A estrutura do núcleo dun forno rotativo de cal consiste nunha longa carcasa cilíndrica do forno cunha lixeira inclinación. Feita de aceiro de alta-calidade, a carcasa do forno está revestida de materiais refractarios-resistentes ás altas temperaturas na súa parede interior, apoiada por conxuntos de rodas e impulsada para xirar lentamente por un sistema de transmisión (cunha velocidade de rotación típica de 1 a 4 r/min). O sistema completo adoita estar equipado con equipos auxiliares que inclúen un prequentador, refrixerador, queimador e colector de po, formando un proceso de calcinación continuo integrado.
O seu principio de funcionamento segue a lóxica central do intercambio de calor en contracorrente e a calcinación en gradiente. O proceso pódese dividir en tres etapas fundamentais:
1.Fase de alimentación e prequecemento
A materia prima de pedra caliza entra no prequentador a través do dispositivo de alimentación e móvese lentamente cara ao extremo inferior (campo do forno) baixo a gravidade mentres o forno xira. Mentres tanto, os gases de combustión de alta-temperatura xerados pola combustión do combustible (carbón pulverizado, gas natural, etc.) inxectado dende o queimador da campana do forno flúe axialmente ao longo do forno desde a campá ata a cola do forno. Durante este fluxo, prodúcese un intercambio de calor preliminar entre o gas de combustión e o material en movemento contra-, aumentando gradualmente a temperatura do material ata completar a evaporación da humidade e prepararse para o prequecemento e a descomposición do carbonato.
2.Fase de calcinación e descomposición
A medida que o material entra na zona de alta-temperatura no medio do forno (temperatura de ata 1200–1400 °C), entra totalmente en contacto co gas de combustión de alta-temperatura mentres rola continuamente coa rotación do forno. A pedra caliza (CaCO₃) sofre unha intensa descomposición para producir cal viva (CaO) e dióxido de carbono (CO₂). A rotación continua garante un quecemento uniforme, evitando eficazmente a sub-calcinación ou a sobre-calcinación local-este é o principal motivo da calidade do produto estable nos fornos rotativos.
3.Fase de refrixeración e descarga
A cal viva calcinada segue movéndose cara á campá do forno e entra no frigorífico correspondente, onde intercambia calor co aire insuflado-en frío. A cal viva arrefríase a temperatura ambiente e descárgase, mentres que o aire frío, despois de absorber calor, convértese en aire quente; parte dela pódese reutilizar como combustión-que soporta o aire de volta á campá do forno para recuperar a calor. Finalmente, os gases de combustión a altas-temperaturas son descargados da cola do forno, tratados con eliminación de po, desulfuración e desnitrificación para cumprir as normas ambientais antes da emisión.
