Den mest brukte ovnstypen i teglindustrien i dag er tunnelovnen. Konseptet med tunnelovnen ble først foreslått og designet av franskmenn, men den ble aldri konstruert. Den første tunnelovnen som var spesielt designet for teglproduksjon ble skapt av den tyske ingeniøren II. i 1877, som også søkte patent på den. Med den utbredte bruken av tunnelovner dukket det opp en rekke innovasjoner. Basert på den indre nettobredden er de kategorisert i små seksjoner (≤2,8 meter), mellomstore seksjoner (3–4 meter) og store seksjoner (≥4,6 meter). Etter ovnstype inkluderer de mikrokuppeltype, flatt taktype og ringformet bevegelig type. Etter driftsmetode inkluderer de rulleovner og skyttelovner, samt skyveplateovner. Basert på hvilken type brensel som brukes: det er de som bruker kull som brensel (den vanligste), de som bruker gass eller naturgass (brukes til fyring av ikke-ildfaste murstein og enkle veggstein, primært for eksklusive murstein), de som bruker tungolje eller blandede energikilder, og de som bruker biomassebrensel, osv. Kort oppsummert: enhver tunnelovn som opererer i en motstrømskonfigurasjon, delt langs lengden inn i forvarmings-, sintrings- og kjøleseksjoner, med produkter som beveger seg i motsatt retning av gasstrømmen, er en tunnelovn.
Tunnelovner er mye brukt som termiske ovner for brenning av byggesteiner, ildfaste murstein, keramiske fliser og keramikk. I de senere årene har tunnelovner også blitt brukt til å brenne vannrensemidler og råvarer til litiumbatterier. Tunnelovner har et bredt spekter av bruksområder og finnes i mange typer, hver med sine egne egenskaper. I dag skal vi fokusere på tverrsnittet av tunnelovnen som brukes til brenning av byggesteiner.
1. Prinsipp: Som en varm ovn krever tunnelovnen naturligvis en varmekilde. Alt brennbart materiale som kan generere varme kan brukes som brensel for tunnelovnen (forskjellige brensler kan føre til variasjoner i lokal konstruksjon). Brenselet brenner i forbrenningskammeret inne i ovnen, og produserer røykgass med høy temperatur. Under påvirkning av viften beveger høytemperaturgassstrømmen seg i motsatt retning av produktene som brennes. Varmen overføres til mursteinsstykkene på ovnsvognen, som beveger seg sakte langs sporene inn i ovnen. Mursteinene på ovnsvognen fortsetter også å varmes opp. Seksjonen før forbrenningskammeret er forvarmingssonen (omtrent før den tiende vognposisjonen). Mursteinsstykkene varmes gradvis opp og varmes opp i forvarmingssonen, og fjerner fuktighet og organisk materiale. Når ovnsvognen går inn i sintringssonen, når mursteinene sin maksimale brenntemperatur (850 °C for leirstein og 1050 °C for skiferstein) ved å bruke varmen som frigjøres fra forbrenning av brensel, og gjennomgår fysiske og kjemiske endringer for å danne en tett struktur. Denne delen er brennesonen (også høytemperatursonen) i ovnen, og strekker seg omtrent fra posisjon 12 til 22. Etter å ha passert gjennom brennesonen, gjennomgår mursteinene en viss periode med isolasjon før de kommer inn i kjølesonen. I kjølesonen kommer de brente produktene i kontakt med en stor mengde kald luft som kommer inn gjennom ovnens utløp, og kjøles gradvis ned før de forlater ovnen, og fullfører dermed hele brenneprosessen.
II. Konstruksjon: Tunnelovner er termiske ingeniørovner. De har et bredt temperaturområde og høye strukturelle krav til ovnskroppen. (1) Fundamentforberedelse: Fjern rusk fra byggeområdet og sørg for tre ledninger og én jevn overflate. Sørg for vannforsyning, strøm og en jevn bakkeoverflate. Skråningen må oppfylle dreneringskravene. Fundamentet skal ha en bæreevne på 150 kN/m². Ved myke jordlag, bruk utskiftingsmetoden (steinmurbase eller komprimert kalk-jordblanding). Etter behandling av fundamentsgrøften, bruk armert betong som ovnsfundament. Et solid fundament sikrer bæreevne og ovnsstabilitet. (2) Ovnkonstruksjon Innerveggene i ovnen i høytemperatursoner bør konstrueres med ildfast murstein. Ytterveggene kan bruke vanlige murstein, med isolasjonsbehandling mellom mursteinene (ved bruk av steinull, aluminiumsilikatfibertepper osv.) for å redusere varmetap. Den indre veggtykkelsen er 500 mm, og den ytre veggtykkelsen er 370 mm. Ekspansjonsfuger bør etterlates i henhold til designkravene. Murverket bør ha heldekkende mørtelfuger, med ildfaste murstein lagt i forskjøvne fuger (mørtelfuger ≤ 3 mm) og vanlige murstein med mørtelfuger på 8–10 mm. Isolasjonsmaterialene bør være jevnt fordelt, fullstendig pakket og forseglet for å forhindre vanninntrengning. (3) Ovnbunn Ovnbunnen bør være en flat overflate for ovnsvognen å bevege seg på. Det fuktbestandige laget må ha tilstrekkelig bæreevne og varmeisolasjonsegenskaper, ettersom ovnsvognen beveger seg langs sporene. I en tunnelovn med en tverrsnittsbredde på 3,6 meter kan hver vogn laste omtrent 6000 våte murstein. Inkludert ovnsvognens egenvekt er den totale lasten rundt 20 tonn, og hele ovnssporet må tåle en enkelt vognvekt på over 600 tonn. Derfor må ikke sporleggingen gjøres uforsiktig. (4) Ovntaket har vanligvis to typer: lett buet og flatt. Det buede taket er en tradisjonell murmetode, mens det flate taket bruker ildfast støpemateriale eller lette ildfaste murstein til taket. I dag bruker mange takblokker av silikonaluminiumfiber. Uansett hvilket materiale som brukes, må det sikres ildfast temperatur og tetting, og observasjonshull må installeres på passende steder i henhold til designkrav. Kulltilførselshull, luftkanalhull osv. (5) Forbrenningssystem: a. Tunnelovner som brenner ved og kull har ikke forbrenningskamre i ovnens høytemperatursone, de er konstruert med ildfaste murstein, og har brenseltilførselsporter og askeutløpsporter. b. Med fremme av forbrenningsteknologi for murstein er det ikke lenger behov for separate forbrenningskamre, ettersom mursteinene holder på varmen. Hvis det ikke er nok varme tilgjengelig, kan ekstra brensel tilsettes gjennom kulltilførselshull på ovntaket. c. Ovner som brenner naturgass, kullgass, flytende petroleumsgass osv. har gassbrennere på ovnsidene eller taket (avhengig av brenseltype), med brennere fordelt rimelig og jevnt for å lette temperaturkontrollen i ovnen. (6) Ventilasjonssystem: a. Vifter: inkludert tilluftsvifter, avtrekksvifter, avfuktingsvifter og balanseringsvifter. Kjølevifter. Hver vifte er plassert på en annen posisjon og har en annen funksjon. Tilluftsviften fører luft inn i forbrenningskammeret for å gi tilstrekkelig oksygen til forbrenning, avtrekksviften fjerner røykgasser fra ovnen for å opprettholde et visst negativt trykk inne i ovnen og sikre jevn røykgasstrøm, og avfuktingsviften fjerner fuktig luft fra våte mursteinsstykker utenfor ovnen. b. Luftkanaler: Disse er delt inn i røykkanaler og luftkanaler. Røykkanaler fjerner primært røykgasser og våt luft fra ovnen. Luftkanaler er tilgjengelige i mur- og rørtyper og er ansvarlige for å tilføre oksygen til forbrenningssonen. c. Luftspjeld: De er installert på luftkanalene og brukes til å regulere luftstrøm og ovntrykk. Ved å justere åpningsstørrelsen på luftspjeldene kan temperaturfordelingen og flammeposisjonen inne i ovnen kontrolleres. (7) Driftssystem: a. Ovnsvogn: Ovnsvognen har en bevegelig ovnsbunn med en tunnellignende struktur. Mursteinsstykkene beveger seg sakte på ovnsvognen og passerer gjennom forvarmingssonen, sintringssonen, isolasjonssonen og kjølesonen. Ovnsvognen er laget av stålkonstruksjon, med dimensjoner bestemt av nettobredden inne i ovnen, og sikrer tetting. b. Transportvogn: Ved ovnsåpningen flytter overføringsvognen ovnsvognen. Ovnsvognen sendes deretter til lagringssonen, deretter til tørkesonen og til slutt til sintringssonen, hvor de ferdige produktene transporteres til lossesonen. c. Trekkutstyr inkluderer sportrekkmaskiner, hydrauliske løftemaskiner, trinnmaskiner og ovnsåpningstrekkmaskiner. Gjennom ulike enheter på forskjellige steder trekkes ovnsvognen langs sporene for å bevege seg, og utfører en rekke handlinger som mursteinlagring, tørking, sintring, lossing og pakking. (8) Temperaturkontrollsystem: Temperaturdeteksjon innebærer å installere termoelementtemperatursensorer på forskjellige posisjoner inne i ovnen for å overvåke ovnstemperaturen i sanntid. Temperatursignaler overføres til kontrollrommet, hvor operatører justerer luftinntaksvolumet og forbrenningsverdien basert på temperaturdataene. Trykkovervåking innebærer å installere trykksensorer ved ovntoppen, ovnsenden og kritiske steder inne i ovnen for å overvåke endringer i ovntrykket i sanntid. Ved å justere luftspjeldene i ventilasjonssystemet opprettholdes ovnstrykket på et stabilt nivå.
III. Drift: Etter at hoveddelen av tunnelovnen og dens配套Når utstyret er installert, er det på tide å forberede seg til tenning og normal bruk. Drift av en tunnelovn er ikke så enkelt som å skifte en lyspære eller slå av en bryter; vellykket fyring av en tunnelovn krever vitenskapelig ekspertise. Streng kontroll, erfaringsoverføring og koordinering på tvers av flere aspekter er avgjørende. Detaljerte driftsprosedyrer og løsninger for problemer som kan oppstå vil bli diskutert senere. La oss nå kort introdusere driftsmetodene og prosessene til tunnelovnen: «Inspeksjon: Sjekk først ovnskroppen for sprekker. Sjekk om ekspansjonsfugepakningene er tette. Skyv noen tomme ovnsvogner rundt noen ganger for å sjekke om skinnen, toppvognmaskinen, overføringsvognen og annet håndteringsutstyr fungerer normalt. For ovner som bruker naturgass eller kullgass som brensel, tenn først flammen for å sikre at den brenner normalt. Sjekk om alle vifter fungerer som de skal. Ovntørkemetoder varierer avhengig av hvilken type brensel som brukes. Målet er imidlertid konsistent: å sakte fjerne fuktighet som er beholdt i ovnsstrukturen under konstruksjonen gjennom tørking, og forhindre plutselig oppvarming og sprekkdannelser i ovnskroppen. a. Lavtemperaturtrinn (0–200 °C): Tørk ved lav varme i en eller to dager, med en temperaturøkningshastighet ≤10 °C per time. b. Middels temperaturtrinn (200–600 °C): Temperaturøkningshastighet 10–15 °C per time, og stek i to dager. c. Høytemperaturtrinn (600 °C og over): øk temperaturen ved normal hastighet på 20 °C per time inntil brenntemperaturen er nådd, og opprettholdes i én dag. Under brenningen må du overvåke utvidelsen av ovnskroppen til enhver tid og fjerne fuktighet med jevne mellomrom. (3) Tenning: Bruk av brensel som naturgass eller kullgass er enkelt. I dag skal vi bruke kull, ved osv. (3) Som et eksempel, konstruer først en ovnsvogn for enkel tenning: plasser ved, kull og annet brennbart materiale på ovnsvognen. Aktiver først viften for å skape negativt trykk inne i ovnen, og rett flammen mot mursteinsformene. Bruk en tennstang. Tenn veden og kullet, og øk gradvis temperaturen ved å justere luftstrømmen og trykket til mursteinsformene når brenntemperaturen. Når mursteinsformene når brenntemperaturen, begynn å mate nye vogner inn i ovnen forfra og beveg dem sakte mot sintringssonen. Skyv ovnsvognen og ovnsvognen fremover for å fullføre tenningen. Temperaturen i den nylig antente tunnelovnen må overvåkes til enhver tid for å sikre at brenningsprosessen fullføres i henhold til den designede temperaturkurven. ④) Produksjonsoperasjoner: Mursteinsarrangement: Plasser mursteinene på ovnsvognen i henhold til designkravene, og sørg for passende mellomrom og luftkanaler mellom mursteinene for å legge til rette for jevn røykgassstrøm. Parameterinnstillinger: Bestem temperatur, lufttrykk, luftstrøm og ovnsvognens kjørehastighet. Under produksjonsoperasjonene justeres og optimaliseres disse parametrene for å sikre høy kvalitet på de ferdige produktene. Driftsprosedyrer: Under tunnelovnsdrift må temperaturer, trykk og røykgassparametere på hver arbeidsstasjon overvåkes kontinuerlig. Forvarmingssonen bør varmes opp sakte (omtrent 50–80 % per meter) for å forhindre sprekkdannelser i mursteinen. Brenningssonen bør opprettholde en høy og konstant temperatur, med en temperaturforskjell på ≤±10 °C for å sikre at mursteinene er fullstendig brent. Kjølesonen kan bruke en spillvarmegjenvinningsdesign (energibesparende og utslippsreduserende) for å overføre termisk energi til tørkesonen for tørking av murstein. I tillegg må ovnsvognen fremføres jevnt i henhold til designkravene. For å sikre produktkvalitet må lufttrykk og luftstrøm justeres basert på designtemperaturkurven. Oppretthold stabilt ovntrykk (et lett positivt trykk på 10–20 Pa i brenningssonen og et negativt trykk på ... -10 til -50 Pa i forvarmingssonen) basert på overvåkingsdata. Ovnutgang: Når ovnsvognen når tunnelovnutgangen, er mursteinsemnene fullført brenningen og avkjølt til en passende temperatur. Ovnsvognen som transporterer de ferdige mursteinene kan deretter transporteres til losseområdet via håndteringsutstyr, inspiseres og losses for å fullføre tunnelovnsbrenningsprosessen. Den tomme ovnsvognen returnerer deretter til mursteinsstablingsposisjonen i verkstedet. Prosessen gjentas deretter for neste stablings- og brenningssyklus.
Siden oppfinnelsen har tunnelovnen for teglbrenning gjennomgått flere strukturelle optimaliseringer og teknologiske innovasjoner, noe som gradvis har forbedret miljøvernstandarder og automatiseringsnivåer. I fremtiden vil intelligentisering, større miljøvennlighet og ressursgjenvinning dominere teknologiske retninger, og drive tegl- og flisindustrien mot avansert produksjon.
Publisert: 12. juni 2025