يُعدّ الفرن الدوار من المعدات الرئيسية المستخدمة عادةً في تحميص المعادن في الصناعات المعدنية. تؤثر معايير تشغيله بشكل كبير على استقرار عملية الإنتاج، وجودة المنتج، واستهلاك الطاقة. تُحدد سرعة الدوران، وهي معيار تحكم أساسي، حركة المواد داخل الفرن، وزمن التفاعل، وكفاءة نقل الكتلة والحرارة. في تحميص أكسدة الستيبنيت (Sb₂S₃)، يُعدّ التحكم السليم في سرعة الدوران أمرًا بالغ الأهمية، إذ يؤثر بشكل مباشر على كفاءة إزالة الكبريت، وتركيب المنتج، والجدوى الاقتصادية الإجمالية.
سرعة دوران بطيئة جدًا تُبطئ الحركة المحورية للمادة وتُطيل زمن البقاء. وبينما يُمكن أن يُسرّع هذا التفاعل، فإنّ إطالة زمن البقاء بشكل مفرط قد يُؤكسد Sb₂O₃ المُتولد إلى Sb₂O₄، مما يصعب اختزاله. هذا يُقلل من معدل استرداد المنتج المُستهدف ويزيد من صعوبة وتكلفة الاختزال اللاحق. علاوة على ذلك، يُقلل هذا من قدرة معالجة المعدات، ويُقلل من الطاقة الإنتاجية، ويزيد من تكاليف الإنتاج.
تمنع سرعات الدوران المفرطة بقاء المادة في الفرن لفترة كافية، مما يؤدي إلى تفريغها قبل اكتمال التفاعل. يستغرق تفاعل إزالة الكبريت في خام الستيبنيت وقتًا، ويبقى الكبريت غير المتفاعل في الرمل المحمص، مما يؤثر على نقاء منتج الأنتيمون. هذا يزيد العبء على عمليات الصهر اللاحقة وكمية ثاني أكسيد الكبريت المتولدة في غازات المداخن، مما يزيد من إجهاد البيئة. علاوة على ذلك، يؤدي الدوران عالي السرعة إلى تقليب المادة في الفرن بعنف، مما يسهل نقل المواد المسحوقة إلى نظام غازات المداخن بواسطة تدفق الهواء. هذا يزيد الحمل على معدات إزالة الغبار، ويسبب فقدان غبار المعدن، ويقلل من استخدام الموارد.
لتحقيق تحميص فعال ومستقر، يجب ضبط سرعة الدوران بشكل شامل. يجب تحديد النطاق الأمثل لسرعة الدوران من خلال تجارب تستند إلى الخصائص الفيزيائية (توزيع حجم الجسيمات، محتوى الرطوبة) والخصائص الكيميائية (محتوى الكبريت، التفاعلية) لخام الستيبنيت، مع مواءمة زمن بقاء المادة مع متطلبات التفاعل. بالنسبة للخامات دقيقة الحبيبات وعالية التفاعل، يمكن زيادة سرعة الدوران بشكل مناسب، بينما بالنسبة للخامات خشنة الحبيبات أو المقاومة للتفاعل، يمكن تقليلها. علاوة على ذلك، يجب تحسين معايير مثل ميل الفرن، وتوزيع درجة الحرارة، وظروف إمداد الهواء بشكل منسق.
تؤثر سرعة دوران الفرن الدوار على مسار التفاعل والفوائد الاقتصادية لتحميص الستيبنيت. ويمكن للتحكم العلمي في سرعة الدوران أن يُوازن بين الطاقة الإنتاجية والجودة واستهلاك الطاقة. وينطبق هذا المفهوم أيضًا على تحميص معادن الكبريتيد الأخرى، مما يُبرز أهمية التحسين المنسق لـ"التفاعل الزماني المكاني".