U fornu Hoffman (cunnisciutu cum'è fornu à rota in Cina) hè un tipu di fornu inventatu da l'ingegnere tedescu Gustav Hoffman in u 1856 per a cottura cuntinua di mattoni è tegole. A struttura principale hè custituita da un tunnel circulare chjusu, tipicamente custruitu da mattoni cotti. Per facilità a pruduzzione, parechje porte di fornu spaziate uniformemente sò installate nantu à i muri di u fornu. Un unicu ciclu di cottura (una testa di focu) richiede 18 porte. Per migliurà e cundizioni di travagliu è permette à i mattoni finiti più tempu per raffreddassi, sò stati custruiti forni cù 22 o 24 porte, è sò stati ancu custruiti forni à dui fuochi cù 36 porte. Cuntrullendu i serrandatori d'aria, a testa di focu pò esse guidata per spustassi, permettendu una pruduzzione cuntinua. Cum'è un tipu di fornu d'ingegneria termica, u fornu Hoffman hè ancu divisu in zone di preriscaldamentu, cottura è raffreddamentu. Tuttavia, à u cuntrariu di i forni à tunnel, induve i grezzi di mattoni sò piazzati nantu à vagoni di forno chì si movenu, u fornu Hoffman funziona secondu u principiu di "u grezzu si move, u focu ferma fermu". E trè zone di travagliu - preriscaldamentu, cottura è raffreddamentu - restanu stazionarie, mentre i grezzi di mattoni si movenu attraversu e trè zone per cumpletà u prucessu di cottura. U fornu Hoffman funziona in modu diversu: i pezzi grezzi di mattoni sò impilati in u fornu è restanu fermi, mentre chì a testa di focu hè guidata da ammortizzatori d'aria per muoversi, seguendu u principiu di "u focu si move, i pezzi grezzi stanu fermi". Dunque, e zone di preriscaldamentu, cottura è raffreddamentu in u fornu Hoffman cambianu continuamente pusizione mentre a testa di focu si move. L'area davanti à a fiamma hè per u preriscaldamentu, a fiamma stessa hè per a cottura, è l'area daretu à a fiamma hè per u raffreddamentu. U principiu di funziunamentu implica l'aghjustamentu di l'ammortizzatore d'aria per guidà a fiamma per accende sequenzialmente i mattoni impilati in u fornu.
I. Prucedure operative:
Preparazione di pre-accensione: materiali d'accensione cum'è legna da ardere è carbone. Sè si utilizanu mattoni à combustione interna, sò necessarie circa 1.100-1.600 kcal/kg di calore per brusgià un chilogramu di materia prima à 800-950 °C. I mattoni d'accensione ponu esse ligeramente più alti, cù un cuntenutu d'umidità di ≤6%. I mattoni qualificati devenu esse impilati in trè o quattru porte di fornu. L'impilamentu di mattoni segue u principiu di "più strettu in cima è più liberu in fondu, più strettu à i lati è più liberu in u mezu". Lasciate un canale di focu di 15-20 cm trà e pile di mattoni. L'operazioni d'accensione sò megliu realizate nantu à sezioni dritte, dunque a stufa d'accensione deve esse custruita dopu à a curva, à a seconda o terza porta di u fornu. A stufa d'accensione hà una camera di fornu è un portu di rimozione di cenere. I fori di alimentazione di u carbone è i muri antiventu in i canali di focu devenu esse sigillati per impedisce l'entrata di l'aria fredda.
Accensione è riscaldamentu: Prima di l'accensione, ispezionate u corpu di u fornu è i serrandatori d'aria per perdite. Accendete u ventilatore è aghjustatelu per creà una ligera pressione negativa à a stufa d'accensione. Accendete a legna è u carbone nantu à a camera di combustione per cuntrullà a velocità di riscaldamentu. Aduprate un picculu focu per coce per 24-48 ore, asciugendu i mattoni grezzi mentre eliminate l'umidità da u fornu. Dopu, aumentate ligeramente u flussu d'aria per accelerà a velocità di riscaldamentu. Diversi tipi di carbone anu diversi punti d'accensione: carbone marrone à 300-400 °C, carbone bituminoso à 400-550 °C è antracite à 550-700 °C. Quandu a temperatura righjunghji più di 400 °C, u carbone in i mattoni cumencia à brusgià, è ogni mattone diventa una fonte di calore cum'è una palla di carbone. Una volta chì i mattoni cumincianu à brusgià, u flussu d'aria pò esse aumentatu ulteriormente per ghjunghje à a temperatura di cottura nurmale. Quandu a temperatura di u fornu righjunghji i 600 °C, u serrandatore d'aria pò esse aghjustatu per ridirizionà a fiamma versu a camera successiva, cumpletendu u prucessu d'accensione.
Funziunamentu di u fornu: U fornu Hoffman hè adupratu per cucinà mattoni d'argilla, cù una velocità di cottura di 4-6 camere di fornu per ghjornu. Siccomu a testa di focu hè in costante muvimentu, a funzione di ogni camera di fornu cambia ancu continuamente. Quandu si trova davanti à a testa di focu, a funzione hè a zona di preriscaldamentu, cù temperature inferiori à 600 °C, a serranda d'aria nurmalmente aperta à 60-70%, è una pressione negativa chì varieghja da -20 à 50 Pa. Mentre si rimuove l'umidità, devenu esse prese precauzioni strette per impedisce chì i grezzi di mattoni si crepinu. A zona di temperatura trà 600 °C è 1050 °C hè a zona di cottura, induve i grezzi di mattoni subiscenu una trasfurmazione. À alte temperature, l'argilla subisce cambiamenti fisichi è chimichi, trasfurmendu si in mattoni finiti cù proprietà ceramiche. Se a temperatura di cottura ùn hè micca raggiunta per via di carburante insufficiente, u carburante deve esse aghjuntu in lotti (polvere di carbone ≤2 kg per foru ogni volta), assicurendu un apportu adeguatu d'ossigenu (≥5%) per a combustione, cù a pressione di u fornu mantenuta à una ligera pressione negativa (da -5 à -10 Pa). Mantene una temperatura alta costante per 4-6 ore per coce cumpletamente i mattoni grezzi. Dopu avè passatu per a zona di cottura, i mattoni grezzi sò trasformati in mattoni finiti. I fori di alimentazione di u carbone sò tandu chjusi, è i mattoni entranu in a zona d'insulazione è di raffreddamentu. A velocità di raffreddamentu ùn deve micca superà i 50 °C / h per impedisce a crepatura per via di u raffreddamentu rapidu. Quandu a temperatura scende sottu à 200 °C, a porta di u fornu pò esse aperta vicinu, è dopu a ventilazione è u raffreddamentu, i mattoni finiti sò rimossi da u fornu, cumpletendu u prucessu di cottura.
II. Note Impurtanti
Accatastamentu di mattoni: "Trè parti di cottura, sette parti di accatastamentu". In u prucessu di cottura, l'accumulazione di mattoni hè cruciale. Hè impurtante ottene una "densità ragionevule", truvendu l'equilibriu ottimale trà u numeru di mattoni è i spazii trà di elli. Sicondu i standard naziunali chinesi, a densità di accatastamentu ottimale per i mattoni hè di 260 pezzi per metru cubu. L'accumulazione di mattoni deve rispettà i principii di "densu in cima, sparsu in fondu", "densu nantu à i lati, sparsu in u mezu" è "lascià spaziu per u flussu d'aria", evitendu un squilibriu induve a cima hè pesante è u fondu hè leggeru. U condottu d'aria orizzontale deve esse allineatu cù a presa di scaricu, cù una larghezza di 15-20 cm. A deviazione verticale di a pila di mattoni ùn deve micca superà u 2%, è devenu esse prese misure strette per impedisce à a pila di crollà.
Cuntrollu di a Temperatura: A zona di preriscaldamentu deve esse riscaldata lentamente; l'aumenti rapidi di a temperatura sò strettamente pruibiti (l'aumenti rapidi di a temperatura ponu fà scappà l'umidità è crepà i mattoni grezzi). Durante a fase metamorfica di u quarzu, a temperatura deve esse mantenuta stabile. Se a temperatura scende sottu à a temperatura necessaria è u carbone deve esse aghjuntu esternamente, l'aghjunta di carbone cuncintratu hè pruibita (per impedisce a sovracombustione lucalizata). U carbone deve esse aghjuntu in piccule quantità parechje volte attraversu un unicu foru, cù ogni aghjunta di 2 kg per batch, è ogni batch spaziatu almenu 15 minuti l'unu cù l'altru.
Sicurezza: U fornu Hoffman hè ancu un spaziu relativamente chjusu. Quandu a cuncentrazione di monossidu di carbonu supera i 24 PPM, u persunale deve esse evacuatu è a ventilazione deve esse migliurata. Dopu a sinterizazione, i mattoni finiti devenu esse rimossi manualmente. Dopu avè apertu a porta di u fornu, misurate prima u cuntenutu d'ossigenu (cuntenutu d'ossigenu > 18%) prima di entre per travaglià.
III. Errori cumuni è risoluzione di i prublemi
Prublemi cumuni in a pruduzzione di forni Hoffman: accumulazione di umidità in a zona di preriscaldamentu è crollu di pile di mattoni bagnati, principalmente per via di un altu cuntenutu di umidità in i mattoni bagnati è un scarsu drenaggiu di l'umidità. Metudu di drenaggiu di l'umidità: aduprate mattoni grezzi secchi (cù un cuntenutu di umidità residuale inferiore à u 6%) è aghjustate a serranda d'aria per aumentà u flussu d'aria, aumentendu a temperatura à circa 120 ° C. Velocità di cottura lenta: Comunemente chjamata "u focu ùn si accenderà", questu hè principalmente per via di una combustione carente d'ossigenu. Soluzioni per un flussu d'aria insufficiente: Aumentate l'apertura di a serranda, aumentate a velocità di u ventilatore, riparate i spazii di u corpu di u fornu è pulite i detriti accumulati da u condottu di fumu. In riassuntu, assicuratevi chì sia furnitu abbastanza ossigenu à a camera di combustione per ottene una combustione ricca d'ossigenu è cundizioni di rapidu aumentu di a temperatura. Scolorimentu di u corpu di u mattone (ingiallimentu) per via di una temperatura di sinterizazione insufficiente: Soluzione: Aumentate in modu apprupriatu a quantità di carburante è aumentate a temperatura di cottura. I mattoni à core neru si ponu furmà per parechje ragioni: eccessivi additivi di combustione interna, carenza d'ossigenu in u fornu chì crea una atmosfera riducente (O₂ < 3%), o mattoni chì ùn sò micca cumpletamente cotti. Soluzioni: Riduce u cuntenutu internu di carburante, aumentà a ventilazione per una combustione sufficiente di l'ossigenu, è allargà in modu apprupriatu a durata di alta temperatura à temperatura costante per assicurà chì i mattoni sianu cumpletamente cotti. A deformazione di i mattoni (sovracottura) hè principalmente causata da temperature elevate lucalizzate. E soluzioni includenu l'apertura di a serranda d'aria anteriore per spustà a fiamma in avanti è l'apertura di u coperchio posteriore di u focu per introduce aria fresca in u fornu per abbassà a temperatura.
U fornu Hoffman hè statu in usu per 169 anni dapoi a so invenzione è hà subitu numerosi miglioramenti è innovazioni. Una di queste innovazioni hè l'aghjunta di un condotto d'aria in u fondu di u fornu per introduce aria calda secca (100°C-300°C) in a camera di asciugatura durante u prucessu di u fornu à rota à combustione unica. Un'altra innovazione hè l'usu di mattoni cotti internamente, chì sò stati inventati da i Cinesi. Dopu chì u carbone hè statu macinatu, hè aghjuntu à e materie prime secondu u valore caloricu necessariu (circa 1240 kcal/kg di materia prima sò necessarie per elevà a temperatura di 1°C, equivalente à 0,3 kcal). A macchina di alimentazione di a fabbrica di mattoni "Wanda" pò mischjà u carbone è e materie prime in e proporzioni currette. U miscelatore mischia accuratamente a polvere di carbone cù e materie prime, assicurendu chì a deviazione di u valore caloricu sia cuntrullata in ±200 kJ/kg. Inoltre, sò installati sistemi di cuntrollu di a temperatura è PLC per aghjustà automaticamente a portata di u smorzatore d'aria è a velocità di alimentazione di u carbone. Questu migliora u livellu di automatizazione, assicurendu megliu i trè principii di stabilità di u funziunamentu di u fornu Hoffman: "pressione d'aria stabile, temperatura stabile è muvimentu di fiamma stabile". U funziunamentu nurmale richiede aghjustamenti flessibili basati nantu à e cundizioni in l'internu di u fornu, è un funziunamentu attentu pò pruduce mattoni finiti qualificati.
Data di publicazione: 21 di ghjugnu di u 2025