de calor.
3. Ustulação de redução
A ustulação de redução num forno rotativo envolve a remoção de oxigénio de um componente de um minério utilizando um redutor como o monóxido de carbono.
O forno rotativo actua como um forno de redução. É capaz de utilizar uma vasta gama de suportes de carbono.
A carga (minério e redutor) move-se através do forno em contracorrente com os gases quentes. Isto facilita as reacções que reduzem o minério e regeneram o monóxido de carbono.
4. Fornos de processo seco pré-calcinador
Avanços significativos na tecnologia de fornos rotativos levaram ao desenvolvimento de fornos de processo seco pré-calcinador.
Nestes fornos, a fase de descarbonatação do calcário na mistura crua, que consome energia, é concluída antes de a alimentação entrar no forno rotativo.
Este processo de pré-calcinação oferece vantagens como a elevada produção do forno a partir de um forno rotativo relativamente curto e de pequeno diâmetro. Tem sido a escolha preferida desde a década de 1980.
Em resumo, o processo de calcinação rotativa é uma tecnologia versátil e crítica em várias indústrias. Facilita os tratamentos térmicos que são essenciais para a produção de materiais como o cimento, a cal e os minerais processados.
O processo está em constante evolução para aumentar a eficiência e reduzir o impacto ambiental.
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