ინსტრუქციები ჰოფმანის ღუმელისთვის აგურის დასამზადებლად

I. შესავალი:

ჰოფმანის ღუმელი (ასევე ცნობილია, როგორც „წრიული ღუმელი“ ჩინეთში) გამოიგონა გერმანელმა ფრიდრიხ ჰოფმანმა 1858 წელს. ჰოფმანის ღუმელის ჩინეთში შემოტანამდე, თიხის აგურებს აცხობდნენ თიხის ღუმელებში, რომლებიც მხოლოდ წყვეტილად მუშაობდა. ამ ღუმელებს, რომლებიც იურტების ან ორთქლზე მომზადებული ფუნთუშების ფორმის იყო, ჩვეულებრივ „ორთქლზე მომზადებული ფუნთუშების ღუმელებს“ უწოდებდნენ. ღუმელის ძირში აგებული იყო ცეცხლის ორმო; აგურის გამოწვისას, შიგნით გამხმარი აგური ეწყო და გამოწვის შემდეგ, ღუმელის კარის გაღებამდე, რათა დასრულებული აგური ამოეღოთ, ცეცხლი ითიშებოდა იზოლაციისა და გაგრილებისთვის. ერთ ღუმელში აგურის ერთი პარტიის გამოწვას 8-9 დღე სჭირდებოდა. დაბალი წარმადობის გამო, რამდენიმე ორთქლზე მომზადებული ფუნთუშების ღუმელი მიმდევრობით იყო დაკავშირებული ერთმანეთთან დაკავშირებული საკვამურებით - ერთი ღუმელის გამოწვის შემდეგ, მიმდებარე ღუმელის საკვამური გაიხსნა გამოწვის დასაწყებად. ამ ტიპის ღუმელს ჩინეთში „დრაკონის ღუმელს“ უწოდებდნენ. მიუხედავად იმისა, რომ დრაკონის ღუმელი ზრდიდა წარმადობას, მას მაინც არ შეეძლო უწყვეტი წარმოების მიღწევა და მკაცრი სამუშაო პირობები ჰქონდა. მხოლოდ მას შემდეგ, რაც ჩინეთში ჰოფმანის ღუმელი შემოიღეს, მოგვარდა თიხის აგურის უწყვეტი გამოწვის პრობლემა და აგურის გამოწვის სამუშაო გარემო შედარებით გაუმჯობესდა.

1

ჰოფმანის ღუმელი მართკუთხა ფორმისაა, მთავარი საჰაერო სადინრით და შუაში დემპფერებით; მოძრავი ცეცხლის პოზიცია რეგულირდება დემპფერების კონტროლით. შიდა ნაწილი შედგება წრიული, ერთმანეთთან დაკავშირებული ღუმელის კამერებისგან, ხოლო გარე კედელზე იხსნება რამდენიმე ღუმელის კარი აგურის მარტივად ჩატვირთვისა და გადმოტვირთვისთვის. გარე კედელი ორმაგი ფენისაა, რომლის შუაშიც ივსება საიზოლაციო მასალა. აგურის გამოსაწვავად მომზადებისას, გამხმარი აგური ღუმელის გასასვლელებში აწყობენ და აგურებს აალების ორმოებს აშენებენ. აალება ხდება აალებადი მასალებით; სტაბილური აალების შემდეგ, დემპფერები მუშაობენ ცეცხლის მოძრაობის წარმართვისთვის. ღუმელის გასასვლელებში დაწყობილი აგური 800-1000°C ტემპერატურაზე მზა პროდუქტად იწვება. ერთი ალის ფრონტით უწყვეტი წვის უზრუნველსაყოფად, საჭიროა 2-3 კარი აგურის დაწყობის ადგილისთვის, 3-4 კარი წინასწარი გათბობის ზონისთვის, 3-4 კარი მაღალი ტემპერატურის გამოწვის ზონისთვის, 2-3 კარი იზოლაციის ზონისთვის და 2-3 კარი გაგრილების და აგურის გადმოტვირთვის ზონისთვის. ამგვარად, ერთი ალის ფრონტით მომუშავე ჰოფმანის ღუმელისთვის საჭიროა მინიმუმ 18 კარი, ხოლო ორი ალის ფრონტით მომუშავე ღუმელისთვის - 36 ან მეტი კარი. სამუშაო გარემოს გასაუმჯობესებლად და მუშებისთვის დამუშავებული აგურისგან ზედმეტად მაღალი ტემპერატურის ზემოქმედების თავიდან ასაცილებლად, როგორც წესი, დამატებით რამდენიმე კარი ემატება, ამიტომ ერთ ალის ფრონტით მომუშავე ჰოფმანის ღუმელი ხშირად 22-24 კარით შენდება. თითოეული კარი დაახლოებით 7 მეტრის სიგრძისაა, ხოლო საერთო სიგრძე დაახლოებით 70-80 მეტრი. ღუმელის წმინდა შიდა სიგანე შეიძლება იყოს 3 მეტრი, 3.3 მეტრი, 3.6 მეტრი ან 3.8 მეტრი (სტანდარტული აგური 240 მმ ან 250 მმ სიგრძისაა), ამიტომ ღუმელის სიგანის ცვლილებები გამოითვლება ერთი აგურის სიგრძის გაზრდით. სხვადასხვა შიდა სიგანე იწვევს აგურების სხვადასხვა რაოდენობას და, შესაბამისად, ოდნავ განსხვავებულ გამომავალობას. ერთ ალის ფრონტით მომუშავე ჰოფმანის ღუმელს შეუძლია წელიწადში დაახლოებით 18-30 მილიონი სტანდარტული აგურის (240x115x53 მმ) წარმოება.

2

II. სტრუქტურა:

ჰოფმანის ღუმელი შედგება შემდეგი კომპონენტებისგან, მათი ფუნქციების მიხედვით: ღუმელის საძირკველი, ღუმელის ქვედა საკვამური მილი, ჰაერის მილების სისტემა, წვის სისტემა, დემპფერების კონტროლი, ღუმელის ჰერმეტული კორპუსი, ღუმელის იზოლაცია და დაკვირვების/მონიტორინგის მოწყობილობები. ღუმელის თითოეული კამერა არის როგორც დამოუკიდებელი ერთეული, ასევე მთელი ღუმელის ნაწილი. ცეცხლის პოზიციის შეცვლასთან ერთად, მათი როლები ღუმელში იცვლება (წინასწარი გათბობის ზონა, შედუღების ზონა, იზოლაციის ზონა, გაგრილების ზონა, აგურის გადმოტვირთვის ზონა, აგურის დაწყობის ზონა). ღუმელის თითოეულ კამერას აქვს საკუთარი საკვამური მილი, ჰაერის მილი, დემპფერები და დაკვირვების პორტები (ქვანახშირის მიწოდების პორტები) და ღუმელის კარები ზედა ნაწილში.

მუშაობის პრინციპი:
ღუმელის კამერაში აგურის დაწყობის შემდეგ, ცალკეული კამერის დალუქვისთვის ქაღალდის ბარიერები უნდა დააწებონ. როდესაც ცეცხლის პოზიცია უნდა გადაადგილდეს, ამ კამერის დემპფერი იხსნება შიგნით უარყოფითი წნევის შესაქმნელად, რაც ალის ფრონტს კამერაში იზიდავს და ქაღალდის ბარიერს წვავს. განსაკუთრებულ შემთხვევებში, წინა კამერის ქაღალდის ბარიერის გასახსნელად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ცეცხლის კაუჭი. ყოველ ჯერზე, როდესაც ცეცხლის პოზიცია ახალ კამერაში გადადის, შემდგომი კამერები თანმიმდევრობით გადადიან შემდეგ ეტაპზე. როგორც წესი, როდესაც დემპფერი ახლახან იხსნება, კამერა გადადის წინასწარი გათბობის და ტემპერატურის აწევის ეტაპზე; 2-3 კარით დაშორებული კამერები - მაღალი ტემპერატურის გამოწვის ეტაპზე; 3-4 კარით დაშორებული კამერები - იზოლაციისა და გაგრილების ეტაპზე და ა.შ. თითოეული კამერა განუწყვეტლივ იცვლის თავის როლს, რაც ქმნის უწყვეტ ციკლურ წარმოებას მოძრავი ალის ფრონტით. ალის მოძრაობის სიჩქარეზე გავლენას ახდენს ჰაერის წნევა, ჰაერის მოცულობა და საწვავის კალორიულობა. გარდა ამისა, ის იცვლება აგურის ნედლეულის მიხედვით (4-6 მეტრი საათში ფიქლის აგურებისთვის, 3-5 მეტრი საათში თიხის აგურებისთვის). ამგვარად, გამოწვის სიჩქარისა და სიმძლავრის რეგულირება შესაძლებელია ჰაერის წნევისა და მოცულობის დემპფერების მეშვეობით კონტროლით და საწვავის მიწოდების რეგულირებით. აგურის ტენიანობა ასევე პირდაპირ გავლენას ახდენს ალის მოძრაობის სიჩქარეზე: ტენიანობის 1%-ით შემცირებამ შეიძლება სიჩქარე დაახლოებით 10 წუთით გაზარდოს. ღუმელის დალუქვა და იზოლაცია პირდაპირ გავლენას ახდენს საწვავის მოხმარებასა და დასრულებული აგურის გამომუშავებაზე.

3

ღუმელის დიზაინი:
პირველ რიგში, გამომავალი სიმძლავრის მოთხოვნილების საფუძველზე, განსაზღვრეთ ღუმელის წმინდა შიდა სიგანე. სხვადასხვა შიდა სიგანე მოითხოვს ჰაერის სხვადასხვა მოცულობას. საჭირო ჰაერის წნევისა და მოცულობის საფუძველზე, განსაზღვრეთ ღუმელის ჰაერის შესასვლელების, საკვამურების, დემპფერების, ჰაერის მილებისა და მთავარი საჰაერო მილების სპეციფიკაციები და ზომები და გამოთვალეთ ღუმელის მთლიანი სიგანე. შემდეგ, განსაზღვრეთ აგურის გამოსაწვავად განკუთვნილი საწვავი - სხვადასხვა საწვავი მოითხოვს წვის სხვადასხვა მეთოდს. ბუნებრივი აირის შემთხვევაში, სანთურების პოზიციები წინასწარ უნდა იყოს დაჯავშნილი; მძიმე ნავთობისთვის (გამოიყენება გათბობის შემდეგ), საქშენების პოზიციები უნდა იყოს დაჯავშნილი. ქვანახშირისა და შეშისთვისაც კი (ნახერხი, ბრინჯის ქერქები, არაქისის ნაჭუჭები და სხვა თბოიანი მასალები) მეთოდები განსხვავებულია: ქვანახშირი დაქუცმაცებულია, ამიტომ ქვანახშირის მიწოდების ხვრელები შეიძლება უფრო პატარა იყოს; შეშის მარტივი მიწოდებისთვის, ხვრელები შესაბამისად უფრო დიდი უნდა იყოს. ღუმელის თითოეული კომპონენტის მონაცემებზე დაყრდნობით, დაპროექტების შემდეგ, შეადგინეთ ღუმელის კონსტრუქციის ნახაზები.

III. მშენებლობის პროცესი:

ნახაზების მიხედვით შეარჩიეთ ადგილი. ხარჯების შესამცირებლად, აირჩიეთ ისეთი ადგილი, სადაც უხვად იქნება ნედლეული და მზა აგურის ტრანსპორტირება მოსახერხებელი იქნება. მთელი აგურის ქარხანა ღუმელის გარშემო უნდა იყოს ორიენტირებული. ღუმელის პოზიციის განსაზღვრის შემდეგ, ჩაატარეთ საძირკვლის დამუშავება:
① გეოლოგიური კვლევა: მიწისქვეშა წყლების ფენის სიღრმისა და ნიადაგის მზიდუნარიანობის დადგენა (სავალდებულოა ≥150 კპა). რბილი საძირკვლისთვის გამოიყენეთ ჩანაცვლებითი მეთოდები (ნანგრევებიდან მოპოვებული საძირკველი, გროვებიდან მოპოვებული საძირკველი ან დატკეპნილი კირის ნიადაგი 3:7 თანაფარდობით).
② საძირკვლის დამუშავების შემდეგ, ჯერ ღუმელის საკვამური მილი ააშენეთ და გამოიყენეთ წყალგაუმტარი და ტენგაუმტარი ზომები: დააფინეთ 20 მმ სისქის წყალგაუმტარი ნაღმტყორცნის ფენა, შემდეგ კი ჩაატარეთ წყალგაუმტარი დამუშავება.
③ ღუმელის საძირკველი დამზადებულია რკინაბეტონის ფილისგან, φ14 ფოლადის ღეროებით, რომლებიც 200 მმ ორმხრივ ბადეშია ჩასმული. სიგანე შეესაბამება პროექტის მოთხოვნებს, ხოლო სისქე დაახლოებით 0.3-0.5 მეტრია.
④ გამაფართოებელი შეერთებები: ყოველ 4-5 კამერაზე მოათავსეთ ერთი გამაფართოებელი შეერთება (30 მმ სიგანის), რომელიც წყალგაუმტარობის მიზნით ასფალტირებული კანაფით იქნება შევსებული.
4

ღუმელის კორპუსის კონსტრუქცია:
① მასალის მომზადება: საძირკვლის დასრულების შემდეგ, გაასწორეთ ადგილი და მოამზადეთ მასალები. ღუმელის მასალები: ჰოფმანის ღუმელის ორივე ბოლო ნახევარწრიულია; მოსახვევებში გამოიყენება სპეციალური ფორმის აგური (ტრაპეციული აგური, ვენტილატორის ფორმის აგური). თუ ღუმელის შიდა კორპუსი ცეცხლგამძლე აგურით არის ნაგები, საჭიროა ცეცხლგამძლე თიხა, განსაკუთრებით თაღოვანი აგურებისთვის (T38, T39, რომლებსაც ჩვეულებრივ „პირისებრ აგურებს“ უწოდებენ), რომლებიც გამოიყენება ჰაერის შესასვლელებსა და თაღის ზედა ნაწილში. წინასწარ მოამზადეთ თაღოვანი ზედაპირისთვის ყალიბი.
2. დამუშავებულ საძირკველზე ჯერ მონიშნეთ ღუმელის ცენტრალური ხაზი, შემდეგ განსაზღვრეთ და მონიშნეთ ღუმელის კედლის კიდეები და ღუმელის კარის პოზიციები მიწისქვეშა კვამლისა და ჰაერის შესასვლელის პოზიციების მიხედვით. მონიშნეთ ღუმელის კორპუსისთვის ექვსი სწორი ხაზი და ბოლო მოსახვევებისთვის რკალისებრი ხაზები შიდა სიგანის მიხედვით.
③ ქვისა: პირველ რიგში, ააშენეთ საკვამურები და ჰაერის შესასვლელები, შემდეგ დააგეთ ქვედა აგური (საჭიროა ქვისა და ნაღმტყორცნების ეტაპობრივი შეერთება, უწყვეტი შეერთებების გარეშე, დალუქვის უზრუნველსაყოფად და ჰაერის გაჟონვის თავიდან ასაცილებლად). თანმიმდევრობა ასეთია: ააშენეთ სწორი კედლები მონიშნული საძირკვლის ხაზების გასწვრივ, გადადით მოსახვევებზე, რომლებიც აშენებულია ტრაპეციული აგურით (დასაშვები შეცდომა ≤3 მმ). პროექტის მოთხოვნების შესაბამისად, ააშენეთ დამაკავშირებელი საყრდენი კედლები შიდა და გარე ღუმელის კედლებს შორის და შეავსეთ საიზოლაციო მასალებით. როდესაც სწორი კედლები გარკვეულ სიმაღლეზეა აშენებული, თაღის ზედა ნაწილის აშენების დასაწყებად დააგეთ თაღოვანი კუთხის აგური (60°-75°). მოათავსეთ თაღოვანი ყალიბი (დასაშვები რკალის გადახრა ≤3 მმ) და ააშენეთ თაღოვანი ზედაპირი სიმეტრიულად ორივე მხრიდან ცენტრისკენ. თაღოვანი ზედაპირისთვის გამოიყენეთ თაღოვანი აგური (T38, T39); თუ ჩვეულებრივი აგური გამოიყენება, დარწმუნდით, რომ თაღოვანი მჭიდროდ არის დამაგრებული ყალიბთან. თითოეული რგოლის ბოლო 3-6 აგურის აწყობისას გამოიყენეთ სოლის ფორმის საკეტი აგურები (სისქის სხვაობა 10-15 მმ) და მჭიდროდ დაამაგრეთ რეზინის ჩაქუჩით. თაღის თავზე დაკვირვების პორტები და ნახშირის მიწოდების პორტები დააფიქსირეთ დიზაინის მოთხოვნების შესაბამისად.

IV. ხარისხის კონტროლი:

ა. ვერტიკალურობა: შეამოწმეთ ლაზერული ნიველირით ან კუთხის ღეროთი; დასაშვები გადახრა ≤5 მმ/მ.
ბ. სიბრტყე: შეამოწმეთ 2 მეტრიანი მართკუთხა ღეროთი; დასაშვები უსწორმასწორობა ≤3 მმ.
გ. დალუქვა: ღუმელის ქვისა და დაგების დასრულების შემდეგ, ჩაატარეთ უარყოფითი წნევის ტესტი (-50 პა); გაჟონვის სიჩქარე ≤0.5 მ³/სთ·მ².

გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 5 აგვისტო