Інструкцыя па выкарыстанні печы Хофмана для вырабу цэглы

I. Уводзіны:

Печ Гофмана (таксама вядомая ў Кітаі як «круглая печ») была вынайдзена немцам Фрыдрыхам Гофманам у 1858 годзе. Да з'яўлення печы Гофмана ў Кітаі гліняныя цэглы абпальваліся ў земляных печах, якія маглі працаваць толькі з перапынкамі. Гэтыя печы, па форме нагадваючыя юрты або пропаренные булачкі, звычайна называліся «печамі пропаренных булачак». Унізе печы будавалася вогнішча; пры абпале цэглы ўнутр складалі высушаную цэглу, а пасля абпалу агонь выключалі для ізаляцыі і астуджэння, перш чым адкрываць дзверцы печы, каб даставаць гатовую цэглу. Абпал адной партыі цэглы ў адной печы займаў 8-9 дзён. З-за нізкай прадукцыйнасці некалькі печаў пропаренных булачак злучаліся паслядоўна з дапамогай злучаных паміж сабой комінаў — пасля абпалу адной печы можна было адкрыць комін суседняй печы, каб пачаць абпал. Гэты тып печы ў Кітаі называўся «печчу-цмокам». Нягледзячы на павелічэнне прадукцыйнасці печы-цмока, яна ўсё яшчэ не магла дасягнуць бесперапыннай вытворчасці і мела цяжкія ўмовы працы. Толькі пасля таго, як у Кітаі з'явілася печ Хофмана, праблема бесперапыннага абпалу глінянай цэглы была вырашана, і ўмовы працы для абпалу цэглы адносна палепшыліся.

1

Печ Хофмана мае прамавугольную форму, з галоўным паветраводам і засланкамі пасярэдзіне; рухомае становішча агню рэгулюецца з дапамогай засланак. Унутраная частка складаецца з круглых узаемазлучаных камер печы, а на вонкавай сценцы адчыняюцца некалькі дзверцаў печы для зручнай загрузкі і разгрузкі цэглы. Вонкавая сценка двухслаёвая з ізаляцыйным матэрыялам, запоўненым паміж імі. Пры падрыхтоўцы да абпалу цэглы высушаная цэгла штабелюецца ў праходах печы і будуюцца запальныя ямы. Запальванне ажыццяўляецца з дапамогай лёгкаўзгаральных матэрыялаў; пасля стабільнага запальвання засланкі кіруюцца для кіравання рухам агню. Цэгла, складзеная ў праходах печы, абпальваецца ў гатовыя вырабы пры тэмпературы 800-1000°C. Для забеспячэння бесперапыннага абпалу з адным фронтам полымя неабходна мець 2-3 дзверы для зоны штабелявання цэглы, 3-4 дзверы для зоны папярэдняга нагрэву, 3-4 дзверы для зоны высокатэмпературнага абпалу, 2-3 дзверы для зоны ізаляцыі і 2-3 дзверы для зоны астуджэння і разгрузкі цэглы. Такім чынам, печ Хофмана з адным фронтам полымя патрабуе не менш за 18 дзверцаў, а печ з двума франтамі полымя — 36 і больш дзверцаў. Каб палепшыць умовы працы і пазбегнуць уздзеяння на работнікаў празмерна высокіх тэмператур ад гатовай цэглы, звычайна дадаюць яшчэ некалькі дзверцаў, таму печ Хофмана з адным фронтам полымя часта будуецца з 22-24 дзверцамі. Кожныя дзверы маюць даўжыню прыблізна 7 метраў, а агульная даўжыня — каля 70-80 метраў. Чыстая ўнутраная шырыня печы можа складаць 3 метры, 3,3 метра, 3,6 метра або 3,8 метра (стандартная цэгла мае даўжыню 240 мм або 250 мм), таму змены шырыні печы разлічваюцца шляхам павелічэння даўжыні адной цэглы. Розная ўнутраная шырыня прыводзіць да рознай колькасці штабеляваных цэглы і, такім чынам, да нязначнай розніцы ў вытворчасці. Печ Хофмана з адным фронтам полымя можа вырабляць прыблізна 18-30 мільёнаў стандартных цэглы (240x115x53 мм) штогод.

2

II. Структура:

Печ Хофмана складаецца з наступных кампанентаў у залежнасці ад іх функцый: падмурак печы, дымаход на дне печы, сістэма паветраводаў, сістэма гарэння, кіраванне засланкай, герметычны корпус печы, ізаляцыя печы і прылады назірання/маніторынгу. Кожная камера печы з'яўляецца як незалежным блокам, так і часткай усёй печы. Па меры змены становішча агню іх ролі ў печы змяняюцца (зона папярэдняга нагрэву, зона спякання, зона ізаляцыі, зона астуджэння, зона разгрузкі цэглы, зона ўкладкі цэглы). Кожная камера печы мае свой уласны дымаход, паветравод, засланку, назіральныя адтуліны (адтуліны падачы вугалю) і дзверцы печы ўверсе.

Прынцып працы:
Пасля таго, як цэгла складзена ў камеру печы, неабходна ўклеіць папяровыя бар'еры для герметызацыі кожнай камеры. Калі трэба перамясціць пажарную пазіцыю, засланка гэтай камеры адкрываецца, каб стварыць унутры адмоўны ціск, які ўцягвае фронт полымя ў камеру і спальвае папяровую бар'ер. У асаблівых выпадках для разрыву папяровай бар'еркі папярэдняй камеры можна выкарыстоўваць пажарны крук. Кожны раз, калі пажарная пазіцыя перамяшчаецца ў новую камеру, наступныя камеры паслядоўна пераходзяць на наступны этап. Звычайна, калі засланка толькі адкрываецца, камера пераходзіць на этап папярэдняга нагрэву і павышэння тэмпературы; камеры, якія знаходзяцца праз 2-3 дзверы, пераходзяць на этап высокатэмпературнага абпалу; камеры, якія знаходзяцца праз 3-4 дзверы, пераходзяць на этап ізаляцыі і астуджэння і гэтак далей. Кожная камера пастаянна змяняе сваю ролю, утвараючы бесперапынную цыклічную вытворчасць з рухомым фронтам полымя. Хуткасць руху полымя залежыць ад ціску паветра, аб'ёму паветра і цеплатворнай здольнасці паліва. Акрамя таго, яна змяняецца ў залежнасці ад тыпу цэглы (4-6 метраў у гадзіну для сланцавай цэглы, 3-5 метраў у гадзіну для глінянай цэглы). Такім чынам, хуткасць абпалу і магутнасць можна рэгуляваць, кантралюючы ціск і аб'ём паветра з дапамогай засланак і рэгулюючы падачу паліва. Вільготнасць цэглы таксама непасрэдна ўплывае на хуткасць распаўсюджвання полымя: зніжэнне вільготнасці на 1% можа павялічыць хуткасць прыкладна на 10 хвілін. Герметычнасць і ізаляцыя печы непасрэдна ўплываюць на расход паліва і аб'ём вытворчасці гатовай цэглы.

3

Канструкцыя печы:
Спачатку, зыходзячы з патрабаванняў да магутнасці, вызначце чыстую ўнутраную шырыню печы. Розная ўнутраная шырыня патрабуе розных аб'ёмаў паветра. Зыходзячы з неабходнага ціску і аб'ёму паветра, вызначце характарыстыкі і памеры паветразаборнікаў печы, дымаходаў, засланак, паветраводаў і галоўных паветраводаў, а таксама разлічыце агульную шырыню печы. Затым вызначце паліва для абпалу цэглы — розныя віды паліва патрабуюць розных метадаў гарэння. Для прыроднага газу неабходна загадзя зарэзерваваць месцы для гарэлак; для цяжкага мазуту (які выкарыстоўваецца пасля нагрэву) неабходна зарэзерваваць месцы для фарсунак. Нават для вугалю і драўніны (пілавінне, рысавая шалупіна, арахісавая шкарлупіна і іншыя гаручыя матэрыялы з цеплатворнай здольнасцю) метады адрозніваюцца: вугаль здрабняецца, таму адтуліны для падачы вугалю могуць быць меншымі; для лёгкай падачы драўніны адтуліны павінны быць адпаведна большымі. Пасля праектавання на аснове дадзеных кожнага кампанента печы, пабудаваць чарцяжы канструкцыі печы.

III. Працэс будаўніцтва:

Выберыце месца на аснове праектных чарцяжоў. Каб знізіць выдаткі, выберыце месца з вялікай колькасцю сыравіны і зручным транспартам для гатовай цэглы. Увесь цагляны завод павінен быць сканцэнтраваны вакол печы. Пасля вызначэння месцазнаходжання печы выканайце апрацоўку падмурка:
① Геалагічнае даследаванне: Вызначце глыбіню пласта грунтавых вод і апорную здольнасць глебы (патрабуецца ≥150 кПа). Для мяккіх падмуркаў выкарыстоўвайце метады замены (буцевы падмурак, палевы падмурак або ўшчыльнены вапнава-глебавы грунт у суадносінах 3:7).
② Пасля апрацоўкі падмурка спачатку пабудаваць комін печы і выканаць меры па воданепранікальнасці і вільгаценепранікальнасці: нанесці пласт воданепранікальнага раствора таўшчынёй 20 мм, а затым выканаць гідраізаляцыйную апрацоўку.
③ Фундамент печы складаецца з жалезабетону, які складаецца са сталёвых пруткоў дыяметрам φ14, звязаных у двухбаковую сетку з крокам 200 мм. Шырыня адпавядае праектным патрабаванням, а таўшчыня складае прыблізна 0,3-0,5 метра.
④ Дэфармацыйныя швы: Уладкуйце адзін дэфармацыйны шов (шырынёй 30 мм) на кожныя 4-5 камер, запоўнены асфальтавай пянькай для воданепранікальнасці.
4

Канструкцыя корпуса печы:
① Падрыхтоўка матэрыялаў: Пасля завяршэння падмурка выраўнуйце пляцоўку і падрыхтуйце матэрыялы. Матэрыялы для печы: Два канцы печы Хофмана маюць паўкруглую форму; на выгібах выкарыстоўваецца цэгла спецыяльнай формы (трапецападобная цэгла, цэгла веерападобнай формы). Калі ўнутраны корпус печы пабудаваны з вогнетрывалай цэглы, патрабуецца вогнетрывалая гліна, асабліва для арачнай цэглы (T38, T39, якую звычайна называюць «лязёвай цэглай»), якая выкарыстоўваецца на ўваходах паветра і вяршынях аркі. Загадзя падрыхтуйце апалубку для вяршыні аркі.
② Разметка: спачатку адзначце цэнтральную лінію печы на апрацаваным падмурку, затым вызначце і адзначце краю сценак печы і размяшчэнне дзвярэй печы ў залежнасці ад размяшчэння падземнага дымаходу і паветразаборніка. Адзначце шэсць прамых ліній для корпуса печы і дугавыя лініі для канцавых выгібаў у залежнасці ад чыстай унутранай шырыні.
③ Мур: Спачатку будуйце дымаходы і паветразаборнікі, затым кладзіце ніжнюю цэглу (патрабуецца мур з размечанымі швамі на поўны раствор, без суцэльных швоў, каб забяспечыць герметызацыю і прадухіліць уцечку паветра). Паслядоўнасць наступная: будуйце прамыя сцены ўздоўж размечаных ліній падмурка, пераходзячы да выгібаў, якія будуюцца з трапецападобных цэглы (дапушчальнае адхіленне дугі ≤3 мм). Згодна з патрабаваннямі праекта, будуйце злучальныя апорныя сцены паміж унутранай і вонкавай сценкамі печы і запаўняйце іх ізаляцыйнымі матэрыяламі. Калі прамыя сцены пабудаваны на пэўнай вышыні, кладзіце вуглавыя цэглы аркі (60°-75°), каб пачаць будаўніцтва верху аркі. Усталюйце апалубку аркі (дапушчальнае адхіленне дугі ≤3 мм) і будуйце верх аркі сіметрычна з абодвух бакоў да цэнтра. Выкарыстоўвайце арачныя цэглы (T38, T39) для верху аркі; калі выкарыстоўваюцца звычайныя цэглы, забяспечце шчыльнае прыляганне да апалубкі. Пры будаўніцтве апошніх 3-6 цэглы кожнага кольца выкарыстоўвайце клінападобныя замкавыя цэглы (розніца таўшчыні 10-15 мм) і шчыльна забівайце іх гумовым малатком. Рэзервовыя назіральныя люкі і люкі для падачы вугалю на вяршыні аркі ў адпаведнасці з праектнымі патрабаваннямі.

IV. Кантроль якасці:

а. Вертыкальнасць: праверце лазерным узроўнем або адвесам; дапушчальнае адхіленне ≤5 мм/м.
b. Плоскасць: праверце 2-метровай лінейкай; дапушчальная няроўнасць ≤3 мм.
c. Герметызацыя: Пасля завяршэння муроўкі печы правядзіце выпрабаванне на адмоўны ціск (-50 Па); хуткасць уцечкі ≤0,5 м³/г·м².

Час публікацыі: 05 жніўня 2025 г.