Robust & vielseitig – der ONEJOON Drehrohrofen

Ofenkopf mit modular gestalteten Verbindungen zur Integration verschiedener Produkteintragssysteme.

Hier: Befüllung des Ofens über wassergekühlte Eintragsförderschecke. Häufige Alternativen sind Vibrationsförderer oder einfache Förderrinnen.

Der Einlaufbereich stellt die erste Systemgrenze zum Prozessraum dar und wird üblicherweise mit Ofenkopf und Dichtung ausgeführt. Um den zunehmend hohen Anforderungen an Dichtheit Rechnung zu tragen, setzt ONEJOON auf das eigens entwickelte, patentierte, technische gas- und staubdichte Dichtsystem.

Für eine komfortable Wartbarkeit wurden Lösungen entwickelt, um die Komponenten in diesem Bereich verfahrbar auszuführen. Des Weiteren werden hier Verbindungen für die Prozesssteuerung und Überwachung angebracht. Die benötigten Messgeräte und Instrumente sowie weitere “Peripherie” werden kundenspezifisch ausgewählt.

Temperatur: Standardlösungen für T ≤ 1200 °C und Sonderlösungen für T > 1200 °C

Material: Edelstahl, Inconel, Schleuderguss, Sondermaterialien (Quarzglas, kohlenstoffbasiert)

Das Drehrohr ist das Herz des Ofens. Da es die Funktion des Wärme- und Stofftransportes integriert, ist es häufig das einzige bewegliche Element des Ofens. Durch die robuste Bauweise können verschiedenartige Produkte mit abweichenden mechanischen und chemischen Eigenschaften verarbeitet werden. So werden Drehrohre für pulvrige Edukte, Festkörper und viskose Suspensionen eingesetzt.

Der vermeintlich einfachen Geometrie des Drehrohrs stehen in vielen Industrien hohe Anforderungen an Materialeigenschaften- und verhalten gegenüber. So müssen verschiedenste Phasenumwandlungen, chemische Reaktionen sowie Wärme- und Stofftransportvorgänge verlässlich durchgeführt werden, ohne die kritischen Materialwerte des Rohrs zu überschreiten oder ungewollte Reaktionen zwischen Rohr und Materialbett zu bewirken.

Um die Produktqualität bei maximaler Anlagensicherheit zu gewährleisten, setzt ONEJOON auf anwendungsbezogene und kundenspezifische Rohrmaterialen, -geometrien und Prozessparameter. So werden Neigungswinkel, Drehzahl, Rohreinbauten und Füllgrade kundenspezifisch ausgelegt.

Unsere ONEJOON-Drehrohröfen können auf Temperaturen bis 1.200°C ausgelegt werden. Bei Sonderanwendungen sind auch Temperaturen bis 2.000°C möglich. Die Beheizung wird entweder über elektrische Heizelemente, Gasbrenner oder eine vorgeschaltete Brennkammer realisiert.

ONEJOON setzt auf ein integratives System, um die Energieeffizienz der Gesamtanlage zu optimieren und trägt so den zunehmend strengeren Grenzwerten, Regularien und dem steigenden Umweltbewusstsein Rechnung. Dieses System umfasst die Auslegung, wo strömungstechnische und mechanische Simulation durchgeführt werden, aber auch den Betrieb, wo ONEJOON auf Wärmetauscher, Isolation und Sekundärbrennstoffe setzt.

Der beheizte Bereich des Drehrohrofens ist von einem Ofenkörper, dem außen liegenden Gehäuse sowie einer feuerfesten Auskleidung umschlossen. Ofenkörper und Gehäuse werden aus Stahl bzw. hitzebeständigen Blechen gefertigt. Die Feuerfestauskleidung besteht häufig aus einer hitzebeständigen Faserisolation, die Oberflächentemperaturen von unter 60 °C ermöglicht. Alternative Isolationswerkstoffe wie Vakuumformteile oder Steine können komplementär eingesetzt werden.

Je nach Wertschöpfungskette ist eine Kühlung des Produkts vor Übergabe zum nächsten Prozessschritt oder der Einlagerung notwendig. Prinzipiell können diverse Medien zur Kühlung verwendet werden. In der industriellen Praxis ist ein luft- oder wassergekühltes System die Regel. Denkbar ist auch die Kombination der beiden Medien. Dabei setzt ONEJOON je nach Anwendungsfall auf ein Kühlrohr oder andere gekühlte Fördersysteme, wie z. B. eine Schwingförderrinne.

Für maximale Stabilität ist der Ofen auf einem Grundrahmen montiert, der über diskret oder kontinuierlich einstellbare Hub- und Kippvorrichtungen in der Höhe und im Neigungswinkel verstellt werden kann. Auf Kundenwunsch kann dies auch automatisiert mittels eines Spindelhubsystems erfolgen.

Ein kontinuierlicher und störungsfreier Antrieb der Trommel ist aufgrund der hohen Temperaturen und den resultierenden Spannungen in der Trommel sicherheitskritisch. Bei besonders kritischen Prozessen setzt ONEJOON daher auf einen Haupt- und redundant ausgeführte Nebenantriebe. Der Hauptantrieb wird allgemein über einen Elektromotor mit Kettenzug realisiert.

Der Auslaufbereich ist, analog zum Einlaufbereich, die Systemgrenze zwischen Prozess-/Heizraum und der Umwelt. Der Produktausfallschacht ist eine zusätzliche Komponente, welche das wärmebehandelte Produkt aus dem Prozessraum ausschleust. Je nach Prozess kann dies über einfache Fördersysteme oder hochkomplexe Systeme samt Atmosphärenaustausch und Notaustrag für Produkte mit abweichender Produktqualität geschehen.