Najšire prihvaćeni tip peći u industriji proizvodnje cigle danas je tunelska peć. Koncept tunelske peći prvi su predložili i prvobitno dizajnirali Francuzi, iako nikada nije izgrađena. Prvu tunelsku peć posebno dizajniranu za proizvodnju cigle stvorio je njemački inženjer 2-book 1877. godine, koji je također podnio patent za nju. Sa širokom primjenom tunelskih peći, pojavile su se brojne inovacije. Na osnovu unutrašnje neto širine, one se kategoriziraju u peći malog presjeka (≤2,8 metara), srednjeg presjeka (3-4 metra) i velikog presjeka (≥4,6 metara). Po tipu peći, uključuju mikro-kupolne peći, peći s ravnim stropom i peći u obliku prstena. Po načinu rada, uključuju valjkaste peći i peći s pomicanjem. Peći s potisnom pločom. Na osnovu vrste goriva koje se koristi: postoje one koje koriste ugalj kao gorivo (najčešće), one koje koriste plin ili prirodni plin (koriste se za pečenje nevatrostalnih cigli i običnih zidnih cigli, prvenstveno za visokokvalitetne cigle), one koje koriste teško ulje ili mješovite izvore energije i one koje koriste gorivo od biomase itd. Ukratko: svaka peć tunelskog tipa koja radi u protustrujnoj konfiguraciji, podijeljena duž svoje dužine na dijelove za predgrijavanje, sinterovanje i hlađenje, s proizvodima koji se kreću u suprotnom smjeru od protoka plina, je tunelska peć.
Tunelske peći se široko koriste kao peći za termotehniku za pečenje građevinske opeke, vatrostalne opeke, keramičkih pločica i keramike. Posljednjih godina, tunelske peći se također koriste za pečenje sredstava za prečišćavanje vode i sirovina za litijumske baterije. Tunelske peći imaju širok spektar primjene i dolaze u mnogim vrstama, svaka sa svojim karakteristikama. Danas ćemo se fokusirati na tunelsku peć poprečnog presjeka koja se koristi za pečenje građevinske opeke.
1. Princip: Kao vruća peć, tunelska peć prirodno zahtijeva izvor topline. Bilo koji zapaljivi materijal koji može generirati toplinu može se koristiti kao gorivo za tunelsku peć (različita goriva mogu rezultirati varijacijama u lokalnoj konstrukciji). Gorivo sagorijeva u komori za sagorijevanje unutar peći, proizvodeći dimni plin visoke temperature. Pod utjecajem ventilatora, protok plina visoke temperature kreće se u suprotnom smjeru od proizvoda koji se peku. Toplota se prenosi na ciglene blokove na vagonu peći, koji se polako kreće duž tračnica u peć. Cigle na vagonu peći također nastavljaju da se zagrijavaju. Dio prije komore za sagorijevanje je zona predgrijavanja (otprilike prije desete pozicije vagona). Ciglene blokove postepeno zagrijavaju u zoni predgrijavanja, uklanjajući vlagu i organske tvari. Kako vagon peći ulazi u zonu sinterovanja, cigle dostižu svoju maksimalnu temperaturu pečenja (850°C za glinene cigle i 1050°C za škriljne cigle) koristeći toplinu oslobođenu sagorijevanjem goriva, podvrgavajući se fizičkim i hemijskim promjenama kako bi formirale gustu strukturu. Ovaj dio je zona pečenja (također i zona visoke temperature) peći, koja se prostire otprilike od 12. do 22. pozicije. Nakon prolaska kroz zonu pečenja, cigle prolaze kroz određeni period izolacije prije ulaska u zonu hlađenja. U zoni hlađenja, pečeni proizvodi dolaze u kontakt s velikom količinom hladnog zraka koji ulazi kroz izlaz peći, postepeno se hladeći prije izlaska iz peći, čime se završava cijeli proces pečenja.
II. Konstrukcija: Tunelske peći su termotehničke peći. Imaju širok temperaturni raspon i visoke strukturne zahtjeve za tijelo peći. (1) Priprema temelja: Uklonite otpad s područja gradnje i osigurajte tri komunalna priključka i jednu ravnu površinu. Osigurajte opskrbu vodom, električnom energijom i ravnu površinu tla. Nagib mora ispunjavati zahtjeve za odvodnju. Temelj treba imati nosivost od 150 kN/m². Ako se naiđe na slojeve mekog tla, koristite metodu zamjene (kamena zidana podloga ili zbijena mješavina kreča i zemlje). Nakon obrade temeljnog rova, koristite armirani beton kao temelj peći. Čvrst temelj osigurava nosivost i stabilnost peći. (2) Konstrukcija peći Unutrašnji zidovi peći u zonama visokih temperatura trebaju biti izgrađeni od vatrostalne opeke. Vanjski zidovi mogu koristiti obične opeke, s izolacijskom obradom između opeka (korištenjem kamene vune, aluminijsko-silikatne vlaknaste obloge itd.) kako bi se smanjio gubitak topline. Debljina unutrašnjeg zida je 500 mm, a debljina vanjskog zida je 370 mm. Dilatacijske spojeve treba ostaviti prema projektnim zahtjevima. Zidanje treba imati pune spojnice od maltera, s vatrostalnim ciglama postavljenim u stepenasto raspoređenim spojnicama (spojevnice od maltera ≤ 3 mm) i običnim ciglama sa spojnicama od maltera od 8–10 mm. Izolacijski materijali trebaju biti ravnomjerno raspoređeni, potpuno zbijeni i zabrtvljeni kako bi se spriječio prodor vode. (3) Dno peći Dno peći treba biti ravna površina za kretanje vagona peći. Sloj otporan na vlagu mora imati dovoljnu nosivost i svojstva toplinske izolacije, dok se vagon peći kreće duž tračnica. U tunelskoj peći širine poprečnog presjeka od 3,6 metara, svaki vagon može utovariti približno 6.000 mokrih cigli. Uključujući vlastitu težinu vagona peći, ukupno opterećenje je oko 20 tona, a cijela tračnica peći mora izdržati težinu jednog vagona preko 600 tona. Stoga se polaganje tračnica ne smije obaviti nemarno. (4) Krov peći obično ima dvije vrste: blago lučni i ravni. Lučni krov je tradicionalna metoda zidanja, dok ravni krov koristi vatrostalni materijal za lijevanje ili lagane vatrostalne cigle za strop. Danas mnogi koriste blokove za strop od silicijskih aluminijskih vlakana. Bez obzira na korišteni materijal, mora osigurati temperaturu i brtvljenje vatrostalnog materijala, a otvori za promatranje moraju biti postavljeni na odgovarajućim mjestima u skladu sa zahtjevima projekta. Otvori za dovod uglja, otvori za zrak itd. (5) Sistem sagorijevanja: a. Tunelske peći koje sagorijevaju drvo i ugalj nemaju komore za sagorijevanje u zoni visoke temperature peći, koje su izgrađene od vatrostalnih opeka i imaju otvore za dovod goriva i otvore za ispuštanje pepela. b. S promocijom tehnologije opeke s unutrašnjim sagorijevanjem, odvojene komore za sagorijevanje više nisu potrebne, jer opeke zadržavaju toplinu. Ako nema dovoljno topline, dodatno gorivo se može dodati kroz otvore za dovod uglja na krovu peći. c. Peći koje sagorijevaju prirodni plin, ugljeni plin, ukapljeni naftni plin itd., imaju plinske plamenike na stranama peći ili krovu (ovisno o vrsti goriva), s plamenicima raspoređenim razumno i ravnomjerno kako bi se olakšala kontrola temperature unutar peći. (6) Sistem ventilacije: a. Ventilatori: uključujući dovodne ventilatore, ispušne ventilatore, ventilatore za odvlaživanje i balansirajuće ventilatore. Ventilatori za hlađenje. Svaki ventilator se nalazi na drugom položaju i služi drugoj funkciji. Dovodni ventilator uvodi zrak u komoru za sagorijevanje kako bi osigurao dovoljno kisika za sagorijevanje, ispušni ventilator uklanja dimne plinove iz peći kako bi održao određeni negativni pritisak unutar peći i osigurao nesmetan protok dimnih plinova, a ventilator za odvlaživanje uklanja vlažan zrak iz mokrih ciglenih blokova izvan peći. b. Zračni kanali: Ovi se dijele na dimne kanale i zračne kanale. Dimni kanali prvenstveno uklanjaju dimne plinove i vlažni zrak iz peći. Zračni kanali su dostupni u zidanim i cjevastim tipovima i odgovorni su za dovod kisika u zonu sagorijevanja. c. Zračne zaklopke: Instalirane na zračne kanale, koriste se za regulaciju protoka zraka i pritiska u peći. Podešavanjem veličine otvora zračnih zaklopki može se kontrolirati raspodjela temperature i položaj plamena unutar peći. (7) Radni sistem: a. Vagon peći: Vagon peći ima pomično dno peći s tunelskom strukturom. Cigleni blokovi se polako kreću na vagonu peći, prolazeći kroz zonu predgrijavanja, zonu sinterovanja, zonu izolacije, zonu hlađenja. Vagon peći je izrađen od čelične konstrukcije, s dimenzijama određenim neto širinom unutar peći, i osigurava brtvljenje. b. Transferni vagon: Na ušću peći, transferni vagon premješta vagon peći. Vagon peći se zatim šalje u zonu skladištenja, zatim u zonu sušenja i konačno u zonu sinterovanja, gdje se gotovi proizvodi transportuju u zonu istovara. c. Oprema za vuču uključuje mašine za vuču po tračnicama, hidraulične mašine za podizanje, stepenaste mašine i mašine za vuču na ušću peći. Pomoću različitih uređaja na različitim lokacijama, vagon peći se vuče duž tračnica kako bi se kretao, postižući niz radnji kao što su skladištenje cigle, sušenje, sinterovanje, istovar i pakovanje. (8) Sistem za kontrolu temperature: Detekcija temperature uključuje instaliranje termoelementa temperaturnih senzora na različitim pozicijama unutar peći kako bi se pratila temperatura peći u realnom vremenu. Temperaturni signali se prenose u kontrolnu sobu, gdje operateri podešavaju zapreminu usisanog vazduha i vrijednost sagorevanja na osnovu podataka o temperaturi. Praćenje pritiska uključuje instaliranje senzora pritiska na glavi peći, repu peći i kritičnim lokacijama unutar peći kako bi se pratile promjene pritiska u peći u realnom vremenu. Podešavanjem zaklopki vazduha u ventilacionom sistemu, pritisak u peći se održava na stabilnom nivou.
III. Rad: Nakon što je glavni dio tunelske peći i njegov配套Nakon što je oprema instalirana, vrijeme je za pripremu za paljenje i normalnu upotrebu. Upravljanje tunelskom peći nije tako jednostavno kao mijenjanje sijalice ili prebacivanje prekidača; uspješno loženje tunelske peći zahtijeva naučnu ekspertizu. Rigorozna kontrola, prenošenje iskustva i koordinacija u više aspekata su ključni. Detaljni operativni postupci i rješenja za probleme koji se mogu pojaviti bit će razmotreni kasnije. Za sada, ukratko ćemo predstaviti metode i procese rada tunelske peći: „Inspekcija: Prvo, provjerite tijelo peći na pukotine. Provjerite jesu li zaptivke dilatacijskih spojeva čvrste. Pomaknite nekoliko praznih vagona peći nekoliko puta kako biste provjerili da li tračnica, gornji stroj vagona, transferni vagon i ostala oprema za rukovanje normalno funkcioniraju. Za peći koje koriste prirodni plin ili ugljeni plin kao gorivo, prvo upalite plamen kako biste osigurali da normalno gori. Provjerite rade li svi ventilatori ispravno. Metode sušenja u peći variraju ovisno o vrsti korištenog goriva. Međutim, cilj je dosljedan: polako ukloniti vlagu zadržanu u strukturi peći tokom izgradnje sušenjem, sprječavajući naglo zagrijavanje i pucanje tijela peći. a. Faza niske temperature (0–200°C): Sušiti na niskoj temperaturi jedan ili dva dana, sa stopom porasta temperature ≤10°C na sat. b. Faza srednje temperature (200–600°C): Stopa porasta temperature 10–15°C na sat i peći dva dana. c. Faza visoke temperature (600°C i više): povećati temperaturu normalnom brzinom...“ 20°C na sat dok se ne postigne temperatura pečenja i održavati jedan dan. Tokom procesa pečenja, stalno pratiti širenje tijela peći i periodično uklanjati vlagu. (3) Paljenje: Korištenje goriva kao što su prirodni plin ili ugljeni plin je jednostavno. Danas ćemo koristiti ugalj, drvo itd. (3) Kao primjer, prvo konstruirajte kolica za peć radi lakšeg paljenja: stavite drva za ogrjev, ugalj i druge zapaljive materijale na kolica za peć. Prvo, aktivirajte ventilator kako biste stvorili negativni pritisak unutar peći, usmjeravajući plamen prema ciglama. Koristite štap za potpalu. Zapalite drvo i ugalj i postepeno povećavajte temperaturu podešavanjem protoka zraka i pritiska dok cigla ne dostigne temperaturu pečenja. Kada cigla dostigne temperaturu pečenja, počnite dovoditi nove vagone u peć sprijeda i polako ih pomičite prema zoni sinterovanja. Gurajte vagon peći i vagon peći naprijed kako biste završili paljenje. Temperatura novozapaljene tunelske peći mora se stalno pratiti kako bi se osiguralo da se proces pečenja završi u skladu s projektovanom temperaturnom krivuljom. ④) Proizvodne operacije: Raspoređivanje cigli: Rasporedite cigle na peć vagon prema projektnim zahtjevima, osiguravajući odgovarajuće razmake i zračne kanale između cigli kako bi se olakšao nesmetan protok dimnih plinova. Postavke parametara: Odredite temperaturu, pritisak zraka, protok zraka i brzinu kretanja vagona peći. Tokom proizvodnih operacija, ovi parametri se podešavaju i optimiziraju kako bi se osigurala visoka kvaliteta gotovih proizvoda. Operativni postupci: Tokom rada tunelske peći, temperature, pritisci i parametri dimnih plinova na svakoj radnoj stanici moraju se kontinuirano pratiti. Zona predgrijavanja treba se polako zagrijavati (približno 50–80% po metru) kako bi se spriječilo pucanje cigli. Zona pečenja treba održavati visoku i konstantnu temperaturu, s temperaturnom razlikom od ≤±10°C kako bi se osiguralo da su cigle potpuno pečene. Zona hlađenja može koristiti dizajn za iskorištavanje otpadne topline (štedi energiju i smanjuje emisije) za prijenos toplinske energije u zonu sušenja za sušenje cigli. Osim toga, vagon peći mora se ravnomjerno pomicati prema projektnim zahtjevima. Da bi se osigurala kvaliteta proizvoda, pritisak zraka i protok zraka moraju se podesiti na osnovu projektne krivulje temperature. Održavajte stabilan pritisak u peći (blagi pozitivni pritisak od 10–20 Pa u zoni pečenja i negativni pritisak od -10 do -50 Pa u zoni predgrijavanja) na osnovu podaci praćenja. Izlaz iz peći: Kada vagon peći stigne do izlaza iz tunelske peći, cigle su završene s pečenjem i ohlađene na odgovarajuću temperaturu. Vagon peći koji prevozi gotove cigle se zatim može transportovati do područja za istovar pomoću opreme za rukovanje, pregledati i istovariti kako bi se završio proces pečenja u tunelskoj peći. Prazan vagon peći se zatim vraća na poziciju za slaganje cigli u radionici. Postupak se zatim ponavlja za sljedeći ciklus slaganja i pečenja.
Od svog izuma, tunelska peć za pečenje cigle prošla je kroz više strukturnih optimizacija i tehnoloških inovacija, postepeno poboljšavajući standarde zaštite okoliša i nivoe automatizacije. U budućnosti će inteligentnizacija, veća ekološka prihvatljivost i recikliranje resursa dominirati tehnološkim pravcima, usmjeravajući industriju cigle i crijepa ka visokokvalitetnoj proizvodnji.
Vrijeme objave: 12. juni 2025.