Un four rotatif, également appelé four rotatif, est un long tube utilisé comme réacteur à écoulement piston continu dans l’industrie minérale. La charge minérale est introduite dans la partie réacteur et est transportée le long du tube tandis que le tube tourne lentement autour de son axe central. Les matériaux sont mélangés ainsi que chauffés. Les conceptions originales ont été appliquées au traitement de calcination dans la production de ciment Portland et dans l’extraction du mercure des minerais. Ces réacteurs sont fréquemment utilisés pour la récupération de métaux précieux.
Un four rotatif typique est fabriqué à partir d’une seule feuille d’acier enveloppée dans un cylindre d’un diamètre d’environ 3 pi à 6 pi (0.9 m à 1.8 m) et d’une longueur d’environ 30 pi à 60 pi (9.1 m à 18.3 m) . Dans une configuration d’entraînement courante, le tube est enroulé sur des anneaux lisses en acier inoxydable qui reposent sur deux rouleaux rotatifs en acier inoxydable. Habituellement, il y a plusieurs zones de chaleur. La chaleur peut être appliquée via la décharge de gaz chaud du combustible, ou le combustible peut être tiré directement dans le tube. Le produit transformé est évacué après avoir été refroidi dans une section de refroidissement où la chaleur est récupérée et renvoyée dans l’air de combustion.
Des convoyeurs à vis ou de simples tiges filetées peuvent être utilisés dans une conception de four rotatif séparée dans laquelle plus de mélange est souhaité. Une autre configuration consiste en une conception réverbérante dans laquelle le matériau est secoué dans le tube. La conception du four rotatif est modifiée par un mécanisme d’inclinaison qui permet au métal liquide de s’écouler du réacteur. Cette conception est très utile dans l’extraction de métaux à partir de minerais ou de matériaux recyclés, tels que le cuivre, l’or et le mercure.
Le carburant est limité aux carburants à haute teneur en énergie, tels que le pétrole, le gaz ou le charbon fluidisé, car des températures élevées sont nécessaires. L’exigence de haute énergie pour faire fondre les métaux explique également l’utilisation du contact direct avec la flamme de combustion dans certaines conceptions. Les gaz de combustion sont généralement acheminés à contre-courant du flux de matière. Les contrôles incluent les taux d’alimentation, les zones de température et les vitesses de rotation. De nombreuses entreprises fournissent désormais des systèmes complets de conception standard ou conçus sur mesure pour les applications.
Une variante du four rotatif est un processus par lots qui consiste en un récipient rotatif qui est intitulé sur le côté. La chaleur est fournie par l’espace libre au-dessus du liquide. Lorsque le métal est fondu, le récipient est incliné et le métal est versé dans des moules. Il s’agit d’une conception courante pour le recyclage des canettes en aluminium, car les canettes sont principalement en aluminium et en matières organiques qui peuvent être brûlées pendant le processus de fusion.