Noticias - Instrucciones para el horno Hoffman para la fabricación de ladrillos

I. Introducción:

El horno Hoffman (también conocido como "horno circular" en China) fue inventado por el alemán Friedrich Hoffmann en 1858. Antes de la introducción del horno Hoffman en China, los ladrillos de arcilla se cocían utilizando hornos de tierra que solo podían funcionar de forma intermitente. Estos hornos, con forma de yurtas o bollos al vapor, se llamaban comúnmente "hornos para bollos al vapor". Se construía un pozo de fuego en la parte inferior del horno; al cocer ladrillos, se apilaban en su interior los ladrillos secos y, después de la cocción, se apagaba el fuego para aislarlo y enfriarlo antes de abrir la puerta del horno para sacar los ladrillos terminados. Se tardaba de 8 a 9 días en cocer un lote de ladrillos en un solo horno. Debido a la baja producción, se conectaron varios hornos para bollos al vapor en serie con conductos de humos interconectados: después de que se encendía un horno, se podía abrir el conducto de humos del horno adyacente para iniciar la cocción. Este tipo de horno se denominaba "horno dragón" en China. Si bien el horno dragón aumentó su producción, aún no lograba una producción continua y presentaba duras condiciones de trabajo. No fue hasta la introducción del horno Hoffman en China que se solucionó el problema de la cocción continua de ladrillos de arcilla y se mejoró considerablemente el entorno de trabajo para la cocción de ladrillos.

El horno Hoffman tiene forma rectangular, con un conducto de aire principal y compuertas en el centro; la posición del fuego móvil se ajusta controlando las compuertas. La parte interior consta de cámaras circulares interconectadas, y múltiples puertas se abren en la pared exterior para facilitar la carga y descarga de ladrillos. La pared exterior es de doble capa con material aislante entre ellas. Durante la preparación de los ladrillos para la cocción, estos se apilan en los pasillos del horno y se construyen fosos de ignición. La ignición se realiza con materiales inflamables; tras una ignición estable, se accionan las compuertas para guiar el movimiento del fuego. Los ladrillos apilados en los pasillos del horno se cuecen para obtener productos terminados a una temperatura de 800-1000 °C. Para garantizar una cocción continua con un solo frente de llama, se necesitan de 2 a 3 puertas para la zona de apilamiento de ladrillos, de 3 a 4 puertas para la zona de precalentamiento, de 3 a 4 puertas para la zona de cocción a alta temperatura, de 2 a 3 puertas para la zona de aislamiento y de 2 a 3 puertas para la zona de enfriamiento y descarga de ladrillos. Por lo tanto, un horno Hoffman con un frente de llama requiere al menos 18 puertas, y uno con dos frentes de llama requiere 36 o más. Para mejorar el entorno de trabajo y evitar la exposición de los trabajadores a temperaturas excesivamente altas de los ladrillos terminados, se suelen añadir algunas puertas más, por lo que un horno Hoffman con un solo frente de llama suele construirse con 22 a 24 puertas. Cada puerta tiene aproximadamente 7 metros de largo, con una longitud total de unos 70 a 80 metros. El ancho interno neto del horno puede ser de 3 metros, 3,3 metros, 3,6 metros o 3,8 metros (los ladrillos estándar tienen una longitud de 240 mm o 250 mm), por lo que los cambios en el ancho del horno se calculan incrementando la longitud de un ladrillo. Diferentes anchos internos resultan en un número diferente de ladrillos apilados y, por lo tanto, en rendimientos ligeramente diferentes. Un horno Hoffman de una sola llama frontal puede producir aproximadamente entre 18 y 30 millones de ladrillos estándar (240 x 115 x 53 mm) al año.

II. Estructura:

El horno Hoffman consta de los siguientes componentes, según sus funciones: cimentación, conducto de humos inferior, sistema de conductos de aire, sistema de combustión, control de compuertas, cuerpo sellado del horno, aislamiento del horno y dispositivos de observación/monitoreo. Cada cámara del horno es a la vez una unidad independiente y parte del horno completo. A medida que se desplaza la posición del fuego, sus funciones dentro del horno cambian (zona de precalentamiento, zona de sinterización, zona de aislamiento, zona de enfriamiento, zona de descarga de ladrillos, zona de apilamiento de ladrillos). Cada cámara del horno cuenta con su propio conducto de humos, conducto de aire, compuerta y puertos de observación (puertos de alimentación de carbón) y puertas del horno en la parte superior.

Principio de funcionamiento:
Tras apilar los ladrillos en la cámara del horno, se deben pegar barreras de papel para sellar cada una. Cuando es necesario mover la posición del fuego, se abre la compuerta de dicha cámara para crear una presión negativa en su interior, lo que atrae el frente de llama hacia la cámara y quema la barrera de papel. En casos especiales, se puede utilizar un gancho de fuego para romper la barrera de papel de la cámara anterior. Cada vez que la posición del fuego se mueve a una nueva cámara, las cámaras subsiguientes entran en la siguiente etapa secuencialmente. Normalmente, al abrirse la compuerta, la cámara entra en la etapa de precalentamiento y aumento de temperatura; las cámaras a 2 o 3 puertas de distancia entran en la etapa de cocción a alta temperatura; las cámaras a 3 o 4 puertas de distancia entran en la etapa de aislamiento y enfriamiento, y así sucesivamente. Cada cámara cambia continuamente su función, formando un ciclo continuo de producción con un frente de llama en movimiento. La velocidad de propagación de la llama se ve afectada por la presión y el volumen del aire, y el poder calorífico del combustible. Además, varía según la materia prima del ladrillo (4-6 metros por hora para los ladrillos de pizarra, 3-5 metros por hora para los ladrillos de arcilla). Por lo tanto, la velocidad y la potencia de cocción se pueden ajustar controlando la presión y el volumen del aire mediante compuertas y ajustando el suministro de combustible. El contenido de humedad de los ladrillos también afecta directamente la velocidad de propagación de la llama: una disminución del 1 % en el contenido de humedad puede aumentar la velocidad en unos 10 minutos. El rendimiento del sellado y el aislamiento del horno influyen directamente en el consumo de combustible y la producción de ladrillos terminados.

Diseño del horno:
Primero, con base en el requisito de salida, determine el ancho interno neto del horno. Diferentes anchos internos requieren diferentes volúmenes de aire. Con base en la presión y volumen de aire requeridos, determine las especificaciones y tamaños de las entradas de aire, conductos, compuertas, tuberías de aire y conductos de aire principales del horno, y calcule el ancho total del horno. Luego, determine el combustible para la cocción de ladrillos; diferentes combustibles requieren diferentes métodos de combustión. Para el gas natural, las posiciones para los quemadores deben reservarse con anticipación; para el fueloil pesado (usado después del calentamiento), las posiciones de las boquillas deben reservarse. Incluso para el carbón y la madera (aserrín, cascarilla de arroz, cáscara de cacahuete y otros materiales combustibles con valor calorífico), los métodos difieren: el carbón se tritura, por lo que los orificios de alimentación de carbón pueden ser más pequeños; para facilitar la alimentación de madera, los orificios deben ser más grandes. Después de diseñar con base en los datos de cada componente del horno, construya los planos de construcción del horno.

III. Proceso de construcción:

Seleccione un sitio según los planos de diseño. Para reducir costos, elija un lugar con abundante materia prima y un transporte conveniente para los ladrillos terminados. Toda la fábrica de ladrillos debe estar centrada alrededor del horno. Tras determinar la ubicación del horno, realice el tratamiento de cimentación:
① Estudio geológico: Determine la profundidad de la capa freática y la capacidad portante del suelo (debe ser ≥150 kPa). Para cimentaciones blandas, utilice métodos de reemplazo (cimentación de escombros, cimentación con pilotes o suelo calizo compactado en proporción 3:7).
② Después del tratamiento de cimentación, construya primero el conducto del horno y aplique medidas a prueba de agua y humedad: aplique una capa de mortero impermeable de 20 mm de espesor y luego realice el tratamiento de impermeabilización.
③ La cimentación del horno utiliza una losa de hormigón armado, con barras de acero de φ14 unidas en una malla bidireccional de 200 mm. El ancho se ajusta a los requisitos de diseño y el espesor es de aproximadamente 0,3 a 0,5 metros.
4 Juntas de expansión: disponer una junta de expansión (de 30 mm de ancho) por cada 4-5 cámaras, rellena con cáñamo asfaltado para un sellado impermeable.

Construcción del cuerpo del horno:
① Preparación del material: Una vez terminada la cimentación, nivele el terreno y prepare los materiales. Materiales del horno: Los dos extremos del horno Hoffman son semicirculares; en las curvas se utilizan ladrillos de formas especiales (trapezoidales o en abanico). Si el cuerpo interior del horno está construido con ladrillos refractarios, se requiere arcilla refractaria, especialmente para los ladrillos de arco (T38, T39, comúnmente llamados "ladrillos de aspa") que se utilizan en las entradas de aire y la parte superior del arco. Prepare el encofrado para la parte superior del arco con antelación.
② Replanteo: Sobre la cimentación tratada, marque primero la línea central del horno. A continuación, determine y marque los bordes de las paredes y la posición de la puerta del horno según la posición del conducto de humos subterráneo y la entrada de aire. Marque seis líneas rectas para el cuerpo del horno y arcos para las curvas de los extremos, según el ancho interno neto.
③ Mampostería: Primero construya los conductos de humos y las entradas de aire, luego coloque los ladrillos inferiores (requiriendo mampostería con juntas escalonadas con mortero completo, sin juntas continuas, para asegurar el sellado y evitar fugas de aire). La secuencia es: construya muros rectos a lo largo de las líneas de cimentación marcadas, haciendo la transición a las curvas, que se construyen con ladrillos trapezoidales (error admisible ≤3 mm). Según los requisitos de diseño, construya muros de soporte de conexión entre las paredes interior y exterior del horno y rellénelos con materiales aislantes. Cuando se construyan muros rectos a cierta altura, coloque ladrillos de ángulo de arco (60°-75°) para comenzar a construir la parte superior del arco. Coloque el encofrado del arco (desviación de arco admisible ≤3 mm) y construya la parte superior del arco simétricamente desde ambos lados hacia el centro. Use ladrillos de arco (T38, T39) para la parte superior del arco; si se usan ladrillos comunes, asegúrese de que el encofrado esté bien cerrado. Al construir los últimos 3-6 ladrillos de cada anillo, utilice ladrillos de bloqueo en forma de cuña (con una diferencia de grosor de 10-15 mm) y golpéelos firmemente con un mazo de goma. Reserve las bocas de observación y de alimentación de carbón en la parte superior del arco según los requisitos de diseño.

IV. Control de calidad:

a. Verticalidad: Verificar con nivel láser o plomada; desviación admisible ≤5 mm/m.
b. Planitud: Verificar con regla de 2 metros, desnivel admisible ≤3mm.
c. Sellado: Una vez finalizada la mampostería del horno, realizar una prueba de presión negativa (-50 Pa); tasa de fuga ≤0,5 m³/h·m².

Hora de publicación: 05-ago-2025