Najraširenija vrsta peći u industriji proizvodnje opeke danas je tunelska peć. Koncept tunelske peći prvi su predložili i izvorno projektirali Francuzi, iako nikada nije izgrađena. Prvu tunelsku peć posebno dizajniranu za proizvodnju opeke stvorio je njemački inženjer 2-book 1877. godine, koji je za nju također podnio patent. S širokom primjenom tunelskih peći pojavile su se brojne inovacije. Na temelju unutarnje neto širine, kategoriziraju se u peći malog presjeka (≤2,8 metara), srednjeg presjeka (3–4 metra) i velikog presjeka (≥4,6 metara). Prema vrsti peći, uključuju peći s mikro kupolom, peći s ravnim stropom i peći u obliku prstena. Prema načinu rada, uključuju valjkaste peći i peći s pomicanjem. Peći s potisnom pločom. Ovisno o vrsti korištenog goriva: postoje one koje koriste ugljen kao gorivo (najčešće), one koje koriste plin ili prirodni plin (koriste se za pečenje nevatrostalnih opeka i običnih zidnih opeka, prvenstveno za visokokvalitetne opeke), one koje koriste teško ulje ili mješovite izvore energije i one koje koriste biomasu itd. Ukratko: svaka peć tunelskog tipa koja radi u protustrujnoj konfiguraciji, podijeljena duž svoje duljine na dijelove za predgrijavanje, sinteriranje i hlađenje, s proizvodima koji se kreću u suprotnom smjeru od protoka plina, jest tunelska peć.
Tunelske peći se široko koriste kao toplinske peći za pečenje građevinske opeke, vatrostalne opeke, keramičkih pločica i keramike. Posljednjih godina, tunelske peći se također koriste za pečenje sredstava za pročišćavanje vode i sirovina za litijeve baterije. Tunelske peći imaju širok raspon primjena i dolaze u mnogim vrstama, svaka sa svojim karakteristikama. Danas ćemo se usredotočiti na tunelsku peć s poprečnim presjekom koja se koristi za pečenje građevinske opeke.
1. Princip: Kao vruća peć, tunelska peć prirodno zahtijeva izvor topline. Bilo koji zapaljivi materijal koji može generirati toplinu može se koristiti kao gorivo za tunelsku peć (različita goriva mogu rezultirati varijacijama u lokalnoj konstrukciji). Gorivo izgara u komori za izgaranje unutar peći, proizvodeći dimni plin visoke temperature. Pod utjecajem ventilatora, protok plina visoke temperature kreće se u suprotnom smjeru od proizvoda koji se peku. Toplina se prenosi na ciglene obloge na vagonu peći, koje se polako kreću duž tračnica u peć. Cigle na vagonu peći također se nastavljaju zagrijavati. Dio prije komore za izgaranje je zona predgrijavanja (otprilike prije desetog položaja vagona). Ciglene obloge se postupno zagrijavaju u zoni predgrijavanja, uklanjajući vlagu i organske tvari. Kako vagon peći ulazi u zonu sinteriranja, cigle dosežu svoju maksimalnu temperaturu pečenja (850°C za glinene cigle i 1050°C za škriljevacne cigle) koristeći toplinu oslobođenu izgaranjem goriva, prolazeći kroz fizičke i kemijske promjene kako bi formirale gustu strukturu. Ovaj dio je zona pečenja (također i zona visoke temperature) peći, koja se proteže otprilike od 12. do 22. pozicije. Nakon prolaska kroz zonu pečenja, opeke prolaze određeno razdoblje izolacije prije ulaska u zonu hlađenja. U zoni hlađenja, pečeni proizvodi dolaze u kontakt s velikom količinom hladnog zraka koji ulazi kroz izlaz peći, postupno se hladeći prije izlaska iz peći, čime se dovršava cijeli proces pečenja.
II. Konstrukcija: Tunelske peći su toplinske peći. Imaju širok raspon temperatura i visoke strukturne zahtjeve za tijelo peći. (1) Priprema temelja: Uklonite otpad s područja gradilišta i osigurajte tri komunalna priključka i jednu ravnu površinu. Osigurajte opskrbu vodom, električnom energijom i ravnu površinu tla. Nagib mora zadovoljavati zahtjeve odvodnje. Temelj treba imati nosivost od 150 kN/m². Ako se naiđe na slojeve mekog tla, koristite metodu zamjene (kamena zidana podloga ili zbijena mješavina vapna i zemlje). Nakon obrade temeljnog rova, koristite armirani beton kao temelj peći. Čvrsti temelj osigurava nosivost i stabilnost peći. (2) Konstrukcija peći Unutarnji zidovi peći u zonama visokih temperatura trebaju biti izgrađeni od vatrostalne opeke. Vanjski zidovi mogu koristiti obične opeke, s izolacijskom obradom između opeka (pomoću kamene vune, aluminijsko-silikatne vlaknaste obloge itd.) kako bi se smanjio gubitak topline. Debljina unutarnjeg zida je 500 mm, a debljina vanjskog zida je 370 mm. Dilatacijske spojeve treba ostaviti prema projektnim zahtjevima. Zidanje treba imati pune spojeve morta, s vatrostalnim opekama postavljenim u stepenasto raspoređenim spojevima (spojevi morta ≤ 3 mm) i običnim opekama s spojevima morta od 8–10 mm. Izolacijski materijali trebaju biti ravnomjerno raspoređeni, potpuno zbijeni i zatvoreni kako bi se spriječio prodor vode. (3) Dno peći Dno peći treba biti ravna površina za kretanje vagona peći. Sloj otporan na vlagu mora imati dovoljnu nosivost i toplinsko-izolacijska svojstva dok se vagon peći kreće po tračnicama. U tunelskoj peći širine presjeka 3,6 metara, svaki vagon može utovariti približno 6000 mokrih opeka. Uključujući vlastitu težinu vagona peći, ukupno opterećenje je oko 20 tona, a cijela tračnica peći mora izdržati težinu jednog vagona preko 600 tona. Stoga se polaganje tračnica ne smije obaviti nemarno. (4) Krov peći obično ima dvije vrste: blago lučni i ravni. Lučni krov je tradicionalna metoda zidanja, dok ravni krov koristi vatrostalni materijal za lijevanje ili lagane vatrostalne opeke za strop. Danas mnogi koriste stropne blokove od silicijskih aluminijskih vlakana. Bez obzira na korišteni materijal, mora osigurati temperaturu i brtvljenje vatrostalnog materijala, a otvori za promatranje moraju se ugraditi na odgovarajućim mjestima prema projektnim zahtjevima. Otvori za dovod ugljena, otvori za zrak itd. (5) Sustav izgaranja: a. Tunelske peći koje lože drvo i ugljen nemaju komore za izgaranje u zoni visoke temperature peći, koje su izgrađene od vatrostalnih opeka i imaju otvore za dovod goriva i otvore za ispuštanje pepela. b. Promicanjem tehnologije opeke s unutarnjim izgaranjem, odvojene komore za izgaranje više nisu potrebne, jer opeke zadržavaju toplinu. Ako nema dovoljno topline, dodatno gorivo može se dodati kroz otvore za dovod ugljena na krovu peći. c. Peći koje lože prirodni plin, ugljeni plin, ukapljeni naftni plin itd. imaju plinske plamenike na stranama peći ili krovu (ovisno o vrsti goriva), s plamenicima raspoređenim razumno i ravnomjerno kako bi se olakšala kontrola temperature unutar peći. (6) Ventilacijski sustav: a. Ventilatori: uključujući dovodne ventilatore, ispušne ventilatore, ventilatore za odvlaživanje i balansirajuće ventilatore. Ventilatori za hlađenje. Svaki ventilator nalazi se na drugom položaju i služi drugoj funkciji. Dovodni ventilator uvodi zrak u komoru za izgaranje kako bi osigurao dovoljno kisika za izgaranje, ispušni ventilator uklanja dimne plinove iz peći kako bi održao određeni negativni tlak unutar peći i osigurao nesmetan protok dimnih plinova, a ventilator za odvlaživanje uklanja vlažan zrak iz mokrih opečnih elemenata izvan peći. b. Zračni kanali: Podijeljeni su na dimovodne kanale i zračne kanale. Dimni kanali prvenstveno uklanjaju dimne plinove i vlažni zrak iz peći. Zračni kanali dostupni su u zidanim i cjevastim vrstama i odgovorni su za dovod kisika u zonu izgaranja. c. Zračne zaklopke: Ugrađene na zračne kanale koriste se za regulaciju protoka zraka i tlaka u peći. Podešavanjem veličine otvora zračnih zaklopki može se kontrolirati raspodjela temperature i položaj plamena unutar peći. (7) Radni sustav: a. Vagon peći: Vagon peći ima pomično dno peći s tunelskom strukturom. Opečni elementi se polako kreću na vagonu peći, prolazeći kroz zonu predgrijavanja, zonu sinteriranja, zonu izolacije, zonu hlađenja. Vagon peći izrađen je od čelične konstrukcije, s dimenzijama određenim neto širinom unutar peći, i osigurava brtvljenje. b. Prijevozni vagon: Na ušću peći, prijenosni vagon premješta vagon peći. Vagon peći se zatim šalje u zonu skladištenja, zatim u zonu sušenja i konačno u zonu sinteriranja, a gotovi proizvodi se prevoze u zonu istovara. c. Oprema za vuču uključuje strojeve za vuču tračnicama, hidrauličke strojeve za podizanje, stepenaste strojeve i strojeve za vuču na ušću peći. Pomoću različitih uređaja na različitim lokacijama, vagon peći se vuče duž tračnica kako bi se kretao, postižući niz radnji kao što su skladištenje opeke, sušenje, sinteriranje, istovar i pakiranje. (8) Sustav kontrole temperature: Detekcija temperature uključuje postavljanje termoelementa temperaturnih senzora na različitim pozicijama unutar peći kako bi se pratila temperatura peći u stvarnom vremenu. Temperaturni signali prenose se u kontrolnu sobu, gdje operateri prilagođavaju volumen usisanog zraka i vrijednost izgaranja na temelju podataka o temperaturi. Praćenje tlaka uključuje postavljanje senzora tlaka na glavi peći, repu peći i kritičnim mjestima unutar peći kako bi se pratile promjene tlaka u peći u stvarnom vremenu. Podešavanjem zračnih zaklopki u ventilacijskom sustavu, tlak u peći održava se na stabilnoj razini.
III. Rad: Nakon što je glavni dio tunelske peći i njegov配套Nakon što je oprema instalirana, vrijeme je za pripremu paljenja i normalnu upotrebu. Upravljanje tunelskom peći nije jednostavno kao mijenjanje žarulje ili prebacivanje prekidača; uspješno loženje tunelske peći zahtijeva znanstvenu stručnost. Rigorozna kontrola, prijenos iskustva i koordinacija u više aspekata ključni su. Detaljni operativni postupci i rješenja za probleme koji se mogu pojaviti bit će raspravljeni kasnije. Za sada, ukratko ćemo predstaviti metode i procese rada tunelske peći: „Inspekcija: Prvo provjerite tijelo peći na pukotine. Provjerite jesu li brtve dilatacijskih spojeva nepropusne. Pomaknite nekoliko praznih vagona peći nekoliko puta kako biste provjerili rade li tračnice, stroj gornjeg vagona, prijenosni vagon i ostala oprema za rukovanje normalno. Za peći koje koriste prirodni plin ili ugljeni plin kao gorivo, prvo upalite plamen kako biste osigurali da normalno gori. Provjerite rade li svi ventilatori ispravno. Metode sušenja u peći razlikuju se ovisno o vrsti korištenog goriva. Međutim, cilj je dosljedan: polako ukloniti vlagu zadržanu u strukturi peći tijekom izgradnje sušenjem, sprječavajući naglo zagrijavanje i pucanje tijela peći. a. Faza niske temperature (0–200 °C): Sušite na niskoj temperaturi jedan ili dva dana, s brzinom porasta temperature ≤10 °C na sat. b. Faza srednje temperature (200–600 °C): Brzina porasta temperature 10–15 °C na sat i pecite dva dana. c. Faza visoke temperature (600 °C i više): povećajte temperaturu normalnom brzinom...“ 20°C na sat dok se ne postigne temperatura pečenja i održavajte je jedan dan. Tijekom procesa pečenja, cijelo vrijeme pratite širenje tijela peći i povremeno uklanjajte vlagu. (3) Paljenje: Korištenje goriva poput prirodnog plina ili ugljenog plina je jednostavno. Danas ćemo koristiti ugljen, drvo itd. (3) Kao primjer, prvo konstruirajte kolica za peć radi lakšeg paljenja: stavite drva za ogrjev, ugljen i druge zapaljive materijale na kolica za peć. Prvo aktivirajte ventilator kako biste stvorili negativni tlak unutar peći, usmjeravajući plamen prema ciglenim pločama. Koristite štap za potpalu. Zapalite drvo i ugljen te postupno povećavajte temperaturu podešavanjem protoka zraka i tlaka dok ciglene ploče ne dosegnu temperaturu pečenja. Nakon što ciglene ploče dosegnu temperaturu pečenja, počnite ubacivati nove vagone u peć sprijeda i polako ih pomičite prema zoni sinteriranja. Gurajte vagon peći i vagon peći naprijed kako biste dovršili paljenje. Temperatura novozapaljene tunelske peći mora se cijelo vrijeme pratiti kako bi se osiguralo da se proces pečenja dovrši prema projektiranoj temperaturnoj krivulji. ④) Proizvodne operacije: Raspored cigli: Rasporedite cigle na peć vagon prema projektnim zahtjevima, osiguravajući odgovarajuće razmake i zračne kanale između cigli kako bi se olakšao nesmetan protok dimnih plinova. Postavke parametara: Odredite temperaturu, tlak zraka, protok zraka i brzinu kretanja vagona peći. Tijekom proizvodnih operacija, ovi se parametri podešavaju i optimiziraju kako bi se osigurala visoka kvaliteta gotovih proizvoda. Operativni postupci: Tijekom rada tunelske peći, temperature, tlakovi i parametri dimnih plinova na svakoj radnoj stanici moraju se kontinuirano pratiti. Zona predgrijavanja treba se polako zagrijavati (otprilike 50–80% po metru) kako bi se spriječilo pucanje cigle. Zona pečenja treba održavati visoku i konstantnu temperaturu, s temperaturnom razlikom od ≤±10°C kako bi se osiguralo da su cigle potpuno pečene. Zona hlađenja može koristiti dizajn za iskorištavanje otpadne topline (štedi energiju i smanjuje emisije) za prijenos toplinske energije u zonu sušenja za sušenje cigle. Osim toga, vagon peći mora se ravnomjerno pomicati prema projektnim zahtjevima. Kako bi se osigurala kvaliteta proizvoda, tlak zraka i protok zraka moraju se prilagoditi na temelju projektne temperaturne krivulje. Održavajte stabilan tlak u peći (blagi pozitivni tlak od 10–20 Pa u zoni pečenja i negativni tlak od -10 do -50 Pa u zoni predgrijavanja) na temelju podaci praćenja. Izlaz iz peći: Kada vagon peći stigne do izlaza iz tunelske peći, cigle su završile pečenje i ohladile se na odgovarajuću temperaturu. Vagon peći koji prevozi gotove cigle zatim se može prevesti do područja istovara pomoću opreme za rukovanje, pregledati i istovariti kako bi se dovršio proces pečenja u tunelskoj peći. Prazan vagon peći zatim se vraća na mjesto slaganja cigli u radionici. Postupak se zatim ponavlja za sljedeći ciklus slaganja i pečenja.
Od svog izuma, tunelska peć za pečenje opeke prošla je kroz više strukturnih optimizacija i tehnoloških inovacija, postupno poboljšavajući standarde zaštite okoliša i razinu automatizacije. U budućnosti će inteligentnizacija, veća ekološka prihvatljivost i recikliranje resursa dominirati tehnološkim smjerovima, usmjeravajući industriju opeke i crijepa prema visokokvalitetnoj proizvodnji.
Vrijeme objave: 12. lipnja 2025.