شركة يينغفنغ للآلات، مورد ومصنعو آلات تصنيع الطوب الطيني JKR50 في الصين

يتم هنا تحليل وشرح أسباب تكسر منتجات الطوب الطيني وطرق الوقاية منها بإيجاز:

1. صنع طين البليت

عندما يكون تركيب وخصائص الطين غير مناسبة، لا تكون بنيته الداخلية كثيفة بما يكفي، ويفتقر إلى المرونة والقوة. على سبيل المثال، يكون مزيج الركام والمواد الناعمة غير متناسق؛ أو يتم خلط الكثير من المواد ذات المتانة الضعيفة؛ أو لا تتم معالجته بشكل صحيح، وما إلى ذلك.

بالنسبة لبعض الشركات التي تستخدم الطين أو مواد مشابهة كمواد خام، ونظرًا لنقص الركام المناسب في الطين، يكون عدد الطوب المكسور كبيرًا عمومًا، مثل: أنواع مختلفة من الطين، وطمي الأنهار، ومخلفات صهر الألومنيوم - الطين الأحمر، وغيرها من المواد. يمكن إضافة بعض الصخور الصلبة، ومخلفات الفحم، والخبث لزيادة نسبة الركام. من الناحية العملية والاقتصادية، تتراوح نسبة الخلط بين 15% و40%. هذا لا يفيد فقط في تقليل الطوب المكسور، بل يُسهم أيضًا في تخفيف تشققات الجفاف وتسريع عملية التجفيف. في بعض الشركات، يُخلط الرماد المتطاير، وهو مادة الاحتراق الداخلي، بكميات كبيرة، مما لا يُضعف فقط مقاومة الضغط والانحناء للطوب، بل يجعله أيضًا لينًا ويتشوه بسهولة عند ارتفاع درجة حرارة الحرق في مرحلة التحميص. في مرحلة ما، تصبح قوة المنتج ضعيفة للغاية. يتأثر طين بعض الشركات بالمعدات أو العوامل البشرية، ولا يمكن هضمه وتجانسه بشكل كامل. عندما تدخل مادة الطين إلى جهاز البثق في حالة كونها محصورة بين طبقتين، فإن كثافة ومرونة الجزء الداخلي تقل بشكل كبير، مما يؤدي إلى انخفاض قوة الضغط والانحناء للجسم الأخضر بدرجات متفاوتة.

2. البثق

يمكن أن يؤدي المحتوى المفرط للرطوبة في الكتلة أثناء عملية البثق، أو عدم كفاءة أو فشل جهاز البثق نفسه، بالإضافة إلى التكديس العالي للغاية للقطع الخام، وما إلى ذلك، إلى زيادة معدل تكسر الطوب.

في الأيام الممطرة، يتعرض الطين الناتج عن الترسيب للأمطار، مما يزيد من نسبة الرطوبة فيه. أحيانًا، عند عدم إضافة المزيد من الماء أثناء عملية البثق، ترتفع نسبة الرطوبة في الطوب المضغوط بشكل كبير. لذا، يجب التحكم بكمية الماء المضافة حتى أثناء عملية البثق العادية. في بعض المصانع، يكون طراز آلة بثق الطوب صغيرًا جدًا أو أداؤها ضعيفًا، مما لا يتناسب مع عدد طبقات الطوب الخام. أو قد يكون نظام الشفط، أو سكين التقليب، أو غيرها من أنظمة آلة بثق الطوب معطلة. كل هذه الحالات قد تؤدي إلى تكسر الطوب.

3. عربة الفرن

قد تؤدي مشاكل السطح العلوي لعربة الفرن إلى زيادة معدل تكسر الطوب. فعندما يكون السطح العلوي غير مستوٍ، تختلف نقطة ارتكاز القالب في الطبقة السفلية، مما يؤدي إلى تكسر الجزء غير المتجانس بفعل الضغط الشديد للطبقة العلوية. إضافةً إلى ذلك، عند تشغيل فرن التحميص بسرعة عالية، تتراكم قوالب الفحم الرطبة في عربة الفرن الفارغة الساخنة، مما يؤدي إلى عدم تزامن معدل التجفيف بين الجزء الأوسط والعلوي من القالب، وبالتالي تكسر الطوب. وقد لجأت بعض الشركات إلى أساليب مثل إطالة فترة توقف عربات الفرن، والتبريد القسري باستخدام المراوح أو رش كمية مناسبة من الماء، للتخفيف من هذه المشاكل.

4. كومة فارغة

إضافة إلى كونها ملائمة للتجفيف والخبز، يجب أن تتمتع بنية القوالب الجيدة أيضًا بالقدرة على تقليل أو إزالة الطوب المكسور.

عند رصّ الطوب، احرص على أن يكون الرصّ عموديًا رأسيًا، وأن تكون مساحة الضغط بين الطبقتين العلوية والسفلية كبيرة وموزعة بالتساوي، وأن تكون نقطة التلامس ناعمة ومستقرة. عند الرصّ اليدوي، تكون الطوبات العلوية، سواءً كانت عمودية أو أفقية، عرضةً للكسر. لذا، يُنصح برصّها فوق طبقتين أو ثلاث طبقات لتخفيف الضغط عليها. طالما كان هيكل الرصّ مناسبًا، فإن عدد الطوب المكسور أثناء الرصّ الآلي يكون في أغلب الأحيان أقل من الرصّ اليدوي، كما يُحسّن ذلك من استقرار الرصّ ومتانته.

5. المسار والعبّارة

عند مدّ السكة الحديدية، يجب أن تكون المسافة بين القضبان مناسبة، مع مراعاة اختلاف درجات الحرارة (المرتفعة، والمنخفضة، والعادية). في ورشة تصنيع البليتات وفي مقدمة فرن التجفيف، تكون المسافة بين القضبان أصغر نظرًا لقربها من درجة الحرارة العادية. عندما تتجاوز هذه المسافة 1.5 سم بعد التمدد الحراري في الصيف، قد يتسبب اهتزاز عربة البليتات الرطبة في كسر بعضها. عند تحميل عربة البليتات الرطبة أو دفعها على عربة النقل، قد تكون المسافة بين القضبان كبيرة جدًا أو غير متساوية، أو قد يتم سحب البليتات أو إيقافها فجأة، مما قد يؤدي إلى كسر بعضها.

6. جاف

نظراً لأن أنظمة التدفئة وسحب الرطوبة في أفران التجفيف في مختلف المؤسسات معقدة ومتنوعة، فإن ظروف التشغيل غير متساوية أيضاً.

عندما تُسخّن قوالب الفحم المضغوطة مبكراً وبشدة في المراحل الأولى من التجفيف، فإنها تُجبر على التسخين بسرعة، ثم تلين وتضعف. حتى لو لم تنهار القوالب، فإن نسبة تكسرها تكون مرتفعة نسبياً. لذا، من الضروري إبطاء عملية نقل الحرارة وتقليل كميتها، بالإضافة إلى خفض درجة حرارتها، بحيث يتم تسخين وتجفيف الكتلة غير المتصلبة تدريجياً.

عند حدوث ظاهرة استعادة الرطوبة، تنخفض درجة الحرارة في فصلي الشتاء والربيع، ويتآكل الركام ذو درجة الحرارة المنخفضة (0-18 درجة مئوية) بفعل الغازات الساخنة والرطبة المحيطة، فتتكثف هذه الغازات على شكل قطرات ندى تتوزع على أجزاء الركام. يتغلغل هذا الغاز تدريجيًا إلى الداخل، مما يُضعف قوة الركام الأصلي، ويتسبب في تكسره عند تعرضه للضوء، وقد يؤدي في الحالات الخطيرة إلى انهيار الركام.

7. التحميص

عند وضع قوالب الطوب في فرن التحميص، توجد متطلبات محددة لنسبة الرطوبة. فإذا تجاوزت 10%، فقد يؤدي ذلك إلى انهيار القالب داخل الفرن. وحتى إن لم ينهار، فإنه سيتفاعل بشدة عند تعرضه لدرجات حرارة عالية. وهذا بدوره قد يؤدي إلى ضعف التسخين المسبق وتكسر القوالب الرطبة، أو حتى انفجارها إلى شظايا. ومن خلال دراسة العديد من مصانع الطوب المعرضة للانفجار في شرق الصين والسهول الوسطى وشمال غربها، تبين أن معظم هذه الحالات تعود للأسباب التالية: (1) ارتفاع نسبة الرطوبة في القوالب الداخلة إلى الفرن، حيث يجب ضبطها في حدود 6%. وهذا يُسهم في التحكم بالانفجار، وزيادة سرعة التحميص، وتحسين جودة المنتج، وتقليل استهلاك الطاقة. (2) نعومة مادة الطين المستخدمة في صناعة القوالب، مما يُضعف نفاذية الماء والهواء فيها. فبعد تسخين القوالب في منطقة التسخين المسبق بالفرن، تتحول بعض المواد الداخلية إلى ضغط هواء. عندما يتجاوز ضغط التمدد الداخلي هذا مستوى تحمل الكتلة، فإنه يؤدي إلى تحرر بطيء أو فوري، مما ينتج عنه تفتت الكتلة إلى عدة قطع أو أكثر، مثل: تحول الماء إلى بخار ماء؛ وتبخر جزيئات مثل الهيدروجين والنيتروجين في الاحتراق الداخلي، مما قد يتسبب في انفجار. يمكن خلط مواد حبيبية مثل الصخر الزيتي الصلب ومخلفات الفحم والخبث مع الطين لزيادة نفاذية الهواء في القوالب، وبالتالي تقليل أو منع تراكم الغاز المضغوط. (3) عندما يكون الهيكل الداخلي لفرن التحميص أو رصّ القوالب معيبًا، فإن ذلك سيؤدي أيضًا إلى انفجار القوالب، مثل: كبر الفجوة بين الفرن وجسم الرصّ، أو زيادة الكثافة في الأجزاء الوسطى والسفلية من جسم الرصّ، أو عدم ملاءمة حجم مسار الاحتراق الطولي، مما يؤدي إلى تسرب كمية كبيرة من غازات الاحتراق ذات درجة الحرارة العالية قبل الأوان وتركيزها على جزء التحميص من الرصّ، ما يتسبب في تسخين القوالب بسرعة وانفجارها. (4) قد يؤدي قصر الطول الإجمالي لبعض الأفران، أو وضع حزام التسخين في المقدمة، أو ارتفاع معدل تغذية القوالب إلى الفرن أثناء عملية الإنتاج، إلى تفاقم مشكلة انفجار القوالب. (5) يجب أن تعتمد طريقة استخدام الرياح لرفع البوابة على مبدأ الاستفادة الكاملة من الطاقة الحرارية وتسخين القوالب تدريجيًا. ومن أنواع البوابات الشائعة الاستخدام البوابات شبه المنحرفة والجسرية، ويجب اختيار النوع المناسب حسب الحالة.

بغض النظر عن السبب، عندما تكون درجة حرارة الحرق مرتفعة للغاية، سيتشوه جسم الطوب ويتكسر بفعل الضغط الشديد للطوب العلوي بعد تليينه. لذا، من الضروري التحكم في الخلط الزائد للاحتراق الداخلي، وضبط درجة حرارة الحرق العالية جدًا في الوقت المناسب وبدقة، وإنشاء هيكل وتوزيع مناسبين للطوب، والعمل بجد على الكمية، وما إلى ذلك.