See-irf.ru

Обзор строительной техники
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Туннельная печь для обжига кирпича

Устройство и принцип работы туннельной печи

Туннельные печи были изобретены давно, с тех времен, когда человечество научилось правильно обжигать глину. Но в современном виде, такие механизированные установки появились относительно недавно.

  • Устройство
  • Принцип работы
  • Виды и назначение
  • Обжиг кирпича и цемента
  • Обжиг керамических изделий
  • В металлургической промышленности
  • Производство хлебобулочных изделий
  • Выпечка кондитерских изделий
  • На что следует обратить внимание при выборе?
  • Вывод

Некоторые материалы и сырье, в процессе своей термической обработки, требуют выдержки определенных температурных режимов, меняющихся в ее процессе. Туннельная печь — это устройство, которое предоставляет такую возможность.

Обжиг кирпича

  • Кирпич-сырец, после предварительной просушки, имеет от 8-ми до 12% влажности, что требует определенной досушки уже в печи. Затем температура постепенно доводится до 500-800ºС, в результате чего внутри сырья происходят необратимые процессы.
  • При увеличении температуры до 200ºС из кирпича улетучиваются органические примеси и различные добавки. После этого температуру поднимают до 300-350ºС и выдерживают кирпич-сырец при этой температуре до тех пор, пока не выгорит весь углерод и только после этого температуру начинают поднимать до 800ºС. При такой температуре материал начинает изменять свою структуру. При такой температуре кирпич выдерживается некоторое время, после чего температуру начинают постепенно уменьшать.
  • Время обжига может находиться в пределах 6-48 часов. За это время кирпич приобретает уникальные характеристики: высокую прочность, отличные теплоизоляционные свойства, устойчивость к влаге, устойчивость к колебаниям и перепадам температур.

Туннельная печь

Печами такого типа оборудовано большинство кирпичных заводов, выпускающих одинарный полнотелый кирпич и керамические камни. Они представляют собой тоннель, по которому передвигаются вагонетки или конвейерная лента с сырцом. Их рабочее пространство может иметь один или два канала, расположенных на прямой линии или имеющих замкнутую, кольцеобразную форму.

Принцип работы

В отличие от кольцевых установок, здесь все происходит наоборот : материал продвигается сквозь остающиеся неподвижными, четко разграниченные зоны подогрева, отжига и охлаждения. Материал последовательно передвигается из зоны в зону. В такой печи лишь один вход и одна зона выгрузки. Они размещаются в противоположных торцах туннеля и оснащены механизмами, герметически закрывающими внутреннее пространство печи во время загрузки и выгрузки материала. Герметизация происходит автоматически, что позволяет избежать перерасхода теплоносителя. Пространство над полом, под конвейером или дном вагонеток, также не прогревается, так как отгорожено песчаным затвором.

В качестве теплоносителя используется природный газ. Иногда их модифицируют для работы на мазуте, солярке, печном топливе, электрической энергии. Возможно совмещение вариантов.

Читать еще:  Количество кирпича на поддоне одинарного

Печь работает круглосуточно. Газовые горелки направляют факелы горящего газа на массив кирпича напрямую (в печах открытой конструкции) или через защитные экраны (в муфельных). Вдоль всего канала установлены вентиляторы и уловители дыма, направляющие необходимое количество разогретого воздуха и дымовые газы в нужные зоны печи по специальным циркуляционным каналам. Эти устройства работают независимо друг от друга и управляются оператором дистанционно. Загрузка печи осуществляется рабочими вручную, а выгрузка механизирована.

Технология обжига максимально автоматизирована. Специальные компьютерные программы с помощью многочисленных датчиков следят за технологическим процессом и дают команды по регулированию:

  • температурного режима во всех зонах .
  • давления воздуха .
  • скорости движения вагонеток.

Выбор режима работы печи осуществляется автоматически и зависит от исходных параметров кирпича — сырца (вид, форма, размер, уровень влажности, вид садки). Контроллер хранит в памяти все возможные режимы и выбирает наиболее оптимальный . Контроль качества готовой продукции также автоматизирован. Длительность технологического цикла для полнотелых изделий от 36 до 40 часов, пустотелые камни готовы уже через сутки.

Достоинства и недостатки

Важнейшее преимущество туннельных установок — возможность минимизировать ручной труд и автоматизировать процесс управления. Все рабочие, загружающие печь и разгружающие продукцию находятся в удалении от максимально раскаленной зоны обжига. Они трудятся в хороших санитарно- гигиеничных условиях (приемлемая температура воздуха, хорошее освещение). Автоматизированная система управления позволяет отрегулировать установку под выпуск продукции максимально высокого качества.

Недостатки туннельных печей:

  • работа преимущественно на дорогостоящих теплоносителях .
  • большие различия температур в соседних зонах, грозящие появлением дефектов материала .
  • загрязнение изделий золой при использовании угля в печах открытого типа .
  • большая стоимость некоторого производственного оборудования (защитных муфт, излучающих панелей) и системы автоматизации .
  • быстрый выход их строя подвижного состава.

Хороший кирпич можно получить в печи любого из этих типов. В кольцевых установках высокое качество продукции обеспечивается тяжелым трудом и мастерством обжигателей , вручную подающих топливо и регулирующих процесс по своему усмотрению. В более современных туннельных сооружениях часто даже совершенная автоматика не может уберечь товар от деформаций, трещин, несоответствия заданным параметрам. Выбирая кирпич, не стоит уделять много внимания способу его обжига. Просто внимательнее рассмотрите материал.

Область применения

Со временем конструкция печи усовершенствовалась, разрабатывались модели для использования различных видов топлива, но принцип работы остался неизменным. Современные модели туннельных печей предназначены для работы во многих отраслях:

  • обжиг кирпича ;
  • обжиг керамических изделий;
  • в металлургической промышленности;
  • производство хлебобулочных изделий;
  • выпечка кондитерских изделий.

Оптимальный режим работы устройств — круглосуточный, снижаются непроизводительные расходы топлива или электроэнергии на разогрев конструкции. В домашних условиях использование таких крупногабаритных конструкций нецелесообразно, они предназначены для работы с крупными партиями продукции при высокой производительности. Один из вариантов банной печи иногда называют туннельным. Топочная дверца печи располагается на значительном удалении от топки, и закладка дров производится через туннель, проходящий через стену. Такое название не соответствует принципиальной конструкции тоннельной печи.

Читать еще:  Как определить марку кирпича

Сложности обжига кирпича

Прежде чем открывать производство и приобретать печь для обжига, необходимо составить бизнес-план. Нужно учесть объемы производства, характер и стоимость энергоносителя, способы доставки сырья и отгрузки готовой продукции. Затраты следует свести к минимуму, иначе изготовление термически обработанных кирпичных блоков будет нерентабельным. Альтернативным может стать производство кирпича без обжига. Его изготавливают способом полусухого и сухого прессования и получают стройматериал со свойствами идентичными обожженному.

Подъемные двери печи обжига

Подъемные двери печи обжига образуют систему форкамер, обеспечивающих поддержание аэродинамических режимов сушки и обжига при вводе и выводе вагонетки. Работа дверей жестко синхронизирована с передвижением состава вагонетки и осуществляется автоматически.

Процессы, происходящие в отдельных температурных интервалах обжига

Температурные интервалы в 0 С

Превалирующие процессы в данном температурном интервале

Удаление физически связанной адсорбированной влаги и межплоскостной влаги монтмориллонитовых минералов

Разложение гидрогематита с выделением воды цеолитного типа

Интенсивное вскипание остаточной влаги в сырце при быстром его нагреве. Понижение прочности сырца с возможностью возникновения трещин, сопровождающихся «хлопками» в печах

Выгорание гумусовых веществ

Пирогенетическое разложение органических примесей и добавок с выделением горючих веществ

Наиболее интенсивное удаление конституционной воды монтмориллонитовых минералов

Начало образования эвтектических силикатных расплавов, сопровождающееся уплотнением и упрочнением черепка

Распад магниевых карбонатов с выделением углекислого газа

Переход -кварца в -кварц с увеличением в объеме на 0,82%

Реакция между известью и каолинитом с образованием CaO×Al2O3 и 2CaO×SiO2

Реакция в твердой фазе между SiO2, Al2O3 и СаСО3

Выгорание коксового остатка органических примесей и добавок

Разрушение кристаллической решетки монтмориллонита

Интенсивное разложение кальциевых карбонатов с выделением углекислого газа. При большом содержании карбонатных примесей – заметное повышение пористости черепка с возрастанием температуры обжига

Кристаллизация гематита Fe2O3

Интенсивная усадка и уплотнение черепка за счет накопления жидкой фазы эвтектических силикатных расплавов

Кристаллизация шпинели MgO×Al2O3

Начало интенсивного образования муллита

Расплавление пылевидных зерен полевого шпата

Переход a-кварца в a-кристобалит с увеличением в объеме на 15,4%

Увеличение вязкости при сохранении пиропластичного состояния черепка

Переход из пиропластичного состояния в твердое (хрупкое). Резкие структурные изменения. Возникновение максимальных напряжений с возможностью образования трещин

Читать еще:  Рассчитать сколько кирпича надо

Переход b-2СаО×SiO2 с увеличением в объеме на 10%

Переход a-кварца в b-кварц с уменьшением в объеме на 0,82%

Переход a-кристобалита в b-кристобалит с уменьшением в объеме на 2,8%

Вследствие быстрого нагрева, в обжигаемом изделии процессы протекают не последовательно друг за другом, а одновременно, накладываясь во времени, что приводит к увеличению трещинообразования в черепке в период интенсивной усадки. В некоторых случаях возможен обжиг абсолютно сухого сырца до температуры 800 0 С с интенсивностью до 300 град/ч. Скоростной обжиг возможен при влажности сырца не более 2%. При этом необходимо иметь в виду, что обжигаемый сырец должен равномерно прогреваться по толщине и омываться со всех сторон теплоносителем.

В обжиге самые опасные температурные интервалы это от 500 до 600 0 С, вызванные полиморфным превращениям кварца. При быстром прохождении процесса обжига в указанном интервале температур происходит изменение структуры, сопровождающееся общим трещинообразованием черепка, повышением его водопоглащения и снижением прочностных показателей.

На что следует обратить внимание при выборе?

Выбирать печь туннельного типа для нужд своего производства следует, исходя из вида топлива, на котором она будет эксплуатироваться, предполагаемой мощности и количества производимого продукта.

Чтобы точно соблюдать технологические режимы, необходимо тщательно ознакомиться с технической документацией на изделие, какую температуру и какое время печь может выдавать, насколько быстро или медленно происходит та или иная стадия обработки сырья или продукта. Следует учитывать и финансовые возможности предприятия, а также прогнозируемый срок окупаемости нового оборудования.

  • Главным российским производителем туннельных печей для пищевой промышленности являются фирмы ТПК и Шебекинский машиностроительный завод.
  • Иностранными фирмами производятся такие аппараты, как Gostol (Словения), Mondial Forni (Италия), Макиз Минел (Сербия), Elcal (Польша).

Установки для производства строительных материалов собираются на месте их эксплуатации и серийно не выпускаются. Но существуют предприятия, которые занимаются проектированием и возведением таких туннельных печей.

Стоимость агрегатов для производства кирпича и цемента сложно оценить, так как это индивидуальные проекты, которые выполняются под конкретного заказчика и собираются на месте будущего производства. Цена такой установки и сборки из материалов исполнителя может достигать 600000 долларов США.

Печи туннельного типа, применяемые в хлебобулочной и кондитерской промышленности, изготавливаются в типовых вариантах. Так российские устройства ТПК стоят порядка 600 – 900 тысяч рублей, а иностранные Gostol, Mondial Forni, Elcal доходят в своей цене до 100000 евро.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector