Хофманова пећ (позната као пећ на точак у Кини) је врста пећи коју је изумео немачки инжењер Густав Хофман 1856. године за континуирано печење цигли и црепова. Главна структура се састоји од затвореног кружног тунела, обично направљеног од печених цигли. Ради олакшавања производње, на зидовима пећи се поставља више равномерно распоређених врата пећи. Један циклус печења (једна ложишта) захтева 18 врата. Да би се побољшали услови рада и омогућило готовим циглама више времена за хлађење, изграђене су пећи са 22 или 24 врата, а изграђене су и пећи са два ложишта са 36 врата. Контролисањем ваздушних заклопки, ложишта се могу водити да се крећу, омогућавајући континуирану производњу. Као врста термотехничке пећи, Хофманова пећ је такође подељена на зоне предгревања, печења и хлађења. Међутим, за разлику од тунелских пећи, где се цигле постављају на вагоне за пећи које се крећу, Хофманова пећ ради на принципу „бланк се креће, ватра мирује“. Три радне зоне - предгревање, печење и хлађење - остају непокретне, док се цигле крећу кроз три зоне да би завршиле процес печења. Хофманова пећ функционише другачије: цигле су наслагане унутар пећи и остају непокретне, док се глава ватре помера помоћу ваздушних амортизера, пратећи принцип „ватра се креће, цигле остају мирне“. Стога, зоне предгревања, печења и хлађења у Хофмановој пећи континуирано мењају положаје како се глава ватре помера. Простор испред пламена је за предгревање, сам пламен је за печење, а простор иза пламена је за хлађење. Принцип рада укључује подешавање ваздушних амортизера како би се пламен усмерио ка секвенцијалном печењу цигли наслаганих унутар пећи.
I. Оперативне процедуре:
Припрема пре паљења: материјали за паљење као што су огревно дрво и угаљ. Ако се користе цигле са унутрашњим сагоревањем, потребно је приближно 1.100–1.600 kcal/kg топлоте да би се један килограм сировине сагорео на 800–950°C. Цигле за паљење могу бити нешто више, са садржајем влаге ≤6%. Квалификоване цигле треба слагати у три или четири врата пећи. Слагање цигли прати принцип „чвршће на врху и лабавије на дну, чвршће са стране и лабавије у средини“. Оставите канал за ватру од 15-20 цм између слогова цигли. Операције паљења се најбоље изводе на правим деловима, тако да пећ за паљење треба да се изгради после кривине, на другим или трећим вратима пећи. Пећ за паљење има комору за ложиште и отвор за уклањање пепела. Отвори за довод угља и зидови отпорни на ветар у каналима за ватру морају бити заптивени како би се спречио улазак хладног ваздуха.
Паљење и загревање: Пре паљења, проверите тело пећи и ваздушне заклопке да ли има цурења. Укључите вентилатор и подесите га да створи благи негативни притисак на шпорету за паљење. Запалите дрво и угаљ на ложишту да бисте контролисали брзину загревања. Користите малу ватру за печење 24–48 сати, сушећи цигле и уклањајући влагу из пећи. Затим, мало повећајте проток ваздуха да бисте убрзали брзину загревања. Различите врсте угља имају различите тачке паљења: мрки угаљ на 300-400°C, битуменозни угаљ на 400-550°C и антрацит на 550-700°C. Када температура достигне преко 400°C, угаљ унутар цигли почиње да гори, и свака цигла постаје извор топлоте попут кугле угља. Када цигле почну да горе, проток ваздуха се може додатно повећати да би се достигла нормална температура печења. Када температура пећи достигне 600°C, ваздушне заклопке се могу подесити да преусмере пламен у следећу комору, чиме се процес паљења завршава.
Рад пећи: Хофманова пећ се користи за печење глинених цигли, са брзином печења од 4-6 комора пећи дневно. Пошто се глава пећи стално креће, функција сваке коморе пећи се такође континуирано мења. Када се налази испред главе пећи, функција је зона претходног загревања, са температурама испод 600°C, ваздушна заклопка је нормално отворена на 60-70%, а негативни притисак се креће од -20 до 50 Pa. Приликом уклањања влаге, морају се предузети строге мере предострожности како би се спречило пуцање циглених блокова. Температурна зона између 600°C и 1050°C је зона печења, где циглени блокови пролазе кроз трансформацију. Под високим температурама, глина пролази кроз физичке и хемијске промене, трансформишући се у готове цигле са керамичким својствима. Ако се температура печења не достигне због недовољне количине горива, гориво се мора додавати у серијама (угљени прах ≤2 кг по рупи сваки пут), обезбеђујући адекватно снабдевање кисеоником (≥5%) за сагоревање, уз одржавање притиска у пећи на благом негативном притиску (-5 до -10 Pa). Одржавајте константну високу температуру 4-6 сати да би се цигле у потпуности печене. Након проласка кроз зону печења, цигле се трансформишу у готове цигле. Отвори за додавање угља се затим затварају, а цигле улазе у зону изолације и хлађења. Брзина хлађења не сме прећи 50°C/х како би се спречило пуцање услед брзог хлађења. Када температура падне испод 200°C, врата пећи се могу отворити у близини, а након вентилације и хлађења, готове цигле се ваде из пећи, чиме се завршава процес печења.
II. Важне напомене
Слагање цигле: „Три дела печења, седам делова слагања.“ У процесу печења, слагање цигле је кључно. Важно је постићи „разумну густину“, проналазећи оптималну равнотежу између броја цигли и размака између њих. Према кинеским националним стандардима, оптимална густина слагања цигли је 260 комада по кубном метру. Слагање цигле мора се придржавати принципа „густо на врху, ретко на дну“, „густо са стране, ретко у средини“ и „оставити простор за проток ваздуха“, избегавајући притом неравнотежу где је врх тежак, а дно лаган. Хоризонтални канал за ваздух треба да буде поравнат са издувним отвором, ширине 15-20 цм. Вертикално одступање гомиле цигле не сме прећи 2%, и морају се предузети строге мере како би се спречило урушавање гомиле.
Контрола температуре: Зону претходног загревања треба загревати полако; нагли пораст температуре је строго забрањен (нагли пораст температуре може проузроковати излазак влаге и пуцање цигле). Током фазе метаморфозе кварца, температура се мора одржавати стабилном. Ако температура падне испод потребне температуре и потребно је додати угаљ споља, додавање концентрованог угља је забрањено (да би се спречило локализовано прекомерно сагоревање). Угаљ треба додавати у малим количинама више пута кроз једну рупу, при чему свако додавање треба да буде 2 кг по серији, а свака серија треба да буде размакнута најмање 15 минута.
Безбедност: Хофманова пећ је такође релативно затворен простор. Када концентрација угљен-моноксида пређе 24 PPM, особље мора да се евакуише, а вентилација мора бити побољшана. Након синтеровања, готове цигле морају се ручно уклонити. Након отварања врата пећи, прво измерите садржај кисеоника (садржај кисеоника > 18%) пре него што уђете у посао.
III. Уобичајене грешке и решавање проблема
Уобичајени проблеми у производњи Хофманове пећи: накупљање влаге у зони предгревања и урушавање влажних гомила цигли, првенствено због високог садржаја влаге у влажним циглама и лошег одвода влаге. Метод одвода влаге: користите суве бланкове цигле (са преосталим садржајем влаге испод 6%) и подесите ваздушну клапну да бисте повећали проток ваздуха, подижући температуру на приближно 120°C. Мала брзина печења: Често се назива „ватра се неће разгорети“, ово је првенствено због сагоревања са недостатком кисеоника. Решења за недовољан проток ваздуха: Повећајте отвор клапне, повећајте брзину вентилатора, поправите празнине на телу пећи и очистите накупљене остатке из димњака. Укратко, осигурајте да се у комору за сагоревање доводи довољно кисеоника како би се постигли услови сагоревања богатог кисеоником и брзог пораста температуре. Промена боје тела цигле (жутило) због недовољне температуре синтеровања: Решење: На одговарајући начин повећајте количину горива и подигните температуру печења. Црне цигле могу се формирати из неколико разлога: прекомерни адитиви за унутрашње сагоревање, недостатак кисеоника у пећи што ствара редукциону атмосферу (O₂ < 3%) или цигле које нису потпуно печене. Решења: Смањите унутрашњи садржај горива, повећајте вентилацију за довољно сагоревање кисеоника и одговарајуће продужите трајање константне температуре на високој температури како бисте осигурали да су цигле потпуно печене. Деформација цигле (прегоревање) је првенствено узрокована локализованим високим температурама. Решења укључују отварање предње ваздушне клапне како би се пламен померио напред и отварање задњег поклопца ватре како би се увео хладан ваздух у пећ ради снижавања температуре.
Хофманова пећ је у употреби већ 169 година од свог проналаска и претрпела је бројна побољшања и иновације. Једна таква иновација је додавање канала за ваздух на дну пећи за увођење сувог врућег ваздуха (100°C–300°C) у комору за сушење током процеса пећи са једним ложењем. Још једна иновација је употреба унутрашње печених цигли, које су изумели Кинези. Након што се угаљ уситни, додаје се сировинама према потребној калоријској вредности (потребно је приближно 1240 kcal/kg сировине да би се температура подигла за 1°C, што је еквивалентно 0,3 kcal). Машина за додавање у фабрици цигле „Ванда“ може да меша угаљ и сировине у исправним размерама. Мешалица темељно меша угљени прах са сировинама, осигуравајући да се одступање калоријске вредности контролише унутар ±200 kJ/kg. Поред тога, инсталирани су системи за контролу температуре и PLC системи за аутоматско подешавање протока ваздушне клапне и брзине додавања угља. Ово повећава ниво аутоматизације, боље осигуравајући три принципа стабилности рада Хофманове пећи: „стабилан притисак ваздуха, стабилна температура и стабилно кретање пламена“. Нормалан рад захтева флексибилна подешавања на основу услова унутар пећи, а пажљив рад може произвести квалификоване готове цигле.
Време објаве: 21. јун 2025.