Gaur egun adreilugintzaren industrian gehien erabiltzen den labe mota tunel labea da. Tunel labearen kontzeptua lehen aldiz frantsesek proposatu eta diseinatu zuten, nahiz eta inoiz eraiki ez zen. Adreilugintzarako bereziki diseinatutako lehen tunel labea ingeniari alemaniarrak sortu zuen 1877an, eta hark patente bat ere aurkeztu zuen horretarako. Tunel labeen hedapen zabalarekin, berrikuntza ugari sortu ziren. Barne-zabalera garbiaren arabera, sekzio txikiko (≤2,8 metro), sekzio ertaineko (3-4 metro) eta sekzio handiko (≥4,6 metro) kategorietan sailkatzen dira. Labe motaren arabera, mikro-kupula mota, sabai lau mota eta eraztun formako mota mugikorra daude. Funtzionamendu metodoaren arabera, arrabol labeak eta anezka labeak daude. Bultzada-plaka labeak. Erabiltzen den erregai motaren arabera: ikatza erregai gisa erabiltzen dutenak daude (ohikoenak), gasa edo gas naturala erabiltzen dutenak (errefraktarioak ez diren adreiluak eta horma lauko adreiluak erretzeko erabiltzen direnak, batez ere goi-mailako adreiluak egiteko), petrolio astuna edo energia-iturri mistoak erabiltzen dituztenak, eta biomasa erregaia erabiltzen dutenak, etab. Laburbilduz: kontrako konfigurazioan funtzionatzen duen tunel motako edozein labe, bere luzeran zehar aurreberotze, sinterizazio eta hozte ataletan banatuta, produktuak gas-fluxuaren kontrako noranzkoan mugitzen direlarik, tunel-labea da.
Tunel-labeak oso erabiliak dira eraikuntza-adreiluak, erregogorrak diren adreiluak, zeramikazko teilak eta zeramika erretzeko ingeniaritza termikoko labe gisa. Azken urteotan, tunel-labeak litiozko baterien ura arazteko agenteak eta lehengaiak erretzeko ere erabili dira. Tunel-labeek aplikazio sorta zabala dute eta mota askotan daude eskuragarri, bakoitza bere ezaugarriekin. Gaur, eraikuntza-adreiluak erretzeko erabiltzen den zeharkako sekzioko tunel-labean zentratuko gara.
1. Printzipioa: Labe beroa denez, tunel-labeak bero-iturri bat behar du, jakina. Beroa sor dezakeen edozein material erregai erabil daiteke tunel-labearen erregai gisa (erregai desberdinek tokiko eraikuntzan aldaerak eragin ditzakete). Erregaia labearen barruko errekuntza-ganberan erretzen da, tenperatura altuko ke-gasak sortuz. Haizagailuaren eraginez, tenperatura altuko gas-fluxua erretzen diren produktuen kontrako noranzkoan mugitzen da. Beroa labe-bagoiko adreilu-zatietara transferitzen da, eta hauek poliki-poliki mugitzen dira errailetan zehar labera. Labe-bagoiko adreiluak ere berotzen jarraitzen dute. Errekuntza-ganberaren aurreko atala aurreberotze-eremua da (gutxi gorabehera hamargarren bagoiaren posizioaren aurretik). Adreilu-zatiak pixkanaka berotzen eta epeltzen dira aurreberotze-eremuan, hezetasuna eta materia organikoa kenduz. Labe-bagoia sinterizazio-eremuan sartzen denean, adreiluak erretze-tenperatura maximora iristen dira (850 °C buztinezko adreiluak eta 1050 °C eskisto-adreiluak), erregaiaren errekuntzatik askatzen den beroa erabiliz, aldaketa fisiko eta kimikoak jasanez egitura trinko bat osatzeko. Atal hau labearen erreketa-eremua da (baita tenperatura altuko eremua ere), gutxi gorabehera 12. eta 22. posizioen artean. Erreketa-eremutik igaro ondoren, adreiluak isolamendu-aldi jakin bat jasaten dute hozte-eremuan sartu aurretik. Hozte-eremuan, erretako produktuak labearen irteeratik sartzen den aire hotz kopuru handiarekin kontaktuan jartzen dira, pixkanaka hozten dira labetik irten aurretik, eta horrela erreketa-prozesu osoa osatzen da.
II. Eraikuntza: Tunel-labeak ingeniaritza termikoko labeak dira. Tenperatura-tarte zabala eta egitura-eskakizun handiak dituzte labearen gorputzarentzat. (1) Zimenduen prestaketa: Eraikuntza-eremuko hondakinak kendu eta hiru zerbitzu eta gainazal lau bat ziurtatu. Ur-hornidura, elektrizitatea eta lurzoruaren gainazal laua ziurtatu. Maldak drainatze-eskakizunak bete behar ditu. Zimenduak 150 kN/m²-ko euskarri-ahalmena izan behar du. Lurzoru-geruza bigunekin topo egiten bada, ordezkapen-metodoa erabili (harri-harlanduzko oinarria edo kare-lur nahasketa trinkotua). Zimendu-lubakien tratamendua egin ondoren, hormigoi armatua erabili labearen zimendu gisa. Zimendu sendo batek euskarri-ahalmena eta labearen egonkortasuna bermatzen ditu. (2) Labearen egitura Tenperatura altuko eremuetan, labearen barne-hormak adreilu su-harriak erabiliz eraiki behar dira. Kanpo-hormak adreilu arruntak erabil daitezke, adreiluen artean isolamendu-tratamendua izanik (harri-artilea, aluminio silikatozko zuntz-mantak, etab. erabiliz) bero-galera murrizteko. Barne-hormaren lodiera 500 mm-koa da, eta kanpokoa 370 mm-koa. Hedapen-junturak diseinu-eskakizunen arabera utzi behar dira. Harlanduak mortero-juntura osoak izan behar ditu, adreilu errefraktarioak junturak mailakatuta jarrita (mortero-junturak ≤ 3 mm) eta adreilu arruntak 8-10 mm-ko mortero-junturekin. Isolamendu-materialak uniformeki banatu, guztiz bete eta zigilatu behar dira ura sartzea saihesteko. (3) Labearen hondoa Labearen hondoa gainazal laua izan behar da labe-bagoia mugitzeko. Hezetasunaren aurkako geruzak karga-ahalmen nahikoa eta isolamendu termiko-propietateak izan behar ditu, labe-bagoia errailetan zehar mugitzen baita. 3,6 metroko zeharkako zabalera duen tunel-labe batean, bagoi bakoitzak 6.000 adreilu busti inguru karga ditzake. Labe-bagoiaren pisu propioa barne, karga osoa 20 tona ingurukoa da, eta labearen errail osoak bagoi bakar baten 600 tona baino gehiagoko pisua jasan behar du. Beraz, errailak jartzea ez da arduragabekeriaz egin behar. (4) Labearen teilatua normalean bi motakoa da: apur bat arkuduna eta laua. Arku-teilatua harlanduzko metodo tradizionala da, eta teilatu lauak, berriz, material errefraktario galdagarria edo adreilu errefraktario arinak erabiltzen ditu sabairako. Gaur egun, askok siliziozko aluminiozko zuntzezko sabai-blokeak erabiltzen dituzte. Erabilitako materiala edozein dela ere, errefraktoreen tenperatura eta zigilatzea bermatu behar ditu, eta behaketa-zuloak diseinu-eskakizunen arabera kokatu behar dira leku egokietan. Ikatz-elikadura-zuloak, aire-hodi-zuloak, etab. (5) Errekuntza-sistema: a. Egurra eta ikatza erretzen duten tunel-labeek ez dute errekuntza-ganberarik labearen tenperatura altuko eremuan, adreilu errefraktoreekin eraikitzen dira, eta erregai-elikadura-ataka eta errauts-isurketa-ataka dituzte. b. Barne-errekuntzako adreilu-teknologia sustatuta, ez da beharrezkoa errekuntza-ganbera bereizirik, adreiluek beroa mantentzen baitute. Bero nahikorik ez badago, erregai gehigarria gehi daiteke labearen sabaiko ikatz-elikadura-zuloen bidez. c. Gas naturala, ikatz-gasa, petrolio-gas likidotua, etab. erretzen duten labeek gas-erregailuak dituzte labearen alboetan edo sabaian (erregai motaren arabera), erregailuak modu arrazoizko eta uniformean banatuta labearen barruko tenperatura-kontrola errazteko. (6) Aireztapen-sistema: a. Haizagailuak: hornidura-haizagailuak, ihes-haizagailuak, deshumidifikazio-haizagailuak eta oreka-haizagailuak barne. Hozte-haizagailuak. Haizagailu bakoitza posizio desberdin batean dago eta funtzio desberdina betetzen du. Hornidura-haizagailuak airea sartzen du errekuntza-ganberan errekuntzarako oxigeno nahikoa emateko, ihes-haizagailuak labeko ke-gasak kentzen ditu labearen barruan presio negatibo jakin bat mantentzeko eta ke-gasen fluxu leuna bermatzeko, eta deshumidifikazio-haizagailuak labearen kanpoko adreilu-zati bustietatik aire hezea kentzen du. b. Aire-hodiak: Hauek ke-hodietan eta aire-hodietan banatzen dira. Ke-hodiek batez ere ke-gasak eta aire hezea kentzen dituzte labetik. Aire-hodiak harlanduzko eta hodi motakoak dira eta errekuntza-zonara oxigenoa hornitzeaz arduratzen dira. c. Aire-itzalgailuak: Aire-hodietan instalatuta, aire-fluxua eta labearen presioa erregulatzeko erabiltzen dira. Aire-itzalgailuen irekiduraren tamaina doituz, labearen barruko tenperaturaren banaketa eta garraren posizioa kontrola daitezke. (7) Funtzionamendu-sistema: a. Labe-bagoia: Labe-bagoiak tunel itxurako egitura duen hondo mugikorra du. Adreilu-zatiak poliki mugitzen dira labe-bagoian, aurreberotze-zona, sinterizazio-zona, isolamendu-zona eta hozte-zona zeharkatuz. Labe-bagoia altzairuzko egituraz egina dago, labearen barruko zabalera garbiaren arabera zehaztutako neurriekin, eta zigilatzea bermatzen du. b. Transferentzia-bagoia: Labearen ahoan, transferentzia-bagoiak labe-bagoia lekuz aldatzen du. Ondoren, labe-bagoia biltegiratze-gunera bidaltzen da, gero lehortze-gunera eta azkenik sinterizazio-gunera, produktu amaituak deskargatze-gunera garraiatuz. c. Trakzio-ekipoen artean, errail-trakzioko makinak, altxatze hidraulikoko makinak, maila-makinak eta labe-ahoko trakzio-makinak daude. Leku desberdinetan dauden hainbat gailuren bidez, labe-bagoia errailetan zehar tiratzen da mugitzeko, hainbat ekintza eginez, hala nola adreiluak biltegiratzea, lehortzea, sinterizazioa, deskargatzea eta ontziratzea. (8) Tenperatura-kontrol sistema: Tenperatura detektatzeko, termopareen tenperatura-sentsoreak instalatzen dira labearen barruko posizio desberdinetan, labearen tenperatura denbora errealean kontrolatzeko. Tenperatura-seinaleak kontrol-gelara transmititzen dira, eta bertan operadoreek aire-sarrerako bolumena eta errekuntza-balioa doitzen dituzte tenperatura-datuen arabera. Presioaren monitorizazioak presio-sentsoreak instalatzen ditu labearen buruan, labearen isatsean eta labearen barruko kokapen kritikoetan, labearen presioaren aldaketak denbora errealean kontrolatzeko. Aireztapen-sistemako aire-geldigailuak doituz, labearen presioa maila egonkor batean mantentzen da.
III. Funtzionamendua: Tunel-labearen gorputz nagusia eta haren ondoren配套Ekipamendua instalatu ondoren, pizte-eragiketa eta erabilera normala prestatzeko garaia da. Tunel-labe bat erabiltzea ez da bonbilla bat aldatzea edo etengailu bat piztea bezain erraza; tunel-labe bat behar bezala pizteko, zientzia-espezializazio bat behar da. Kontrol zorrotza, esperientziaren transmisioa eta hainbat alderdiren arteko koordinazioa funtsezkoak dira. Funtzionamendu-prozedura zehatzak eta sor daitezkeen arazoetarako irtenbideak geroago aztertuko dira. Oraingoz, laburki aurkeztuko ditugu tunel-labearen funtzionamendu-metodoak eta prozesuak: “Ikuskapena: Lehenik eta behin, egiaztatu labearen gorputza pitzadurarik dagoen. Egiaztatu dilatazio-junturen zigiluak ondo daudela. Bultzatu labe-bagoi huts batzuk hainbat aldiz, erraila, goiko bagoiko makina, transferentzia-bagoia eta bestelako manipulazio-ekipoak normal funtzionatzen duten egiaztatzeko. Gas naturala edo ikatz-gasa erregai gisa erabiltzen duten labeetan, piztu lehenik sugarra normal erretzen dela ziurtatzeko. Egiaztatu haizagailu guztiak behar bezala funtzionatzen duten. Labea lehortzeko metodoak aldatu egiten dira erabilitako erregai motaren arabera. Hala ere, helburua koherentea da: eraikuntzan labearen egituran atxikitako hezetasuna poliki-poliki kentzea lehortzearen bidez, labearen gorputza bat-batean berotzea eta pitzatzea saihestuz. a. Tenperatura baxuko etapa (0–200°C): Lehortu bero baxuan egun bat edo bitan, tenperatura igoera-tasa ≤10°C orduko. b. Tenperatura ertaineko etapa (200–600°C): Tenperatura igoera-tasa 10–15°C orduko, eta labean egin bi egunez. c. Tenperatura altuko etapa (600°C eta gehiago): igo tenperatura ohiko erritmoan. Orduko 20 °C-ko tenperatura mantendu, erreketa-tenperatura lortu arte, eta egun batez mantendu. Erreketa-prozesuan zehar, labearen gorputzaren hedapena uneoro kontrolatu eta hezetasuna aldian-aldian kendu. (3) Piztea: Gas naturala edo ikatz-gasa bezalako erregaiak erabiltzea erraza da. Gaur, ikatza, egurra eta abar erabiliko ditugu. (3) Adibide gisa, lehenik eta behin, eraiki labe-gurditxo bat pizteko errazagoa izateko: jarri egurra, ikatza eta beste material sukoiak labe-gurdian. Lehenik eta behin, aktibatu haizagailua labearen barruan presio negatiboa sortzeko, sugarra adreilu-zatietara zuzenduz. Erabili su-pizteko haga bat. Piztu egurra eta ikatza, eta pixkanaka igo tenperatura aire-fluxua eta presioa doituz, adreilu-zatiek erreketa-tenperatura lortu arte. Adreilu-zatiek erreketa-tenperatura lortu ondoren, hasi gurditxo berriak labera sartzen aurrealdetik eta mugitu poliki-poliki sinterizazio-eremurantz. Bultzatu labe-gurdia eta labe-gurdia aurrera piztea osatzeko. Piztu berri den tunel-labearen tenperatura uneoro kontrolatu behar da, erreketa-prozesua diseinatutako tenperatura-kurbaren arabera osatzen dela ziurtatzeko. ④) Ekoizpen-eragiketak: Adreiluen antolaketa: Antolatu adreiluak labe-bagoian diseinu-eskakizunen arabera, adreiluen artean tarte eta aire-kanal egokiak bermatuz, ke-gasen fluxu leuna errazteko. Parametroen ezarpenak: Zehaztu tenperatura, aire-presioa, aire-fluxua eta labe-bagoiaren mugimendu-abiadura. Ekoizpen-eragiketetan, parametro hauek egokitu eta optimizatzen dira produktu amaituen kalitate handia bermatzeko. Funtzionamendu-prozedurak: Tunel-labearen funtzionamenduan, etengabe kontrolatu behar dira lan-estazio bakoitzeko tenperaturak, presioak eta ke-gasen parametroak. Aurreberotze-eremua poliki berotu behar da (metro bakoitzeko % 50-80 inguru) adreiluak pitzatzea saihesteko. Labe-eremuak tenperatura altua eta konstantea mantendu behar du, ≤±10 °C-ko tenperatura-diferentziarekin adreiluak guztiz labetzen direla ziurtatzeko. Hozte-eremuak hondakin-beroa berreskuratzeko diseinu bat erabil dezake (energia aurrezteko eta isuriak murrizteko) energia termikoa lehortze-eremura transferitzeko adreiluak lehortzeko. Gainera, labe-bagoia uniformeki aurreratu behar da diseinu-eskakizunen arabera. Produktuaren kalitatea bermatzeko, aire-presioa eta aire-fluxua diseinu-tenperaturaren kurbaren arabera egokitu behar dira. Mantendu labe-presio egonkorra (10-20 Pa-ko presio positibo arina labe-eremuan eta -10 eta -50 Pa-ko presio negatiboa) aurreberotze-eremuan) jarraipen-datuetan oinarrituta. Labearen irteera: Labeko bagoia tunel-labearen irteerara iristen denean, adreilu-zatiak erretzea amaitu eta tenperatura egoki batera hoztu dira. Adreilu amaituak daramatzan labeko bagoia deskargatzeko gunera garraiatu daiteke manipulazio-ekipoen bidez, ikuskatu eta deskargatu daiteke tunel-labearen erretze-prozesua osatzeko. Ondoren, labeko bagoi hutsa tailerreko adreiluen pilatze-posiziora itzultzen da. Prozesua errepikatzen da hurrengo pilatze- eta erretze-ziklorako.
Adreilu-tunel labeak asmatu zenetik, hainbat optimizazio estruktural eta berrikuntza teknologiko izan ditu, ingurumen-babeserako estandarrak eta automatizazio-mailak pixkanaka hobetuz. Etorkizunean, adimenak, ingurumenarekiko errespetu handiagoak eta baliabideen birziklapenak izango dira nagusi norabide teknologikoetan, adreilu eta teila industria goi-mailako fabrikaziorantz bultzatuz.
Argitaratze data: 2025eko ekainaren 12a