Найбольш распаўсюджаным тыпам печаў у цаглянай прамысловасці сёння з'яўляецца тунэльная печ. Канцэпцыя тунэльнай печы была ўпершыню прапанавана і першапачаткова распрацавана французамі, хоць яна так і не была пабудавана. Першая тунэльная печ, спецыяльна распрацаваная для вытворчасці цэглы, была створана нямецкім інжынерам 2-букам у 1877 годзе, які таксама падаў на яе патэнт. З шырокім распаўсюджваннем тунэльных печаў з'явілася мноства інавацый. У залежнасці ад унутранай шырыні сеткі яны класіфікуюцца на малога сячэння (≤2,8 метра), сярэдняга сячэння (3–4 метры) і вялікага сячэння (≥4,6 метра). Па тыпу печы яны ўключаюць мікракупальныя, з плоскай столлю і кальцавыя рухомыя печы. Па спосабе працы яны ўключаюць ролікавыя печы і чаўначныя печы. Печы з штурхальнымі плітамі. У залежнасці ад тыпу выкарыстоўванага паліва: існуюць печы, якія выкарыстоўваюць вугаль у якасці паліва (найбольш распаўсюджаны), печы, якія выкарыстоўваюць газ або прыродны газ (выкарыстоўваюцца для абпалу невогнетрывалай цэглы і гладкай сценнай цэглы, у асноўным для высакаякаснай цэглы), печы, якія выкарыстоўваюць цяжкую нафту або змешаныя крыніцы энергіі, і печы, якія выкарыстоўваюць біямасу і г.д. Карацей кажучы: любая печ тунэльнага тыпу, якая працуе ў супрацьтоку, падзеленая па сваёй даўжыні на секцыі папярэдняга нагрэву, спякання і астуджэння, прычым прадукты рухаюцца ў процілеглым кірунку да патоку газу, з'яўляецца тунэльнай печчу.
Тунэльныя печы шырока выкарыстоўваюцца ў якасці цеплатэхнічных печаў для абпалу будаўнічай цэглы, вогнетрывалай цэглы, керамічнай пліткі і керамікі. У апошнія гады тунэльныя печы таксама выкарыстоўваюцца для абпалу рэчываў для ачысткі вады і сыравіны для літыевых батарэй. Тунэльныя печы маюць шырокі спектр прымянення і бываюць розных тыпаў, кожны з якіх мае свае характарыстыкі. Сёння мы засяродзімся на папярочнай тунэльнай печы, якая выкарыстоўваецца для абпалу будаўнічай цэглы.
1. Прынцып: Як гарачая печ, тунэльная печ, натуральна, патрабуе крыніцы цяпла. Любы гаручы матэрыял, які можа выпрацоўваць цяпло, можа выкарыстоўвацца ў якасці паліва для тунэльнай печы (розныя віды паліва могуць прывесці да адрозненняў у мясцовай канструкцыі). Паліва згарае ў камеры згарання ўнутры печы, утвараючы дымавыя газы высокай тэмпературы. Пад уздзеяннем вентылятара паток газу высокай тэмпературы рухаецца ў процілеглым кірунку да прадуктаў, якія абпальваюцца. Цяпло перадаецца цагляным нарыхтоўкам на вагоне печы, якая павольна рухаецца па рэйках у печ. Цэгла на вагоне печы таксама працягвае награвацца. Участак перад камерай згарання - гэта зона папярэдняга нагрэву (прыблізна да дзесятай пазіцыі вагона). Цагляныя нарыхтоўкі паступова награваюцца і разаграваюцца ў зоне папярэдняга нагрэву, выдаляючы вільгаць і арганічныя рэчывы. Па меры таго, як вагонетка печы трапляе ў зону спякання, цэгла дасягае максімальнай тэмпературы абпалу (850°C для глінянай цэглы і 1050°C для сланцавай цэглы), выкарыстоўваючы цяпло, якое вылучаецца пры згаранні паліва, перажываючы фізічныя і хімічныя змены, каб утварыць шчыльную структуру. Гэтая секцыя з'яўляецца зонай абпалу (таксама зонай высокай тэмпературы) печы, якая ахоплівае прыблізна 12-ю па 22-ю пазіцыі. Пасля праходжання праз зону абпалу цэгла праходзіць пэўны перыяд ізаляцыі перад тым, як трапіць у зону астуджэння. У зоне астуджэння абпаленыя вырабы кантактуюць з вялікай колькасцю халоднага паветра, якое паступае праз выхад з печы, паступова астуджаючыся перад выхадам з печы, такім чынам завяршаючы ўвесь працэс абпалу.
II. Канструкцыя: Тунэльныя печы з'яўляюцца цеплатэхнічнымі печамі. Яны маюць шырокі дыяпазон тэмператур і высокія структурныя патрабаванні да корпуса печы. (1) Падрыхтоўка падмурка: Ачысціце будаўнічую пляцоўку ад смецця і забяспечыце тры камунікацыі і адну роўную паверхню. Забяспечце водазабеспячэнне, электрычнасць і роўную паверхню зямлі. Ухіл павінен адпавядаць патрабаванням дрэнажу. Падмурак павінен мець апорную здольнасць 150 кН/м². Пры наяўнасці мяккіх слаёў грунту выкарыстоўвайце метад замены (каменная мураваная аснова або ўшчыльненая вапнава-глебавая сумесь). Пасля апрацоўкі траншэі падмурка выкарыстоўвайце жалезабетон у якасці падмурка печы. Трывалы падмурак забяспечвае апорную здольнасць і ўстойлівасць печы. (2) Канструкцыя печы Унутраныя сцены печы ў зонах высокай тэмпературы павінны быць пабудаваны з вогнетрывалай цэглы. Знешнія сцены могуць быць пабудаваны са звычайнай цэглы з ізаляцыяй паміж цэглай (з выкарыстаннем мінеральнай ваты, алюмініева-сілікатных валакністых пакрыццяў і г.д.) для памяншэння цепластрат. Таўшчыня ўнутранай сценкі складае 500 мм, а знешняй сценкі - 370 мм. Дэфармацыйныя швы павінны быць пакінуты ў адпаведнасці з праектнымі патрабаваннямі. Мур павінен мець поўныя растворныя швы, прычым вогнетрывалая цэгла павінна быць укладзена ў шахматным парадку (растворныя швы ≤ 3 мм), а звычайная цэгла — са растворнымі швамі 8–10 мм. Ізаляцыйныя матэрыялы павінны быць раўнамерна размеркаваны, цалкам утрамбаваны і герметызаваны, каб прадухіліць трапленне вады. (3) Дно печы Дно печы павінна быць роўнай паверхняй для руху пячнога вагонетка. Вільгацятрывалы пласт павінен мець дастатковую грузападымальнасць і цеплаізаляцыйныя ўласцівасці, калі пячнога вагонетка рухаецца па рэйках. У тунэльнай печы з шырынёй папярочнага сячэння 3,6 метра кожная вагонетка можа загрузіць прыблізна 6000 вільготных цэглы. Уключаючы ўласную вагу пячнога вагонетка, агульная нагрузка складае каля 20 тон, а ўся пячнога рэйка павінна вытрымліваць вагу аднаго вагонеткі больш за 600 тон. Таму кладка рэйкі не павінна выконвацца нядбайна. (4) Дах печы звычайна бывае двух тыпаў: злёгку арачны і плоскі. Арачны дах — гэта традыцыйны метад муроўкі, у той час як для плоскага даху выкарыстоўваецца вогнетрывалы ліцейны матэрыял або лёгкая вогнетрывалая цэгла для столі. У наш час многія выкарыстоўваюць крэмніевыя алюмініевыя валакністыя блокі для столі. Незалежна ад выкарыстоўванага матэрыялу, ён павінен забяспечваць тэмпературу і герметычнасць вогнетрывалага матэрыялу, а назіральныя адтуліны павінны быць устаноўлены ў адпаведных месцах у адпаведнасці з праектнымі патрабаваннямі. Адтуліны для падачы вугалю, адтуліны для паветраводаў і г.д. (5) Сістэма гарэння: а. Тунэльныя печы, якія спальваюць дровы і вугаль, не маюць камер згарання ў высокатэмпературнай зоне печы, якія пабудаваны з вогнетрывалай цэглы і маюць адтуліны для падачы паліва і адтуліны для выкіду попелу. б. З развіццём тэхналогіі цэглы ўнутранага гарэння асобныя камеры згарання больш не патрэбныя, бо цэгла ўтрымлівае цяпло. Калі цяпла недастаткова, дадатковае паліва можна дадаваць праз адтуліны для падачы вугалю на даху печы. в. Печы, якія спальваюць прыродны газ, вугальны газ, звадкаваны нафтавы газ і г.д., маюць газавыя гарэлкі на баках печы або на даху (у залежнасці ад тыпу паліва), прычым гарэлкі размеркаваны разумна і раўнамерна для палягчэння кантролю тэмпературы ў печы. (6) Сістэма вентыляцыі: а. Вентылятары: у тым ліку прытокавыя вентылятары, выцяжныя вентылятары, вентылятары для асушвання і балансавальныя вентылятары. Вентылятары астуджэння. Кожны вентылятар размешчаны ў розным становішчы і выконвае розную функцыю. Прытокавы вентылятар падае паветра ў камеру згарання, каб забяспечыць дастатковую колькасць кіслароду для гарэння, выцяжны вентылятар выдаляе дымавыя газы з печы, каб падтрымліваць пэўны адмоўны ціск унутры печы і забяспечваць бесперабойны паток дымавых газаў, а вентылятар асушвання выдаляе вільготнае паветра з вільготных цагляных загатоўак звонку печы. b. Паветраводы: Яны падзяляюцца на дымавыя каналы і паветраводы. Дымавыя каналы ў асноўным выдаляюць дымавыя газы і вільготнае паветра з печы. Паветраводы бываюць мураванага і трубчастага тыпу і адказваюць за падачу кіслароду ў зону гарэння. c. Паветраныя засланкі: Усталяваныя на паветраводах, яны выкарыстоўваюцца для рэгулявання патоку паветра і ціску ў печы. Рэгулюючы памер адтуліны паветраных засланак, можна кантраляваць размеркаванне тэмпературы і становішча полымя ўнутры печы. (7) Сістэма кіравання: a. Печная вагонетка: Печная вагонетка мае рухомае дно печы з тунэльнай структурай. Цагляныя загатоўкі павольна рухаюцца па печы, праходзячы праз зону папярэдняга нагрэву, зону спякання, зону ізаляцыі, зону астуджэння. Печная вагонетка выраблена са сталёвай канструкцыі, памеры якой вызначаюцца чыстай шырынёй унутры печы, і забяспечвае герметычнасць. b. Перадатчык: На ўваходзе ў печ перадатчык перамяшчае другі. Затым другі адпраўляецца ў зону захоўвання, затым у зону сушкі і, нарэшце, у зону спякання, дзе гатовая прадукцыя транспартуецца ў зону разгрузкі. c. Цягавае абсталяванне ўключае ў сябе цягавыя машыны пуцей, гідраўлічныя пад'ёмныя машыны, ступеністыя машыны і цягавыя машыны ў выхадзе печы. З дапамогай розных прылад, размешчаных у розных месцах, цягавы аўтамабіль печы цягнецца па пуцях для перамяшчэння, выконваючы шэраг дзеянняў, такіх як захоўванне цэглы, сушка, спяканне, разгрузка і ўпакоўка. (8) Сістэма кантролю тэмпературы: Вызначэнне тэмпературы прадугледжвае ўстаноўку тэрмапарных датчыкаў тэмпературы ў розных месцах унутры печы для кантролю тэмпературы ў рэжыме рэальнага часу. Сігналы тэмпературы перадаюцца ў дыспетчарскую, дзе аператары рэгулююць аб'ём падачы паветра і значэнне гарэння на аснове дадзеных аб тэмпературы. Маніторынг ціску прадугледжвае ўстаноўку датчыкаў ціску ў галоўцы печы, хвасце печы і крытычных месцах унутры печы для кантролю змяненняў ціску ў печы ў рэжыме рэальнага часу. Рэгулюючы паветраныя засланкі ў вентыляцыйнай сістэме, ціск у печы падтрымліваецца на стабільным узроўні.
III. Эксплуатацыя: Пасля таго, як асноўны корпус тунэльнай печы і яе配套Пасля ўстаноўкі абсталявання пара падрыхтавацца да аперацыі запальвання і нармальнага выкарыстання. Эксплуатацыя тунэльнай печы не такая простая, як замена лямпачкі або пераключэнне выключальніка; паспяховае абпальванне тунэльнай печы патрабуе навуковай экспертызы. Строгі кантроль, перадача вопыту і каардынацыя па розных аспектах маюць вырашальнае значэнне. Падрабязныя эксплуатацыйныя працэдуры і рашэнні праблем, якія могуць узнікнуць, будуць абмеркаваны пазней. Пакуль што коратка прадставім метады і працэсы працы тунэльнай печы: «Агляд: спачатку праверце корпус печы на наяўнасць расколін. Праверце герметычнасць ушчыльненняў дэфармацыйных швоў. Правядзіце некалькі пустых вагонаў печы некалькі разоў, каб праверыць, ці нармальна працуюць пуць, верхняя машына вагонеткі, перагрузачная вагонетка і іншае транспартна-транспартнае абсталяванне. Для печаў, якія выкарыстоўваюць прыродны газ або вугальны газ у якасці паліва, спачатку запаліце полымя, каб пераканацца, што яно нармальна гарыць. Праверце, ці ўсе вентылятары працуюць належным чынам. Метады сушкі ў печы адрозніваюцца ў залежнасці ад тыпу выкарыстоўванага паліва. Аднак мэта нязменная: павольна выдаляць вільгаць, якая захоўваецца ў канструкцыі печы падчас будаўніцтва, шляхам сушкі, прадухіляючы раптоўнае награванне і расколіны ў корпусе печы. а. Нізкатэмпературная стадыя (0–200°C): сушыце пры нізкім нагрэве на працягу аднаго-двух дзён з хуткасцю павышэння тэмпературы ≤10°C у гадзіну. б. Сярэднетэмпературная стадыя (200–600°C): хуткасць павышэння тэмпературы 10–15°C у гадзіну і выпякайце на працягу двух дзён. в. Высокатэмпературная стадыя (600°C і вышэй): павышайце тэмпературу са звычайнай хуткасцю...» 20°C у гадзіну, пакуль не будзе дасягнута тэмпература абпалу, і падтрымлівайце на працягу аднаго дня. Падчас працэсу абпалу пастаянна сачыце за пашырэннем корпуса печы і перыядычна выдаляйце вільгаць. (3) Запальванне: Выкарыстанне такіх відаў паліва, як прыродны газ або вугальны газ, простае. Сёння мы будзем выкарыстоўваць вугаль, дровы і г.д. (3) У якасці прыкладу спачатку зрабіце пячную каляску для лёгкага запальвання: пакладзеце дровы, вугаль і іншыя лёгкаўзгаральныя матэрыялы на пячную каляску. Спачатку ўключыце вентылятар, каб стварыць адмоўны ціск унутры печы, накіроўваючы полымя на цагляныя нарыхтоўкі. Выкарыстоўвайце запалку. Запаліце дровы і вугаль і паступова павялічвайце тэмпературу, рэгулюючы паток паветра і ціск, пакуль цагляныя нарыхтоўкі не дасягнуць тэмпературы абпалу. Пасля таго, як цагляныя нарыхтоўкі дасягнуць тэмпературы абпалу, пачніце падаваць новыя вагоны ў печ спераду і павольна перамяшчайце іх да зоны спякання. Прасуньце пячную каляску і пячную каляску наперад да поўнага запальвання. Тэмпературу толькі што запаленай тунэльнай печы неабходна пастаянна кантраляваць, каб гарантаваць, што працэс абпалу завершаны ў адпаведнасці з распрацаванай тэмпературнай крывой. ④) Вытворчыя аперацыі: Размяшчэнне цэглы: Размяшчэнне цэглы на печы вагон у адпаведнасці з праектнымі патрабаваннямі, забяспечваючы адпаведныя зазоры і паветраныя каналы паміж цэглай для забеспячэння бесперабойнага патоку дымавых газаў. Налады параметраў: Вызначце тэмпературу, ціск паветра, паток паветра і хуткасць руху вагонеткі печы. Падчас вытворчых аперацый гэтыя параметры карэктуюцца і аптымізуюцца для забеспячэння высокай якасці гатовай прадукцыі. Эксплуатацыйныя працэдуры: Падчас працы тунэльнай печы тэмпература, ціск і параметры дымавых газаў на кожным працоўным месцы павінны пастаянна кантралявацца. Зона папярэдняга нагрэву павінна награвацца павольна (прыблізна на 50–80% на метр), каб прадухіліць расколіны цэглы. Зона абпалу павінна падтрымліваць высокую і пастаянную тэмпературу з розніцай тэмператур ≤±10°C, каб забяспечыць поўны абпал цэглы. Зона астуджэння можа выкарыстоўваць канструкцыю рэкуперацыі адпрацаванага цяпла (энергазберагальную і скарачальную выкіды) для перадачы цеплавой энергіі ў зону сушкі цэглы. Акрамя таго, вагонка печы павінна раўнамерна прасоўвацца ў адпаведнасці з праектнымі патрабаваннямі. Для забеспячэння якасці прадукцыі ціск паветра і паток паветра павінны рэгулявацца ў залежнасці ад праектнай крывой тэмпературы. Падтрымлівайце стабільны ціск у печы (невялікі станоўчы ціск 10–20 Па ў зоне абпалу і адмоўны ціск ад -10 да -50 Па ў зоне папярэдняга нагрэву) у залежнасці ад... даныя маніторынгу. Выхад з печы: калі вагонетка дасягае выхаду з тунэльнай печы, цагляныя нарыхтоўкі завяршаюць абпал і астуджаюцца да адпаведнай тэмпературы. Затым вагонетку з гатовай цэглай можна транспартаваць у зону разгрузкі з дапамогай перагрузачнага абсталявання, аглядаць і разгружаць для завяршэння працэсу абпалу ў тунэльнай печы. Затым пустая вагонетка вяртаецца ў месца штабелявання цэглы ў майстэрні. Працэс паўтараецца для наступнага цыклу штабелявання і абпалу.
З моманту свайго вынаходніцтва тунэльная печ для абпалу цэглы зведала мноства структурных аптымізацый і тэхналагічных інавацый, паступова паляпшаючы стандарты аховы навакольнага асяроддзя і ўзровень аўтаматызацыі. У будучыні інтэлектуалізацыя, большая экалагічнасць і перапрацоўка рэсурсаў будуць дамінаваць у тэхналагічных напрамках, што прывядзе да пераходу на вытворчасць цэглы і пліткі высокага класа.
Час публікацыі: 12 чэрвеня 2025 г.