回转炉是一种具有旋转圆筒形炉体的热工设备，广泛应用于冶金、化工、建材、环保等多个工业领域，主要用于物料的焙烧、煅烧、干燥、还原、氧化等热处理过程。以下从工作原理、结构组成、分类、应用领域及特点等方面详细介绍：

一、工作原理

回转炉的核心工作原理是通过炉体的旋转和内部加热装置的协同作用，实现物料的均匀受热和处理。

炉体通常呈一定倾斜角度（一般 3°~5°），以低速旋转（转速通常为 0.5~5r/min）。

物料从炉体高端进入，随着炉体旋转，物料在重力和摩擦力作用下沿炉体轴向缓慢向低端移动，过程中与炉内的高温气体（或电加热元件）充分接触，完成加热、反应或物理状态改变（如干燥、熔融、分解等）。

加热方式主要有燃料燃烧加热（如煤气、天然气、煤粉等，热量通过火焰或烟气传递给物料）和电加热（通过电阻丝、硅碳棒等元件直接加热物料）。

二、结构组成

回转炉的结构通常包括以下关键部分：

炉体：由钢板卷制焊接而成的圆筒，内衬耐火材料（如耐火砖、耐火浇注料）以承受高温和减少热量损失，部分炉体还会根据需求设置抄板（提升物料的叶片），增强物料翻动和热交换效率。

支撑装置：包括托轮组和挡轮组，托轮支撑炉体重量并随炉体旋转，挡轮限制炉体轴向窜动。

传动装置：由电机、减速器、齿轮（或托轮摩擦传动）组成，驱动炉体按设定转速旋转。

加热装置：

燃料加热型：包括燃烧器、燃烧室、烟道、烟囱等，燃料在炉头或炉内燃烧产生高温烟气。

电加热型：炉体外部或内部安装电加热元件，通过辐射或传导加热物料。

进料与出料装置：进料口（通常为溜管或螺旋给料机）位于炉体高端，出料口位于低端，部分设备会配备密封装置以防止烟气泄漏或空气进入。

控制系统：通过温度传感器、转速调节器、进料量控制器等，实现炉内温度、转速、物料流量的精准控制。

三、分类

根据不同的分类标准，回转炉可分为多种类型：

按加热方式：

火焰加热回转炉（燃料型）：以煤、油、气为燃料，成本较低，适用于大规模工业生产（如冶金、水泥煅烧）。

电加热回转炉：加热均匀、温度控制精确，污染小，但能耗较高，适用于精密热处理（如实验室小型设备、特种材料加工）。

按用途：

冶金回转炉：用于金属矿石的焙烧（如赤铁矿还原、有色金属硫化矿焙烧脱硫）、金属氧化物还原（如海绵铁生产）。

化工回转炉：用于化工原料的煅烧（如纯碱煅烧）、催化剂制备、废料分解等。

建材回转炉：最典型的是水泥回转窑，用于水泥熟料的煅烧；此外还有石灰回转炉（煅烧石灰石生成生石灰）。

环保回转炉：用于危险废物（如医疗垃圾、工业废渣）的焚烧处理，通过高温分解有害物质，实现减量化和无害化。

按炉内气氛：

氧化气氛回转炉：炉内通入空气或氧气，用于物料的氧化反应（如焙烧硫化矿生成氧化物）。

还原气氛回转炉：通入氢气、一氧化碳等还原性气体，用于物料的还原反应（如金属氧化物还原为金属单质）。

惰性气氛回转炉：通入氮气、氩气等惰性气体，防止物料氧化，适用于易氧化材料的处理。

四、应用领域

冶金工业：

黑色金属：铁矿石的磁化焙烧、铁精矿的氧化球团焙烧。

有色金属：锌精矿焙烧脱硫、镍矿还原焙烧、铝土矿焙烧脱硅等。

建材工业：

水泥生产：水泥回转窑是核心设备，将生料（石灰石、粘土等）煅烧成熟料。

石灰生产：煅烧石灰石（CaCO₃）生成生石灰（CaO）。

化工行业：

纯碱（Na₂CO₃）煅烧、磷酸盐焙烧、催化剂载体焙烧等。

环保领域：

危险废物焚烧：处理医疗垃圾、废塑料、废油等，高温（800~1200℃）破坏有害物质。

垃圾衍生燃料（RDF）的热解气化。

其他领域：

农业：有机肥料的高温腐熟灭菌。

新材料：陶瓷粉体煅烧、稀土材料焙烧等。

五、主要特点

优点：

物料处理量大，适用于连续化工业生产。

炉内物料混合均匀，受热充分，产品质量稳定。

适应性强，可处理固体颗粒、粉末、块状等多种形态物料，且能适应不同温度（常温至 1800℃以上）和气氛要求。

缺点：

设备体积大，占地面积广，初期投资较高。

热效率较低（一般 30%~60%），能耗较高。

炉体和内衬易磨损，维护成本较高，尤其是处理高硬度或腐蚀性物料时。

六、典型设备示例

水泥回转窑：是水泥生产的 “心脏”，长径比通常为 15~30，炉体温度可达 1450℃，生料在窑内完成干燥、预热、分解、煅烧和冷却，最终生成水泥熟料。

冶金回转炉：如锌焙烧回转炉，炉内温度控制在 850~950℃，将锌精矿（ZnS）焙烧为氧化锌（ZnO），同时脱除硫元素（生成 SO₂用于制酸）。