Nyheter - Instruktioner för Hoffman-ugn för tegeltillverkning

I. Introduktion:

Hoffmanugnen (även känd som den "rundformade ugnen" i Kina) uppfanns av tysken Friedrich Hoffmann år 1858. Innan Hoffmanugnen introducerades i Kina brändes lertegelstenarna med jordugnar som bara kunde arbeta intermittent. Dessa ugnar, formade som jurtor eller ångkokta bullar, kallades vanligtvis "ångkokta bullugnar". En eldstad byggdes längst ner i ugnen; vid bränning av tegelstenar staplades torkade tegelstenar inuti, och efter bränningen stängdes elden av för isolering och kylning innan ugnsluckan öppnades för att ta ut de färdiga tegelstenarna. Det tog 8-9 dagar att bränna en sats tegelstenar i en enda ugn. På grund av låg produktion kopplades flera ångkokta bullugnar i serie med sammankopplade rökgångar – efter att en ugn hade bränts kunde rökgången i den intilliggande ugnen öppnas för att starta bränningen. Denna typ av ugn kallades en "drakugn" i Kina. Även om drakugnen ökade produktionen kunde den fortfarande inte uppnå kontinuerlig produktion och hade hårda arbetsförhållanden. Det var inte förrän Hoffman-ugnen introducerades i Kina som problemet med kontinuerlig lertegelbränning löstes, och arbetsmiljön för tegelbränning förbättrades relativt sett.

Hoffman-ugnen är rektangulär till formen, med en huvudluftkanal och spjäll i mitten; eldens rörliga position justeras genom att styra spjällen. Den inre delen består av cirkulära sammankopplade ugnskamrar, och flera ugnsluckor öppnas på ytterväggen för enkel i- och urladdning av tegelstenar. Ytterväggen är dubbelskiktad med isoleringsmaterial fyllt emellan. Vid förberedelse för att bränna tegelstenar staplas torkade tegelstenar i ugnspassagerna och tändgropar byggs. Tändningen sker med brandfarliga material; efter stabil antändning manövreras spjällen för att styra eldens rörelse. Tegelstenarna som staplas i ugnspassagerna bränns till färdiga produkter vid en temperatur på 800-1000°C. För att säkerställa kontinuerlig eldning med en lågfront behöver det finnas 2-3 dörrar för tegelstaplingsområdet, 3-4 dörrar för förvärmningszonen, 3-4 dörrar för högtemperaturbränningszonen, 2-3 dörrar för isoleringszonen och 2-3 dörrar för kyl- och tegelutmatningszonen. Därför kräver en Hoffmanugn med en flamfront minst 18 dörrar, och en med två flamfronter kräver 36 eller fler dörrar. För att förbättra arbetsmiljön och undvika att arbetare utsätts för alltför höga temperaturer från färdiga tegelstenar läggs vanligtvis till några fler dörrar, så en Hoffmanugn med en flamfront byggs ofta med 22–24 dörrar. Varje dörr är cirka 7 meter lång, med en total längd på cirka 70–80 meter. Ugnens nettoinvändiga bredd kan vara 3 meter, 3,3 meter, 3,6 meter eller 3,8 meter (standardtegelstenar är 240 mm eller 250 mm långa), så förändringar i ugnsbredden beräknas genom att öka längden på en tegelsten. Olika invändiga bredder resulterar i olika antal staplade tegelstenar och därmed något olika produktion. En Hoffmanugn med en flamfront kan producera cirka 18–30 miljoner standardtegelstenar (240x115x53 mm) årligen.

II. Struktur:

Hoffmanugnen består av följande komponenter baserat på deras funktioner: ugnsfundament, ugnsbotten, luftkanalsystem, förbränningssystem, spjällstyrning, förseglad ugnskropp, ugnsisolering och observations-/övervakningsanordningar. Varje ugnskammare är både en oberoende enhet och en del av hela ugnen. Allt eftersom eldpositionen flyttas ändras deras roller i ugnen (förvärmningszon, sintringszon, isoleringszon, kylzon, tegellossningszon, tegelstaplingszon). Varje ugnskammare har sin egen rökkanal, luftkanal, spjäll och observationsportar (kolmatningsportar) och ugnsluckor på toppen.

Arbetsprincip:
Efter att tegelstenar staplats i en ugnskammare måste pappersbarriärer limmas fast för att täta den enskilda kammaren. När eldningspositionen behöver flyttas öppnas kammarens spjäll för att skapa negativt tryck inuti, vilket drar in flamfronten i kammaren och bränner pappersbarriären. I speciella fall kan en eldkrok användas för att riva pappersbarriären från den föregående kammaren. Varje gång eldningspositionen flyttas till en ny kammare går efterföljande kammare in i nästa steg i tur och ordning. Vanligtvis, när ett spjäll precis öppnas, går kammaren in i förvärmnings- och temperaturökningssteget; kammare 2-3 dörrar bort går in i högtemperatureldningssteget; kammare 3-4 dörrar bort går in i isolerings- och kylningssteget, och så vidare. Varje kammare ändrar kontinuerligt sin roll och bildar en kontinuerlig cyklisk produktion med en rörlig flamfront. Flammans rörelsehastighet påverkas av lufttryck, luftvolym och bränslets värmevärde. Dessutom varierar den med tegelråmaterialet (4-6 meter per timme för skiffertegel, 3-5 meter per timme för lertegel). Därför kan bränningshastigheten och effekten justeras genom att styra lufttryck och volym via spjäll och justera bränsletillförseln. Fukthalten i tegelstenar påverkar också direkt flammans förflyttningshastighet: en minskning av fukthalten med 1 % kan öka hastigheten med cirka 10 minuter. Ugnens tätnings- och isoleringsprestanda påverkar direkt bränsleförbrukningen och den färdiga tegelproduktionen.

Ugnsdesign:
Först, baserat på effektkravet, bestäm ugnens netto innerbredd. Olika innerbredder kräver olika luftvolymer. Baserat på erforderligt lufttryck och volym, bestäm specifikationerna och storlekarna för ugnens luftintag, rökgångar, spjäll, luftrör och huvudluftkanaler, och beräkna ugnens totala bredd. Bestäm sedan bränslet för tegeleldning – olika bränslen kräver olika förbränningsmetoder. För naturgas måste positioner för brännare reserveras i förväg; för tung olja (används efter uppvärmning) måste munstyckens positioner reserveras. Även för kol och ved (sågspån, risskal, jordnötsskal och andra brännbara material med värmevärde) skiljer sig metoderna åt: kol krossas, så kolmatningshålen kan vara mindre; för enkel vedmatning bör hålen vara större i enlighet därmed. Efter design baserat på data för varje ugnskomponent, konstruera ugnens konstruktionsritningar.

III. Byggprocessen:

Välj en plats baserat på ritningarna. För att minska kostnaderna, välj en plats med rikligt med råmaterial och bekväm transport för färdiga tegelstenar. Hela tegelfabriken bör vara centrerad kring ugnen. Efter att ha bestämt ugnens position, utför grundbehandling:
① Geologisk undersökning: Fastställ grundvattenlagrets djup och jordens bärförmåga (måste vara ≥150 kPa). För mjuka grunder, använd ersättningsmetoder (stenfundament, pålfundament eller komprimerad 3:7 kalkjord).
② Efter grundbehandlingen, bygg först ugnens rökkanal och applicera vattentäta och fuktsäkra åtgärder: applicera ett 20 mm tjockt lager vattentätt murbruk och utför sedan vattentätningsbehandling.
③ Ugnsfundament använder en armerad betongplatta med φ14 stålstänger bundna i ett 200 mm dubbelriktat rutnät. Bredden är enligt konstruktionskraven och tjockleken är cirka 0,3–0,5 meter.
④ Expansionsfogar: Anordna en expansionsfog (30 mm bred) för var 4-5:e kammare, fylld med asfalterad hampa för vattentät tätning.

Ugnskroppskonstruktion:
① Materialförberedelse: När grunden är färdigställd, jämna ut platsen och förbered materialen. Ugnsmaterial: Hoffmanugnens två ändar är halvcirkelformade; specialformade tegelstenar (trapetsformade tegelstenar, solfjäderformade tegelstenar) används vid böjarna. Om den inre ugnskroppen är byggd med eldfast tegel krävs eldfast lera, särskilt för bågtegelstenar (T38, T39, vanligtvis kallade "bladtegelstenar") som används vid luftinlopp och bågtopp. Förbered formen för bågtoppen i förväg.
② Utsättning: Markera först ugnens mittlinje på det behandlade fundamentet. Bestäm sedan och markera ugnsväggarnas kanter och ugnsdörrens positioner baserat på den underjordiska rökgången och luftinloppspositionerna. Markera sex raka linjer för ugnskroppen och båglinjer för ändböjarna baserat på den inre nettobredden.
③ Murverk: Bygg först rökgångar och luftintag, lägg sedan de nedre tegelstenarna (kräver murverk med förskjutna fogar och helmurbruk, inga kontinuerliga fogar, för att säkerställa tätning och förhindra luftläckage). Sekvensen är: bygg raka väggar längs de markerade grundlinjerna, övergång till böjarna, som byggs med trapetsformade tegelstenar (tillåtet fel ≤3 mm). Bygg enligt konstruktionskraven anslutande stödväggar mellan de inre och yttre ugnsväggarna och fyll med isoleringsmaterial. När raka väggar byggs till en viss höjd, lägg bågvinkeltegelstenar (60°-75°) för att börja bygga bågtoppen. Placera bågformen (tillåten bågavvikelse ≤3 mm) och bygg bågtoppen symmetriskt från båda sidor till mitten. Använd bågtegelstenar (T38, T39) för bågtoppen; om vanliga tegelstenar används, se till att de är täta mot formen. När du bygger de sista 3–6 tegelstenarna i varje ring, använd kilformade låsstenar (tjockleksskillnad 10–15 mm) och hamra fast dem med en gummihammare. Reservera observationsportar och kolmatningsportar på bågens topp enligt konstruktionskraven.

IV. Kvalitetskontroll:

a. Vertikalitet: Kontrollera med lasernivå eller lod; tillåten avvikelse ≤5 mm/m.
b. Planhet: Kontrollera med en 2 meter lång linjal; tillåten ojämnhet ≤3 mm.
c. Tätning: Efter att murverket är klart, utför ett negativt tryckprov (-50 Pa); läckage ≤0,5 m³/h·m².

Publiceringstid: 5 augusti 2025