Telefon:+8615537175156
English

Instrukcja obsługi pieca Hoffman do produkcji cegieł

I. Wstęp:

Piec Hoffmana (znany również w Chinach jako „piec okrągły”) został wynaleziony przez Niemca Friedricha Hoffmanna w 1858 roku. Przed wprowadzeniem pieca Hoffmana do Chin, cegły gliniane wypalano w piecach glinianych, które mogły pracować tylko okresowo. Piece te, w kształcie jurt lub bułeczek parowanych, były powszechnie nazywane „piecami parowanymi”. Na dnie pieca budowano palenisko; podczas wypalania cegieł, suszone cegły układano w stosy, a po wypaleniu ogień gaszono w celu izolacji i schłodzenia przed otwarciem drzwi pieca i wyjęciem gotowych cegieł. Wypalenie jednej partii cegieł w jednym piecu trwało 8–9 dni. Ze względu na niską wydajność, kilka pieców parowanych było połączonych szeregowo za pomocą połączonych przewodów kominowych – po rozpaleniu jednego pieca można było otworzyć przewód kominowy sąsiedniego pieca, aby rozpocząć wypalanie. Ten typ pieca nazywano w Chinach „piecem smoka”. Chociaż piec smoka zwiększał wydajność, nadal nie pozwalał na ciągłą produkcję i panowały w nim trudne warunki pracy. Dopiero wprowadzenie do Chin pieca Hoffmana rozwiązało problem ciągłego wypalania cegieł glinianych, a warunki pracy w tym procesie uległy znacznej poprawie.

1

Piec Hoffmana ma kształt prostokąta, z głównym kanałem powietrznym i przepustnicami pośrodku; ruch ognia jest regulowany za pomocą przepustnic. Część wewnętrzna składa się z okrągłych, połączonych ze sobą komór pieca, a liczne drzwi pieca otwierają się na zewnętrznej ścianie, co ułatwia załadunek i rozładunek cegieł. Zewnętrzna ściana jest dwuwarstwowa, a pomiędzy nimi znajduje się materiał izolacyjny. Podczas przygotowywania cegieł do wypału, wysuszone cegły układa się w stosy w kanałach pieca, a następnie buduje się paleniska. Rozpalanie odbywa się za pomocą materiałów palnych; po stabilnym rozpaleniu uruchamiane są przepustnice, które kierują ruchem ognia. Cegły ułożone w kanałach pieca są wypalane w gotowe produkty w temperaturze 800-1000°C. Aby zapewnić ciągły wypalanie z jednym frontem płomienia, konieczne jest zainstalowanie 2-3 drzwiczek w strefie składowania cegieł, 3-4 drzwiczek w strefie podgrzewania, 3-4 drzwiczek w strefie wypalania w wysokiej temperaturze, 2-3 drzwiczek w strefie izolacji oraz 2-3 drzwiczek w strefie chłodzenia i rozładunku cegieł. Dlatego piec Hoffmana z jednym frontem płomienia wymaga co najmniej 18 drzwiczek, a piec z dwoma frontami płomienia wymaga 36 lub więcej drzwiczek. Aby poprawić warunki pracy i uniknąć narażenia pracowników na nadmiernie wysokie temperatury z gotowych cegieł, zazwyczaj dodaje się kilka dodatkowych drzwiczek, dlatego piec Hoffmana z jednym frontem płomienia często buduje się z 22-24 drzwiczkami. Każde drzwiczki mają około 7 metrów długości, a całkowita długość wynosi około 70-80 metrów. Szerokość wewnętrzna netto pieca może wynosić 3 metry, 3,3 metra, 3,6 metra lub 3,8 metra (standardowe cegły mają długość 240 mm lub 250 mm), dlatego zmiany szerokości pieca oblicza się poprzez zwiększenie długości jednej cegły. Różne szerokości wewnętrzne skutkują różną liczbą ułożonych cegieł, a tym samym nieznacznie różnią się wydajnością. Piec Hoffmana z jednym frontem płomienia może wyprodukować około 18–30 milionów standardowych cegieł (240 x 115 x 53 mm) rocznie.

2

II. Struktura:

Piec Hoffmana składa się z następujących elementów, w zależności od pełnionych funkcji: fundamentu pieca, dolnego przewodu kominowego pieca, systemu kanałów powietrznych, układu spalania, sterowania przepustnicą, uszczelnionego korpusu pieca, izolacji pieca oraz urządzeń obserwacyjnych/monitorujących. Każda komora pieca jest zarówno niezależną jednostką, jak i częścią całego pieca. Wraz ze zmianą położenia paleniska, ich role w piecu zmieniają się (strefa podgrzewania, strefa spiekania, strefa izolacji, strefa chłodzenia, strefa rozładunku cegieł, strefa składowania cegieł). Każda komora pieca posiada własny przewód kominowy, przewód powietrzny, przepustnicę i otwory obserwacyjne (otwory załadunku węgla) oraz drzwi pieca na górze.

Zasada działania:
Po ułożeniu cegieł w komorze pieca, konieczne jest uszczelnienie poszczególnych komór papierowymi przegrodami. Gdy zachodzi potrzeba zmiany położenia paleniska, przepustnica tej komory jest otwierana, aby wytworzyć podciśnienie wewnątrz, które wciąga front płomienia do komory i spala papierową przegrodę. W szczególnych przypadkach można użyć haka rozporowego do rozerwania papierowej przegrody poprzedniej komory. Za każdym razem, gdy palenisko przesuwa się do nowej komory, kolejne komory wchodzą kolejno do kolejnego etapu. Zazwyczaj, gdy tylko przepustnica jest otwarta, komora wchodzi w etap podgrzewania i wzrostu temperatury; komory oddalone o 2-3 drzwi wchodzą w etap wypalania w wysokiej temperaturze; komory oddalone o 3-4 drzwi wchodzą w etap izolacji i chłodzenia itd. Każda komora stale zmienia swoją rolę, tworząc ciągłą cykliczną produkcję z ruchomym frontem płomienia. Prędkość przemieszczania się płomienia zależy od ciśnienia powietrza, objętości powietrza i wartości opałowej paliwa. Dodatkowo, zmienia się ona w zależności od surowca (4-6 metrów na godzinę dla cegieł łupkowych, 3-5 metrów na godzinę dla cegieł glinianych). Dzięki temu prędkość i wydajność wypalania można regulować poprzez regulację ciśnienia i objętości powietrza za pomocą przepustnic oraz regulację dopływu paliwa. Zawartość wilgoci w cegłach również bezpośrednio wpływa na prędkość przemieszczania się płomienia: spadek wilgotności o 1% może zwiększyć prędkość o około 10 minut. Uszczelnienie i izolacja pieca bezpośrednio wpływają na zużycie paliwa i wydajność gotowych cegieł.

3

Projekt pieca:
Po pierwsze, w oparciu o wymagania wyjściowe, określ szerokość wewnętrzną netto pieca. Różne szerokości wewnętrzne wymagają różnych objętości powietrza. Na podstawie wymaganego ciśnienia i objętości powietrza określ specyfikacje i rozmiary wlotów powietrza pieca, przewodów kominowych, przepustnic, rur powietrznych i głównych kanałów powietrznych, a następnie oblicz całkowitą szerokość pieca. Następnie określ paliwo do wypalania cegieł — różne paliwa wymagają różnych metod spalania. W przypadku gazu ziemnego pozycje palników muszą być wcześniej zarezerwowane; w przypadku oleju ciężkiego (używanego po podgrzaniu) pozycje dysz muszą być zarezerwowane. Nawet w przypadku węgla i drewna (trocin, łusek ryżowych, łupin orzeszków ziemnych i innych materiałów palnych o wartości opałowej) metody różnią się: węgiel jest kruszony, więc otwory do podawania węgla mogą być mniejsze; dla łatwego podawania drewna otwory powinny być odpowiednio większe. Po zaprojektowaniu w oparciu o dane każdego elementu pieca, wykonaj rysunki konstrukcyjne pieca.

III. Proces budowy:

Wybierz lokalizację na podstawie rysunków projektowych. Aby obniżyć koszty, wybierz lokalizację z dużą ilością surowców i dogodnym transportem gotowych cegieł. Cała cegielnia powinna być skoncentrowana wokół pieca. Po ustaleniu lokalizacji pieca, wykonaj obróbkę fundamentów:
① Badania geologiczne: Określ głębokość warstwy wód gruntowych i nośność gruntu (wymagana ≥150 kPa). W przypadku fundamentów miękkich należy zastosować metody zastępcze (fundament z tłucznia, fundament palowy lub zagęszczony grunt wapienny o stężeniu 3:7).
② Po wykonaniu fundamentów należy najpierw zbudować przewód kominowy pieca i zastosować środki zabezpieczające przed wilgocią i wodą: nałożyć warstwę zaprawy wodoodpornej o grubości 20 mm, a następnie wykonać zabezpieczenie wodoodporne.
③ Fundament pieca stanowi płyta fundamentowa z żelbetu, z prętami stalowymi φ14, połączonymi w dwukierunkową siatkę o rozstawie 200 mm. Szerokość jest zgodna z wymaganiami projektowymi, a grubość wynosi około 0,3-0,5 metra.
④ Szczeliny dylatacyjne: Na każde 4-5 komór należy wykonać jedną szczelinę dylatacyjną (o szerokości 30 mm), wypełnioną konopiami asfaltowymi w celu zapewnienia uszczelnienia wodoodpornego.
4

Budowa korpusu pieca:
① Przygotowanie materiałów: Po wykonaniu fundamentów należy wyrównać teren i przygotować materiały. Materiały do pieca: Dwa końce pieca Hoffmana mają kształt półkolisty; na zakrętach stosuje się cegły o specjalnych kształtach (cegły trapezowe, cegły wachlarzowe). Jeśli wewnętrzny korpus pieca jest zbudowany z cegieł szamotowych, wymagana jest glina szamotowa, szczególnie w przypadku cegieł łukowych (T38, T39, potocznie zwanych „cegłami łopatkowymi”) stosowanych na wlotach powietrza i szczytach łuków. Należy wcześniej przygotować deskowanie dla szczytu łuku.
② Wytyczanie: Na przygotowanym fundamencie zaznacz najpierw linię środkową pieca, a następnie określ i zaznacz krawędzie ścian pieca oraz położenie drzwi pieca na podstawie położenia podziemnego przewodu kominowego i wlotu powietrza. Zaznacz sześć linii prostych dla korpusu pieca i linie łukowe dla zagięć końcowych na podstawie wewnętrznej szerokości netto.
③ Murowanie: Najpierw zbuduj przewody kominowe i wloty powietrza, a następnie ułóż dolne cegły (wymagające murowania z przesuniętymi spoinami na pełnej zaprawie, bez ciągłych spoin, aby zapewnić uszczelnienie i zapobiec wyciekom powietrza). Kolejność jest następująca: buduj proste ściany wzdłuż zaznaczonych linii fundamentu, przechodząc do łuków, które są budowane z cegieł trapezowych (dopuszczalny błąd ≤3 mm). Zgodnie z wymogami projektowymi, zbuduj łączące ściany nośne między wewnętrzną i zewnętrzną ścianą pieca i wypełnij je materiałami izolacyjnymi. Po zbudowaniu prostych ścian do określonej wysokości, ułóż cegły kątowe (60°-75°), aby rozpocząć budowę szczytu łuku. Umieść szalunek łuku (dopuszczalne odchylenie łuku ≤3 mm) i buduj szczyt łuku symetrycznie od obu stron do środka. Użyj cegieł łukowych (T38, T39) do szczytu łuku; jeśli używasz zwykłych cegieł, upewnij się, że są blisko szalunku. Podczas budowy ostatnich 3-6 cegieł każdego pierścienia, użyj klinowatych cegieł blokujących (różnica grubości 10-15 mm) i dobij je gumowym młotkiem. Zachowaj otwory obserwacyjne i otwory do podawania węgla na szczycie łuku zgodnie z wymogami projektowymi.

IV. Kontrola jakości:

a. Pionowość: Sprawdź za pomocą poziomicy laserowej lub pionu; dopuszczalne odchylenie ≤5 mm/m.
b. Płaskość: Sprawdź za pomocą linijki o długości 2 metrów; dopuszczalne nierówności ≤3 mm.
c. Uszczelnienie: Po zakończeniu murowania pieca należy przeprowadzić próbę ciśnieniową podciśnieniową (-50 Pa); wskaźnik nieszczelności ≤0,5 m³/h·m².
Czas publikacji: 05.08.2025