Drehrohrofen Die Entwicklung von Drehrohröfen macht Fortschritte

Zur Hochtemperaturverarbeitung von Pulvern sind Drehrohröfen unübertroffen. Weiterentwickelte Bauformen ermöglichen komplexe Prozesse, wie axaiales Mischen.

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Bei der Hochtemperaturverarbeitung von Pulvermaterialien haben sich Drehrohröfen als bewährte Methode erwiesen. Verglichen mit anderer Hochtemperaturausrüstung für kontinuierliche Prozesse in der Verfahrenstechnik bieten sie von Natur aus deutliche Vorteile bezüglich Durchsatz und Energieeffizienz. Für Materialien wie Carbide und nichtoxidische Keramikwerkstoffe sind einfache Drehrohrausführungen durchaus geeignet.

In anderen Fällen erfordern die Reaktionsbedingungen oder strikte Verweilzeitvorgaben bei bestimmten Temperaturen möglicherweise weiterentwickelte Bauformen. Ein Beispiel dafür sind gewellte Förderlamellen für Drehrohröfen. Normalerweise ist axiales Mischen in einem Drehrohrofen unerwünscht. Exotherme Reaktionen, Chargenverfahren mit nahezu stöchiometrischer Gas-Feststoff-Reaktion und Gemische mit Zugabe eines reaktiven Feststoffs sind jedoch Beispiele dafür, wie axiales Mischen die Prozessumgebung in einem Drehrohrofen verbessern kann.

Mehrere Gase in einem Rohr

Eine weitere einzigartige Ausführung eines Drehrohrofens umfasst die fortschrittliche Steuerung mehrerer Gasumgebungen in einem einzigen Rohr. Dies ist von Vorteil, da der Bedarf des Betriebs mehrerer Einheiten entfällt und die Vorgaben vereinheitlicht werden können. In einer derartigen Konstruktion werden die Gasumgebungen zum Teil durch flüchtige Bestandteile aus dem Produkt erzeugt, z. B. durch Wasser, VOCs (Volatile Organic Compounds = flüchtige organische Verbindungen) oder Metalldämpfe.

Harpers Expertise im Hochskalieren von technischen Prozessen ermöglicht Drehrohröfen, die Massenströme von wenigen Kilogramm bis zu tausenden von Kilogramm pro Stunde verarbeiten können.

Harper hat eine innovative Ofenanlage mit doppelter Funktionalität entwickelt, die sowohl Drehrohr- als auch Bandtransportfähigkeit bietet. Sie ist ideal geeignet für eine Vielzahl von Kohlenstoffwerkstoffen, technischen Keramikwerkstoffen, Metallpulvern und anderen modernen Werkstoffen – sowohl für Forschungs- und Entwicklungszwecke als auch zur Bearbeitung im Produktionsmaßstab.

Diese multifunktionelle Wärmebehandlungsanlage wurde so konzipiert, dass sie sich unter Verwendung einer einzigen thermischen Plattform von einem Drehrohrofen in einen Gitterbandofen umwandeln lässt. Die einfache Wärmebehandlungsanlage ist zweischalig ausgeführt, so dass sich die obere Ofenhälfte öffnen lässt und das Ofeninnere zugänglich ist. Der Drehrohrofen umfasst ein komplett abgedichtetes Drehrohrsystem und ein eingeschlossenes System zur Sammlung des Austragsmaterials, so dass die atmosphärische Integrität erhalten bleibt.

Die Prozesskapazität wird durch Einstellung des Neigungswinkels der Anlage sowie durch die Drehgeschwindigkeit des Rohrs und der Dosierschnecke der Anlage gesteuert. Das Drehrohr lässt sich aus der Anlage ausbauen, so dass stattdessen im selben thermischen Ofenabschnitt ein Gitterband installiert werden kann.

Die Ofenanlage ist gasdicht ausgelegt und kann mit unterschiedlichen Gasatmosphären betrieben werden, darunter reaktive und korrosive Gase. Die in Abbildung 1 gezeigte Anlage ist für den Temperaturbereich von ca. 1000 °C mit thermischen Prozesszyklusvariationen von 30 Minuten bis zu 10 Stunden ausgelegt. Weitere kundenspezifische Anpassung an die Vorgaben unterschiedlicher Prozessregimes ist ebenfalls möglich.

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