오늘날 벽돌 제조 산업에서 가장 널리 채택된 가마 유형은 터널 가마입니다. 터널 가마의 개념은 프랑스인이 처음 제안하고 설계했지만 실제로 건설되지는 않았습니다. 벽돌 생산을 위해 특별히 설계된 최초의 터널 가마는 1877년 독일 엔지니어 2-book이 개발했으며, 그는 또한 이에 대한 특허를 출원했습니다. 터널 가마가 널리 채택됨에 따라 수많은 혁신이 나타났습니다. 내부 순폭을 기준으로 소단면(≤2.8m), 중단면(3~4m), 대단면(≥4.6m)으로 분류됩니다. 가마 유형에 따라 마이크로 돔형, 평천장형, 링형 이동형이 있습니다. 작동 방식에 따라 롤러 가마와 셔틀 가마가 있습니다. 푸시 플레이트 가마. 사용하는 연료의 종류에 따라 석탄을 연료로 사용하는 것(가장 일반적), 가스나 천연가스를 사용하는 것(비내화성 벽돌과 일반 벽 벽돌을 굽는 데 사용, 주로 고급 벽돌), 중유나 혼합 에너지원을 사용하는 것, 바이오매스 연료를 사용하는 것 등이 있습니다. 요약하자면, 가스 흐름과 반대 방향으로 제품이 이동하면서 길이 방향으로 예열, 소결, 냉각 섹션으로 나뉜 역류 구성으로 작동하는 터널형 가마는 모두 터널 가마입니다.
터널 가마는 건축용 벽돌, 내화벽돌, 세라믹 타일, 세라믹 등을 소성하는 열 엔지니어링 가마로 널리 사용됩니다. 최근에는 정수제와 리튬 배터리 원료를 소성하는 데에도 터널 가마가 사용되고 있습니다. 터널 가마는 다양한 용도로 사용되며, 각기 고유한 특성을 가진 여러 유형이 있습니다. 오늘은 건축용 벽돌 소성에 사용되는 단면 터널 가마에 대해 중점적으로 살펴보겠습니다.
1. 원리: 터널 가마는 고온 가마이므로 당연히 열원이 필요합니다. 열을 발생시킬 수 있는 모든 가연성 물질은 터널 가마의 연료로 사용할 수 있습니다(연료 종류에 따라 지역별 시공 방식이 다를 수 있습니다). 연료는 가마 내부의 연소실에서 연소되어 고온의 배기가스를 생성합니다. 팬의 영향으로 고온의 가스 흐름은 소성되는 제품의 반대 방향으로 이동합니다. 열은 가마차 위의 벽돌 블랭크로 전달되고, 블랭크는 트랙을 따라 가마 안으로 천천히 이동합니다. 가마차 위의 벽돌 또한 계속 가열됩니다. 연소실 앞 부분은 예열 구역(대략 10번째 카 위치 바로 앞)입니다. 벽돌 블랭크는 예열 구역에서 서서히 가열되고 예열되어 수분과 유기물을 제거합니다. 가마차가 소결 구역에 진입하면, 벽돌은 연료 연소에서 방출되는 열을 이용하여 최대 소성 온도(점토 벽돌은 850°C, 셰일 벽돌은 1050°C)에 도달하여 물리적, 화학적 변화를 겪으며 치밀한 구조를 형성합니다. 이 구간은 가마의 소성 구역(고온 구역이라고도 함)으로, 약 12번째부터 22번째까지 위치합니다. 소성 구역을 통과한 벽돌은 일정 시간 동안 단열된 후 냉각 구역으로 들어갑니다. 냉각 구역에서 소성된 제품은 가마 출구를 통해 유입되는 다량의 찬 공기와 접촉하여 가마를 빠져나가기 전에 점차 냉각되면서 전체 소성 과정이 완료됩니다.
II. 시공: 터널 가마는 열공학 가마입니다. 넓은 온도 범위와 가마 본체에 대한 높은 구조적 요건을 갖습니다. (1) 기초 준비: 시공 구역의 잔해물을 제거하고 세 개의 공공 시설과 한 개의 평탄한 표면을 확보하십시오. 급수, 전기 공급 및 평평한 지반 표면을 확보하십시오. 경사는 배수 요건을 충족해야 합니다. 기초는 150 kN/m²의 지지력을 가져야 합니다. 연약한 지반층에는 석조 기초 또는 다진 석회-토양 혼합물로 대체하는 공법을 사용하십시오. 기초 트렌치 처리 후 가마 기초로 철근 콘크리트를 사용하십시오. 견고한 기초는 지지력과 가마의 안정성을 보장합니다. (2) 가마 구조 고온 구역의 가마 내벽은 내화 벽돌을 사용하여 시공해야 합니다. 외벽은 일반 벽돌을 사용할 수 있으며, 벽돌 사이에는 암면, 알루미늄 실리케이트 섬유 블랭킷 등의 단열 처리를 하여 열 손실을 줄입니다. 내벽 두께는 500mm, 외벽 두께는 370mm입니다. 팽창 조인트는 설계 요구 사항에 따라 남겨 두어야 합니다. 석조물은 완전한 모르타르 조인트를 가져야 하며, 내화 벽돌은 엇갈린 조인트(모르타르 조인트 ≤ 3mm)로, 일반 벽돌은 모르타르 조인트가 8~10mm여야 합니다. 단열재는 물이 침투하지 않도록 고르게 분포하고 완전히 포장하고 밀봉해야 합니다. (3) 킬른 바닥 킬른 바닥은 킬른 카가 움직일 수 있도록 평평한 표면이어야 합니다. 방습층은 킬른 카가 트랙을 따라 이동할 때 충분한 하중 지지력과 단열 특성을 가져야 합니다. 단면 폭이 3.6m인 터널 킬른에서 각 카는 약 6,000개의 젖은 벽돌을 적재할 수 있습니다. 킬른 카의 자중을 포함하면 총 하중은 약 20톤이며, 전체 킬른 트랙은 600톤이 넘는 단일 카 중량을 견뎌야 합니다. 따라서 트랙을 부주의하게 놓아서는 안 됩니다. (4) 가마 지붕은 일반적으로 약간 아치형과 평평한 두 가지 유형이 있습니다. 아치형 지붕은 전통적인 석조 방식인 반면, 평평한 지붕은 천장에 내화성 캐스터블 재료 또는 경량 내화 벽돌을 사용합니다. 오늘날 많은 사람들이 실리콘 알루미늄 섬유 천장 블록을 사용합니다. 사용하는 재료와 관계없이 내화 온도와 밀봉을 보장해야 하며 설계 요구 사항에 따라 적절한 위치에 관측구를 설치해야 합니다. 석탄 공급구, 공기 덕트 구멍 등. (5) 연소 시스템: a. 나무와 석탄을 연소하는 터널 가마는 가마의 고온 영역에 연소실이 없으며 내화 벽돌을 사용하여 건설되고 연료 공급구와 재 배출구가 있습니다. b. 내연 벽돌 기술의 발전으로 벽돌이 열을 유지하므로 별도의 연소실이 더 이상 필요하지 않습니다. 열이 충분하지 않으면 가마 지붕의 석탄 공급구를 통해 추가 연료를 추가할 수 있습니다. c. 천연가스, 석탄가스, 액화석유가스 등을 연소하는 가마에는 가마 측면이나 지붕(연료 종류에 따라 다름)에 가스 버너가 있으며, 버너는 가마 내부의 온도 조절을 용이하게 하기 위해 합리적이고 균일하게 분포되어 있습니다. (6) 환기 시스템: a. 팬: 급기 팬, 배기 팬, 제습 팬, 밸런싱 팬을 포함합니다. 냉각 팬. 각 팬은 다른 위치에 있으며 다른 기능을 합니다. 급기 팬은 연소실에 공기를 유입하여 연소에 충분한 산소를 공급하고, 배기 팬은 가마 내부의 연도 가스를 제거하여 가마 내부의 특정 음압을 유지하고 연도 가스의 원활한 흐름을 보장합니다. 제습 팬은 가마 외부의 습한 벽돌 블랭크에서 습한 공기를 제거합니다. b. 공기 덕트: 연도 덕트와 공기 덕트로 구분됩니다. 연도 덕트는 주로 가마에서 연도 가스와 습한 공기를 제거합니다. 공기 덕트는 석조 및 파이프 유형으로 제공되며 연소 구역에 산소를 공급합니다. c. 공기 댐퍼: 공기 덕트에 설치되어 공기 흐름과 킬른 압력을 조절하는 데 사용됩니다. 공기 댐퍼의 개구부 크기를 조정하여 킬른 내부의 온도 분포와 화염 위치를 제어할 수 있습니다. (7) 작동 시스템: a. 킬른 카: 킬른 카는 터널과 같은 구조의 이동식 킬른 바닥을 가지고 있습니다. 벽돌 블랭크는 킬른 카 위에서 천천히 움직이며 예열 구역, 소결 구역, 단열 구역, 냉각 구역을 통과합니다. 킬른 카는 강철 구조로 만들어졌으며, 치수는 킬른 내부의 순폭에 따라 결정되며 밀봉을 보장합니다. b. 이송 카: 킬른 입구에서 이송 카는 킬른 카를 다시 옮깁니다. 그런 다음 킬른 카는 저장 구역으로 보내지고, 건조 구역으로, 마지막으로 소결 구역으로 보내지며, 완제품은 하역 구역으로 운반됩니다. c. 견인 장비에는 트랙 견인기, 유압 리프팅 기계, 스텝 기계 및 킬른 입구 견인기가 포함됩니다. 다양한 위치에 설치된 여러 장치를 통해 가마차는 트랙을 따라 이동하여 벽돌 보관, 건조, 소결, 하역, 포장과 같은 일련의 작업을 수행합니다.(8) 온도 제어 시스템: 온도 감지는 가마 내부의 여러 위치에 열전대 온도 센서를 설치하여 가마 온도를 실시간으로 모니터링하는 것을 포함합니다. 온도 신호는 제어실로 전송되며, 운영자는 온도 데이터를 기반으로 공기 흡입량과 연소량을 조정합니다. 압력 모니터링은 가마 헤드, 가마 테일 및 가마 내부의 주요 위치에 압력 센서를 설치하여 가마 압력 변화를 실시간으로 모니터링하는 것을 포함합니다. 환기 시스템의 공기 댐퍼를 조정하여 가마 압력을 안정적으로 유지합니다.
III. 작업: 터널 가마 본체 및 그配套장비 설치가 완료되면 점화 작업 및 정상 사용을 준비해야 합니다. 터널 가마를 작동하는 것은 전구를 교체하거나 스위치를 켜는 것처럼 간단하지 않습니다. 터널 가마를 성공적으로 소성하려면 과학적 전문 지식이 필요합니다. 엄격한 제어, 경험의 전수, 그리고 여러 측면에 걸친 협력은 모두 매우 중요합니다. 자세한 운영 절차와 발생할 수 있는 문제에 대한 해결책은 나중에 논의하겠습니다. 터널 킬른의 작동 방법과 공정을 간략하게 소개해 드리겠습니다. "점검: 먼저 킬른 본체에 균열이 있는지 확인합니다. 팽창 조인트 씰이 단단히 조여져 있는지 확인합니다. 빈 킬른 카 몇 대를 몇 번 밀어 트랙, 상부 카 기계, 이송 카 및 기타 취급 장비가 정상적으로 작동하는지 확인합니다. 천연가스 또는 석탄가스를 연료로 사용하는 킬른의 경우, 먼저 불꽃을 점화하여 정상적으로 연소되는지 확인합니다. 모든 팬이 제대로 작동하는지 확인합니다. 킬른 건조 방법은 사용하는 연료의 종류에 따라 다릅니다. 그러나 목표는 동일합니다. 건조를 통해 시공 중 킬른 구조에 남아 있는 수분을 서서히 제거하여 킬른 본체의 급격한 가열 및 균열을 방지하는 것입니다. a. 저온 단계(0~200°C): 시간당 10°C 이하의 온도 상승률로 1~2일 동안 저온 건조합니다. b. 중온 단계(200~600°C): 시간당 10~15°C의 온도 상승률을 유지하고 소성합니다. 이틀. c. 고온 단계(600°C 이상): 시간당 20°C의 정상 속도로 온도를 상승시켜 소성 온도에 도달한 후 하루 동안 유지합니다. 소성 과정 동안 가마 본체의 팽창을 항상 모니터링하고 주기적으로 습기를 제거합니다. (3) 점화: 천연가스나 석탄가스 같은 연료를 사용하는 것은 간단합니다. 오늘은 석탄, 나무 등을 사용하겠습니다. (3) 예를 들어, 먼저 점화가 용이하도록 가마 카트를 만듭니다. 가마 카트 위에 장작, 석탄, 기타 가연성 물질을 놓습니다. 먼저 팬을 작동시켜 가마 내부에 음압을 형성하고 화염을 벽돌 블랭크 쪽으로 향하게 합니다. 불쏘시개를 사용합니다. 나무와 석탄에 불을 붙이고, 공기 흐름과 압력을 조절하여 벽돌 블랭크가 소성 온도에 도달할 때까지 온도를 점차 높입니다. 벽돌 블랭크가 소성 온도에 도달하면 가마 앞쪽에서 새 카를 가마 안으로 공급하기 시작하고 천천히 소결 영역으로 이동합니다. 가마 카트와 가마 카트를 밀어 넣습니다. 점화 완료를 위해 전진합니다. 새로 점화된 터널 킬른의 온도는 소성 공정이 설계된 온도 곡선에 따라 완료되도록 항상 모니터링해야 합니다. ④) 생산 작업: 벽돌 배열: 설계 요건에 따라 킬른 카에 벽돌을 배열하고, 원활한 연도 가스 흐름을 위해 벽돌 사이에 적절한 간격과 공기 통로를 확보합니다. 매개변수 설정: 온도, 기압, 기류 및 킬른 카 이동 속도를 결정합니다. 생산 작업 중 이러한 매개변수는 완제품의 고품질을 보장하기 위해 조정 및 최적화됩니다. 작업 절차: 터널 킬른 작동 중 각 작업장의 온도, 압력 및 연도 가스 매개변수를 지속적으로 모니터링해야 합니다. 예열 구역은 벽돌 균열을 방지하기 위해 천천히(미터당 약 50~80%) 가열해야 합니다. 소성 구역은 벽돌이 완전히 소성되도록 온도 차이가 ≤±10°C인 높고 일정한 온도를 유지해야 합니다. 냉각 구역은 폐열 회수 설계(에너지 절약 및 배출 감소)를 활용하여 열에너지를 건조 구역으로 전달할 수 있습니다. 벽돌 건조를 위해. 또한, 가마차는 설계 요건에 따라 균일하게 전진해야 합니다. 제품 품질을 보장하기 위해 설계 온도 곡선에 따라 공기압과 공기 흐름을 조정해야 합니다. 모니터링 데이터를 기반으로 안정적인 가마 압력(소성 구역에서는 10~20Pa의 약간의 양압, 예열 구역에서는 -10~-50Pa의 음압)을 유지하십시오. 가마 출구: 가마차가 터널 가마 출구에 도달하면 벽돌 블랭크가 소성을 완료하고 적절한 온도로 냉각됩니다. 완성된 벽돌을 실은 가마차는 취급 장비를 통해 하역 구역으로 운반되어 검사 및 하역되어 터널 가마 소성 공정을 완료합니다. 빈 가마차는 작업장의 벽돌 적재 위치로 돌아갑니다. 이 공정은 다음 적재 및 소성 주기에서 반복됩니다.
벽돌 소성 터널 가마는 발명 이후 여러 차례 구조 최적화와 기술 혁신을 거쳐 환경 보호 기준과 자동화 수준이 점진적으로 향상되었습니다. 앞으로는 지능화, 환경 친화성 향상, 자원 재활용이 기술 발전의 주요 방향이 될 것이며, 벽돌 및 타일 산업은 고급 제조 방식으로 발전할 것입니다.
게시 시간: 2025년 6월 12일