La plej vaste adoptita fornotipo en la brikfarada industrio hodiaŭ estas la tunelforno. La koncepto de la tunelforno unue estis proponita kaj komence desegnita de la francoj, kvankam ĝi neniam estis konstruita. La unua tunelforno speciale desegnita por brikproduktado estis kreita de germana inĝeniero en 1877, kiu ankaŭ registris patenton por ĝi. Kun la ĝeneraligita adopto de tunelfornoj, multaj novigoj aperis. Surbaze de la interna neta larĝo, ili estas klasifikitaj en malgrand-sekciaj (≤2.8 metroj), mez-sekciaj (3-4 metroj), kaj grand-sekciaj (≥4.6 metroj). Laŭ fornotipo, ili inkluzivas mikro-kupolan tipon, plat-plafonan tipon kaj ringoforman movan tipon. Laŭ funkciiga metodo, ili inkluzivas rulfornojn kaj navedajn fornojn. Puŝplataj fornoj. Surbaze de la tipo de uzata fuelo: ekzistas tiuj, kiuj uzas karbon kiel fuelon (la plej oftaj), tiuj, kiuj uzas gason aŭ tergason (uzatan por bruligi ne-obstrukcajn brikojn kaj simplajn murajn brikojn, ĉefe por altkvalitaj brikoj), tiuj, kiuj uzas pezan petrolon aŭ miksitajn energifontojn, kaj tiuj, kiuj uzas biomasan fuelon, ktp. Resumante: ĉiu tunel-tipa forno funkcianta en kontraŭflua konfiguracio, dividita laŭlonge de sia longo en antaŭvarmigajn, sinterigajn kaj malvarmigajn sekciojn, kun produktoj moviĝantaj en la kontraŭa direkto al la gasfluo, estas tunelforno.
Tunelaj fornoj estas vaste uzataj kiel termikaj inĝenieraj fornoj por bruligi konstrubrikojn, obstinajn brikojn, ceramikajn kahelojn kaj ceramikaĵojn. En la lastaj jaroj, tunelaj fornoj ankaŭ estis uzataj por bruligi akvopurigajn agentojn kaj krudmaterialojn por litiaj baterioj. Tunelaj fornoj havas vastan gamon da aplikoj kaj venas en multaj tipoj, ĉiu kun siaj propraj karakterizaĵoj. Hodiaŭ, ni koncentriĝos pri la transversa sekco de tunela forno uzata por bruligi konstrubrikojn.
1. Principo: Kiel varmega forno, la tunelforno nature bezonas varmofonton. Ĉiu bruligebla materialo, kiu povas generi varmon, povas esti uzata kiel fuelo por la tunelforno (malsamaj fueloj povas rezultigi variojn en loka konstruo). La fuelo brulas en la bruligkamero ene de la forno, produktante alttemperaturan fumgason. Sub la influo de la ventolilo, la alttemperatura gasfluo moviĝas en la kontraŭa direkto al la bruligitaj produktoj. La varmo estas transdonita al la brikaj krudmaterialoj sur la fornovagono, kiu moviĝas malrapide laŭ la reloj en la fornon. La brikoj sur la fornovagono ankaŭ daŭre varmiĝas. La sekcio antaŭ la bruligkamero estas la antaŭvarmiga zono (proksimume antaŭ la pozicio de la deka vagono). La brikaj krudmaterialoj estas iom post iom varmigitaj kaj varmigitaj en la antaŭvarmiga zono, forigante humidon kaj organikan materion. Kiam la fornovagono eniras la sinteran zonon, la brikoj atingas sian maksimuman bruligtemperaturon (850 °C por argilaj brikoj kaj 1050 °C por ardezaj brikoj) uzante la varmon liberigitan de la bruligbrulado, spertante fizikajn kaj kemiajn ŝanĝojn por formi densan strukturon. Ĉi tiu sekcio estas la brulzono (ankaŭ la alt-temperatura zono) de la forno, ampleksante proksimume la 12-an ĝis la 22-an poziciojn. Post trapaso tra la brulzono, la brikoj spertas certan periodon de izolado antaŭ ol eniri la malvarmigan zonon. En la malvarmiga zono, la bakitaj produktoj kontaktas grandan kvanton da malvarma aero eniranta tra la fornela elirejo, iom post iom malvarmiĝante antaŭ ol eliri el la forno, tiel kompletigante la tutan brulprocezon.
II. Konstruado: Tunelaj fornoj estas termikaj inĝenieraj fornoj. Ili havas larĝan temperaturintervalon kaj altajn strukturajn postulojn por la fornokorpo. (1) Preparado de la fundamento: Forigu derompaĵojn de la konstruareo kaj certigu tri servaĵojn kaj unu ebenan surfacon. Certigu akvoprovizon, elektron kaj ebenan grundsurfacon. La deklivo devas plenumi la drenadpostulojn. La fundamento devus havi portantan kapaciton de 150 kN/m². Se vi renkontas molajn grundotavolojn, uzu la anstataŭigan metodon (ŝtona masonaĵa bazo aŭ kompaktigita kalko-grunda miksaĵo). Post la fundamenta tranĉeotraktado, uzu ŝtalbetonon kiel la fornofundamenton. Fortika fundamento certigas portantan kapaciton kaj fornostabilecon. (2) Forna Strukturo La internaj muroj de la forno en alttemperaturaj zonoj devus esti konstruitaj per fajrobrikoj. La eksteraj muroj povas uzi ordinarajn brikojn, kun izoladotraktado inter la brikoj (uzante roklanon, aluminiosilikatajn fibrajn kovrilojn, ktp.) por redukti varmoperdon. La interna mura dikeco estas 500 mm, kaj la ekstera mura dikeco estas 370 mm. Dilataciaj juntoj devus esti lasitaj laŭ la projektaj postuloj. La masonaĵo devus havi plenajn morterajn juntojn, kun obstinaj brikoj metitaj en ŝtupaj juntoj (morteraj juntoj ≤ 3 mm) kaj ordinaraj brikoj kun morteraj juntoj de 8–10 mm. Izolaj materialoj devus esti egale distribuitaj, plene pakitaj kaj sigelitaj por malhelpi akvoeniron. (3) Forna Fundo La fornofundo devus esti plata surfaco por ke la fornovagono povu moviĝi. La humid-rezista tavolo devas havi sufiĉan ŝarĝoportantan kapaciton kaj termikaj izolaj proprecojn, dum la fornovagono moviĝas laŭ la reloj. En tunela forno kun transversa sekco de 3,6 metroj, ĉiu vagono povas ŝarĝi proksimume 6 000 malsekajn brikojn. Inkluzive de la propra pezo de la fornovagono, la totala ŝarĝo estas ĉirkaŭ 20 tunoj, kaj la tuta fornorelo devas elteni unuopan vagonan pezon de pli ol 600 tunoj. Tial, la trakmetado ne devas esti farita senatente. (4) La fornotegmento tipe havas du tipojn: iomete arka kaj plata. La arka tegmento estas tradicia masonaĵa metodo, dum la plata tegmento uzas obstinan fandeblan materialon aŭ malpezajn obstinajn brikojn por la plafono. Nuntempe, multaj uzas plafonblokojn el silikona aluminiofibraj. Sendepende de la uzata materialo, ĝi devas certigi la temperaturon kaj sigeladon de obstinaj bruligaĵoj, kaj observaj truoj devas esti instalitaj je taŭgaj lokoj laŭ la dezajnaj postuloj. Karbo-enigotruoj, aerkanalaj truoj, ktp. (5) Bruligsistemo: a. Tunelaj fornoj, kiuj bruligas lignon kaj karbon, ne havas bruligĉambrojn en la alt-temperatura zono de la forno, kiuj estas konstruitaj per obstinaj brikoj, kaj havas fuel-enigotruojn kaj cindro-eligon. b. Kun la antaŭenigo de interna bruligbrika teknologio, apartaj bruligĉambroj jam ne necesas, ĉar la brikoj retenas varmon. Se ne sufiĉas varmo, plia fuelo povas esti aldonita tra karbo-enigotruoj sur la forntegmento. c. Fornoj, kiuj bruligas tergason, karbongason, likvigitan naftogason, ktp., havas gasbruligilojn sur la fornoflankoj aŭ tegmento (depende de la fuelspeco), kun bruliloj racie kaj unuforme distribuitaj por faciligi temperaturkontrolon ene de la forno. (6) Ventolsistemo: a. Ventililoj: inkluzive de provizaj ventililoj, elĉerpaj ventililoj, senhumigaj ventililoj kaj ekvilibrigaj ventililoj. Malvarmigaj ventililoj. Ĉiu ventililo situas en malsama pozicio kaj servas malsaman funkcion. La proviza ventumilo enkondukas aeron en la bruligĉambron por provizi sufiĉan oksigenon por brulado, la elĉerpa ventumilo forigas fumgasojn el la forno por konservi certan negativan premon ene de la forno kaj certigi glatan fluon de fumgasoj, kaj la senhumidiga ventumilo forigas humidan aeron el malsekaj brikaj pecoj ekster la forno. b. Aerduktoj: Ĉi tiuj estas dividitaj en fumduktojn kaj aerduktojn. Fumduktoj ĉefe forigas fumgasojn kaj malsekan aeron el la forno. Aerduktoj haveblas en masonaĵaj kaj tubaj tipoj kaj respondecas pri la liverado de oksigeno al la bruligzono. c. Aerdampiloj: Instalitaj sur la aerduktoj, ili estas uzataj por reguligi aerfluon kaj fornopremon. Per alĝustigo de la malferma grandeco de la aerdampiloj, la temperaturdistribuo kaj flampozicio ene de la forno povas esti kontrolitaj. (7) Funkciiga sistemo: a. Fornĉaro: La fornoĉaro havas moveblan fornofundon kun tunelsimila strukturo. Brikaj pecoj moviĝas malrapide sur la fornoĉaro, trapasante la antaŭvarmigan zonon, sinterigan zonon, izolan zonon, malvarmigan zonon. La fornovagono estas farita el ŝtala strukturo, kun dimensioj determinitaj de la neta larĝo ene de la forno, kaj certigas sigeladon. b. Transporta vagono: Ĉe la fornobuŝo, la transporta vagono translokigas la fornovagonon. La fornovagono tiam estas sendita al la stoka zono, poste al la sekiga zono, kaj fine al la sinteriza zono, kun la finitaj produktoj transportataj al la malŝarĝa zono. c. Tira ekipaĵo inkluzivas trakajn tirajn maŝinojn, hidraŭlikajn levajn maŝinojn, ŝtupajn maŝinojn kaj fornobuŝajn tirajn maŝinojn. Per diversaj aparatoj en malsamaj lokoj, la fornovagono estas tirata laŭ la reloj por moviĝi, atingante serion da agoj kiel brika stokado, sekigado, sinterizado, malŝarĝado kaj pakado. (8) Temperaturkontrola sistemo: Temperaturdetekto implikas instali termokuplajn temperatursensilojn en malsamaj pozicioj ene de la forno por monitori la fornotemperaturon en reala tempo. Temperatursignaloj estas transdonitaj al la direktejo, kie funkciigistoj ĝustigas la aereniran volumenon kaj brulvaloron surbaze de la temperaturdatumoj. Premmonitorado implikas instali premsensilojn ĉe la fornokapo, fornovosto kaj kritikaj lokoj ene de la forno por monitori ŝanĝojn en fornopremo en reala tempo. Per alĝustigo de la aerdampiloj en la ventolsistemo, la fornopremo estas konservata je stabila nivelo.
III. Funkciado: Post la ĉefa parto de la tunelforno kaj ĝia配套Post kiam la ekipaĵo estas instalita, estas tempo prepari por la funkciigo kaj normala uzo. Funkciigi tunelfornon ne estas tiel simple kiel ŝanĝi ampolon aŭ ŝalti ŝaltilon; sukcese funkciigi tunelfornon postulas sciencan sperton. Rigora kontrolo, la transdono de sperto kaj kunordigo trans pluraj aspektoj estas ĉiuj esencaj. Detalaj funkciaj proceduroj kaj solvoj por problemoj, kiuj povas ekesti, estos diskutitaj poste. Nun, ni koncize prezentu la funkciajn metodojn kaj procezojn de la tunelforno: "Inspektado: Unue, kontrolu la fornokorpon por iuj fendetoj. Kontrolu ĉu la dilatiĝaj juntaj sigeloj estas firme fermitaj. Puŝu kelkajn malplenajn fornovagonojn kelkajn fojojn por kontroli ĉu la reloj, supra vagonmaŝino, translokiga vagono kaj aliaj manipulaj ekipaĵoj funkcias normale. Por fornoj uzantaj tergason aŭ karbongason kiel fuelon, unue ekbruligu la flamon por certigi, ke ĝi brulas normale. Kontrolu ĉu ĉiuj ventoliloj funkcias ĝuste. Fornsekigmetodoj varias depende de la tipo de fuelo uzata. Tamen, la celo estas kohera: malrapide forigi humidon retenitan en la fornostrukturo dum konstruado per sekigado, malhelpante subitan varmiĝon kaj fendadon de la fornokorpo. a. Malalttemperatura stadio (0–200°C): Sekigu je malalta varmo dum unu aŭ du tagoj, kun temperaturpliiĝo ≤10°C hore. b. Meztemperatura stadio (200–600°C): Temperaturpliiĝo 10–15°C hore, kaj baku dum du tagoj. c. Alttemperatura stadio (600°C kaj pli): pliigu la temperaturon je normala rapideco." de 20°C hore ĝis la brultemperaturo estas atingita, kaj konservu dum unu tago. Dum la brulprocezo, ĉiam kontrolu la dilatiĝon de la fornokorpo kaj periode forigu humidon. (3) Ekbruligo: Uzi fuelojn kiel tergaso aŭ koaksigeja gaso estas simple. Hodiaŭ, ni uzos karbon, lignon, ktp. (3) Ekzemple, unue konstruu fornoĉaron por facila ekbruligo: metu brullignon, karbon kaj aliajn brulemajn materialojn sur la fornoĉaron. Unue, aktivigu la ventolilon por krei negativan premon ene de la forno, direktante la flamon al la brikaj pecoj. Uzu fajrostartilan stangon. Ekbruligu la lignon kaj karbon, kaj iom post iom pliigu la temperaturon per agordado de la aerfluo kaj premo ĝis la brikaj pecoj atingas la brultemperaturon. Post kiam la brikaj pecoj atingas la brultemperaturon, komencu enmeti novajn ĉarojn en la fornon de la fronto kaj malrapide movu ilin al la sinteriza zono. Puŝu la fornoĉaron kaj fornoĉaron antaŭen por kompletigi ekbruligon. La temperaturo de la nove ekbruligita tunelforno devas esti ĉiam kontrolita por certigi, ke la brulprocezo estas kompletigita laŭ la desegnita temperaturkurbo. ④) Produktadaj operacioj: Brikaranĝo: Aranĝu la brikojn sur la fornovagono laŭ la dezajnaj postuloj, certigante taŭgajn interspacojn kaj aerkanalojn inter la brikoj por faciligi glatan fluon de fumgasoj. Parametraj agordoj: Difinu la temperaturon, aerpremon, aerfluon kaj rapidon de la fornovagono por moviĝi. Dum produktado, ĉi tiuj parametroj estas agorditaj kaj optimumigitaj por certigi la altan kvaliton de la finitaj produktoj. Funkciaj Proceduroj: Dum la funkciigo de la tunelforno, temperaturoj, premoj kaj fumgasaj parametroj ĉe ĉiu laborejo devas esti kontinue monitorataj. La antaŭvarmiga zono devas esti hejtita malrapide (ĉirkaŭ 50–80% po metro) por malhelpi brikan fendadon. La bruligzono devas konservi altan kaj konstantan temperaturon, kun temperaturdiferenco de ≤±10°C por certigi, ke la brikoj estas plene bakitaj. La malvarmiga zono povas uzi dezajnon por reakiro de rubvarmo (energiŝpara kaj emisiredukta) por transdoni varmoenergion al la sekigzono por brika sekigado. Plie, la fornovagono devas esti antaŭenigita unuforme laŭ la dezajnaj postuloj. Por certigi la produktokvaliton, aerpremo kaj aerfluo devas esti agorditaj surbaze de la dezajna temperaturkurbo. Konservu stabilan fornopremon (malgranda pozitiva premo de 10–20 Pa en la bruligzono kaj negativa premo de -10 ĝis -50 Pa). en la antaŭvarmiga zono) surbaze de monitoradaj datumoj. Forna elirejo: Kiam la fornvagono atingas la tunelfornan elirejon, la brikaj krudmaterialoj kompletigis la bruligadon kaj malvarmiĝis ĝis taŭga temperaturo. La fornvagono portanta la finitajn brikojn povas esti transportita al la malŝarĝa areo per manipula ekipaĵo, inspektita kaj malŝarĝita por kompletigi la tunelfornan bruligadon. La malplena fornvagono tiam revenas al la brikstakiga pozicio en la metiejo. La procezo tiam estas ripetata por la sekva stakiga kaj bruliga ciklo.
Ekde sia invento, la brikforna tunelforno spertis multajn strukturajn optimumigojn kaj teknologiajn novigojn, iom post iom plibonigante mediprotektajn normojn kaj aŭtomatigajn nivelojn. En la estonteco, inteligentigo, pli granda mediprotektado kaj reciklado de rimedoj dominos teknologiajn direktojn, pelante la brik- kaj kahelindustrion al altkvalita fabrikado.
Afiŝtempo: 12-a de junio 2025