Хофмановата печка (позната како тркалезна печка во Кина) е вид печка измислена од германскиот инженер Густав Хофман во 1856 година за континуирано печење тули и ќерамиди. Главната структура се состои од затворен кружен тунел, обично изграден од печени тули. За да се олесни производството, на ѕидовите на печката се инсталирани повеќе рамномерно распоредени вратички на печката. Еден циклус на печење (една огнена глава) бара 18 врати. За да се подобрат условите за работа и да им се овозможи на готовите тули повеќе време да се изладат, изградени се печки со 22 или 24 врати, а изградени се и печки со два огна со 36 врати. Со контролирање на воздушните амортизери, огништето може да се движи, овозможувајќи континуирано производство. Како вид печка за термичко инженерство, Хофмановата печка е поделена и на зони за претходно загревање, печење и ладење. Сепак, за разлика од тунелските печки, каде што празните парчиња тули се поставуваат на вагони на печки што се движат, Хофмановата печка работи според принципот „празнината се движи, огнот останува мирен“. Трите работни зони - претходно загревање, печење и ладење - остануваат неподвижни, додека празните парчиња тули се движат низ трите зони за да се заврши процесот на печење. Хофмановата печка работи поинаку: празните парчиња од тули се наредени во печката и остануваат неподвижни, додека огништето е водено од воздушни пригушувачи за да се движи, следејќи го принципот „огнот се движи, празните парчиња остануваат неподвижни“. Затоа, зоните за претходно загревање, палење и ладење во Хофмановата печка континуирано ги менуваат позициите како што се движи огништето. Просторот пред пламенот е за претходно загревање, самиот пламен е за палење, а просторот зад пламенот е за ладење. Принципот на работа вклучува прилагодување на воздушниот пригушувач за да го насочи пламенот кон секвенцијално палење на тулите наредени во печката.
I. Оперативни процедури:
Подготовка пред палење: материјали за палење како што се огревно дрво и јаглен. Доколку се користат тули за внатрешно согорување, потребни се приближно 1.100–1.600 kcal/kg топлина за да се согори еден килограм суровина на 800–950°C. Тулите за палење можат да бидат малку повисоки, со содржина на влага од ≤6%. Квалификуваните тули треба да се редат во три или четири вратички на печката. Редењето тули го следи принципот „поцврсто на врвот и полабаво на дното, поцврсто на страните и полабаво во средината“. Оставете канал за пожар од 15-20 см помеѓу куповите тули. Операциите на палење најдобро се изведуваат на прави делови, па затоа печката за палење треба да се изгради по свиокот, на втората или третата врата на печката. Печката за палење има комора за печка и отвор за отстранување на пепел. Отворите за довод на јаглен и ветроотпорните ѕидови во каналите за пожар мора да бидат запечатени за да се спречи влегување на ладен воздух.
Палење и загревање: Пред палење, проверете го телото на печката и воздушните клапи за протекување. Вклучете го вентилаторот и прилагодете го за да создадете мал негативен притисок на печката за палење. Запалете ги дрвата и јагленот на ложиштето за да ја контролирате брзината на загревање. Користете мал оган за печење 24-48 часа, сушејќи ги празните парчиња од тули додека ја отстранувате влагата од печката. Потоа, малку зголемете го протокот на воздух за да ја забрзате брзината на загревање. Различните видови јаглен имаат различни точки на палење: кафеав јаглен на 300-400°C, битуменски јаглен на 400-550°C и антрацит на 550-700°C. Кога температурата ќе достигне над 400°C, јагленот во тулите почнува да гори, а секоја тула станува извор на топлина како топка од јаглен. Откако тулите ќе почнат да горат, протокот на воздух може дополнително да се зголеми за да се достигне нормалната температура на печење. Кога температурата на печката ќе достигне 600°C, клапителот на воздух може да се прилагоди за да го пренасочи пламенот кон следната комора, со што се завршува процесот на палење.
Работа со печка: Печката Хофман се користи за печење глинени тули, со брзина на печење од 4-6 комори на печката дневно. Бидејќи огништето е постојано во движење, функцијата на секоја комора на печката исто така се менува континуирано. Кога е пред огништето, функцијата е зоната на претходно загревање, со температури под 600°C, воздушниот амортизер нормално е отворен на 60-70% и негативен притисок кој се движи од -20 до 50 Pa. При отстранување на влагата, мора да се преземат строги мерки на претпазливост за да се спречи пукање на празните тули. Температурната зона помеѓу 600°C и 1050°C е зоната на печење, каде што празните тули претрпуваат трансформација. Под високи температури, глината претрпува физички и хемиски промени, трансформирајќи се во готови тули со керамички својства. Ако температурата на печење не се достигне поради недоволно гориво, горивото мора да се додава во серии (прав од јаглен ≤2 kg по дупка секој пат), обезбедувајќи соодветно снабдување со кислород (≥5%) за согорување, при што притисокот во печката се одржува на мал негативен притисок (-5 до -10 Pa). Одржувајте константна висока температура 4-6 часа за целосно печење на празните парчиња од тули. Откако ќе поминете низ зоната на печење, празните парчиња од тули се трансформираат во готови тули. Потоа отворите за довод на јаглен се затвораат, а тулите влегуваат во зоната на изолација и ладење. Стапката на ладење не смее да надмине 50°C/h за да се спречи пукање поради брзото ладење. Кога температурата ќе падне под 200°C, вратата на печката може да се отвори во близина, а по вентилацијата и ладењето, готови тули се вадат од печката, со што процесот на печење е завршен.
II. Важни забелешки
Редење тули: „Печење во три дела, редење во седум дела“. Во процесот на печење, редењето тули е клучно. Важно е да се постигне „разумна густина“, наоѓајќи оптимална рамнотежа помеѓу бројот на тули и празнините меѓу нив. Според кинеските национални стандарди, оптималната густина на редење за тули е 260 парчиња на кубен метар. Редењето тули мора да се придржува до принципите „густо горе, ретко долу“, „густо од страните, ретко во средината“ и „да се остави простор за проток на воздух“, избегнувајќи нерамнотежа каде што горниот дел е тежок, а долниот е лесен. Хоризонталниот воздушен канал треба да се порамни со издувниот отвор, со ширина од 15-20 см. Вертикалното отстапување на купот тули не смее да надмине 2% и мора да се преземат строги мерки за да се спречи уривање на купот.
Контрола на температурата: Зоната за претходно загревање треба да се загрева бавно; брзото зголемување на температурата е строго забрането (брзото зголемување на температурата може да предизвика влага да излезе и да ги напукне празните плочи од тули). За време на метаморфната фаза на кварц, температурата мора да се одржува стабилна. Ако температурата падне под потребната температура и јагленот треба да се додаде однадвор, додавањето концентриран јаглен е забрането (за да се спречи локализирано прегорење). Јагленот треба да се додава во мали количини повеќе пати преку една дупка, при што секое додавање е 2 кг по серија, а секоја серија е распоредена на растојание од најмалку 15 минути.
Безбедност: Хофмановата печка е исто така релативно затворен простор. Кога концентрацијата на јаглерод моноксид надминува 24 PPM, персоналот мора да се евакуира, а вентилацијата мора да се подобри. По синтерувањето, завршените тули мора рачно да се отстранат. Откако ќе ја отворите вратата од печката, прво измерете ја содржината на кислород (содржина на кислород > 18%) пред да влезете на работа.
III. Чести грешки и решавање проблеми
Чести проблеми во производството на Хофман печка: натрупување на влага во зоната на претходно загревање и уривање на влажни купови тули, првенствено поради високата содржина на влага во влажните тули и слабата дренажа на влага. Метод на дренажа на влага: користете суви празнини од тули (со преостаната содржина на влага под 6%) и прилагодете го амортизерот за да го зголемите протокот на воздух, зголемувајќи ја температурата на приближно 120°C. Бавна брзина на печење: Честопати наречено „огнот нема да се запали“, ова првенствено се должи на согорување со недостаток на кислород. Решенија за недоволно проток на воздух: Зголемете го отворот на амортизерот, зголемете ја брзината на вентилаторот, поправете ги празнините во телото на печката и исчистете ги насобраните остатоци од оџакот. Накратко, осигурајте се дека комората за согорување се снабдува со доволно кислород за да се постигне согорување богато со кислород и услови на брзо зголемување на температурата. Промена на бојата на телото на тулата (жолтење) поради недоволна температура на синтерување: Решение: Соодветно зголемете ја количината на гориво и зголемете ја температурата на печење. Црно-срцеви тули може да се формираат од неколку причини: прекумерни адитиви за внатрешно согорување, недостаток на кислород во печката што создава редуктивна атмосфера (O₂ < 3%), или тули што не се целосно печени. Решенија: Намалете ја внатрешната содржина на гориво, зголемете ја вентилацијата за доволно согорување на кислород и соодветно продолжете го времетраењето на висока температура со константна температура за да се обезбеди целосно печење на тулите. Деформацијата на тулите (препекување) првенствено е предизвикана од локализирани високи температури. Решенијата вклучуваат отворање на предниот амортизер за воздух за да се помести пламенот напред и отворање на задниот капак за оган за да се внесе ладен воздух во печката за да се намали температурата.
Хофмановата печка се користи веќе 169 години од нејзиното измислување и претрпе бројни подобрувања и иновации. Една таква иновација е додавањето на воздушен канал на дното на печката за внесување сув топол воздух (100°C–300°C) во комората за сушење за време на процесот на печка со едно тркало за палење. Друга иновација е употребата на внатрешно печени тули, кои ги измислиле Кинезите. Откако јагленот ќе се смачка, тој се додава на суровините според потребната калориска вредност (потребни се приближно 1240 kcal/kg суровина за да се зголеми температурата за 1°C, што е еквивалентно на 0,3 kcal). Машината за полнење на фабриката за тули „Ванда“ може да ги меша јагленот и суровините во точни пропорции. Мешалката темелно го меша јагленовиот прав со суровините, осигурувајќи дека отстапувањето на калориската вредност е контролирано во рамките на ±200 kJ/kg. Дополнително, инсталирани се системи за контрола на температурата и PLC за автоматско прилагодување на брзината на проток на амортизерот на воздухот и брзината на полнење на јагленот. Ова го подобрува нивото на автоматизација, подобро осигурувајќи ги трите принципи на стабилност на работата на Хофмановата печка: „стабилен воздушен притисок, стабилна температура и стабилно движење на пламенот“. Нормалното работење бара флексибилни прилагодувања врз основа на условите во печката, а внимателното работење може да произведе квалификувани готови тули.
Време на објавување: 21 јуни 2025 година