Најраспрострањенији тип пећи у цигларској индустрији данас је тунелска пећ. Концепт тунелске пећи први су предложили и првобитно пројектовали Французи, иако никада није изграђена. Прву тунелску пећ посебно дизајнирану за производњу цигле створио је немачки инжењер 2-бук 1877. године, који је такође поднео патент за њу. Са широким усвајањем тунелских пећи, појавиле су се бројне иновације. На основу унутрашње нето ширине, оне се категоришу у пећи малог пресека (≤2,8 метара), средњег пресека (3–4 метра) и великог пресека (≥4,6 метара). По типу пећи, укључују пећи са микро куполом, пећи са равним плафоном и пећи у облику прстена са покретним покретом. По начину рада, укључују пећи са ваљцима и пећи са шатлом. Пећи са потисним плочама. На основу врсте горива које се користи: постоје оне које користе угаљ као гориво (најчешће), оне које користе гас или природни гас (користе се за печење неватросталних цигли и обичних зидних цигли, првенствено за висококвалитетне цигле), оне које користе тешко уље или мешовите изворе енергије и оне које користе гориво од биомасе итд. Укратко: свака пећ тунелског типа која ради у противструјној конфигурацији, подељена дуж своје дужине на делове за претходно загревање, синтеровање и хлађење, са производима који се крећу у супротном смеру од протока гаса, је тунелска пећ.
Тунелске пећи се широко користе као пећи за термотехнику за печење грађевинских цигли, ватросталних цигли, керамичких плочица и керамике. Последњих година, тунелске пећи се такође користе за печење средстава за пречишћавање воде и сировина за литијумске батерије. Тунелске пећи имају широк спектар примене и долазе у много врста, свака са својим карактеристикама. Данас ћемо се фокусирати на тунелску пећ попречног пресека која се користи за печење грађевинских цигли.
1. Принцип: Као врућа пећ, тунелска пећ природно захтева извор топлоте. Било који запаљиви материјал који може да генерише топлоту може се користити као гориво за тунелску пећ (различита горива могу довести до варијација у локалној конструкцији). Гориво сагорева у комори за сагоревање унутар пећи, стварајући димни гас високе температуре. Под утицајем вентилатора, проток гаса високе температуре креће се у супротном смеру од производа који се пече. Топлота се преноси на цигле на вагону пећи, који се полако креће дуж шина у пећ. Цигле на вагону пећи такође настављају да се загревају. Део пре коморе за сагоревање је зона предгревања (отприлике пре позиције десетог вагона). Цигле се постепено загревају у зони предгревања, уклањајући влагу и органске материје. Како вагон пећи улази у зону синтеровања, цигле достижу своју максималну температуру печења (850°C за глинене цигле и 1050°C за шкриљасте цигле) користећи топлоту ослобођену сагоревањем горива, подлежући физичким и хемијским променама да би формирале густу структуру. Овај део је зона печења (такође и зона високе температуре) пећи, која се простире отприлике од 12. до 22. позиције. Након проласка кроз зону печења, цигле пролазе кроз одређени период изолације пре него што уђу у зону хлађења. У зони хлађења, печени производи долазе у контакт са великом количином хладног ваздуха који улази кроз излаз пећи, постепено се хладећи пре него што изађу из пећи, чиме се завршава цео процес печења.
II. Конструкција: Тунелске пећи су термотехничке пећи. Имају широк температурни опсег и високе структурне захтеве за тело пећи. (1) Припрема темеља: Уклоните отпад са подручја градње и обезбедите три комунална прикључка и једну равну површину. Обезбедите снабдевање водом, струјом и равну површину тла. Нагиб мора испуњавати захтеве за дренажу. Темељ треба да има носивост од 150 kN/m². Уколико се наиђе на слојеве меког тла, користите метод замене (камена зидана основа или збијена мешавина кречњака и земље). Након обраде темељног рова, користите армирани бетон као темељ пећи. Чврст темељ обезбеђује носивост и стабилност пећи. (2) Структура пећи Унутрашњи зидови пећи у зонама високих температура треба да буду изграђени од ватросталне цигле. Спољни зидови могу користити обичне цигле, са изолационом обрадом између цигли (коришћењем камене вуне, алуминијум-силикатних влакана, итд.) ради смањења губитка топлоте. Дебљина унутрашњег зида је 500 mm, а дебљина спољашњег зида је 370 mm. Дилатационе спојеве треба оставити према захтевима пројекта. Зидање треба да има пуне малтерне спојеве, са ватросталним циглама постављеним у степенастим спојевима (малтерне спојеви ≤ 3 мм) и обичним циглама са малтерним спојевима од 8–10 мм. Изолациони материјали треба да буду равномерно распоређени, потпуно збијени и заптивени како би се спречио продор воде. (3) Дно пећи Дно пећи треба да буде равна површина по којој се вагон пећи може кретати. Слој отпорни на влагу мора имати довољну носивост и својства топлотне изолације, док се вагон пећи креће дуж шина. У тунелској пећи са ширином попречног пресека од 3,6 метара, сваки вагон може да утовари приближно 6.000 влажних цигли. Укључујући сопствену тежину вагона пећи, укупно оптерећење је око 20 тона, а цела шина пећи мора да издржи тежину једног вагона преко 600 тона. Стога, постављање шина не сме бити обављено немарно. (4) Кров пећи обично има две врсте: благо лучни и равни. Лучни кров је традиционална метода зидања, док равни кров користи ватростални материјал за ливење или лагане ватросталне цигле за плафон. Данас многи користе силицијумско-алуминијумске влакнасте плафонске блокове. Без обзира на коришћени материјал, мора се осигурати температура и заптивање ватросталне цигле, а отвори за посматрање морају бити постављени на одговарајућим местима у складу са захтевима пројектовања. Отвори за довод угља, отвори за канале за ваздух итд. (5) Систем сагоревања: а. Тунелске пећи које сагоревају дрво и угаљ немају коморе за сагоревање у зони високе температуре пећи, које су изграђене од ватросталних цигли и имају отворе за довод горива и отворе за испуштање пепела. б. Са промоцијом технологије цигле са унутрашњим сагоревањем, одвојене коморе за сагоревање више нису потребне, јер цигле задржавају топлоту. ако нема довољно топлоте, додатно гориво се може додати кроз отворе за довод угља на крову пећи. ц. Пећи које сагоревају природни гас, угљени гас, течни нафтни гас итд., имају гасне горионике на странама или крову пећи (у зависности од врсте горива), са горионицима распоређеним разумно и равномерно како би се олакшала контрола температуре унутар пећи. (6) Систем вентилације: а. Вентилатори: укључујући доводне вентилаторе, издувне вентилаторе, вентилаторе за одвлаживање и балансирајуће вентилаторе. Вентилатори за хлађење. Сваки вентилатор се налази на другом положају и служи другачијој функцији. Доводни вентилатор уводи ваздух у комору за сагоревање како би обезбедио довољно кисеоника за сагоревање, издувни вентилатор уклања димне гасове из пећи како би одржао одређени негативни притисак унутар пећи и обезбедио несметан проток димних гасова, а вентилатор за одвлаживање уклања влажан ваздух из влажних циглених блокова изван пећи. б. Ваздушни канали: Они се деле на димне канале и ваздушне канале. Димни канали првенствено уклањају димне гасове и влажан ваздух из пећи. Ваздушни канали су доступни у зиданим и цевним типовима и одговорни су за довод кисеоника у зону сагоревања. ц. Ваздушне клапне: Инсталиране на ваздушним каналима, користе се за регулисање протока ваздуха и притиска у пећи. Подешавањем величине отвора ваздушних клапни може се контролисати расподела температуре и положај пламена унутар пећи. (7) Оперативни систем: а. Вагон пећи: Вагон пећи има покретно дно пећи са структуром сличном тунелу. Циглени блокови се полако крећу на вагону пећи, пролазећи кроз зону предгревања, зону синтеровања, зону изолације, зону хлађења. Вагон пећи је направљен од челичне конструкције, са димензијама одређеним нето ширином унутар пећи, и обезбеђује заптивање. б. Трансфер вагон: На ушћу пећи, трансфер вагон премешта вагон пећи. Вагон пећи се затим шаље у зону складиштења, затим у зону сушења и коначно у зону синтеровања, где се готови производи транспортују до зоне истовара. ц. Опрема за вучу укључује машине за вучу по шинама, хидрауличне машине за подизање, степеничне машине и машине за вучу на ушћу пећи. Помоћу различитих уређаја на различитим локацијама, вагон пећи се вуче дуж шина да би се кретао, постижући низ радњи као што су складиштење цигле, сушење, синтеровање, истовар и паковање. (8) Систем за контролу температуре: Детекција температуре подразумева инсталирање термопарних сензора температуре на различитим позицијама унутар пећи како би се пратила температура пећи у реалном времену. Сигнали температуре се преносе у контролну собу, где оператери подешавају запремину усисаног ваздуха и вредност сагоревања на основу података о температури. Праћење притиска подразумева инсталирање сензора притиска на горњем делу пећи, задњем делу пећи и критичним местима унутар пећи како би се пратиле промене притиска у пећи у реалном времену. Подешавањем ваздушних амортизера у систему вентилације, притисак у пећи се одржава на стабилном нивоу.
III. Рад: Након што је главни део тунелске пећи и његов配套Када је опрема инсталирана, време је за припрему за паљење и нормалну употребу. Руковање тунелском пећи није једноставно као замена сијалице или окретање прекидача; успешно паљење тунелске пећи захтева научну стручност. Ригорозна контрола, преношење искуства и координација у више аспеката су кључни. Детаљне оперативне процедуре и решења за проблеме који се могу појавити биће размотрени касније. За сада, хајде укратко да представимо методе рада и процесе тунелске пећи: „Инспекција: Прво, проверите тело пећи да ли има пукотина. Проверите да ли су заптивке дилатационих спојева чврсте. Померите неколико празних вагона пећи неколико пута да бисте проверили да ли колосек, горња машина вагона, трансфер вагон и друга опрема за руковање нормално функционишу. За пећи које користе природни гас или угаљ као гориво, прво запалите пламен да бисте се уверили да нормално гори. Проверите да ли сви вентилатори исправно раде. Методе сушења у пећи варирају у зависности од врсте горива које се користи. Међутим, циљ је доследан: полако уклонити влагу задржану у структури пећи током изградње кроз сушење, спречавајући нагло загревање и пуцање тела пећи. а. Фаза ниске температуре (0–200°C): Сушити на ниској температури један или два дана, са брзином пораста температуре ≤10°C на сат. б. Фаза средње температуре (200–600°C): Брзина пораста температуре 10–15°C на сат и пећи два дана. ц. Фаза високе температуре (600°C и више): повећати температуру нормалном брзином...“ 20°C на сат док се не достигне температура печења и одржавати један дан. Током процеса печења, стално пратите ширење тела пећи и периодично уклањајте влагу. (3) Паљење: Коришћење горива као што су природни гас или угљени гас је једноставно. Данас ћемо користити угаљ, дрво итд. (3) На пример, прво конструишите колица за пећ ради лаког паљења: ставите огревно дрво, угаљ и друге запаљиве материјале на колица за пећ. Прво, активирајте вентилатор да бисте створили негативни притисак унутар пећи, усмеравајући пламен ка циглама. Користите штап за потпалу ватре. Запалите дрво и угаљ и постепено повећавајте температуру подешавањем протока ваздуха и притиска док цигле не достигну температуру печења. Када цигле достигну температуру печења, почните да убацујете нове колица у пећ са предње стране и полако их померајте ка зони синтеровања. Гурајте колица за пећ и колица за пећ напред да бисте завршили паљење. Температура новозапаљене тунелске пећи мора се стално пратити како би се осигурало да се процес печења заврши у складу са пројектованом температурном кривом. ④) Производне операције: Распоред цигли: Распоредите цигле на пећи вагон у складу са захтевима пројектовања, обезбеђујући одговарајуће размаке и ваздушне канале између цигли како би се олакшао несметан проток димних гасова. Подешавања параметара: Одредити температуру, притисак ваздуха, проток ваздуха и брзину кретања вагона пећи. Током производних операција, ови параметри се подешавају и оптимизују како би се осигурао висок квалитет готових производа. Оперативне процедуре: Током рада тунелске пећи, температуре, притисци и параметри димних гасова на свакој радној станици морају се континуирано пратити. Зону предгревања треба полако загревати (приближно 50–80% по метру) како би се спречило пуцање цигле. Зона печења треба да одржава високу и константну температуру, са температурном разликом од ≤±10°C како би се осигурало да су цигле потпуно печене. Зона хлађења може да користи дизајн за рекуперацију отпадне топлоте (штеди енергију и смањује емисије) за пренос топлотне енергије у зону сушења ради сушења цигле. Поред тога, вагон пећи мора се равномерно померати у складу са захтевима пројектовања. Да би се осигурао квалитет производа, притисак ваздуха и проток ваздуха морају се подесити на основу криве пројектовања температуре. Одржавати стабилан притисак у пећи (благи позитиван притисак од 10–20 Pa у зони печења и негативни притисак од -10 до -50 Pa у зони предгревања) на основу... подаци праћења. Излаз из пећи: Када вагон пећи стигне до излаза из тунелске пећи, цигле су завршиле печење и охладиле се на одговарајућу температуру. Вагон пећи који превози готове цигле може се затим транспортовати до места за истовар помоћу опреме за руковање, прегледати и истоварити како би се завршио процес печења у тунелској пећи. Празан вагон пећи се затим враћа на позицију за слагање цигли у радионици. Процес се затим понавља за следећи циклус слагања и печења.
Од свог изума, тунелска пећ за печење цигле је прошла кроз вишеструке структурне оптимизације и технолошке иновације, постепено побољшавајући стандарде заштите животне средине и нивое аутоматизације. У будућности, интелигенција, већа еколошка прихватљивост и рециклажа ресурса доминираће технолошким правцима, водећи индустрију цигле и црепа ка висококвалитетној производњи.
Време објаве: 12. јун 2025.