Algengasta gerð ofna í múrsteinsframleiðslu í dag er gönguofninn. Hugmyndin að baki gönguofninum var fyrst lögð til og hönnuð af Frökkum, þó að hann hafi aldrei verið smíðaður. Fyrsti gönguofninn sem sérstaklega var hannaður fyrir múrsteinsframleiðslu var hannaður af þýska verkfræðingnum árið 1877, sem einnig sótti um einkaleyfi á honum. Með útbreiddri notkun gönguofna komu fjölmargar nýjungar fram. Byggt á innri nettóbreidd eru þeir flokkaðir í smávaxna (≤2,8 metra), meðalvaxna (3–4 metra) og stórvaxna (≥4,6 metra). Eftir ofnategund eru þeir flokkaðir sem örkúpulofnar, flatir loftofnar og hringlaga hreyfanlegir ofnar. Eftir rekstraraðferð eru þeir flokkaðir sem rúlluofnar, skutluofnar og ýtiplötuofnar. Eftir því hvaða tegund eldsneytis er notuð eru til dæmi um eldsneyti sem notar kol (algengast), gas eða jarðgas (notað til að brenna óeldfasta múrsteina og einfalda múrsteina, aðallega fyrir hágæða múrsteina), þungolíu eða blandaða orkugjafa og lífmassaeldsneyti o.s.frv. Í stuttu máli: allir göngofnar sem starfa í mótstraumsstillingu, skipt eftir lengd sinni í forhitunar-, sintunar- og kælihluta, þar sem afurðirnar hreyfast í gagnstæða átt við gasflæðið, eru göngofnar.
Göngofnar eru mikið notaðir sem varmaofnar til að brenna byggingarsteina, eldfasta múrsteina, keramikflísar og keramik. Á undanförnum árum hafa gönguofnar einnig verið notaðir til að brenna vatnshreinsiefni og hráefni fyrir litíumrafhlöður. Göngofnar eru fjölbreyttir og koma í mörgum gerðum, hver með sína eiginleika. Í dag munum við einbeita okkur að þversniði gönguofnsins sem notaður er til að brenna byggingarsteina.
1. Meginregla: Þar sem gönguofninn er heitur þarf hann náttúrulega hitagjafa. Öll eldfim efni sem geta myndað hita má nota sem eldsneyti fyrir gönguofninn (mismunandi eldsneyti geta leitt til mismunandi byggingar á staðnum). Eldsneytið brennur í brennsluhólfinu inni í ofninum og myndar háhitaútblástursgas. Undir áhrifum viftunnar færist háhitagasflæðið í gagnstæða átt við afurðirnar sem eru brenndar. Hitinn flyst til múrsteinsbökunar á ofnvagninum, sem færast hægt eftir brautunum inn í ofninn. Múrsteinarnir á ofnvagninum halda einnig áfram að hitna. Hlutinn fyrir framan brennsluhólfið er forhitunarsvæðið (u.þ.b. fyrir tíunda vagnstöðu). Múrsteinsbökunarefnin eru smám saman hituð og hlýjuð upp í forhitunarsvæðinu, sem fjarlægir raka og lífrænt efni. Þegar ofnvagninn fer inn í sintunarsvæðið ná múrsteinarnir hámarksbrennsluhita sínum (850°C fyrir leirsteina og 1050°C fyrir leirsteina) með því að nota hitann sem losnar við bruna eldsneytis, sem gangast undir eðlisfræðilegar og efnafræðilegar breytingar til að mynda þétta uppbyggingu. Þessi hluti er brennslusvæðið (einnig háhitasvæðið) í ofninum og nær yfir um það bil 12. til 22. stöðu. Eftir að hafa farið í gegnum brennslusvæðið gangast múrsteinarnir undir ákveðið einangrunartímabil áður en þeir fara inn í kælisvæðið. Í kælisvæðinu komast brenndu vörurnar í snertingu við mikið magn af köldu lofti sem fer inn um útrás ofnsins og kólnar smám saman áður en það fer út úr ofninum og lýkur þannig öllu brennsluferlinu.
II. Smíði: Göngofnar eru hitatækniofnar. Þeir hafa breitt hitastigsbil og miklar kröfur um burðarvirki ofnsins. (1) Undirbúningur grunns: Hreinsið rusl af byggingarsvæðinu og tryggið þrjár veitur og eitt slétt yfirborð. Tryggið vatnsveitu, rafmagn og slétt yfirborð. Halli verður að uppfylla kröfur um frárennsli. Grunnurinn ætti að hafa burðarþol upp á 150 kN/m². Ef mjúk jarðlög koma upp skal nota endurnýjunaraðferð (steinmúrgrunnur eða þjöppuð kalk-jarðvegsblanda). Eftir meðhöndlun grunnsins skal nota járnbentan steinsteypu sem grunn ofnsins. Traustur grunnur tryggir burðarþol og stöðugleika ofnsins. (2) Uppbygging ofnsins Innveggir ofnsins á háhitasvæðum ættu að vera smíðaðir úr eldföstum múrsteinum. Ytri veggirnir geta verið úr venjulegum múrsteinum, með einangrunarmeðferð á milli múrsteinanna (með steinull, álsílíkatþráðum o.s.frv.) til að draga úr varmatapi. Innri veggþykkt er 500 mm og ytri veggþykkt er 370 mm. Þenslusamskeyti ættu að vera í samræmi við hönnunarkröfur. Múrverkið ætti að vera með heilsteyptum múrfúgum, þar sem eldfastir múrsteinar eru lagðir í stigskiptum fúgum (múrfúgur ≤ 3 mm) og venjulegir múrsteinar með 8–10 mm múrfúgum. Einangrunarefni ættu að vera jafnt dreift, vel pakkað og þétt til að koma í veg fyrir að vatn komist inn. (3) Ofnbotn Botn ofnsins ætti að vera flatt yfirborð fyrir ofnvagninn til að hreyfast á. Rakaþolna lagið verður að hafa nægilega burðarþol og einangrunareiginleika þegar ofnvagninn ferðast eftir brautunum. Í göngum með 3,6 metra þversniðsbreidd getur hver vagn hlaðið um það bil 6.000 blautum múrsteinum. Að meðtöldum eiginþyngd ofnvagnsins er heildarálagið um 20 tonn og allur ofnbrautin verður að þola þyngd eins vagns upp á yfir 600 tonn. Því má ekki leggja brautina af gáleysi. (4) Ofnþakið er yfirleitt af tveimur gerðum: örlítið bogadregið og flatt. Bogadregið þak er hefðbundin múrunaraðferð, en flatt þak notar eldfast steypanlegt efni eða létt eldfast múrstein fyrir loftið. Nú á dögum nota margir loftblokkir úr kísillálþráðum. Óháð því hvaða efni er notað verður að tryggja hitastig og þéttingu eldfasts efnis og athugunargöt verða að vera sett upp á viðeigandi stöðum í samræmi við hönnunarkröfur. Kolafóðrunargöt, loftrásargöt o.s.frv. (5) Brennslukerfi: a. Göngofnar sem brenna við og kol hafa ekki brennsluhólf í háhitasvæði ofnsins, sem eru smíðaðir úr eldföstum múrsteinum, og hafa eldsneytisfóðrunarop og öskuútblástursop. b. Með eflingu innri brennslumúrsteinstækni eru aðskilin brennsluhólf ekki lengur nauðsynleg, þar sem múrsteinarnir halda hita. Ef ekki er nægur hiti til staðar er hægt að bæta við auka eldsneyti í gegnum kolafóðrunarop á þaki ofnsins. c. Ofnar sem brenna jarðgasi, kolagasi, fljótandi jarðolíugasi o.s.frv. hafa gasbrennara á hliðum ofnsins eða þaki (fer eftir eldsneytistegund), með brennurum sem eru dreifðir á sanngjarnan og jafnan hátt til að auðvelda hitastjórnun innan ofnsins. (6) Loftræstikerfi: a. Viftur: þar á meðal aðrennslisviftur, útblástursviftur, rakatækisviftur og jafnvægisviftur. Kæliviftur. Hver vifta er staðsett á mismunandi stað og gegnir mismunandi hlutverki. Aðblástursviftan leiðir loft inn í brennsluhólfið til að veita nægilegt súrefni fyrir brennsluna, útblástursviftan fjarlægir reykgas úr ofninum til að viðhalda ákveðnum neikvæðum þrýstingi inni í ofninum og tryggja jafna reykgasflæði, og rakaþrýstiviftan fjarlægir rakt loft úr blautum múrsteinsböndum utan ofnsins. b. Loftstokkar: Þessar eru skipt í reykstokka og loftstokka. Reykstokkar fjarlægja aðallega reykgas og blautt loft úr ofninum. Loftstokkar eru fáanlegir í múrsteins- og pípugerð og bera ábyrgð á að veita súrefni til brennslusvæðisins. c. Loftlokar: Þeir eru settir upp á loftstokkunum og notaðir til að stjórna loftstreymi og ofnþrýstingi. Með því að stilla opnunarstærð loftlokanna er hægt að stjórna hitadreifingu og logastöðu inni í ofninum. (7) Stýrikerfi: a. Ofnvagn: Ofnvagninn hefur hreyfanlegan ofnbotn með göngulaga uppbyggingu. Múrsteinsböndin hreyfast hægt á ofnvagninum, fara í gegnum forhitunarsvæðið, sintunarsvæðið, einangrunarsvæðið og kælisvæðið. Ofnvagninn er úr stálgrind, með víddum sem ákvarðast af nettóbreidd inni í ofninum, og tryggir þéttingu. b. Flutningsvagn: Við ofnopið færir flutningsvagninn ofnvagninn. Ofnvagninn er síðan sendur á geymslusvæðið, síðan á þurrksvæðið og að lokum á sintunarsvæðið, þar sem fullunnar vörur eru fluttar á losunarsvæðið. c. Dráttarbúnaður inniheldur brautarvélar, vökvalyftuvélar, þrepavélar og vélar í ofnopinu. Með ýmsum tækjum á mismunandi stöðum er ofnvagninn dreginn eftir brautunum til að hreyfast, sem framkvæmir röð aðgerða eins og múrsteinsgeymslu, þurrkun, sintrun, losun og pökkun. (8) Hitastýringarkerfi: Hitamæling felur í sér að setja upp hitaskynjara á mismunandi stöðum inni í ofninum til að fylgjast með ofnhitastiginu í rauntíma. Hitamælingar eru sendar í stjórnklefann, þar sem rekstraraðilar stilla loftinntaksmagn og brennslugildi út frá hitagögnunum. Þrýstingsvöktun felur í sér að setja upp þrýstiskynjara við ofnhausinn, ofnenda og mikilvæga staði inni í ofninum til að fylgjast með breytingum á ofnþrýstingi í rauntíma. Með því að stilla loftdælurnar í loftræstikerfinu er þrýstingnum í ofninum haldið stöðugu.
III. Aðgerð: Eftir að aðalhluti göngofnsins og hans配套Þegar búnaður hefur verið settur upp er kominn tími til að undirbúa kveikjuna og venjulega notkun. Rekstur gönguofns er ekki eins einfalt og að skipta um ljósaperu eða kveikja á rofa; til að kveikja á gönguofni með góðum árangri þarf vísindalega þekkingu. Strangt eftirlit, miðlun reynslu og samræming milli margra þátta eru allt lykilatriði. Ítarlegar verklagsreglur og lausnir á vandamálum sem kunna að koma upp verða ræddar síðar. Í bili skulum við kynna stuttlega rekstraraðferðir og ferla gangofnsins: „Skoðun: Fyrst skal athuga hvort sprungur séu í ofninum. Athugið hvort þéttingar á þenslusamskeytum séu þéttar. Ýtið nokkrum tómum ofnvögnum nokkrum sinnum til að athuga hvort brautin, efri vagnvélin, flutningsvagninn og annar meðhöndlunarbúnaður virki eðlilega. Fyrir ofna sem nota jarðgas eða kolagas sem eldsneyti skal fyrst kveikja á loganum til að tryggja að hann brenni eðlilega. Athugið hvort allir viftur virki rétt. Þurrkunaraðferðir ofnsins eru mismunandi eftir tegund eldsneytis sem notuð er. Markmiðið er þó það sama: að fjarlægja hægt raka sem geymist í ofnbyggingunni við smíði við þurrkun, til að koma í veg fyrir skyndilega upphitun og sprungur í ofnbyggingunni. a. Lághitastig (0–200°C): Þurrkið við lágan hita í einn eða tvo daga, með hitahækkunarhraða ≤10°C á klukkustund. b. Miðlungshitastig (200–600°C): Hitahækkunarhraði 10–15°C á klukkustund og bakið í tvo daga. c. Háhitastig (600°C og hærra): aukið hitastigið við Venjulegur hiti er 20°C á klukkustund þar til brennsluhitastigi er náð og haldið í einn dag. Meðan á brennsluferlinu stendur skal fylgjast með útþenslu ofnsins allan tímann og fjarlægja raka reglulega. (3) Kveikja: Notkun eldsneytis eins og jarðgass eða kolagas er einföld. Í dag munum við nota kol, við o.s.frv. (3) Sem dæmi, fyrst smíðaðu ofnvagn til að auðvelda kveikingu: settu eldivið, kol og önnur eldfim efni á ofnvagninn. Fyrst skaltu virkja viftuna til að búa til neikvæðan þrýsting inni í ofninum og beina loganum að múrsteinsbökunum. Notaðu kveikjara. Kveikið í viðnum og kolunum og aukið hitastigið smám saman með því að stilla loftflæði og þrýsting þar til múrsteinsbökurnar ná brennsluhitastigi. Þegar múrsteinsbökurnar ná brennsluhitastigi skaltu byrja að fóðra nýja vagna inn í ofninn að framan og færa þá hægt í átt að sintrunarsvæðinu. Ýttu ofnvagninum og ofnvagninum áfram til að ljúka kveikjunni. Fylgjast verður með hitastigi nýkveikta gönguofnsins allan tímann til að tryggja að brennsluferlið sé lokið samkvæmt hönnuðum hitaferli. ④) Framleiðsluaðgerðir: Múrsteinsuppröðun: Raðið múrsteinunum á ofnvagninn samkvæmt hönnunarkröfum og tryggið viðeigandi bil og loftrásir á milli múrsteinanna til að auðvelda jafna útblástursflæði. Stillingar breytu: Ákvarðið hitastig, loftþrýsting, loftflæði og hraða ofnvagnsins. Meðan á framleiðslu stendur eru þessar breytur stilltar og fínstilltar til að tryggja hágæða fullunninna vara. Vinnuferli: Meðan á gönguofninum stendur verður að fylgjast stöðugt með hitastigi, þrýstingi og útblástursbreytum á hverri vinnustöð. Forhitunarsvæðið ætti að vera hitað hægt (um það bil 50–80% á metra) til að koma í veg fyrir sprungur í múrsteinum. Brennslusvæðið ætti að viðhalda háu og stöðugu hitastigi, með hitamismun ≤±10°C til að tryggja að múrsteinarnir séu fullbrenndir. Kælisvæðið getur notað endurvinnslu úrgangsvarma (orkusparandi og losunarminnkandi) til að flytja varmaorku í þurrksvæðið fyrir múrsteinsþurrkun. Að auki verður að færa ofnvagninn jafnt áfram samkvæmt hönnunarkröfum. Til að tryggja gæði vörunnar verður að stilla loftþrýsting og loftflæði út frá hönnunarhitaferlinum. Viðhaldið stöðugum ofnþrýstingi (lítil jákvæð þrýstingur 10–20 Pa í brennslusvæðinu og neikvæður þrýstingur... -10 til -50 Pa í forhitunarsvæðinu) byggt á eftirlitsgögnum. Útgangur úr ofni: Þegar ofnvagninn nær útgangi úr göngunum hafa múrsteinsblettirnir lokið brennslu og kólnað niður í viðeigandi hitastig. Ofnvagninn sem flytur fullunnu múrsteinana er síðan fluttur á losunarsvæðið með meðhöndlunarbúnaði, skoðaður og affermdur til að ljúka brennsluferlinu í göngunum. Tómi ofnvagninn snýr síðan aftur á múrsteinsstöflunarstöðuna í verkstæðinu. Ferlið er síðan endurtekið fyrir næstu stöflunar- og brennslulotu.
Frá því að múrsteinsbrennsluofninn var fundinn upp hefur hann gengist undir margar uppbyggingarbætur og tækninýjungar, sem smám saman bæta umhverfisverndarstaðla og sjálfvirkni. Í framtíðinni mun greindarvæðing, aukin umhverfisvænni og endurvinnsla auðlinda ráða ríkjum í tæknilegum áttum og ýta múrsteins- og flísaiðnaðinum í átt að háþróaðri framleiðslu.
Birtingartími: 12. júní 2025