كيفية اختيار آلة بثق الطوب الطيني؟

في مصانع إنتاج الطوب الحديثة، أصبحت المعايير البيئية وتكاليف الطاقة من أبرز التحديات التي تواجه أصحاب المصانع. ومن العوامل الرئيسية التي تؤثر على استهلاك الطاقة في الأفران وأداء الانبعاثات نسبة الأكسجين في غازات عادم أفران الأنفاق .

تحاول العديد من مصانع الطوب خفض مستويات الأكسجين في العادم ببساطة عن طريق تعديل المراوح أو ضغط الهواء أو فتحات المخمدات. ومع ذلك، يتطلب الحل الحقيقي فهمًا منهجيًا لإدارة الهواء في أفران الأنفاق .

من خلال التخلص من الهواء غير الضروري، وتقليل تسرب الهواء، وتحسين إمدادات هواء الاحتراق، يمكن لمصانع الطوب تحقيق كفاءة أفضل في استهلاك الوقود، وجودة حرق أكثر استقرارًا، وانبعاثات بيئية أقل.

تشرح هذه المقالة كيف يمكن للمبادئ الثلاثة المتمثلة في الاستخدام الصحيح للهواء، وتقليل الهواء غير الضروري، وتحسين تدفق الهواء بشكل معقول أن تساعد في تحسين عمليات إنتاج الطوب المحروق الحديثة.

1. لماذا يُعد محتوى الأكسجين في العادم مهمًا في صناعة الطوب؟

أثناء عملية صناعة الطوب المحروق ، يتطلب الاحتراق كمية معينة من الأكسجين لضمان احتراق الوقود بالكامل. ومع ذلك، فإن دخول كمية زائدة من الهواء إلى الفرن لا يُحسّن كفاءة الاحتراق، بل يزيد من كمية غازات العادم ويرفع نسبة الأكسجين المُقاسة في عادم الفرن.

يشير ارتفاع نسبة الأكسجين في غازات العادم عادةً إلى:

• - دخول كمية زائدة من الهواء إلى فرن النفق
• - فقدان الحرارة الناتج عن تدفق الهواء غير الضروري
• - ارتفاع درجة حرارة العادم
• - زيادة استهلاك الطاقة
• - صعوبة تلبية متطلبات الرصد البيئي

لهذا السبب، أصبح التحكم في محتوى الأكسجين في غازات عادم الأفران مؤشرًا مهمًا لتحسين إنتاج الطوب الموفر للطاقة .

2. التخلص من الهواء غير المناسب: الخطوة الأولى لتحسين أداء أفران الأنفاق

لا تزال صناعة الطوب الطيني من أهم قطاعات صناعة مواد البناء العالمية. ويواجه العديد من مصنعي الطوب تحديًا مشتركًا يتمثل في محدودية مساحة ورش العمل عند تحديث أو إنشاء خطوط إنتاج جديدة للطوب الطيني . تتطلب معدات صناعة الطوب التقليدية، وخاصة قواطع الطوب الأفقية، مساحات أرضية واسعة، مما يحد من توسعة المصنع ويرفع تكاليف بناء ورش العمل.

بالنسبة لمصانع الطوب الصغيرة والمتوسطة الحجم وورش الإنتاج المدمجة حديثة الإنشاء، يؤثر استغلال المساحة بشكل مباشر على إجمالي استثمار المشروع وكفاءة التشغيل على المدى الطويل. لذا، يُعد اختيار الآلات الأساسية الموفرة للمساحة نقطة حاسمة في تصميم مصنع الطوب بأكمله.

آلة تقطيع الطوب العمودية الأوتوماتيكية هي قطعة أساسية من المعدات، طُوّرت خصيصًا لحل مشكلة ضيق المساحة في ورش الطوب. وهي مصممة للقطع العمودي الدقيق لأعمدة الطين المبثوقة، وتفصل كتل الطين المبثوقة المستمرة إلى طوب أخضر منفرد.

يختلف هذا الهيكل العمودي للقطع عن قواطع الطوب الأفقية التقليدية، إذ يقلل بشكل كبير من المساحة الأرضية المشغولة. ويعمل بالتزامن مع آلات بثق الطوب في خط الإنتاج، مما يجعله مناسبًا تمامًا لتصميمات مصانع الطوب المدمجة.

المزايا الأساسية

✅ تحسين المساحة : تصميم القطع العمودي يوفر مساحة أرضية ورشة العمل، وهو مثالي للمصانع ذات الأراضي المحدودة.

✅ توافق مستقر مع أجهزة البثق : يتم توصيله مباشرة بعد أجهزة البثق لمعالجة أعمدة الطين الطيني المستمرة.

✅ تكامل مرن : سهل التركيب في كل من خطوط إنتاج الطوب الجديدة ومشاريع تجديد الإنتاج القديمة.

FAQ

س1: ما هي وظيفة قاطع الطوب العمودي في خط إنتاج الطوب الطيني؟

ج: يقوم هذا الجهاز بالقطع الرأسي الدقيق على أعمدة الطين المبثوقة ويقطع بثق الطين المستمر إلى أجسام طوب خضراء ذات حجم قياسي.

س2: هل يمكن استخدام آلة قطع الطوب العمودية في تجديد مصانع الطوب القديمة؟

ج: نعم. حجمها الصغير يجعلها خيارًا جيدًا لتحديث ورش الإنتاج الحالية ذات المساحة المتاحة المحدودة.

س3: ما هو الجسم الأخضر للطوب في صناعة الطوب؟

أ: الطوب الأخضر هو الطوب الخام غير المحروق قبل دخوله غرفة التجفيف وفرن النفق للتلبيد.

س4: ما هي المعدات التي تعمل مع قاطع الطوب العمودي؟

ج: عادةً ما يتم تركيبه مع آلات بثق الطوب الطيني، ويشكل وحدة كاملة لبثق الطين وتقطيعه.

تُعدّ الطوب والكتل الطينية المحروقة مواد أساسية في تحمل الأحمال وملء الفراغات في مشاريع البناء الحديثة، وتُشكّل جودتها الثابتة شرطًا أساسيًا لسلامة المشروع واستدامته على المدى الطويل. ومع انتشار تقنية أفران الأنفاق الذكية ، باتت مصانع الطوب الحديثة تُنتج بشكل رئيسي الطوب المسامي المحروق والكتل المجوفة، مُستبدلةً بذلك عمليات الحرق التقليدية. ومع ذلك، لا تزال بعض عيوب الجودة تظهر في الإنتاج الضخم نتيجةً لمعالجة المواد الخام بشكل غير سليم وضبط معايير العملية بشكل غير علمي.

تؤكد ممارسات الإنتاج الصناعي أن جودة منتجات الطوب المحروق تعتمد على ثلاثة عناصر أساسية: المعالجة الأولية للمواد الخام، والتحكم في عملية الحرق، والإدارة الميدانية للإنتاج. وقد ركزت تقنيات صناعة الطوب القديمة على المعالجة الدقيقة للمواد الخام، كما أثبت الإنتاج الصناعي الحديث أن أكثر من 70% من مشاكل جودة الطوب المحروق تنجم عن معالجة غير قياسية للمواد الخام. واستنادًا إلى سنوات من الخبرة في إصلاح مواد البناء وتحسين الإنتاج، تلخص هذه المقالة تدابير التحسين المستهدفة لستة عيوب شائعة رئيسية في إنتاج الطوب المحروق، مما يوفر إرشادات عملية للتحكم في جودة مصانع الطوب وتحسين الإنتاج.

1. التفاوتات البعدية غير المؤهلة

يُعدّ عدم تجانس حجم جزيئات المواد الخام وعدم كفاية فترة المعالجة الحرارية من الأسباب الرئيسية لعدم مطابقة أبعاد الطوب للمواصفات المطلوبة. فالمواد الخام غير المعالجة حرارياً تتميز بضعف مرونتها، مما يؤدي إلى عدم استقرار عملية بثق شرائح الطين وعدم انتظام أحجام قوالب الطوب.

لحل هذه المشكلة، يجب على المصنّعين إجراء عملية فرز وتصنيف احترافية للجسيمات لضمان نعومة موحدة للمواد الخام. كما يجب ضمان دورة تقادم للمواد الخام لمدة لا تقل عن 7 أيام لتحسين استقرار اللدونة. في الوقت نفسه، يجب تعديل مواصفات مخرج آلة بثق الطوب وفقًا لمؤشر اللدونة الفعلي للمواد الخام، بحيث يتوافق حجم الطوب المصبوب مع متطلبات التفاوت المعيارية الصناعية.

2. عيوب تشقق الزوايا

إن وجود جزيئات خشنة زائدة في المواد الخام وانخفاض رطوبة التشكيل سيزيد من مقاومة البثق أثناء تشكيل الطوب، مما يؤدي إلى تشققات متكررة في الزوايا والحواف للطوب المحروق النهائي.

وتشمل تدابير التحسين تقليل فتحة الغربال لتحسين نعومة تكسير المواد الخام، وضبط فجوة الأسطوانة عالية السرعة إلى 3 مم للتكسير الدقيق، وزيادة محتوى الرطوبة في المواد الخام بشكل مناسب لتقليل مقاومة البثق، وذلك لتجنب تشكل الشقوق في الزوايا بشكل أساسي.

3. تشققات الانكماش الأفقية في أضلاع وجدران الطوب

تتعرض الطوب المجوف المحروق والكتل متعددة الثقوب لتشققات أفقية في الأضلاع والجدران. فمن جهة، يؤدي عدم انتظام تدرج جزيئات المواد الخام إلى انكماش غير متناسق بين الجزيئات المختلفة؛ ومن جهة أخرى، تؤدي درجة حرارة التجفيف المرتفعة وسرعة التجفيف العالية في فرن التجفيف إلى تسريع انكماش السطح وظهور التشققات.

تحتاج الشركات إلى تحسين مطابقة جزيئات المواد الخام لتحقيق التوازن في أداء الانكماش. يجب التحكم بدقة في درجة حرارة فرن التجفيف عند 40 درجة مئوية (للمدخل) و110 درجة مئوية (للمخرج). يجب ضبط سرعة المروحة ومدة التجفيف وفقًا لدرجة الحرارة والرطوبة داخل الفرن لتحقيق تجفيف متوازن للطوب الأخضر.

4. الطوب غير المحروق ذو المقاومة المنخفضة

يُعدّ الطوب غير المكتمل الاحتراق، ذو القوة المنخفضة واللون الباهت، من العيوب الشائعة في إنتاج أفران الأنفاق، ويظهر بشكل رئيسي في قاع عربات الفرن. ويؤدي تسرب الهواء البارد الناتج عن عدم إحكام إغلاق عربات الفرن إلى اختلال توازن درجة الحرارة الداخلية للفرن، بالإضافة إلى عدم توازن ضغط الفرن، وعدم كفاية القيمة الحرارية للمواد الخام، وقصر مدة الحرق، مما ينتج عنه منتجات غير مكتملة الاحتراق.

حلول فعّالة: إصلاح مانع تسرب الرمل في عربة الفرن وأخاديد منع التسرب بانتظام لمنع تسرب الهواء البارد. تحسين توازن الضغط في كل منطقة حرارية داخل فرن النفق لتقليل فرق درجات الحرارة. ضبط نسبة حرارة المواد الخام وتمديد وقت الحرق والحفاظ على الحرارة حسب الحاجة، مع الالتزام بعملية حرق موحدة بدلاً من التوسع العشوائي في الطاقة الإنتاجية.

5. الطوب المتفجر المحروق بشكل مفرط

إن ارتفاع القيمة الحرارية للمواد الخام بشكل مفرط، وفجوات تكديس الطوب غير المعقولة، وتأخر تعديل عملية مناطق الحرق، سيؤدي إلى تشوه ناتج عن ارتفاع درجة الحرارة، وظهور فقاعات، وانفجار الطوب في الطبقات العليا والوسطى من أكوام الطوب.

يحتاج المصنّعون إلى تعديل نسبة الحرارة في المواد الخام بشكل ديناميكي لتجنب زيادة الحرارة. كما يجب تحسين تقنية تكديس الطوب الأخضر لزيادة فجوات دوران الحرارة. وينبغي التحكم بدقة في دورة الحرق لمنع عيوب انفجار الطوب الناتج عن الحرق الزائد.

6. مقاومة دون المستوى المطلوب للعوامل الجوية

يؤدي عدم كفاية معالجة المواد الخام من حيث التقادم والتجانس إلى عدم اكتمال تفاعل حرق الطوب. حتى في ظل درجة حرارة الحرق القياسية، لا تستطيع جزيئات المواد الخام إتمام عملية الاندماج بين الطورين الصلب والسائل، مما ينتج عنه ضعف في مقاومة العوامل الجوية وقصر عمر الطوب النهائي.

تتضمن طرق التحسين ما يلي: تجانس المواد الخام بشكل كامل ومعالجتها المسبقة بالتقادم على المدى الطويل. رفع درجة حرارة الحرق بشكل مناسب لتعزيز تفاعل الجزيئات بشكل كامل. تحسين نعومة تكسير المواد الخام منخفضة الجودة لضمان تجانس الحرق بشكل عام.

مستقبل صناعة الطوب: الأتمتة تقود تطوير مصانع الطوب الحديثة

تطورت صناعة الطوب على مدى آلاف السنين، إلا أن متطلبات البناء الحديثة فرضت تحديات جديدة على منتجي الطوب. فالمستهلكون اليوم يطالبون بطوب ذي مظهر أفضل، وقوة أعلى، وأبعاد دقيقة، وجودة ثابتة. وفي الوقت نفسه، يبحث مصنّعو الطوب عن سبل لتقليل الاعتماد على العمالة، وتحسين كفاءة الإنتاج، وتحقيق استقرار أكبر في العمليات.

مع تطور تكنولوجيا التصنيع الذكي، يتم استبدال عمليات مناولة الطوب اليدوية التقليدية تدريجياً بحلول إنتاج الطوب الآلية . ومن بين هذه التقنيات، أصبح نظام التحميل والتفريغ الآلي جزءاً مهماً من خطوط إنتاج الطوب المتقدمة، وخاصةً بالنسبة للمصنعين الذين ينتجون طوب الواجهات عالي الجودة، والطوب المجوف، ومواد الجدران الممتازة.

التحديات التي تواجه إنتاج الطوب التقليدي

في مصانع الطوب التقليدية، تعتمد العديد من العمليات بشكل كبير على التشغيل اليدوي، وخاصة أثناء:

• - التعامل مع الطوب الأخضر
• - رصّ الطوب
• -نقل البضائع على منصات نقالة
• - تفريغ الطوب الجاف
• - تثبيت الطوب قبل الحرق

قد تُسبب العمليات اليدوية العديد من التحديات الإنتاجية:

1. ترتيب غير متناسق للطوب

تتطلب صناعة الطوب عالي الجودة وضعاً دقيقاً أثناء التجفيف والحرق. وقد تؤثر الاختلافات الطفيفة في التباعد أو الوضع على المظهر النهائي للمنتج.

2. متطلبات عمالة أعلى

تحتاج مصانع الطوب الكبيرة إلى تشغيل مستمر. ويتطلب التحميل والتفريغ اليدويان المزيد من العمال، مما يزيد من الضغط التشغيلي.

3. انخفاض استقرار الإنتاج

قد تختلف سرعة ودقة العمليات البشرية، مما قد يؤثر على اتساق عملية الإنتاج.

لذلك، تتجه مصانع الطوب الحديثة بشكل متزايد إلى تبني أنظمة الأتمتة الصناعية لتحسين موثوقية الإنتاج.

ما هو نظام التحميل والتفريغ التلقائي للتكديس المزدوج؟

نظام التحميل والتفريغ الآلي المزدوج هو حل أتمتة متقدم مصمم لمصانع تصنيع الطوب الطيني الحديثة وخطوط إنتاج مواد الجدران عالية الجودة .

يقوم هذا النظام بإكمال عمليات متعددة تلقائيًا، بما في ذلك:

• - تقطيع وتجميع الطوب الأخضر
• تحميل المنصات
• -نقل البضائع على منصات نقالة
• - التخزين المؤقت
• - تفريغ الطوب الجاف
• - تجميع الطوب والتباعد
• -إعداد الإعدادات التلقائي

يتم التحكم في النظام بالكامل بواسطة نظام تحكم ذكي PLC ، والذي يقوم بتنسيق وحدات الإنتاج المختلفة ويسمح بضبط المعلمات تلقائيًا من خلال تكنولوجيا الحاسوب الصناعية.

كيف تُحسّن تقنية التكديس المزدوج إنتاج الطوب؟

تتمثل أكبر ميزة لنظام التكديس المزدوج في إمكانية ترتيب الطوب بشكل منفصل أثناء التجفيف ونقله لاحقًا لتحضيره للحرق.

توفر طريقة الإنتاج هذه العديد من المزايا:

1. جودة سطح أفضل

بالنسبة للطوب عالي الجودة المستخدم في صناعة الواجهات، يُعدّ مظهر السطح في غاية الأهمية. ويساعد تجفيف الطوب على منصات نقالة منفصلة على تقليل علامات التلامس وتحسين جودة سطح الطوب النهائي.

2. دقة إنتاج أعلى

يضمن نظام تحديد المواقع التلقائي ترتيبًا دقيقًا للطوب، مما يقلل من الأخطاء الناتجة عن المناولة اليدوية.

3. تحسين كفاءة المصنع

من خلال ربط عمليات متعددة في نظام آلي واحد، يمكن للمصانع تحقيق تدفق إنتاج أكثر سلاسة وتقليل العمليات اليدوية غير الضرورية.

المزايا الرئيسية لمعدات مناولة الطوب الأوتوماتيكية

- مستوى عالٍ من الأتمتة

يدمج النظام عمليات النقل والتحميل والتفريغ والتجميع والإعداد في حل واحد متكامل.

- أداء إنتاجي مستقر

تساعد تقنية تحديد المواقع المؤازرة والتحكم الذكي في الحفاظ على دقة التشغيل أثناء الإنتاج المستمر.

خيارات إنتاج مرنة

يمكن تخصيص النظام وفقًا لما يلي:

• 1. نوع الطوب
• 2. الطاقة الإنتاجية
• 3. طريقة التجفيف
• 4. تخطيط المصنع

مناسب لإنتاج الطوب عالي الجودة

وهو مناسب على نطاق واسع لما يلي:

• 1. طوب الواجهة
• 2. الطوب المجوف
• 3. قوالب الطين
• 4. مواد جدران فاخرة

يتطلب تشغيل مصنع مربح لإنتاج الطوب المحروق تخطيطًا منهجيًا لخط إنتاج الطوب بأكمله. فكل عملية، بدءًا من استخراج المواد الخام وحتى رصّ الطوب النهائي، مترابطة ترابطًا وثيقًا. وكما هو الحال في تشبيه الدلو: يُتحكم في حجمه الإجمالي بأقصر جزء فيه. في صناعة الطوب، تتحدد ربحية مصنعك بأضعف جزء من العملية.

يركز معظم مستثمري الطوب على الإنتاج اليومي أو السنوي الإجمالي للطوب فقط أثناء التخطيط. على سبيل المثال، يستهدفون إنتاج 500,000 أو 800,000 طوبة يوميًا. ومع ذلك، يتجاهلون إجمالي دوران المواد الداخلية. فمقابل إنتاج يومي اسمي يبلغ 500,000 طوبة، قد يستهلك المصنع بأكمله ما يصل إلى 5 ملايين طوبة من المواد الخام والطوب الأخضر في جميع مراحل الإنتاج. دعونا نستعرض نقاط الضعف الشائعة في صناعة الطوب.

تخزين المواد الخام وإعداد المواد الخام

يُوفر استخراج مخلفات الفحم أو الصخر الزيتي في الموقع تكلفة ساحات تخزين المواد الخام الكبيرة. أما إذا تطلب الأمر نقل المواد الخام من مناجم بعيدة، فستكون هناك حاجة إلى ساحات تخزين متعددة لضمان تغذية مستقرة لآلة تصنيع الطوب .

لا تعمل ورشة تكسير المواد الخام إلا من ٨ إلى ١٠ ساعات يوميًا، لذا يجب أن تتجاوز طاقتها الإنتاجية إنتاج الطوب اليومي المصمم. يحتاج المهندسون إلى تحديد مراحل التكسير، ونوع الخلاط، ومواصفات المنخل، وسرعة الناقل، وتصميم الفاصل المغناطيسي. غالبًا ما يتم إغفال سهولة الوصول للصيانة.

تعتمد العديد من مصانع الطوب على المناولة اليدوية لألواح الغربلة الثقيلة لعدم امتلاكها رافعة علوية. ويستغرق استبدال رؤوس مطارق الكسارات وقتاً طويلاً، كما أن معدل دوران العمالة مرتفع، مما يؤدي إلى تباطؤ كبير في معدل الإنتاج الفعلي.

صندوق التعتيق وتجانس المواد الخام

تعمل معالجة التقادم على تثبيت مرونة المواد الخام. تحتوي غرفة التقادم المناسبة على كمية كافية من المواد الخام تكفي لمدة 72 ساعة من الإنتاج. وعندما تتوقف معدات التكسير للصيانة، يمكن للمواد الخام المعالجة أن تُبقي الإنتاج مستمراً.

تتطلب المواد الخام الرملية والصخرية الصلبة تصميمًا مضادًا للتسرب داخل صناديق التخزين لتجنب التوزيع غير المتساوي للرطوبة. كما أن إضافة آلة تقطيع التربة بعد خلط المواد الخام أثناء التخزين يُحسّن من تجانسها لعملية البثق.

عملية بثق الجسم الأخضر، والقطع، والضبط

تُعدّ عمليات البثق والخلط والتقطيع والتثبيت من المراحل الأساسية في صناعة الطوب الأخضر . ويختلف أداء المعدات باختلاف المواد الخام والمناخات المحلية.

إحدى الحالات الواقعية: اعتمدت مصانع الطوب في لانتشو معايير التصنيع من وسط الصين. بدت الطوب الخام جيدة بعد عملية البثق، لكن سرعة التجفيف كانت منخفضة، ومعدل التشققات مرتفع، والإنتاج النهائي أقل بكثير من المتوقع. وقد أدى اختلاف المواد الخام إلى مشكلة معقدة يصعب حلها.

تصميم غرفة التجفيف ونظام تصريف الرطوبة

تتوفر أفران نفقية متنوعة لحرق الطوب، بتصاميم مختلفة لمناطق التجفيف والحرق. وتحدد مرونة المواد الخام، وحساسيتها للانكماش، والمناخ المحلي التصميم الأنسب لك.

بالنسبة للمواد الخام الحساسة للتجفيف، لا يُنصح باستخدام أفران التجفيف المباشر. في المناطق الجافة مثل كويتون في شينجيانغ، يؤدي انخفاض رطوبة الهواء إلى تشقق الطوب الأخضر فور تقطيعه. يمكن حل مشكلة التشقق برفع مستوى الرطوبة في منطقة تخزين الطوب الأخضر وزيادة عدد عربات الفرن. تشمل مصادر حرارة التجفيف: تجفيف غازات المداخن، وتجفيف الحرارة المهدرة، والتجفيف المُدمج. لا يُمكن استخدام تجفيف غازات المداخن مع المواد الخام عالية الكبريت، لأن ملوثات الكبريت ستلوث الطوب النهائي وتزيد من التكاليف البيئية. يوفر التجفيف المُدمج لغازات المداخن والحرارة المهدرة الوقود والطاقة للمواد الخام منخفضة الكبريت.

فيما يخص تصميم نظام سحب الرطوبة: يتميز نظام السحب المركزي البحت باستهلاك عالٍ للطاقة وكفاءة ضعيفة. يجمع التصميم الأمثل بين نظامي السحب اللامركزي والمركزي، مع استخدام الضغط الموجب كنظام أساسي والضغط السالب كنظام مساعد. يقلل هذا من خطر انهيار الهيكل الأولي واستهلاك الطاقة. تحتوي العديد من أفران الأنفاق الدوارة على أقسام تجفيف مصممة بشكل سيئ، مما يؤدي إلى استهلاك عالٍ للغاية للطاقة من المراوح.

نظام اختيار نوع الفرن ونظام الحرق

تتوفر أنواع متعددة من الأفران لخط إنتاج الطوب المحروق : فرن نفق البناء، وفرن نفق مشترك، وفرن نفق دوار، وأفران نفق ذات هياكل مداخن مختلفة.

تبلغ سعة تحميل الفرن الدوار حوالي 300 طوبة لكل متر مكعب، بينما تصل سعة تحميل الفرن النفقي إلى 400-500 طوبة لكل متر مكعب. إذا تمكنا من التغلب على اختلاف درجات الحرارة في المقطع العرضي وعيوب احتراق عربات الفرن في الأفران النفقية التقليدية، فستحقق الأفران النفقية إنتاجية وكفاءة طاقة أعلى. تتمثل المشكلة الهيكلية الرئيسية في الأفران النفقية في حركة الطوب بينما يبقى هيكل الفرن ثابتًا. لذا، يلزم ابتكار تقنيات جديدة لمعالجة هذه المشكلة.

تدريب مشغلي الأفران وتقنية تركيب الطوب

يظنّ العديد من العاملين في مجال حرق الطوب أن تشغيل الفرن يقتصر على مراقبة لون اللهب فقط. يجب على مشغل الفرن المحترف فهم تدفق الهواء، وبنية الفرن، ونظام استعادة الحرارة، ومراقبة درجة الحرارة، واستراتيجية وضع الطوب. ويمكن تحسين مهارات المشغل الضعيفة من خلال التدريب المهني.

من القواعد المعروفة في صناعة الطوب: أن عملية تثبيت الطوب تُشكّل 70% من نتائج الحرق، بينما لا تُمثّل عملية الحرق سوى 30%. يقوم مشغلو الأفران الماهرون بتحليل تقارير اختبار المواد الخام وتوزيع الحرارة لتحسين عملية تثبيت الطوب. يُمنع على مشغلي المصانع إضافة الفحم عند وصلات عربات الفرن وفتح فتحات النار في المناطق ذات درجات الحرارة العالية، لأن ذلك قد يؤدي إلى احتراق عربات الفرن. كما يتأثر احتراق عربات الفرن بالعزل وتوازن الهواء في الخندق، وهي مشكلة شائعة تواجه مصنعي الطوب.

مسار التفريغ، الساحة النهائية، وتخطيط المصنع

مصنع طوب مزود بفرن عرضه 3.7 متر، مصمم لأربع مراحل تجفيف وثلاث مراحل حرق، لا يحتوي إلا على مسار تفريغ واحد، دون مساحة للتوسع. لم يتمكن المصنع من الوصول إلى طاقته الإنتاجية المصممة، بسبب عدم كفاية مسارات التفريغ. يجب حساب عدد مواقع التفريغ ومحطات التعبئة ومواقف السيارات الخاصة بالفرن في التصميم الأولي. يصعب إصلاح هذا الخلل في التصميم بعد إنشاء المصنع.

يُعدّ نقص مساحات تخزين الطوب الجاهز عائقًا رئيسيًا آخر. وتضطر المصانع ذات مساحات التخزين المحدودة إلى خفض الإنتاج خلال موسم الأمطار. ويعتمد إنتاج الطوب المجوف بشكل كبير على مساحة التخزين المتاحة، لأن مشاريع البناء تطلب الطوب المجوف لاستخدامه لاحقًا.

اختبار المواد الخام وحماية البيئة

يُعدّ اختبار المواد الخام قبل بدء الإنشاء أمرًا بالغ الأهمية. فالمواد الخام التي تحتوي على نسبة كبريت تتراوح بين 4 و5% تُشكّل ضغطًا بيئيًا هائلًا في حال عدم توفر بدائل. كما أن ارتفاع نسبة الكالسيوم يُسبّب تميّع الطوب، بينما يؤدي ارتفاع نسبة البوتاسيوم والمغنيسيوم إلى ظهور التزهير (الطبقة البيضاء) على سطح الطوب.

أعادت العديد من المصانع بناء أبراج إزالة الكبريت مرتين. غالبًا ما يفتقر موردو أنظمة إزالة الكبريت إلى المعرفة بميكانيكا السوائل في الأفران. يؤدي التصميم غير السليم للبرج إلى ضعف تصريف الرطوبة وانخفاض الإنتاجية. تُحقق أنظمة إزالة الكبريت والغبار المدمجة، الأفقية والرأسية، أداءً أفضل من البرج الرأسي الأحادي. كما أن مدخل الهواء، الواقع أعلى سطح الفرن بقليل، يُوفر الطاقة.

يُعدّ استخدام الغاز الطبيعي أنظف الحلول لأفران الطوب. ويتعين على أصحاب المصانع تقييم إمكانية تحديث الأفران القائمة لتتوافق مع استخدام الغاز الطبيعي أثناء مرحلة التخطيط للمصنع.

خاتمة

عند تصميم خط إنتاج الطوب المحروق ، يجب حساب الطاقة الإنتاجية لكل مرحلة: مخزون المواد الخام ≥ إنتاج عدة أيام؛ معالجة المواد الخام ≥ 1.5 × الإنتاج اليومي؛ غرفة التعتيق ≥ 2-3 × الإنتاج اليومي؛ ورشة البثق تُكمل إنتاج يوم واحد في 8-12 ساعة؛ تخزين الطوب الأخضر ≥ 1.5-2 × الإنتاج اليومي؛ عربات الفرن الفارغة الاحتياطية ≥ 0.5 × الإنتاج اليومي؛ غرفة التجفيف وقسم الحرق ≥ الإنتاج اليومي؛ مسار المنتج النهائي ≥ 0.75 × الإنتاج اليومي؛ محطة التفريغ ≥ 0.3 × الإنتاج اليومي؛ ساحة المنتج النهائي ≥ إنتاج عدة أيام.

إن القدرة الحقيقية لمصنع الطوب الخاص بك وربحه يتحددان بأضعف حلقة في سلسلة الإنتاج النظامية بأكملها.