La forno Hoffman (konata kiel radforno en Ĉinio) estas tipo de forno inventita de la germana inĝeniero Gustav Hoffman en 1856 por la kontinua bakado de brikoj kaj kaheloj. La ĉefa strukturo konsistas el fermita cirkla tunelo, tipe konstruita el bakitaj brikoj. Por faciligi produktadon, pluraj egale interspacigitaj fornopordoj estas instalitaj sur la fornomuroj. Ununura bakadciklo (unu fajrokapo) postulas 18 pordojn. Por plibonigi la laborkondiĉojn kaj doni al finitaj brikoj pli da tempo por malvarmiĝi, fornoj kun 22 aŭ 24 pordoj estis konstruitaj, kaj ankaŭ dufajraj fornoj kun 36 pordoj. Per kontrolado de la aerdampiloj, la fajrokapo povas esti gvidata por moviĝi, ebligante kontinuan produktadon. Kiel tipo de termika inĝeniera forno, la forno Hoffman ankaŭ estas dividita en antaŭvarmigajn, bakadajn kaj malvarmigajn zonojn. Tamen, male al tunelfornoj, kie la brikaj krudmaterialoj estas metitaj sur fornoĉarojn, kiuj moviĝas, la forno Hoffman funkcias laŭ la principo "la krudmaterialo moviĝas, la fajro restas senmova". La tri laborzonoj - antaŭvarmigo, bakado kaj malvarmigo - restas senmovaj, dum la brikaj krudmaterialoj moviĝas tra la tri zonoj por kompletigi la bakadprocezon. La forno Hoffman funkcias malsame: la brikaj pecoj estas stakigitaj ene de la forno kaj restas senmovaj, dum la fajrokapo estas gvidata de aerdampiloj por moviĝi, sekvante la principon "la fajro moviĝas, la pecoj restas senmovaj". Tial, la antaŭvarmigaj, bruligantaj kaj malvarmigaj zonoj en la forno Hoffman kontinue ŝanĝas poziciojn dum la fajrokapo moviĝas. La areo antaŭ la flamo estas por antaŭvarmigo, la flamo mem estas por bruligado, kaj la areo malantaŭ la flamo estas por malvarmigo. La funkciprincipo implikas alĝustigi la aerdampilon por gvidi la flamon por sinsekve bruligi la brikojn stakigitajn ene de la forno.
I. Funkciigaj Proceduroj:
Antaŭbruliga preparo: bruligaj materialoj kiel brulligno kaj karbo. Se oni uzas internajn brulbrikojn, necesas proksimume 1 100–1 600 kcal/kg da varmo por bruligi unu kilogramon da kruda materialo ĝis 800–950 °C. La bruligaj brikoj povas esti iomete pli altaj, kun humidenhavo de ≤6%. Kvalifikitaj brikoj estu stakigitaj en tri aŭ kvar fornopordoj. Brika stakado sekvas la principon de "pli dense supre kaj pli loze sube, pli dense flanke kaj pli loze meze." Lasu 15-20 cm fajrokanalon inter brikaj stakoj. Bruligaj operacioj plej bone efektiviĝas sur rektaj sekcioj, do la bruliga forno estu konstruita post la kurbo, ĉe la dua aŭ tria fornopordo. La bruliga forno havas fornegan ĉambron kaj cindroforigan aperturon. La karbonutraj truoj kaj ventrezistaj muroj en la fajrokanaloj devas esti sigelitaj por malhelpi la eniron de malvarma aero.
Ekbruligo kaj varmigo: Antaŭ ekbruligo, inspektu la fornokorpon kaj aerdampilojn por likoj. Ŝaltu la ventolilon kaj ĝustigu ĝin por krei iometan negativan premon ĉe la ekbruliga forno. Ekbruligu la lignon kaj karbon sur la fajrokesto por kontroli la varmigrapidecon. Uzu malgrandan fajron por baki dum 24-48 horoj, sekigante la brikajn krudaĵojn kaj forigante humidon el la forno. Poste, iomete pliigu la aerfluon por akceli la varmigrapidecon. Malsamaj specoj de karbo havas malsamajn ekbruligpunktojn: lignito je 300-400°C, bitumoza karbo je 400-550°C, kaj antracito je 550-700°C. Kiam la temperaturo atingas pli ol 400°C, la karbo ene de la brikoj komencas bruli, kaj ĉiu briko fariĝas varmofonto kiel karbobulo. Post kiam la brikoj komencas bruli, la aerfluo povas esti plue pliigita por atingi la normalan brultemperaturon. Kiam la fornotemperaturo atingas 600°C, la aerdampilo povas esti ĝustigita por redirekti la flamon al la sekva ĉambro, kompletigante la ekbruligprocezon.
Fornfunkciado: La forno Hoffman estas uzata por bruligi argilajn brikojn, kun brulrapideco de 4-6 fornĉambroj ĉiutage. Ĉar la fajrokapo konstante moviĝas, la funkcio de ĉiu fornoĉambro ankaŭ ŝanĝiĝas kontinue. Antaŭ la fajrokapo, la funkcio estas la antaŭvarmiga zono, kun temperaturoj sub 600°C, la aerdampilo normale malfermita je 60-70%, kaj negativa premo intervalanta de -20 ĝis 50 Pa. Dum forigo de humideco, oni devas preni striktajn antaŭzorgojn por malhelpi la brikajn skatolojn fendiĝi. La temperaturzono inter 600°C kaj 1050°C estas la brulzono, kie la brikaj skatoloj spertas transformiĝon. Sub altaj temperaturoj, la argilo spertas fizikajn kaj kemiajn ŝanĝojn, transformiĝante en pretajn brikojn kun ceramikaj ecoj. Se la brultemperaturo ne estas atingita pro nesufiĉa fuelo, la fuelo devas esti aldonita laŭ aroj (karbopulvoro ≤2 kg por truo ĉiufoje), certigante adekvatan oksigenprovizon (≥5%) por brulado, kun la fornopremo konservata je iometa negativa premo (-5 ĝis -10 Pa). Konservu konstantan altan temperaturon dum 4-6 horoj por plene baki la brikajn krudmaterialojn. Post trairo tra la bakadzono, la brikaj krudmaterialoj transformiĝas en pretajn brikojn. La karbo-enigaj truoj estas poste fermitaj, kaj la brikoj eniras la izolan kaj malvarmigan zonon. La malvarmiga rapideco ne devas superi 50 °C/h por eviti fendetojn pro rapida malvarmigo. Kiam la temperaturo falas sub 200 °C, la fornopordo povas esti malfermita proksime, kaj post ventolado kaj malvarmigo, la pretaj brikoj estas forigitaj el la forno, kompletigante la bakadprocezon.
II. Gravaj Notoj
Brika stakado: "Tri partoj bakitaj, sep partoj stakitaj." En la bakprocezo, brika stakado estas decida. Gravas atingi "akcepteblan densecon", trovante la optimuman ekvilibron inter la nombro da brikoj kaj la interspacoj inter ili. Laŭ ĉinaj naciaj normoj, la optimuma staka denseco por brikoj estas 260 pecoj po kuba metro. Brika stakado devas sekvi la principojn de "densa supre, maldensa sube", "densa flanke, maldensa meze", kaj "lasi spacon por aerfluo", evitante malekvilibron kie la supro estas peza kaj la fundo estas malpeza. La horizontala aerdukto devas esti akordigita kun la elĉerpa aperturo, kun larĝo de 15-20 cm. La vertikala devio de la brika amaso ne devas superi 2%, kaj striktaj mezuroj devas esti prenitaj por malhelpi la kolapson de la amaso.
Temperaturkontrolo: La antaŭvarmiga zono estu hejtita malrapide; rapidaj temperaturpliiĝoj estas strikte malpermesitaj (rapidaj temperaturpliiĝoj povas kaŭzi humidon eskapi kaj fendi la brikajn tavolojn). Dum la kvarca metamorfa fazo, la temperaturo devas esti konservata stabila. Se la temperaturo falas sub la bezonatan temperaturon kaj karbo devas esti aldonita ekstere, koncentrita karboaldono estas malpermesita (por malhelpi lokalizitan trobruliĝon). Karbo estu aldonita en malgrandaj kvantoj plurfoje tra ununura truo, kun ĉiu aldono de 2 kg por aro, kaj ĉiu aro interspacigita almenaŭ 15 minutojn.
Sekureco: La forno Hoffman estas ankaŭ relative fermita spaco. Kiam la koncentriĝo de karbona monoksido superas 24 PPM, la personaro devas evakui, kaj la ventolado devas esti plibonigita. Post sinterizado, la finitaj brikoj devas esti permane forigitaj. Post malfermo de la fornopordo, unue mezuru la oksigenan enhavon (oksigenenhavo > 18%) antaŭ ol eniri por labori.
III. Oftaj Eraroj kaj Solvado de Problemoj
Oftaj problemoj en la produktado de Hoffman-fornoj: amasiĝo de humideco en la antaŭvarmiga zono kaj kolapso de malsekaj brikstakoj, ĉefe pro alta humidenhavo en malsekaj brikoj kaj malbona humiddrenado. Metodo de humiddrenado: uzu sekajn brikajn krudmaterialojn (kun resta humidenhavo sub 6%) kaj ĝustigu la aerdampilon por pliigi la aerfluon, levante la temperaturon al proksimume 120 °C. Malrapida brulrapido: Ofte nomata "la fajro ne ekbrulos", ĉi tio estas ĉefe pro oksigenmanka bruligado. Solvoj por nesufiĉa aerfluo: Pliigu la malfermaĵon de la dampilo, pliigu la ventumilrapidon, riparu la interspacojn en la fornokorpo kaj purigu akumulitajn derompaĵojn de la fumkanalo. Resumante, certigu, ke sufiĉa oksigeno estas provizita al la bruligkamero por atingi oksigenriĉan bruligadon kaj rapidajn temperaturpliiĝojn. Miskolorigo (flaviĝo) de la brika korpo pro nesufiĉa sinteriza temperaturo: Solvo: Konvene pliigu la kvanton da fuelo kaj pliigu la brultemperaturon. Nigraj brikoj povas formiĝi pro pluraj kialoj: troaj aldonaĵoj por interna bruligado, oksigenmanko en la forno kreanta reduktantan atmosferon (O₂ < 3%), aŭ brikoj ne plene bakitaj. Solvoj: Malpliigu la internan fuel-enhavon, pliigu ventoladon por sufiĉa oksigena brulado, kaj konvene plilongigu la alt-temperaturan konstantan temperatur-daŭron por certigi, ke la brikoj estas plene bakitaj. Brika deformado (trobruligado) estas ĉefe kaŭzita de lokaj altaj temperaturoj. Solvoj inkluzivas malfermi la antaŭan aerdampilon por movi la flamon antaŭen kaj malfermi la malantaŭan fajrokovrilon por enkonduki malvarman aeron en la fornon por malaltigi la temperaturon.
La forno Hoffman estas uzata dum 169 jaroj ekde sia invento kaj spertis multajn plibonigojn kaj novigojn. Unu tia novigo estas la aldono de fornofunda aerdukto por enkonduki sekan varman aeron (100°C–300°C) en la sekigejon dum la unu-fajra radofornprocezo. Alia novigo estas la uzo de interne bakitaj brikoj, kiujn inventis la ĉinoj. Post kiam karbo estas dispremita, ĝi estas aldonita al la krudmaterialoj laŭ la bezonata varmovaloro (ĉirkaŭ 1240 kcal/kg da krudmaterialo estas necesaj por altigi la temperaturon je 1°C, ekvivalente al 0.3 kcal). La nutra maŝino de la brikfabriko "Wanda" povas miksi la karbon kaj krudmaterialojn en la ĝustaj proporcioj. La miksilo plene miksas la karbpulvoron kun la krudmaterialoj, certigante, ke la varmovalora devio estas kontrolita ene de ±200 kJ/kg. Plie, temperaturkontrolo kaj PLC-sistemoj estas instalitaj por aŭtomate alĝustigi la aerdampilan flukvanton kaj la karbonutran rapidecon. Tio plibonigas la nivelon de aŭtomatigo, pli bone certigante la tri stabilecajn principojn de la funkciigo de la forno Hoffman: "stabila aerpremo, stabila temperaturo kaj stabila flammovado." Normala funkciigo postulas flekseblajn alĝustigojn bazitajn sur la kondiĉoj ene de la forno, kaj zorgema funkciigo povas produkti kvalifikitajn finitajn brikojn.
Afiŝtempo: 21-a de junio 2025