U tipu di fornu u più largamente aduttatu in l'industria di a fabricazione di mattoni oghje hè u fornu à tunnel. U cuncettu di u fornu à tunnel hè statu prupostu per a prima volta è cuncipitu inizialmente da i Francesi, ancu s'ellu ùn hè mai statu custruitu. U primu fornu à tunnel specificamente cuncipitu per a pruduzzione di mattoni hè statu creatu da l'ingegnere tedescu in u 1877, chì hà ancu presentatu un brevettu per questu. Cù l'adopzione generalizzata di i forni à tunnel, sò emerse numerose innovazioni. Basatu annantu à a larghezza netta interna, sò classificati in piccula sezione (≤2,8 metri), sezione media (3-4 metri) è sezione grande (≥4,6 metri). Per tipu di fornu, includenu u tipu à microcupola, u tipu à soffittu pianu è u tipu mobile à forma d'anellu. Per metudu di funziunamentu, includenu forni à rulli è forni à navetta. Forni à piastra à spinta. Basatu annantu à u tipu di carburante utilizatu: ci sò quelli chì utilizanu u carbone cum'è carburante (u più cumunu), quelli chì utilizanu u gasu o u gasu naturale (utilizatu per a cottura di mattoni non refrattarii è mattoni à parete liscia, principalmente per mattoni di alta gamma), quelli chì utilizanu petroliu pesante o fonti d'energia miste, è quelli chì utilizanu carburante di biomassa, ecc. In riassuntu: qualsiasi fornu di tipu tunnel chì funziona in una cunfigurazione in contracorrente, divisu longu à a so lunghezza in sezioni di preriscaldamentu, sinterizazione è raffreddamentu, cù prudutti chì si movenu in a direzione opposta à u flussu di gasu, hè un fornu à tunnel.
I forni à tunnel sò largamente usati cum'è forni d'ingegneria termica per a cottura di mattoni da custruzzione, mattoni refrattari, piastrelle di ceramica è ceramica. In l'ultimi anni, i forni à tunnel sò stati ancu usati per a cottura di agenti di purificazione di l'acqua è materie prime per batterie à u litiu. I forni à tunnel anu una vasta gamma di applicazioni è sò dispunibili in parechji tippi, ognunu cù e so caratteristiche. Oghje, ci cuncentreremu nantu à u fornu à tunnel à sezione trasversale utilizatu per a cottura di mattoni da custruzzione.
1. Principiu: Cum'è un fornu caldu, u fornu à tunnel richiede naturalmente una fonte di calore. Ogni materiale combustibile chì pò generà calore pò esse adupratu cum'è carburante per u fornu à tunnel (differenti carburanti ponu purtà à variazioni in a custruzzione lucale). U carburante brusgia in a camera di combustione in l'internu di u fornu, producendu gas di combustione à alta temperatura. Sottu l'influenza di u ventilatore, u flussu di gas à alta temperatura si move in a direzione opposta à i prudutti chì sò cotti. U calore hè trasferitu à i mattoni grezzi nantu à u vagone di u fornu, chì si move lentamente longu i binari in u fornu. I mattoni nantu à u vagone di u fornu continuanu ancu à scaldassi. A sezione prima di a camera di combustione hè a zona di preriscaldamentu (circa prima di a decima pusizione di u vagone). I mattoni grezzi sò gradualmente riscaldati è riscaldati in a zona di preriscaldamentu, eliminendu l'umidità è a materia urganica. Quandu u vagone di u fornu entra in a zona di sinterizzazione, i mattoni righjunghjenu a so temperatura massima di cottura (850 ° C per i mattoni d'argilla è 1050 ° C per i mattoni di scistu) aduprendu u calore liberatu da a combustione di u carburante, subendu cambiamenti fisichi è chimichi per furmà una struttura densa. Sta sezzione hè a zona di cottura (ancu a zona di alta temperatura) di u fornu, chì si stende circa da a 12a à a 22a pusizione. Dopu avè passatu per a zona di cottura, i mattoni sò sottumessi à un certu periodu d'isolamentu prima di entre in a zona di raffreddamentu. In a zona di raffreddamentu, i prudutti cotti entranu in cuntattu cù una grande quantità d'aria fredda chì entra per l'uscita di u fornu, raffreddendusi gradualmente prima di esce da u fornu, cumpletendu cusì tuttu u prucessu di cottura.
II. Custruzzione: I forni à tunnel sò forni d'ingegneria termica. Anu una larga gamma di temperature è esigenze strutturali elevate per u corpu di u fornu. (1) Preparazione di a fundazione: Eliminate i detriti da a zona di custruzzione è assicurate trè utenze è una superficia piana. Assicurate l'approvvigionamentu d'acqua, l'elettricità è una superficia di terrenu piana. A pendenza deve risponde à i requisiti di drenaggiu. A fundazione deve avè una capacità portante di 150 kN/m². Se si incontranu strati di terrenu morbidu, aduprate u metudu di sustituzione (base di muratura in petra o mistura di calce è terrenu cumpattata). Dopu u trattamentu di a trincea di a fundazione, aduprate u béton armatu cum'è fundazione di u fornu. Una fundazione robusta assicura a capacità portante è a stabilità di u fornu. (2) Struttura di u Fornu I muri interni di u fornu in e zone à alta temperatura devenu esse custruiti cù mattoni refrattari. I muri esterni ponu aduprà mattoni ordinari, cù un trattamentu d'isolamentu trà i mattoni (cù lana di roccia, coperte di fibra di silicatu d'aluminiu, ecc.) per riduce a perdita di calore. U spessore di u muru internu hè di 500 mm, è u spessore di u muru esternu hè di 370 mm. I giunti di dilatazione devenu esse lasciati secondu i requisiti di cuncepimentu. A muratura deve avè giunti di malta cumpleti, cù mattoni refrattarii posti in giunti sfalsati (giunti di malta ≤ 3 mm) è mattoni ordinarii cù giunti di malta di 8-10 mm. I materiali isolanti devenu esse distribuiti uniformemente, imballati cumpletamente è sigillati per impedisce l'ingressu d'acqua. (3) Fondu di u fornu U fondu di u fornu deve esse una superficia piana per chì u vagone di u fornu possi spustassi. U stratu resistente à l'umidità deve avè una capacità portante è proprietà d'isolamentu termicu sufficienti, mentre u vagone di u fornu si move longu i binari. In un fornu à tunnel cù una larghezza di sezione trasversale di 3,6 metri, ogni vagone pò caricà circa 6.000 mattoni bagnati. Cumprendu u pesu propiu di u vagone di u fornu, u caricu tutale hè di circa 20 tunnellate, è tutta a pista di u fornu deve sustene u pesu di un solu vagone di più di 600 tunnellate. Dunque, a posa di i binari ùn deve esse fatta senza cura. (4) U tettu di u fornu hà tipicamente dui tippi: ligeramente arcuatu è pianu. U tettu arcuatu hè un metudu tradiziunale di muratura, mentre chì u tettu pianu usa materiale refrattariu colabile o mattoni refrattarii leggeri per u tettu. Oghje, parechji utilizanu blocchi di tettu in fibra di silicone è aluminiu. Indipendentemente da u materiale utilizatu, deve assicurà a temperatura è a sigillatura di i refrattarii, è i fori d'osservazione devenu esse installati in lochi adatti secondu i requisiti di cuncepimentu. Fori di alimentazione di carbone, fori di canali d'aria, ecc. (5) Sistema di combustione: a. I forni à tunnel chì brusgianu legnu è carbone ùn anu micca camere di combustione in a zona à alta temperatura di u fornu, chì sò custruiti cù mattoni refrattarii, è anu porti di alimentazione di carburante è porti di scaricu di cenere. b. Cù a prumuzione di a tecnulugia di i mattoni à combustione interna, ùn sò più necessarie camere di combustione separate, postu chì i mattoni mantenenu u calore. se ùn ci hè micca abbastanza calore dispunibule, si pò aghjunghje carburante supplementu attraversu i fori di alimentazione di carbone nantu à u tettu di u fornu. c. I forni chì brusgianu gas naturale, gas di carbone, gas di petroliu liquefattu, ecc., anu bruciatori à gas nantu à i lati o u tettu di u fornu (secondu u tipu di carburante), cù bruciatori distribuiti ragiunevolmente è uniformemente per facilità u cuntrollu di a temperatura in u fornu. (6) Sistema di ventilazione: a. Ventilatori: cumpresi i ventilatori di alimentazione, i ventilatori di scaricu, i ventilatori di deumidificazione è i ventilatori di bilanciamentu. Ventilatori di raffreddamentu. Ogni ventilatore si trova in una pusizione diversa è serve una funzione diversa. U ventilatore di furnitura introduce aria in a camera di combustione per furnisce ossigenu sufficiente per a combustione, u ventilatore di scaricu elimina i gas di combustione da u fornu per mantene una certa pressione negativa in u fornu è assicurà un flussu lisciu di gas di combustione, è u ventilatore di deumidificazione elimina l'aria umida da i mattoni grezzi bagnati fora di u fornu. b. Cundotti d'aria: Quessi sò divisi in cundotti di fumu è cundotti d'aria. I cundotti di fumu eliminanu principalmente i gas di combustione è l'aria umida da u fornu. I cundotti d'aria sò dispunibili in muratura è tubi è sò rispunsevuli di furnisce ossigenu à a zona di combustione. c. Serrande d'aria: Installati nantu à i cundotti d'aria, sò aduprati per regulà u flussu d'aria è a pressione di u fornu. Aghjustendu a dimensione di l'apertura di i serrande d'aria, a distribuzione di a temperatura è a pusizione di a fiamma in u fornu ponu esse cuntrullate. (7) Sistema operativu: a. Carrozza di u fornu: A carrozza di u fornu hà un fondu di u fornu mobile cù una struttura simile à un tunnel. I mattoni grezzi si movenu lentamente nantu à a carrozza di u fornu, passendu per a zona di preriscaldamentu, a zona di sinterizzazione, a zona d'isolamentu, a zona di raffreddamentu. U vagone di u fornu hè fattu di struttura d'acciaiu, cù dimensioni determinate da a larghezza netta in l'internu di u fornu, è assicura a sigillatura. b. Vagone di trasferimentu: À a bocca di u fornu, u vagone di trasferimentu trasferisce u vagone di u fornu. U vagone di u fornu hè tandu mandatu à a zona di almacenamentu, tandu à a zona di asciugatura, è infine à a zona di sinterizazione, cù i prudutti finiti trasportati à a zona di scaricamentu. c. L'equipaggiu di trazione include macchine di trazione à binariu, macchine di sollevamentu idraulicu, macchine à gradini è macchine di trazione à bocca di u fornu. Attraversu diversi dispositivi in diversi lochi, u vagone di u fornu hè tiratu longu i binari per spustassi, ottenendu una seria d'azzioni cum'è l'almacenamentu di mattoni, l'asciugatura, a sinterizazione, u scaricamentu è l'imballaggio. (8) Sistema di cuntrollu di a temperatura: A rilevazione di a temperatura implica l'installazione di sensori di temperatura à termocoppia in diverse pusizioni in l'internu di u fornu per monitorà a temperatura di u fornu in tempu reale. I signali di temperatura sò trasmessi à a sala di cuntrollu, induve l'operatori aghjustanu u vulume di presa d'aria è u valore di combustione in basa à i dati di temperatura. U monitoraghju di a pressione implica l'installazione di sensori di pressione in a testa di u fornu, a coda di u fornu è i lochi critichi in l'internu di u fornu per monitorà i cambiamenti di pressione di u fornu in tempu reale. Agiscendu i serrandatori d'aria in u sistema di ventilazione, a pressione di u fornu hè mantenuta à un livellu stabile.
III. Funziunamentu: Dopu à u corpu principale di u fornu à tunnel è u so配套Una volta chì l'attrezzatura hè stata stallata, hè ora di preparassi per l'operazione d'accensione è l'usu nurmale. U funziunamentu di un fornu à tunnel ùn hè micca cusì simplice cum'è cambià una lampadina o accende un interruttore; l'accensione riescita di un fornu à tunnel richiede una cumpetenza scientifica. Un cuntrollu rigorosu, a trasmissione di l'esperienza è a coordinazione trà parechji aspetti sò tutti cruciali. E procedure operative dettagliate è e suluzioni per i prublemi chì ponu sorgere seranu discusse più tardi. Per avà, presentemu brevemente i metudi operativi è i prucessi di u fornu à tunnel: "Ispezione: Prima, verificate u corpu di u fornu per eventuali crepe. Verificate se i guarnizioni di i giunti di dilatazione sò stretti. Spinghje uni pochi di vagoni di fornu vioti uni pochi di volte per verificà se a pista, a macchina di u vagone superiore, u vagone di trasferimentu è altre apparecchiature di movimentazione funzionanu nurmalmente. Per i forni chì utilizanu gas naturale o gas di carbone cum'è carburante, prima accendete a fiamma per assicurà chì brusgia nurmalmente. Verificate se tutti i ventilatori funzionanu currettamente. I metudi di asciugatura in forno varianu secondu u tipu di carburante utilizatu. Tuttavia, l'ughjettivu hè coerente: rimuovere lentamente l'umidità ritenuta in a struttura di u fornu durante a custruzzione per mezu di l'asciugatura, impedendu u riscaldamentu improvvisu è a crepatura di u corpu di u fornu. a. Fase di bassa temperatura (0-200 ° C): Asciugà à bassa temperatura per unu o dui ghjorni, cù una velocità di aumentu di a temperatura ≤ 10 ° C per ora. b. Fase di media temperatura (200-600 ° C): Velocità di aumentu di a temperatura 10-15 ° C per ora, è cuocere per dui ghjorni. c. Fase di alta temperatura (600 ° C è più): aumentà a temperatura à a velocità nurmale di 20°C per ora finu à chì a temperatura di cottura sia righjunta, è mantene per un ghjornu. Durante u prucessu di cottura, survegliate l'espansione di u corpu di u fornu in ogni mumentu è rimuovete periodicamente l'umidità. (3) Accensione: L'usu di carburanti cum'è u gasu naturale o u gasu di carbone hè simplice. Oghje, useremu carbone, legnu, ecc. (3) Cum'è esempiu, prima custruite un carrettu di fornu per una facile accensione: mette legna, carbone è altri materiali inflammabili nantu à u carrettu di u fornu. Prima, attivate u ventilatore per creà una pressione negativa in l'internu di u fornu, dirigendu a fiamma versu i mattoni grezzi. Aduprate una verga accenditore. Accendete u legnu è u carbone, è aumentate gradualmente a temperatura aghjustendu u flussu d'aria è a pressione finu à chì i mattoni grezzi ghjunghjenu à a temperatura di cottura. Una volta chì i mattoni grezzi ghjunghjenu à a temperatura di cottura, cuminciate à alimentà novi vagoni in u fornu da a parte anteriore è moveli lentamente versu a zona di sinterizzazione. Spingete u vagone di u fornu è u vagone di u fornu in avanti per cumpletà l'accensione. A temperatura di u fornu à tunnel appena acceso deve esse monitorata in ogni mumentu per assicurà chì u prucessu di cottura sia cumpletatu secondu a curva di temperatura cuncipita. ④) Operazioni di pruduzzione: Disposizione di i mattoni: Disponete i mattoni nantu à a vittura di u fornu secondu i requisiti di cuncepimentu, assicurendu spazii è canali d'aria adatti trà i mattoni per facilità un flussu lisciu di gas di combustione. Impostazioni di i parametri: Determinate a temperatura, a pressione di l'aria, u flussu d'aria è a velocità di viaghju di a vittura di u fornu. Durante l'operazioni di pruduzzione, questi parametri sò aghjustati è ottimizzati per assicurà l'alta qualità di i prudutti finiti. Procedure operative: Durante u funziunamentu di u fornu à tunnel, e temperature, e pressioni è i parametri di i gas di combustione in ogni stazione di travagliu devenu esse monitorati continuamente. A zona di preriscaldamentu deve esse riscaldata lentamente (circa 50-80% per metru) per impedisce a rottura di i mattoni. A zona di cottura deve mantene una temperatura alta è costante, cù una differenza di temperatura di ≤±10°C per assicurà chì i mattoni sianu cumpletamente cotti. A zona di raffreddamentu pò utilizà un disignu di recuperu di u calore di scarto (risparmiu energeticu è riduzione di l'emissioni) per trasferisce l'energia termica à a zona di asciugatura per l'asciugatura di i mattoni. Inoltre, a vittura di u fornu deve esse avanzata uniformemente secondu i requisiti di cuncepimentu. Per assicurà a qualità di u produttu, a pressione di l'aria è u flussu d'aria devenu esse aghjustati in basa à a curva di temperatura di cuncepimentu. Mantene una pressione di u fornu stabile (pressione ligera positiva di 10-20 Pa in a zona di cottura è pressione negativa di -10 à -50 Pa in a zona di preriscaldamentu) basatu annantu à i dati di monitoraghju. Surtita di u fornu: Quandu u vagone di u fornu ghjunghje à l'uscita di u fornu à galleria, i pezzi grezzi di mattoni anu finitu a cottura è sò stati raffreddati à una temperatura adatta. U vagone di u fornu chì porta i mattoni finiti pò esse trasportatu in a zona di scaricamentu per mezu di l'attrezzatura di movimentazione, ispezionatu è scaricatu per cumpletà u prucessu di cottura di u fornu à galleria. U vagone di u fornu viotu torna tandu à a pusizione di impilamentu di mattoni in l'officina. U prucessu hè tandu ripetutu per u prossimu ciclu di impilamentu è di cottura.
Dapoi a so invenzione, u fornu à tunnel di cottura di mattoni hà subitu parechje ottimizzazioni strutturali è innovazioni tecnologiche, migliurendu gradualmente i standard di prutezzione ambientale è i livelli di automatizazione. In u futuru, l'intelligentizazione, una maggiore rispettosità ambientale è u riciclaggio di e risorse domineranu e direzioni tecnologiche, spinghjendu l'industria di i mattoni è di e piastrelle versu una fabricazione di alta gamma.
Data di publicazione: 12 di ghjugnu di u 2025