Для обжига кирпича требуется уголь или другое топливо. Ключевым техническим аспектом проектирования кирпичной печи является максимизация тепловой эффективности. Температура спекания кирпича составляет от 850 °C до 1050 °C. Для экономии угля необходимо улучшить теплоизоляционные свойства печи. Вращающаяся туннельная печь заполняется огнеупорным волокном, что не только уменьшает вес корпуса печи, снижает тепловое расширение и сжатие, но и улучшает теплоизоляционные характеристики. Длительное поддержание температуры в печи приводит к увеличению площади, занятой кирпичом за один раз. Использование тепловой энергии внутреннего сгорания позволяет более эффективно повысить температуру в печи и сэкономить топливо.

В обычных туннельных печах, чтобы предотвратить попадание высокотемпературных дымовых газов в вагонетку и прогорание колес и подшипников, необходимо также установить источник газа под вагонеткой. Во всей системе отопления необходимо поддерживать баланс давления воздуха у основания и поверхности вагонетки, а также не допускать подъема высокотемпературных дымовых газов и холодного воздуха у основания вагонетки для снижения температуры печи.

Кирпичи в туннельной вращающейся печи укладываются непосредственно на землю, без подачи воздуха под транспортное средство, и температура земли используется в полной мере. Установлено, что в реальных условиях после 48 часов простоя с подачей угля и воздуха слой из алюмосиликатного волокна может нормально обжигаться, что невозможно для обычных туннельных печей. В кольцевой туннельной печи, когда температура обжига кирпичей снижается до комнатной температуры, выделяющегося тепла достаточно для сушки влажных кирпичей того же объема, поэтому нет необходимости строить печь с горячим воздухом или использовать процесс перегрева для дополнительного расхода угля для сушки.

В системе нагрева кольцевой вращающейся туннельной печи сухой воздух поступает из хвостовой части печи и охлаждает спеченные кирпичи через секцию охлаждения, снижая температуру спеченных кирпичей на выходе из хвостовой части печи до комнатной температуры. То есть все тепло, выделяемое спеченными кирпичами, передается в секцию обжига и секцию сушки через воздух, поступающий в печь, для поддержания горения и сушки. Энергосбережение кольцевой вращающейся туннельной печи является ее отличительной особенностью. Разумная конструкция технологического процесса, компоновка и простая логистическая схема также значительно снижают энергопотребление всего кирпичного завода.

Круговая вращающаяся туннельная печь полностью механизирована и оснащена автоматической цифровой системой управления. Температура в печи отображается непосредственно на экране системы управления. Отпадает необходимость в найме высокооплачиваемых инструкторов по контролю за огнем, что принципиально исключает необходимость в кирпичеплавильном производстве и значительно увеличивает производительность.

По сравнению с традиционной туннельной печью, новая энергосберегающая и экологически чистая мобильная вращающаяся туннельная печь обладает значительными преимуществами. Можно предположить, что производственный режим новой энергосберегающей и экологически чистой мобильной вращающейся туннельной печи будет широко использоваться в области спеченного кирпича, если сравнивать ее с печью, использующей волокнистый материал из алюмосиликата Helu.

1. Деформированная саманная кладка: появляются большие трещины. В более серьезных случаях вся саманная кладка раскалывается.

Причины: индекс пластичности мопса слишком низок, пластичность практически отсутствует.

Решение: повысить показатель пластичности сырья, такого как глина, угольная пульпа или глиносодержащие добавки и т. д.

Для сырья с низким индексом пластичности его свойства также можно улучшить путем выдержки, увлажнения, перемешивания, прокатки, экструзии и другими методами.

2. Поверхность саманного кирпича неровная, имеются заметные частицы, много песчаных ям, а также отсутствуют выступы или желобки.

Причины: Измельченное сырье не соответствует требованиям для производства кирпичей, поскольку содержит много крупных частиц.

Решения: Установить оборудование для тонкого измельчения, необходимое для дробления сырья до размера частиц 3 мм или менее.

Некоторые владельцы печей не желают тратить деньги на оснащение оборудования для предварительной обработки сырья, такого как вальцовые дробилки, двухвальные смесители. Некоторые печи оборудованы только парой вальцов, другие — только смесителями, а третьи — и тем, и другим. Как получить качественный кирпич, если в глиняном сырье есть кирпичи, черепица, камень и другой мусор? Даже если сложно отправить кого-то на его очистку, фундаментальный способ решения проблемы — оснащение вспомогательным оборудованием.

3. Качество саманной глины нестабильно, иногда хорошее, иногда плохое.

Причины: неравномерное смешивание сырья.

Решения: Увеличить размер смесителя и питателя.

Некоторые кирпичные заводы не оснащены вальцами и смесителями, а даже без питателей, и вся работа по подаче сырья в кирпичную машину осуществляется вручную с помощью лопаты, что неизбежно приводит к двум основным недостаткам: ①) сырье плохо перемешивается. Пластичность сырья неодинакова, а иногда разница очень велика, как, например, в случае с илами реки Хуанхэ. ②) внутренние горючие материалы, такие как уголь, угольная пустая порода, шлам и другие, плохо перемешиваются. Эти два фактора неизбежно приводят к нестабильности качества саманных кирпичей.

4. Деформированные глинобитные колонны из самана и глины начнут распространяться сразу после вырубки.

Причины: Неисправность вакуумной камеры.

Решения: а) усовершенствовать технологии технического обслуживания, ремонта и ремонта кирпичных заводов для обеспечения их нормального функционирования; б) провести необходимую техническую модернизацию.

b) Еще одна причина выхода из строя вакуумной камеры — использование песчаного сырья, из-за чего слой глины в верхнем шнеке слишком тонкий, легко протягивается, вызывая сбой в вакууме и, следовательно, невозможность формования самана. Лучший способ решения этой проблемы — изменить соотношение сырья и повысить его пластичность. Другой способ — укоротить передний конец верхнего шнека на 2-10 сантиметров в зависимости от свойств грунта (это необходимо делать под руководством квалифицированного технического персонала, не следует делать это самостоятельно).

5. Много трещин в кирпичной кладке из самана или ее разрушение на две части, больше отходов после спекания.

Причины: В сырье содержится слишком много вязких компонентов, поэтому показатель пластичности слишком высок.

Решения: изменить соотношение сырья, снизить показатель пластичности. Показатель пластичности глины может достигать 25, что позволяет использовать ее в качестве добавки к угольной золе, шлаку, летучей золе или отходам кирпичной крошки для получения более тонкой массы.

6. Мягкая саманная глина, легко поддается формовке и легко трескается после резки.

Причина: неправильный контроль влажности в буровом растворе.

Решение: мягкая саманная глиняная масса легко деформируется, что свидетельствует о чрезмерном содержании воды в шламе, следует уменьшить количество воды. Если после формования в глиняном столбе быстро появляются трещины или расщепления, вызванные недостаточным количеством воды в глине, проблему можно решить, увеличив количество воды до необходимого уровня.

7. Нестабильная производственная мощность по выпуску кирпича.

Причина: Отсутствует устройство для подачи коробок.

Решение: Некоторые владельцы кирпичных заводов, стремясь сэкономить, отказываются от использования коробчатых питателей и привлекают рабочих к ручной подаче грунта. В результате количество подаваемого грунта нестабильно: иногда его больше, чем требуется экструдеру, иногда меньше, что существенно влияет на производительность.

В целом, для производства кирпича используется множество различных видов сырья, а также различаются климатические условия, поэтому в процессе производства неизбежно возникают нештатные ситуации, которых действительно трудно избежать. В случае возникновения проблем, легко будет учесть два следующих момента. Во-первых, наличие команды с высоким чувством ответственности и технической команды профессиональных механиков. Во-вторых, своевременное информирование коллег по отрасли о сложных и деликатных технических проблемах.

Летом, с изменением климата, содержание влаги в сырье колеблется, поэтому необходимо внимательно следить за изменением влажности в процессе производства. При низком содержании влаги необходимо своевременно добавлять воду в сырье, чтобы довести его влажность до уровня, необходимого для формования. При слишком высоком содержании влаги необходимо надлежащим образом снизить ее. Это можно сделать, добавив в сырье сухие материалы, такие как сухая зола, угольная пустая порода, шлак, отходы горнодобывающей промышленности и другие промышленные отходы. При добавлении этих компонентов в сырье необходимо выбрать правильное время и указать место добавления. Добавление должно производиться в точке измельчения сырья. Таким образом, добавленные компоненты образуют хорошее смешивание с основными компонентами сырья, обеспечивая равномерные характеристики сырья. Если добавление воды происходит слишком поздно, и внесение происходит после измельчения сырья, то характеристики сырья будут неравномерными, поскольку несколько компонентов не смогут полностью смешаться, формование не будет проходить плавно. То есть, формование возможно, но качество полученного заготовки будет крайне нестабильным. При добавлении воды к сырью также необходимо обращать внимание на время добавления. Необходимо добавлять 98–100% воды, необходимой для формования сырья, когда сырье измельчено, чтобы содержание воды соответствовало требованиям к воде для формования. Не следует ждать, пока сырье попадет в экструдер, чтобы добавить воду, так как это слишком поздно, что не обеспечит равномерного распределения добавленной воды в сырье, и содержание воды на поверхности и внутри частиц будет значительно различаться, что не способствует стабильности характеристик сырья и может нанести определенный вред формовочным свойствам и качеству заготовки.

Что касается смазывающей воды в соплах машины, следует также обратить внимание на количество добавляемой воды. При условии обеспечения нормального формования воду следует добавлять как можно меньше. Хотя формование можно проводить и с большим количеством воды, это приведет к чрезмерному поглощению влаги поверхностью заготовки, что окажет определенное влияние на процесс сушки заготовки и однородность ее характеристик. При использовании шнекового экструдера неизбежно образование расслоений в формовочном изделии, обычно называемых спиральными полосами. Эта текстура (слоистость) образуется из-за неравномерного выдавливания глины из сопла машины через спиральные лопасти. При формовании глины из сырья мы стремимся увеличить плотность заготовки за счет плотного соединения частиц, а не за счет эффекта смазывания. Согласно принципу наиболее плотной упаковки сырья, когда соотношение каждого компонента в крупных, средних и мелких частицах сырья распределено по принципу «крупные частицы на обоих концах, мелкие — посередине», плотность заготовки максимальна, то есть частицы достигают наиболее плотной упаковки. Не все частицы одного размера обеспечивают хороший формовочный эффект, а при дисбалансе соотношения компонентов также не достигается хороший формовочный эффект, и легко возникает расслоение в процессе формования.

Компоненты и структура

Типичная печь для обжига глиняного кирпича состоит из нескольких основных частей:

Камера: Здесь укладывают и обжигают кирпичи. Она спроектирована таким образом, чтобы выдерживать высокие температуры, и имеет надлежащую вентиляцию для обеспечения равномерного нагрева.

Система подачи топлива: В зависимости от типа печи, она может использовать уголь, газ или другие виды топлива. Система подачи топлива регулирует количество топлива, поступающего в печь, для поддержания заданной температуры.

Система вентиляции: необходима для удаления избыточного тепла, газов и обеспечения надлежащей циркуляции воздуха в процессе обжига. Это способствует получению кирпичей стабильного качества.

Типы печей для обжига глиняного кирпича

Существуют различные типы печей для обжига глиняного кирпича, в том числе:

Печь Булла: это длинная траншейная конструкция, в которой кирпичи укладываются по бокам и обжигаются с одного конца. Это относительно простая и недорогая печь, но она может иметь менее эффективное использование тепла.

Печь со стационарной дымовой трубой: В ней имеется стационарная дымовая труба для отвода отработанных газов. Кирпичи укладываются внутри и обжигаются. Этот тип печи обеспечивает лучший контроль над процессом обжига по сравнению с некоторыми другими традиционными печами.

туннельная печь Более совершенная и индустриальная печь. Кирпичи перемещаются по длинному туннелю на конвейерной ленте, обжигаясь при разных температурах в разных зонах. Это обеспечивает непрерывный производственный процесс и лучший контроль качества.

Процесс обжига

Процесс обжига в печи для глиняных кирпичей включает в себя несколько этапов:

Сушка: Перед обжигом кирпичи необходимо высушить, чтобы удалить влагу. Обычно это делается в отдельной сушильной камере или путем естественной сушки на воздухе.

Предварительный нагрев: Кирпичи постепенно нагревают до определенной температуры, чтобы удалить оставшуюся влагу и подготовить их к высокотемпературному обжигу.

Обжиг: Кирпичи подвергаются воздействию высоких температур, обычно от 800 до 1200 градусов Цельсия, в зависимости от типа производимого кирпича. Это вызывает химические и физические изменения в глине, делая кирпичи твердыми и прочными.

Охлаждение: После обжига кирпичи необходимо медленно охлаждать, чтобы избежать растрескивания. Этого можно добиться естественным путем или с помощью контролируемой вентиляции.

Воздействие на окружающую среду

Печи для обжига глиняного кирпича могут оказывать негативное воздействие на окружающую среду:

Загрязнение воздуха: Сжигание топлива в печи приводит к выбросу загрязняющих веществ, таких как диоксид серы, оксиды азота и твердые частицы, которые могут способствовать загрязнению воздуха.

Землепользование: Добыча глины для производства кирпича может привести к деградации земель и потере сельскохозяйственных угодий.

Энергопотребление: Для обжига в печах требуется значительное количество энергии, что может способствовать выбросам парниковых газов при использовании ископаемого топлива.

Для решения этих проблем предпринимаются усилия по разработке более устойчивых методов производства кирпича, таких как использование альтернативных видов топлива, повышение эффективности печей и переработка отходов.

Угольная туннельная печь:

• Туннельная печь оснащена комплексной системой сжигания, вытяжной системой, системой охлаждения, системой теплоотвода, системой балансировки давления, системой управления и системой мониторинга. Регулировка этих систем позволяет сделать кривую обжига внутри печи более рациональной и обеспечить лучшую координацию производственных процессов. Туннельная печь имеет подготовительное помещение на загрузочном конце, ограничительную дверь на соединении подготовительного помещения и зоны предварительного нагрева, а также торцевые двери с обоих концов, эффективно предотвращающие попадание холодного воздуха в печь и обеспечивающие бесперебойную работу и обжиг, не зависящие от внешних условий.
• Это приведет к загрязнению окружающей среды, поэтому необходимо установить башню для десульфуризации воздуха.
• Точность контроля температуры невысока. Подходит для недорогих строительных материалов, таких как строительный кирпич.
• Инвестиционные затраты ниже по сравнению с туннельными печами, работающими на природном газе.
• Тепловой КПД: 60%~70%

Туннельная печь для обжига на природном газе:

• Туннельные печи, работающие на природном газе, делятся на два типа: с боковым и с верхним обжигом. 1. Печи с боковым обжигом проектируются с учетом особенностей обжига глиняных изделий. Вдоль нижних секций стенок печи с обеих сторон зоны обжига расположено несколько пар каналов для сжигания. Соответствующие боковые горелки устанавливаются снаружи этих каналов, позволяя пламени проникать в камеру сгорания печи через каналы для нагрева и обжига изделий. 2. Печи с верхним обжигом имеют горелки, расположенные на крыше зоны обжига. Природный газ и воздух подаются непосредственно в камеру сгорания печи через отверстия горелок сверху, что исключает необходимость в боковых каналах для сжигания. Это значительно упрощает конструкцию печи, позволяет увеличить поперечное сечение печи и, следовательно, объем печи и производительность.
• Это не вызовет загрязнения окружающей среды.
• Высокая точность контроля температуры. Подходит для высококачественного керамического кирпича и плитки, глиняных панелей, архитектурной керамики, облицовочного кирпича и т. д.
• В связи с необходимостью прокладки трубопроводов и различных систем управления клапанами для резервуаров хранения газа в туннельных печах, работающих на природном газе, а также по сравнению с туннельными печами, работающими на угле, ширина печной тележки и туннельной печи в туннельных печах, работающих на природном газе, значительно больше, поэтому инвестиции намного выше, чем в туннельные печи, работающие на угле.
• Тепловая эффективность: более 80%