Industrieöfen
Industrieöfen ONEJOON Drehrohrofen

Drehrohrtechnik für jede Herausforderung

Drehrohrofen

Kontinuierliche- und diskontinuierliche High-Tech-Lösung mit einfacher Bedienung für eine Vielzahl von Anwendungen

Der Drehrohrofen von ONEJOON ist die optimale Lösung für Prozesse und Anwendungen, bei denen hohe Massedurchsätze homogen unter hohen Temperaturen wärmebehandelt werden sollen. 

Die robuste Bauweise des Drehrohrofens permittiert die Bearbeitung diverser Ausgangsstoffe bei einer Vielzahl von Atmosphären. So können sowohl pulvrige und stückige Ausgangsstoffe als auch Suspensionen gleichermaßen behandelt werden. Bei der Betriebsart wird der kontinuierliche (Konti-Betrieb) und der diskontinuierliche (Batch-Betrieb) Prozess differenziert. Je nach Anlagenauslegung können auch beide Betriebsarten in derselben Anlage abgebildet werden. Der Drehrohrofen ist hinsichtlich der einstellbaren Atmosphären unempfindlich, sodass Luft- und Schutzgasatmosphären wählbar sind. In Verbindung mit ONEJOONs patentiertem, gas- und staubdichten Dichtsystem können auch gesundheitsschädigende Stoffe und Atmosphären gefahren werden, da ein Atmosphärenaustausch zwischen dem Heiz-/Prozessraum und der Umwelt verhindert wird.  

Unser modularisiertes Ofenkonzept und die langjährige und facettenreiche Erfahrung in der Wärmebehandlung macht ONEJOON zu einem zuverlässigen Partner für die Entwicklung innovativer Prozesse. Als solcher explorieren wir im hauseigenen Test Center neue Wege der Prozessführung, stets in enger Kooperation mit unseren Kunden. Um Gesamtlösungen schnell zu implementieren, liefern wir integral Lösungen für die gesamte Prozesskette vom Drehrohrofen, über die Befüll- und Kühl- bis hin zur Entleerungstechnik. Aufgrund unseres breiten Produktportfolios können Kunden auch Prozesse realisieren, die mehrere und verschiedenartige Öfen benötigen. 

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Christian Eckart Sales Manager Advanced Materials +49 551 820 830 - 715 rotary-kiln@onejoon.de
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Dustin Meichsner Product Manager Rotary Kilns Powders & Advanced Materials +49 151 25 52 80 94 rotary-kiln@onejoon.de
Prozess

Prozesse des Drehrohrofens

Mit ONEJOON Drehrohröfen lassen sich unterschiedliche Prozesse abbilden.

Hierzu zählen z. B.: 

Diese Prozesse können sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich (Batch-Betrieb) gefahren werden.

Anlagentechnik

Der Drehrohrofen im Detail

Industrieofen zur Wärmebehandlung von Pulvern und Granulaten

Nummerierung Drehrohrofen 890x480
  • Onejoon Drehrohrofen Produkteintrag

    Ofenkopf mit modular gestalteten Verbindungen zur Integration verschiedener Produkteintragssysteme.

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

  • Onejoon Drehrohrofen Einlaufbereich

    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 selektiert.

  • Onejoon Drehrohrofen Drehrohr
    • 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.

  • Onejoon Drehrohrofen Heizung

    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.

  • Onejoon Drehrohrofen Ofenkoerper

    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.

  • Onejoon Drehrohrofen Kuehlzone

    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.

  • Onejoon Drehrohrofen Grundrahmen

    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.

  • Onejoon Drehrohrofen Antrieb

    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.

  • Onejoon Drehrohrofen Auslauf

    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.

Technische Daten*

DrehrohrmaterialEdelstahl, Inconel,  Schleuderguss, kohlenstoffbasiert, Quarzglas
Drehrohrdurchmesser300 - 1.800 mm
Beheizte Drehrohrlänge2.000 - 16.000 mm
Arbeitstemperaturbis ca. 2000°C
Mögliche OfenatmosphärenStickstoff, Wasserstoff, Luft, andere Gasgemische, z. B. Pyrolsegas
Durchsätzebis zu 3.000 kg/h
Art der Beheizungindirekt, gas- oder elektrisch beheizt, alternativ auch über Wärmerückgewinnung
Prozessführungkontinuierlich, diskontinuierlich (Batch-Betrieb) oder Kombination
Sonstigesgas- und staubdicht, direkt nachgeschaltete Kühlung
* andere Abmessungen, Materialien und diverses Zubehör auf Anfrage
Anlagenbeschreibung

So funktioniert der Drehrohrofen

Robustes Design mit High-Tech-Finesse

Der vermeintlich robusten und einfachen Bauweise des Drehrohrofens steht die Komplexität der chemischen und stofflichen Vorgänge gegenüber, welche im inneren des Ofens ablaufen. Dementsprechend vielfältig sind die Einflussfaktoren, die bei der Prozessauslegung beachtet werden müssen. Als direkte Folge gibt es eine Vielzahl an Drehrohrofen-Varianten und unzählige optionale oder notwendige Applikationen, die den Prozess komplementieren. Im Folgenden soll daher der Produktweg durch den Drehrohrofen allgemeingültig skizziert werden, um ein initiales Verständnis über potenzielle Herausforderungen zu generieren. 

Materialzufuhr

Vor der eigentlichen Wärmebehandlung muss das Edukt dem Ofen zugeführt werden. Komplexität und Anzahl der hierfür notwendigen Fördertechnik, Sensortechnik und weiterer Apparaturen hängen stark von den Materialeigenschaften, der Betriebsart des Ofens und den Bedingungen am Einsatzort ab. So kann die Befüllung zu diskreten Zeitpunkten (Batch-Betrieb) oder kontinuierlich (Konti-Betrieb) erfolgen. Außerdem bestimmen Materialeigenschaften wie Transportfähigkeit oder Reaktivität, welche Applikationen anwendbar sind. Auch die Gegebenheiten am Betriebsort wie Platzverhältnisse, Materialbereitstellung und Störfaktoren spielen eine entscheidende Rolle. Häufig wird die Materialzufuhr mittels Eintragsförderschnecke in Kombination mit einem Dosiersystem sowie einer Möglichkeit zum Einstellen der gewünschten Prozessatmosphäre realisiert. 

Prozessraum

Der Ofenkopf fungiert als Systemgrenze zum Prozessraum und verfügt über Verbindungspunkte für eine Vielzahl von Apparaten zur Prozessüberwachung und –steuerung. Hierzu zählen zum Beispiel Thermoelemente, Optiken und Prozessgasleitungen. Um einen potenziell sicherheitskritischen Atmosphärenaustausch zwischen Prozess- bzw. Heizraum und der Umwelt zu verhindern, kommen Dichtungen zum Einsatz. Auch deren Komplexität ist stark abhängig vom Anwendungsfall. Für Prozesse mit hohen Anforderungen hinsichtlich der Atmosphärentrennung nutzt ONEJOON ein eigens entwickeltes und patentiertes staub- und gasdichtes Mehrkammer-System, welches bei Über- und Unterdruck verlässlich abdichtet. Somit ist sowohl der Einsatz von Schutzgasatmosphären wie N2, H2 oder O2 als auch die Wärmbehandlung gesundheitsschädlicher Inputmaterialien möglich. 

Wärmebehandlungsprozess im Drehrohr

Der eigentliche Wärmebehandlungsprozess findet im Drehrohr (Prozessraum) statt. Hier wird das Material entsprechend zu bestimmenden Kennlinien für eine definierte Verweilzeit wärmebehandelt. Bei Batch-Prozessen wird das Drehrohr in diskreten Abständen befüllt und fährt dann die Temperaturprofile bei entsprechender Drehzahl des Rohres ab. Bei kontinuierlichem Betrieb kann der Massedurchsatz durch mehrere Faktoren eingestellt werden. Dazu gehören neben der Länge und dem Durchmesser der Trommel, die Drehzahl, der Neigungswinkel und potenzielle Inneneinbauten. Beide Betriebsarten können je nach Rohrwerkstoff und Beheizungsart bei Temperaturen bis 1.200°C gefahren werden. In Sonderfällen sind auch Temperaturen bis 2.000°C möglich. Je nach Prozess wird die Prozessgasführung - relativ zum Materialfluss - gleichgerichtet (Gleichstrom) oder reziprok (Gegenstrom) ausgeführt. Die Beheizung des Ofens erfolgt bei hochwertigen Werkstoffen indirekt und kann wahlweise elektrisch, über ein Brennersystem oder mit einer vorgeschalteten Brennkammer erfolgen. Eine hinter den Heizelementen befindliche Isolation ermöglicht einen idealen Wärmeübergang auf das Rohr bei minimalen Wärmeemissionen an die Umgebung.  

Die charakteristische Rotationsbewegung des Drehrohrs wird über einen E-Motor mit Kettenantrieb realisiert. Gelagert wird das Drehrohr über einen Laufring, welcher auf dem Umfang des Rohrs montiert ist und auf Laufrollen abrollt. Die Laufrollen wiederrum sind über entsprechende Lager auf dem Ofenrahmen befestigt. Der Rahmen besteht aus einem stabilen Stahlgerüst, wodurch das System die nötige Steifigkeit erlangt. 

Kühlung

Im Anschluss an den beheizten Bereich des Ofens kann eine indirekte Kühlung des Materials erfolgen. Die Kühlzone besteht wahlweise aus einem Kühlrohr oder anderweitiger, gekühlter Fördertechnik wie z. B. einer wassergekühlten Vibrationsrinne. Bei ersterer Variante wird das Kühlrohr permanent über ein offenes System, mit einem das Rohr umströmenden Medium, gekühlt. In der industriellen Praxis wird als Kühlmedium Wasser oder Luft eingesetzt. Die Dimensionierung der Kühlzone richtet sich primär nach der Zieltemperatur des Materials, dem Massedurchsatz und der spezifischen Wärmekapazität des Produkts. 

Produktausschleusung

Austragsseitig werden erneut ein Ofenkopf und eine Dichtung als Systemgrenze zur Umwelt eingesetzt. Der Ofenkopf besitzt einen Produktausfallschacht, über den das wärmebehandelte Produkt aus dem Ofen ausgeschleust wird. Je nach Prozessanforderungen kann der Produktausfallschacht um weitere Apparate zur Atmosphärentrennung und Weiterverarbeitung ergänzt werden. 

Wie dargestellt, steht der vermeintlich einfachen Bauweise des Drehrohrs ein komplexes Prozesshandling gegenüber, welches die Produktqualität und den erzielbaren Massedurchsatz signifikant beeinflusst. Daher sind die Apparaturen, die den Drehrohrofen ergänzen, erfolgskritisch für eine hohe Produktqualität und einen komfortablen Betrieb der Anlage. So besteht z. B. die Möglichkeit, die Ofenköpfe und das Dichtsystem fahrbar auszuführen, womit sich - im Vergleich zu einem fest montierten System - eine Zeitersparnis von 25-30 % bei Wartungsarbeiten ergibt. Weitere Applikationen ermöglichen beispielsweise die Temperaturmessung am Produkt oder eine Reinigung des Prozessraums.   

Hauben und Schutzeinrichtungen

Müssen für einen Prozess besonders strenge Grenzwerte (z. B. hohe OEB-Level) für die Kontamination bzw. für stoffliche Emissionen des Prozess- oder Heizraums eingehalten werden, kann komplementär zur Dichtung ein geschlossenes Absaugsystem außerhalb des Ofens eingesetzt werden. Hiermit wird die Sicherheit der Anlage auch bei einem potenziellen Störfall gewahrt.

Technische Highlights

ONEJOON Drehrohröfen bieten Ihnen eine Reihe von Vorteilen: 

  • Ein-Kammer- oder Mehrkammer-Dichtsystem
  • technisch gas- und staubdicht
  • Beheizung elektrisch, brennerbeheizt oder über Heißgas (Brennkammer)
  • zeitoptimiertes Wartungs- und Reinigungskonzept
  • Temperaturmessung direkt am Produkt
  • variable Prozessgas Ab- und Zufuhr im inneren des Ofens
  • Betrieb mit brennbaren und nicht brennbaren Gasen
  • direkte oder nachgeschaltete Produktkühlung 
  • metallfreies Produkthandling im Ofen und der Peripherie
  • modularer Aufbau für flexible Anpassung an unterschiedlichste Anforderungen und Materialien

Testdrehrohrofen

Unser Test Center verfügt über einen gasdichten Testdrehrohrofen, der mit einer beheizten Länge von 3.000 mm, einem Durchmesser von 300 mm und einer maximalen Ofentemperatur von 1.100 °C eine Vielzahl an Versuchsmöglichkeiten für Kurz- und Langzeitversuche unter produktionsähnlichen Bedingungen bietet. Ein Upscaling vom Labormaßstab auf Produktionsmaßstab ist somit auch möglich.

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Test Center Rotary Kiln T890x480 Testdrehrohrofen
Leistungen

Unsere Leistungen

Beratung, Service, Ofenbau und vieles mehr.
Weil jeder Kunde spezielle Anforderungen hat.

Gemeinsam mit unseren Kunden entwickeln wir neue Ofenkonzepte und bilden diese anschließend in einem ersten Engineering-Auftrag ab. Insbesondere bei Neuentwicklungen bietet diese Herangehensweise im Zusammenhang mit weiterführenden Tests und Simulationen die Möglichkeit der Risikominimierung und Zeitersparnis bei langfristigeren Entscheidungsphasen.

Unsere Ingenieure und Verfahrenstechniker sind in der Lage, Lösungen für reine Ofenkonzepte, als auch für Turn Key Projekte, zu erarbeiten. Auch die Modifikation und die Optimierung bestehender Anlagen übernehmen wir gerne für Sie. Der jeweilige Umfang und der Detailierungsgrad sind jeweils projektspezifisch abzustimmen.

Gemeinsam mit Ihnen erarbeiten wir die optimale Lösung für Ihre Aufgabe.

  • CFD-Simulationen und Versuche in unserem Test Center
  • Engineering
  • Festlegen des Lieferumfangs
  • Auslegung der Anlagengröße auf Basis Ihrer Spezifikationen
  • Konfiguration der Anlage aus standardisierten Komponenten,
    Ihre speziellen Anforderungen jenseits unserer Standards setzen wir gerne um
  • Vorstellen des Anlagenkonzepts
  • Erstellen des Angebots
  • Design, Herstellung und Test der Anlage in unserem Werk
  • Versand, Montage, Inbetriebnahme und Abnahme der Anlage an Ihrem Standort weltweit
  • Erstellen der Anlagendokumentation und der CE-Konformitätserklärung
  • Produktionsbegleitung
  • Serviceleistungen: Anlagenwartung, Ersatzteile, Reparaturen, Messungen
  • Netzwerk zu angrenzenden Prozessen

Wir freuen uns auf Ihre Anfrage, kontaktieren Sie uns noch heute!

3 14 Leistungen Produktinformationsblatt 630x695
Referenzen

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Zufriedene Kunden. Der beste Beweis für erfolgreiche Zusammenarbeit.

Ofenanlagen zum Kalzinieren von unterschiedlichen Produkten

Daten & Fakten

  • Kunde: deutsches Unternehmen aus der Chemie-Industrie
  • Produkt: Pulver für chemische Anwendung
  • Anlage: Calzinierer mit nachgeschalteter Kühlung
  • Baujahr: 2016
  • Lieferumfang: 3 Drehrohröfen inkl. Befüllung, Entleerung und nachgeschalteter Kühlung
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Christian Eckart
Sales Manager
+49 551 820 830 - 715
rotary-kiln@onejoon.de
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