Jenis kiln yang paling banyak diadopsi dalam industri pembuatan batu bata saat ini adalah kiln terowongan. Konsep kiln terowongan pertama kali diusulkan dan awalnya dirancang oleh orang Prancis, meskipun tidak pernah dibangun. Kiln terowongan pertama yang dirancang khusus untuk produksi batu bata diciptakan oleh insinyur Jerman 2—book pada tahun 1877, yang juga mengajukan paten untuknya. Dengan adopsi kiln terowongan yang meluas, banyak inovasi muncul. Berdasarkan lebar jaring internal, kiln dikategorikan menjadi bagian kecil (≤2,8 meter), bagian sedang (3–4 meter), dan bagian besar (≥4,6 meter). Berdasarkan jenis kiln, mereka termasuk tipe kubah mikro, tipe langit-langit datar, dan tipe bergerak berbentuk cincin. Berdasarkan metode operasi, mereka termasuk kiln rol dan kiln shuttle. Kiln pelat dorong. Berdasarkan jenis bahan bakar yang digunakan: ada yang menggunakan batu bara sebagai bahan bakar (paling umum), ada yang menggunakan gas atau gas alam (digunakan untuk membakar batu bata non-refraktori dan batu bata dinding polos, terutama untuk batu bata kelas atas), ada yang menggunakan minyak berat atau sumber energi campuran, dan ada yang menggunakan bahan bakar biomassa, dll. Singkatnya: setiap kiln tipe terowongan yang beroperasi dalam konfigurasi arus berlawanan, terbagi sepanjang panjangnya menjadi bagian pemanasan awal, sintering, dan pendinginan, dengan produk bergerak berlawanan arah dengan aliran gas, adalah kiln terowongan.
Tungku terowongan banyak digunakan sebagai tungku rekayasa termal untuk pembakaran batu bata bangunan, batu bata tahan api, ubin keramik, dan keramik. Dalam beberapa tahun terakhir, tungku terowongan juga telah digunakan untuk pembakaran agen pemurni air dan bahan baku baterai litium. Tungku terowongan memiliki beragam aplikasi dan tersedia dalam berbagai jenis, masing-masing dengan karakteristiknya sendiri. Hari ini, kita akan fokus pada tungku terowongan penampang yang digunakan untuk pembakaran batu bata bangunan.
1. Prinsip: Sebagai tanur panas, tanur terowongan tentu membutuhkan sumber panas. Bahan bakar apa pun yang dapat menghasilkan panas dapat digunakan sebagai bahan bakar tanur terowongan (bahan bakar yang berbeda dapat mengakibatkan variasi konstruksi di lokasi tertentu). Bahan bakar terbakar di ruang bakar di dalam tanur, menghasilkan gas buang bersuhu tinggi. Di bawah pengaruh kipas, aliran gas bersuhu tinggi bergerak berlawanan arah dengan produk yang dibakar. Panas ditransfer ke bata kosong pada gerbong tanur, yang bergerak perlahan di sepanjang rel menuju tanur. Bata kosong pada gerbong tanur juga terus memanas. Bagian sebelum ruang bakar adalah zona pemanasan awal (kira-kira sebelum posisi gerbong kesepuluh). Bata kosong secara bertahap dipanaskan dan dihangatkan di zona pemanasan awal, menghilangkan kelembapan dan bahan organik. Saat gerbong kiln memasuki zona sintering, bata mencapai suhu pembakaran maksimumnya (850°C untuk bata tanah liat dan 1050°C untuk bata serpih) menggunakan panas yang dilepaskan dari pembakaran bahan bakar, mengalami perubahan fisika dan kimia untuk membentuk struktur yang padat. Bagian ini merupakan zona pembakaran (juga zona suhu tinggi) kiln, yang mencakup sekitar posisi ke-12 hingga ke-22. Setelah melewati zona pembakaran, bata menjalani periode isolasi tertentu sebelum memasuki zona pendinginan. Di zona pendinginan, produk yang dibakar bersentuhan dengan sejumlah besar udara dingin yang masuk melalui outlet kiln, secara bertahap mendingin sebelum keluar dari kiln, sehingga menyelesaikan seluruh proses pembakaran.
II. Konstruksi: Tanur terowongan adalah tanur rekayasa termal. Tanur ini memiliki rentang suhu yang luas dan persyaratan struktural yang tinggi untuk badan tanur. (1) Persiapan pondasi: Bersihkan puing-puing dari area konstruksi dan pastikan terdapat tiga utilitas dan satu permukaan tanah yang rata. Pastikan pasokan air, listrik, dan permukaan tanah yang rata. Kemiringan harus memenuhi persyaratan drainase. Pondasi harus memiliki daya dukung 150 kN/m². Jika terdapat lapisan tanah lunak, gunakan metode penggantian (dasar pasangan batu atau campuran tanah kapur yang dipadatkan). Setelah perawatan parit pondasi, gunakan beton bertulang sebagai pondasi tanur. Pondasi yang kokoh memastikan daya dukung dan stabilitas tanur. (2) Struktur Tanur. Dinding bagian dalam tanur di zona suhu tinggi harus dibangun menggunakan batu bata tahan api. Dinding luar dapat menggunakan batu bata biasa, dengan perlakuan insulasi di antara batu bata (menggunakan wol batu, selimut serat aluminium silikat, dll.) untuk mengurangi kehilangan panas. Ketebalan dinding bagian dalam adalah 500 mm, dan ketebalan dinding luar adalah 370 mm. Sambungan ekspansi harus dibiarkan sesuai dengan persyaratan desain. Pasangan bata harus memiliki sambungan mortar penuh, dengan bata tahan api diletakkan dalam sambungan yang tidak rata (sambungan mortar ≤ 3 mm) dan bata biasa dengan sambungan mortar 8–10 mm. Bahan insulasi harus didistribusikan secara merata, dikemas sepenuhnya, dan disegel untuk mencegah masuknya air. (3) Dasar Kiln Dasar kiln harus berupa permukaan datar agar gerbong kiln dapat bergerak. Lapisan tahan lembap harus memiliki kapasitas menahan beban dan sifat insulasi termal yang cukup, saat gerbong kiln bergerak di sepanjang rel. Dalam kiln terowongan dengan lebar penampang 3,6 meter, setiap gerbong dapat memuat sekitar 6.000 bata basah. Termasuk berat sendiri gerbong kiln, beban totalnya sekitar 20 ton, dan seluruh rel kiln harus menahan berat satu gerbong lebih dari 600 ton. Oleh karena itu, pemasangan rel tidak boleh dilakukan sembarangan. (4) Atap kiln biasanya memiliki dua jenis: sedikit melengkung dan datar. Atap lengkung merupakan metode pasangan batu bata tradisional, sedangkan atap datar menggunakan material cor tahan api atau bata tahan api ringan untuk langit-langitnya. Saat ini, banyak yang menggunakan blok langit-langit serat aluminium silikon. Terlepas dari material yang digunakan, harus memastikan suhu tahan api dan penyegelan, dan lubang pengamatan harus dipasang di lokasi yang tepat sesuai dengan persyaratan desain. Lubang pengumpanan batu bara, lubang saluran udara, dll. (5) Sistem pembakaran: a. Tungku pembakaran kayu dan batu bara terowongan tidak memiliki ruang pembakaran di zona suhu tinggi kiln, yang dibangun menggunakan bata tahan api, dan memiliki port pengumpanan bahan bakar dan port pembuangan abu. b. Dengan promosi teknologi bata pembakaran internal, ruang pembakaran terpisah tidak lagi diperlukan, karena batu bata menahan panas. Jika panas yang tersedia tidak mencukupi, bahan bakar tambahan dapat ditambahkan melalui lubang pengumpanan batu bara di atap kiln. c. Kiln yang membakar gas alam, gas batu bara, gas minyak cair, dll., memiliki pembakar gas di sisi kiln atau atap (tergantung pada jenis bahan bakar), dengan pembakar didistribusikan secara wajar dan merata untuk memfasilitasi kontrol suhu di dalam kiln. (6) Sistem ventilasi: a. Kipas: termasuk kipas pasokan, kipas pembuangan, kipas dehumidifikasi, dan kipas penyeimbang. Kipas pendingin. Setiap kipas terletak di posisi yang berbeda dan memiliki fungsi yang berbeda. Kipas pasokan memasukkan udara ke dalam ruang pembakaran untuk menyediakan oksigen yang cukup untuk pembakaran, kipas pembuangan menghilangkan gas buang dari kiln untuk mempertahankan tekanan negatif tertentu di dalam kiln dan memastikan aliran gas buang yang lancar, dan kipas dehumidifikasi menghilangkan udara lembap dari bata kosong basah di luar kiln. b. Saluran udara: Ini dibagi menjadi saluran buang dan saluran udara. Saluran buang terutama menghilangkan gas buang dan udara basah dari kiln. Saluran udara tersedia dalam jenis pasangan bata dan pipa dan bertanggung jawab untuk memasok oksigen ke zona pembakaran. c. Peredam udara: Dipasang pada saluran udara, digunakan untuk mengatur aliran udara dan tekanan kiln. Dengan menyesuaikan ukuran bukaan peredam udara, distribusi suhu dan posisi api di dalam kiln dapat dikontrol. (7) Sistem operasi: a. Kiln car: Kiln car memiliki dasar kiln yang dapat dipindahkan dengan struktur seperti terowongan. Bata kosong bergerak perlahan di kiln car, melewati zona pemanasan awal, zona sintering, zona isolasi, zona pendinginan. Kiln car terbuat dari struktur baja, dengan dimensi yang ditentukan oleh lebar bersih di dalam kiln, dan memastikan penyegelan. b. Transfer car: Di mulut kiln, transfer car memindahkan kiln car. Kiln car kemudian dikirim ke zona penyimpanan, lalu ke zona pengeringan, dan akhirnya ke zona sintering, dengan produk jadi diangkut ke zona pembongkaran. c. Peralatan traksi meliputi mesin traksi lintasan, mesin pengangkat hidrolik, mesin langkah, dan mesin traksi mulut kiln. Melalui berbagai perangkat di lokasi yang berbeda, mobil kiln ditarik sepanjang rel untuk bergerak, mencapai serangkaian tindakan seperti penyimpanan batu bata, pengeringan, sintering, pembongkaran, dan pengemasan. (8) Sistem kontrol suhu: Deteksi suhu melibatkan pemasangan sensor suhu termokopel di berbagai posisi di dalam kiln untuk memantau suhu kiln secara waktu nyata. Sinyal suhu ditransmisikan ke ruang kontrol, tempat operator menyesuaikan volume pemasukan udara dan nilai pembakaran berdasarkan data suhu. Pemantauan tekanan melibatkan pemasangan sensor tekanan di kepala kiln, ekor kiln, dan lokasi kritis di dalam kiln untuk memantau perubahan tekanan kiln secara waktu nyata. Dengan menyesuaikan peredam udara dalam sistem ventilasi, tekanan kiln dipertahankan pada tingkat yang stabil.
III. Operasi: Setelah badan utama kiln terowongan dan配套Peralatan telah terpasang, saatnya mempersiapkan operasi penyalaan dan penggunaan normal. Mengoperasikan tanur terowongan tidak semudah mengganti bola lampu atau menekan sakelar; keberhasilan menyalakan tanur terowongan membutuhkan keahlian ilmiah. Kontrol yang ketat, transfer pengalaman, dan koordinasi lintas aspek sangatlah penting. Prosedur operasional terperinci dan solusi untuk masalah yang mungkin timbul akan dibahas nanti. Untuk saat ini, mari kita perkenalkan secara singkat metode dan proses operasional kiln terowongan: “Inspeksi: Pertama, periksa badan kiln untuk melihat apakah ada keretakan. Periksa apakah segel sambungan ekspansi kencang. Dorong beberapa gerbong kiln kosong beberapa kali untuk memeriksa apakah rel, mesin gerbong atas, gerbong transfer, dan peralatan penanganan lainnya berfungsi normal. Untuk kiln yang menggunakan gas alam atau gas batubara sebagai bahan bakar, nyalakan api terlebih dahulu untuk memastikan pembakaran normal. Periksa apakah semua kipas beroperasi dengan baik. Metode pengeringan kiln bervariasi tergantung pada jenis bahan bakar yang digunakan. Namun, tujuannya tetap sama: untuk menghilangkan kelembapan yang tertahan dalam struktur kiln secara perlahan selama konstruksi melalui pengeringan, mencegah pemanasan mendadak dan keretakan pada badan kiln. a. Tahap suhu rendah (0–200°C): Keringkan dengan suhu rendah selama satu atau dua hari, dengan laju kenaikan suhu ≤10°C per jam. b. Tahap suhu sedang (200–600°C): Laju kenaikan suhu 10–15°C per jam, dan panggang. selama dua hari. c. Tahap suhu tinggi (600°C ke atas): tingkatkan suhu dengan laju normal 20°C per jam hingga suhu pembakaran tercapai, dan pertahankan selama satu hari. Selama proses pembakaran, pantau ekspansi badan kiln setiap saat dan buang kelembapan secara berkala. (3) Pengapian: Menggunakan bahan bakar seperti gas alam atau gas batu bara sangatlah mudah. Hari ini, kita akan menggunakan batu bara, kayu, dll. (3) Sebagai contoh, pertama-tama buatlah kereta kiln untuk memudahkan penyalaan: letakkan kayu bakar, batu bara, dan bahan mudah terbakar lainnya di kereta kiln. Pertama, aktifkan kipas untuk menciptakan tekanan negatif di dalam kiln, mengarahkan api ke arah bata kosong. Gunakan batang pemantik api. Nyalakan kayu dan batu bara, dan secara bertahap tingkatkan suhu dengan menyesuaikan aliran udara dan tekanan hingga bata kosong mencapai suhu pembakaran. Setelah bata kosong mencapai suhu pembakaran, mulailah memasukkan kereta baru ke dalam kiln dari depan dan perlahan-lahan gerakkan ke arah zona sintering. Dorong kereta kiln dan Gerbong kiln maju untuk menyelesaikan penyalaan. Suhu kiln terowongan yang baru dinyalakan harus dipantau setiap saat untuk memastikan proses pembakaran selesai sesuai dengan kurva suhu yang dirancang. 4) Operasi Produksi: Penataan Bata: Susun bata pada gerbong kiln sesuai dengan persyaratan desain, pastikan celah dan saluran udara yang memadai di antara bata untuk memfasilitasi aliran gas buang yang lancar. Pengaturan Parameter: Tentukan suhu, tekanan udara, aliran udara, dan kecepatan gerak gerbong kiln. Selama operasi produksi, parameter-parameter ini disesuaikan dan dioptimalkan untuk memastikan kualitas produk akhir yang tinggi. Prosedur Operasional: Selama pengoperasian kiln terowongan, suhu, tekanan, dan parameter gas buang di setiap stasiun kerja harus dipantau secara terus-menerus. Zona pemanasan awal harus dipanaskan secara perlahan (sekitar 50–80% per meter) untuk mencegah retak bata. Zona pembakaran harus mempertahankan suhu yang tinggi dan konstan, dengan perbedaan suhu ≤±10°C untuk memastikan bata terbakar sepenuhnya. Zona pendinginan dapat memanfaatkan desain pemulihan panas buang (hemat energi dan (mengurangi emisi) untuk mentransfer energi termal ke zona pengeringan untuk pengeringan batu bata. Selain itu, gerbong kiln harus dimajukan secara seragam sesuai dengan persyaratan desain. Untuk memastikan kualitas produk, tekanan udara dan aliran udara harus disesuaikan berdasarkan kurva suhu desain. Pertahankan tekanan kiln yang stabil (tekanan positif sedikit 10–20 Pa di zona pembakaran dan tekanan negatif -10 hingga -50 Pa di zona pemanasan awal) berdasarkan data pemantauan. Keluar kiln: Ketika gerbong kiln mencapai pintu keluar kiln terowongan, bata kosong telah selesai dibakar dan didinginkan hingga suhu yang sesuai. Gerbong kiln yang membawa batu bata jadi kemudian dapat diangkut ke area pembongkaran melalui peralatan penanganan, diperiksa, dan dibongkar untuk menyelesaikan proses pembakaran kiln terowongan. Gerbong kiln yang kosong kemudian kembali ke posisi penumpukan batu bata di bengkel. Proses ini kemudian diulang untuk siklus penumpukan dan pembakaran berikutnya.
Sejak penemuannya, tungku terowongan pembakaran batu bata telah mengalami berbagai optimasi struktural dan inovasi teknologi, yang secara bertahap meningkatkan standar perlindungan lingkungan dan tingkat otomatisasi. Di masa depan, kecerdasan buatan, keramahan lingkungan yang lebih baik, dan daur ulang sumber daya akan mendominasi arah teknologi, mendorong industri batu bata dan genteng menuju manufaktur kelas atas.
Waktu posting: 12-Jun-2025