Vijesti - Upute za Hoffmanovu peć za izradu opeke

I. Uvod:

Hoffmanovu peć (također poznatu kao "kružna peć" u Kini) izumio je Nijemac Friedrich Hoffmann 1858. godine. Prije uvođenja Hoffmanove peći u Kinu, glinene cigle su se pekle u zemljanim pećima koje su mogle raditi samo povremeno. Ove peći, oblikovane poput jurti ili parenih peciva, obično su se nazivale "peći za parene peciva". Na dnu peći izgrađena je jama za vatru; prilikom pečenja cigli, sušene cigle su se slagale unutra, a nakon pečenja, vatra se gasila radi izolacije i hlađenja prije otvaranja vrata peći kako bi se izvadile gotove cigle. Pečenje jedne serije cigli u jednoj peći trajalo je 8-9 dana. Zbog niskog učinka, nekoliko peći za parene peciva bilo je spojeno u seriju s međusobno povezanim dimnjacima - nakon što bi se jedna peć pekla, dimnjak susjedne peći mogao se otvoriti kako bi se započelo pečenje. Ova vrsta peći u Kini se nazivala "zmajeva peć". Iako je zmajeva peć povećavala učinak, i dalje nije mogla postići kontinuiranu proizvodnju i imala je teške radne uvjete. Tek kada je Hoffmanova peć uvedena u Kinu, problem kontinuiranog pečenja glinenih opeka riješen je, a radno okruženje za pečenje opeke relativno je poboljšano.

Hoffmanova peć je pravokutnog oblika, s glavnim zračnim kanalom i zaklopkama u sredini; položaj pomicanja vatre podešava se upravljanjem zaklopkama. Unutarnji dio sastoji se od kružnih međusobno povezanih komora peći, a na vanjskom zidu otvaraju se više vrata peći radi lakšeg utovara i istovara opeke. Vanjski zid je dvostruko slojevit s izolacijskim materijalom ispunjenim između. Prilikom pripreme za pečenje opeke, osušene opeke se slažu u prolaze peći i grade se jame za paljenje. Paljenje se vrši zapaljivim materijalima; nakon stabilnog paljenja, zaklopke se pokreću kako bi se usmjerilo kretanje vatre. Opeke složene u prolaze peći peku se u gotove proizvode na temperaturi od 800-1000°C. Kako bi se osiguralo kontinuirano pečenje s jednim frontom plamena, potrebno je 2-3 vrata za područje slaganja opeke, 3-4 vrata za zonu predgrijavanja, 3-4 vrata za zonu pečenja na visokim temperaturama, 2-3 vrata za zonu izolacije i 2-3 vrata za zonu hlađenja i istovara opeke. Stoga Hoffmanova peć s jednim plamenim frontom zahtijeva najmanje 18 vrata, a ona s dva plamena fronta zahtijeva 36 ili više vrata. Kako bi se poboljšalo radno okruženje i izbjeglo izlaganje radnika pretjerano visokim temperaturama od gotovih opeka, obično se dodaje još nekoliko vrata, pa se Hoffmanova peć s jednim plamenim frontom često gradi s 22-24 vrata. Svaka vrata duga su približno 7 metara, ukupne duljine oko 70-80 metara. Neto unutarnja širina peći može biti 3 metra, 3,3 metra, 3,6 metara ili 3,8 metara (standardne opeke su duljine 240 mm ili 250 mm), pa se promjene širine peći izračunavaju povećanjem duljine jedne opeke. Različite unutarnje širine rezultiraju različitim brojem složenih opeka, a time i malo različitim učinkom. Hoffmanova peć s jednim plamenim frontom može proizvesti približno 18-30 milijuna standardnih opeka (240x115x53 mm) godišnje.

II. Struktura:

Hoffmanova peć sastoji se od sljedećih komponenti na temelju njihovih funkcija: temelj peći, dimnjak na dnu peći, sustav zračnih kanala, sustav izgaranja, kontrola zaklopke, zatvoreno tijelo peći, izolacija peći i uređaji za promatranje/praćenje. Svaka komora peći je i neovisna jedinica i dio cijele peći. Kako se položaj vatre pomiče, njihove uloge u peći se mijenjaju (zona predgrijavanja, zona sinteriranja, zona izolacije, zona hlađenja, zona istovara opeke, zona slaganja opeke). Svaka komora peći ima vlastiti dimnjak, zračni kanal, zaklopku, otvore za promatranje (otvore za dovod ugljena) i vrata peći na vrhu.

Princip rada:
Nakon što se cigle slože u komoru peći, potrebno je zalijepiti papirnate barijere kako bi se pojedinačne komore zatvorile. Kada se položaj plamena treba pomaknuti, zaklopka te komore se otvara kako bi se stvorio negativni tlak unutra, što uvlači frontu plamena u komoru i spaljuje papirnatu barijeru. U posebnim slučajevima, kuka za paljenje može se koristiti za kidanje papirnate barijere prethodne komore. Svaki put kada se položaj plamena pomakne u novu komoru, sljedeće komore ulaze u sljedeću fazu redom. Obično, kada se zaklopka upravo otvori, komora ulazi u fazu predgrijavanja i porasta temperature; komore 2-3 vrata dalje ulaze u fazu pečenja na visokoj temperaturi; komore 3-4 vrata dalje ulaze u fazu izolacije i hlađenja i tako dalje. Svaka komora kontinuirano mijenja svoju ulogu, tvoreći kontinuiranu cikličku proizvodnju s pokretnom frontom plamena. Na brzinu kretanja plamena utječu tlak zraka, volumen zraka i kalorijska vrijednost goriva. Osim toga, varira ovisno o sirovinama za ciglu (4-6 metara na sat za cigle od škriljevca, 3-5 metara na sat za glinene cigle). Stoga se brzina pečenja i učinak mogu prilagoditi kontroliranjem tlaka i volumena zraka putem zaklopki i podešavanjem dovoda goriva. Sadržaj vlage u opekama također izravno utječe na brzinu širenja plamena: smanjenje sadržaja vlage od 1% može povećati brzinu za oko 10 minuta. Performanse brtvljenja i izolacije peći izravno utječu na potrošnju goriva i proizvodnju gotovih opeka.

Dizajn peći:
Prvo, na temelju potrebnog učinka, odredite neto unutarnju širinu peći. Različite unutarnje širine zahtijevaju različite količine zraka. Na temelju potrebnog tlaka i volumena zraka odredite specifikacije i veličine ulaza za zrak peći, dimnjaka, zaklopki, cijevi za zrak i glavnih zračnih kanala te izračunajte ukupnu širinu peći. Zatim odredite gorivo za pečenje opeke - različita goriva zahtijevaju različite metode izgaranja. Za prirodni plin, položaji za plamenike moraju biti unaprijed rezervirani; za teško ulje (koje se koristi nakon zagrijavanja), položaji mlaznica moraju biti rezervirani. Čak i za ugljen i drvo (piljevina, rižine ljuske, ljuske kikirikija i drugi zapaljivi materijali s toplinskom vrijednošću), metode se razlikuju: ugljen se drobi, pa otvori za punjenje ugljenom mogu biti manji; za jednostavno punjenje drvom, otvori bi trebali biti odgovarajuće veći. Nakon projektiranja na temelju podataka svake komponente peći, izradite nacrte konstrukcije peći.

III. Proces izgradnje:

Odaberite lokaciju na temelju nacrta projekta. Za smanjenje troškova odaberite lokaciju s obilnim sirovinama i praktičnim prijevozom gotovih cigli. Cijela tvornica cigle trebala bi biti smještena oko peći. Nakon određivanja položaja peći, izvršite obradu temelja:
① Geološko istraživanje: Utvrditi dubinu sloja podzemne vode i nosivost tla (potrebno je da bude ≥150 kPa). Za meke temelje koristiti metode zamjene (temelj od ruševina, temelj na pilotima ili zbijeno vapno i tlo u omjeru 3:7).
② Nakon obrade temelja, prvo izgradite dimnjak peći i primijenite mjere za hidroizolaciju i zaštitu od vlage: nanesite sloj vodonepropusnog morta debljine 20 mm, a zatim izvršite hidroizolacijsku obradu.
③ Temelj peći koristi armiranobetonsku rešetkastu ploču s čeličnim šipkama φ14 povezanim u dvosmjernu mrežu od 200 mm. Širina je prema projektnim zahtjevima, a debljina je približno 0,3-0,5 metara.
④ Dilatacijske spojnice: Na svakih 4-5 komora postavite jednu dilatacijsku spojnicu (širine 30 mm), ispunjenu asfaltiranom konopljom za vodonepropusno brtvljenje.

Konstrukcija tijela peći:
① Priprema materijala: Nakon što su temelji dovršeni, poravnajte mjesto i pripremite materijale. Materijali za peć: Dva kraja Hoffmanove peći su polukružna; na zavojima se koriste opeke posebnog oblika (trapezoidne opeke, lepezaste opeke). Ako je unutarnje tijelo peći izgrađeno od vatrostalnih opeka, potrebna je vatrostalna glina, posebno za lučne opeke (T38, T39, obično nazvane „lopatičaste opeke“) koje se koriste na usisima zraka i vrhovima lukova. Unaprijed pripremite oplatu za vrh luka.
② Iscrtavanje: Na obrađenom temelju prvo označite središnju liniju peći, zatim odredite i označite rubove stijenki peći i položaje vrata peći na temelju položaja podzemnog dimnjaka i ulaza zraka. Označite šest ravnih linija za tijelo peći i lučne linije za krajnje zavoje na temelju neto unutarnje širine.
③ Zidanje: Prvo izgradite dimnjake i usisnike zraka, zatim položite donje cigle (zahtijeva zidanje s raspoređenim spojevima s punim mortom, bez neprekinutih spojeva, kako bi se osiguralo brtvljenje i spriječilo propuštanje zraka). Slijed je: izgradite ravne zidove duž označenih temeljnih linija, prelazeći na zavoje, koji se grade trapezoidnim ciglama (dopuštena pogreška ≤3 mm). Prema zahtjevima projekta, izgradite spojne potporne zidove između unutarnjeg i vanjskog zida peći i ispunite ih izolacijskim materijalima. Kada su ravni zidovi izgrađeni do određene visine, postavite kutne cigle za luk (60°-75°) kako biste započeli izgradnju vrha luka. Postavite oplatu luka (dopušteno odstupanje luka ≤3 mm) i simetrično izgradite vrh luka s obje strane prema središtu. Za vrh luka koristite lučne cigle (T38, T39); ako se koriste obične cigle, osigurajte blisko spajanje s oplatom. Prilikom izgradnje posljednjih 3-6 cigli svakog prstena, koristite klinaste cigle za zaključavanje (razlika u debljini 10-15 mm) i čvrsto ih udarite gumenim čekićem. Rezervni prozori za promatranje i otvori za dovod ugljena na vrhu luka prema projektnim zahtjevima.

IV. Kontrola kvalitete:

a. Vertikalno stanje: Provjerite laserskom libelom ili viskom; dopušteno odstupanje ≤5 mm/m.
b. Ravnost: Provjerite ravnalom od 2 metra; dopuštena neravnina ≤3 mm.
c. Brtvljenje: Nakon što je zidanje peći završeno, provedite ispitivanje negativnim tlakom (-50 Pa); brzina propuštanja ≤0,5 m³/h·m².

Vrijeme objave: 05.08.2025.