Принцип «короткой доски» на кирпичных заводах: почему прибыль вашего кирпичного завода зависит от самого слабого звена в производстве?

Стабильный контроль температуры и давления является основой производства высококачественного обожженного кирпича в туннельной печи . Автоматическая система управления координирует работу нескольких функциональных блоков для регулирования потока воздуха, подачи кислорода, рекуперации тепла и герметизации давления. Понимание взаимодействия вытяжного вентилятора , вентилятора отвода горячего воздуха , системы герметизации дна вагонетки печи и заслонок люков помогает производителям кирпича стабилизировать кривые обжига, сократить расход угля и уменьшить количество бракованного недообожженного кирпича.

Вытяжной вентилятор является основным двигателем воздушного потока всей системы печи. Он последовательно отводит дымовые газы через зону охлаждения, зону выдержки, зону обжига и зону низкотемпературного предварительного нагрева через заслонки люков . Воздушный поток движется в направлении, противоположном движению сырых кирпичей . Выполняются две основные функции: подача кислорода для поддержания горения угля в зоне обжига и отвод горячих дымовых газов для сушки сырых кирпичей в сушильной камере.

В секции предварительного подогрева при низкой температуре дымовые газы нагревают сырые кирпичи до тех пор, пока в них не воспламенится вкрапленный уголь. Горение повышает температуру до пиковой точки обжига. Объем воздуха должен соответствовать объему подаваемого угля для поддержания надлежащего уровня кислорода, обеспечивая сгорание 70–80% внутреннего угля в зоне обжига. При недостаточном потоке воздуха неполное сгорание приводит к выделению ограниченного количества тепла и неравномерной линии огня. Избыточный поток воздуха отводит избыточное тепло, снижая общую температуру в печи.

Вентилятор отвода горячего воздуха , работая автономно, извлекает явное тепло исключительно из зоны охлаждения для сушки кирпича, без подачи кислорода для горения. Любое увеличение объема отводимого горячего воздуха приводит к более быстрому отводу тепла, снижая температуру в зонах охлаждения, выдержки, обжига и предварительного нагрева. Сниженный объем отвода удерживает больше тепла внутри печи. Направление воздушного потока противоположно направлению потока вытяжного вентилятора, что означает, что отвод горячего воздуха конкурирует за пропускную способность и может снижать температуру в печи. Высокая скорость отвода горячего воздуха вблизи зоны обжига остановит распространение огня и вызовет перегрев в центре кирпичной кладки. Когда подача охлаждающего вентилятора остается постоянной, чрезмерный отвод может привести к нехватке кислорода для горения.

Герметизация под давлением обеспечивается каналом в нижней части вагонетки и системой песчаного уплотнения . Ветрозащитные экраны и желоба из крупнозернистого песка отделяют воздуховод под вагонеткой от внутренней части печи. Как только давление между дном вагонетки и камерой печи уравновешивается, утечка воздуха прекращается. Утечка вверх приводит к недообжигу кирпичей; утечка вниз приводит к прогоранию металлических конструкций вагонетки. Безопасный температурный диапазон для дна вагонетки составляет от 70℃ до 100℃.

Для песчаных герметиков предпочтительнее использовать крупнозернистый песок размером с бобы мунг. Мелкий песок легко разносится ветром, тогда как крупнозернистый песок непрерывно распределяется перегородками вагонеток печи, обеспечивая плотное закрытие желоба и предотвращая утечку воздуха.

Баланс давления поддерживается с помощью балансировочных вентиляторов в паре с датчиками давления. В традиционных туннельных печах, работающих при полном отрицательном давлении, используются балансировочные вентиляторы всасывающего типа. В туннельных печах с охлаждением со стороны разгрузки отрицательное давление в зонах предварительного нагрева и положительное давление в зонах охлаждения, что требует наличия одного всасывающего вентилятора и одного вентилятора-воздуходувки для балансировки в двух секциях. Частотно-регулируемые приводы регулируют поток воздуха вентилятора на основе обратной связи по давлению в реальном времени из двух контрольных точек, синхронизируя давление на дне вагонетки с давлением в печи. Механические балансировочные затворы могут создавать отрицательное давление, но не обладают возможностью автоматической регулировки и не могут работать в секциях с положительным давлением.

Низкотемпературные заслонки предварительного нагревательного люка регулируют работу печей в положениях от № 1 до № 10 до 560℃. Совместное открытие этих заслонок контролирует общий поток воздуха в системе, а различные комбинации открытий позволяют регулировать локальное распределение температуры.

Максимальная высота подъема каждой заслонки люка равна ее радиусу. Необходимое количество заслонок рассчитывается путем возведения в квадрат отношения диаметра основного дымохода к диаметру отдельной заслонки. Для основного дымохода диаметром 1,2 м и заслонки диаметром 0,4 м это отношение равно 3, что требует 9 полностью открытых заслонок или 18 заслонок (9 пар), работающих в полуоткрытом положении. Такая конфигурация минимизирует потери давления на заслонках.

При управлении вентиляторами с помощью частотно-регулируемых приводов (ЧРП) операторам следует полностью открывать заслонки, чтобы избежать потерь давления на сопротивление дросселированию. Профиль заслонки и степень её открытия напрямую определяют скорость распространения огня и производительность. Для стандартных , перфорированных и пустотелых кирпичей требуются отдельные схемы управления заслонками. Настройки также меняются для влажных и предварительно высушенных сырых кирпичей. Если минимальная скорость вентилятора всё ещё приводит к слишком быстрому распространению огня, следует скорректировать схему и степень открытия заслонок для стабилизации давления и потока сушильного воздуха.

Тепловой принцип работы заслонок люка прост: чем больше горячих дымовых газов проходит через заслонку, тем дольше теплообмен и выше локальная температура кирпичной кладки.

Туннельные печи широко используются в кирпичной промышленности для производства обожженного кирпича и различных изделий из него. Рама печной тележки и уплотнительная пластина для песка , изготовленные из литья или листовой стали, работают в условиях постоянной высокой температуры. Эти компоненты непосредственно подвергаются воздействию горячего газа внутри печи. Если они не выдерживают деформации от термического расширения и термической окислительной коррозии, герметичность печной тележки быстро ухудшается после длительной эксплуатации.

Неисправные тележки для обжига приводят к тому, что рамы теряют опору для кирпичей с пазами. Вибрация тележки во время транспортировки дестабилизирует весь процесс обжига. Кирпичи подвергаются аномальной деформации и образованию холодных трещин, что снижает качество готовой продукции. Как только такие проблемы возникают во время работы печи, немедленный ремонт на месте становится невозможным. Производство должно продолжаться до остановки печи. В крайних случаях кирпичи с пазами теряют равновесие, и рама тележки обрушивается, повреждая основной корпус печи, основание печи, колеса и рельсовую систему.

При нарушении теплоизоляции уплотнительных пластин для песка высокотемпературный газ выходит через зазоры между стенкой печи и боковыми панелями вагонетки в ходовую часть. Это приводит к неравномерному распределению температуры внутри туннельной печи , вызывая неравномерный обжиг и растрескивание кирпичей в холодном состоянии. Колеса и направляющие печи также подвергаются ускоренному износу. Эти неисправности невозможно устранить в процессе работы, поэтому производство должно продолжаться до остановки печи.

Для решения этих типичных проблем в производстве кирпича мы провели ряд конструктивных усовершенствований системы вагонеток печи . Наша цель — повысить огнеупорные свойства , долговечность и теплоизоляцию , при этом долговечность является основной задачей оптимизации. Эти усовершенствования позволили добиться удовлетворительных результатов в применении.

Детальные решения по улучшению

1. Оптимизация конструкции основного корпуса вагонетки печи.

Конструкция печной тележки состоит из металлического каркаса, рифленых кирпичей, опорных выступов на каркасе, песчаных уплотнительных пластин, закрывающих нижнюю сторону рифленых кирпичей, и теплоизоляционных слоев, уложенных внутри рифленых кирпичей. Металлический каркас выполняет функцию несущего каркаса.

Съемные уплотняющие пластины для песка вертикально закреплены на торцевой поверхности рамы печной тележки . Монтажные основания на обоих нижних концах рамы обеспечивают вертикальную установку. Уплотняющие пластины для песка проходят от передней части к задней с обеих сторон печной тележки . Их верхний край закрывает нижнюю часть кирпичей с пазами и торцевую поверхность рамы.

Выступы, параллельные направлению движения вагонетки с печью, расположены немного внутрь над рамой. Между этими выступами и закрепленными песчаными уплотнительными пластинами уложены рифленые кирпичи. Рифленые кирпичи, соединенные вдоль направления движения, образуют две боковые стенки вагонетки с печью , предотвращая утечку горячего газа обратно в область ходовой части.

Вертикально установленные песчаные уплотнительные пластины поддерживают нижнюю наружную стенку кирпичей с пазами и закрывают торцевые поверхности рамы. Эта конструкция отделяет металлическую раму от прямого контакта с высокотемпературным газом, предотвращая деформацию вследствие термического расширения и термическую окислительную коррозию. Огнеупорный изоляционный слой поверх рамы является частью топочной камеры печи. Вместе с боковыми стенками он препятствует проникновению горячего газа вниз.

2. Сборная огнеупорная панельная песчаная уплотнительная пластина

Пескоуплотнительная плита состоит из двух или более огнеупорных панелей, установленных вертикально и легко разбираемых. Она закрывает дно кирпичей с пазами и обе торцевые поверхности рамы. Такая конструкция защищает металлическую раму от прямого воздействия высоких температур. При повреждении отдельных огнеупорных панелей и снижении теплоизоляции туннельная печь может продолжать работу. Поврежденные огнеупорные панели можно легко заменить во время технического обслуживания.

3. Заделка щелей с помощью войлочных материалов.

Во все соединительные зазоры: в местах соединения песчаных уплотнительных пластин и пазовых блоков, в монтажных зазорах между песчаными уплотнительными пластинами и рамой, в зонах контакта пазовых блоков и рамы, в зазорах между пазовыми блоками и выступами, в местах соединения выступов и изоляционного слоя, в зазорах между изоляционными материалами и рамой, а также в швах сборных песчаных уплотнительных пластин , выполненных из нескольких частей, входит уплотнительный материал из войлока. Такая конструкция уплотнения дополнительно предотвращает утечку горячих газов в ходовую часть.

4. Противоскользящая конструкция из кирпича с пазами и встроенными канавками.

Кирпичи с пазами имеют встроенную конструкцию, соответствующую выступам рамы. Встроенные соединения надежно фиксируют кирпичи с пазами, предотвращая их скольжение. Съемные вертикальные песчаные уплотнительные пластины закрывают оба конца рамы. Металлическая рама не будет напрямую контактировать с высокотемпературным газом. Даже при частичном повреждении огнеупорных панелей работа печи может продолжаться, а замена компонентов удобна.

5. Огнеупорное керамическое покрытие для герметизирующих плит из металлического песка.

Для металлических песчаных уплотнительных пластин на поверхность можно нанести огнеупорное керамическое покрытие. Тонкие металлические листы с огнеупорным керамическим покрытием обеспечивают те же самые антидеформационные и антитермоокислительные свойства.

На современных кирпичных заводах экологические стандарты и затраты на энергию стали двумя основными проблемами для владельцев предприятий. Одним из ключевых факторов, влияющих на энергопотребление и показатели выбросов печей, является содержание кислорода в отходящих газах туннельных печей .

Многие кирпичные заводы пытаются снизить уровень кислорода в отходящих газах, просто регулируя вентиляторы, давление воздуха или открытие заслонок. Однако для реального решения требуется систематическое понимание управления воздухом в туннельной печи .

Устранение лишнего воздуха, уменьшение утечек воздуха и оптимизация подачи воздуха для горения позволяют кирпичным заводам добиться большей топливной эффективности, более стабильного качества обжига и снижения выбросов в окружающую среду.

В этой статье объясняется, как три принципа — правильное использование воздуха, сокращение количества ненужного воздуха и оптимизация оптимального воздушного потока — могут помочь улучшить современные процессы производства обожженного кирпича .

1. Почему содержание кислорода в выхлопных газах имеет значение при производстве кирпича.

В процессе обжига кирпича для полного сгорания топлива необходимо определенное количество кислорода. Однако избыточное количество воздуха, поступающего в печь, не повышает эффективность сгорания. Напротив, это увеличивает количество отходящих газов и повышает содержание кислорода в отходящих газах печи.

Высокое содержание кислорода в выхлопных газах обычно указывает на следующее:

• - Избыточное поступление воздуха в туннельную печь
• Потери тепла, вызванные избыточным потоком воздуха.
• -Повышенная температура выхлопных газов
• -Увеличение энергопотребления
• -Трудности с выполнением требований экологического мониторинга

По этой причине контроль содержания кислорода в отходящих газах печи стал важным показателем для повышения энергоэффективности производства кирпича .

2. Устранение нежелательной подачи воздуха: первый шаг к оптимизации туннельной печи.

Производство глиняного кирпича остается одним из важнейших сегментов мировой индустрии строительных материалов. Многие производители кирпича сталкиваются с общей проблемой: ограниченная площадь цехов при модернизации или строительстве новых линий по производству глиняного кирпича . Традиционное оборудование для производства кирпича, особенно горизонтальные кирпичерезные станки, требует больших площадей, что ограничивает расширение завода и увеличивает затраты на строительство цехов.

Для небольших и средних кирпичных заводов и новых компактных производственных цехов рациональное использование пространства напрямую влияет на общие инвестиции в проект и долгосрочную эффективность эксплуатации. Выбор компактного основного оборудования становится ключевым моментом при проектировании всего кирпичного завода.

Автоматический вертикальный кирпичорез — это ключевое оборудование, специально разработанное для решения проблемы нехватки места в кирпичных цехах. Он предназначен для точной вертикальной резки экструдированных глиняных колонн и разделения непрерывных глиняных экструзий на отдельные заготовки кирпичей .

В отличие от обычных горизонтальных кирпичерезных машин, эта вертикальная режущая конструкция значительно сокращает занимаемую площадь. Она работает синхронно с кирпичерезными экструдерами на производственной линии, идеально вписываясь в компактную планировку кирпичных заводов.

Основные преимущества

✅ Оптимизация пространства : Вертикальная конструкция для резки экономит площадь цеха, идеально подходит для предприятий с ограниченной территорией.

✅ Надежное сопряжение с экструдерами : подключается непосредственно после экструдеров для обработки непрерывных колонн с глинистой грязью.

✅ Гибкая интеграция : Легко устанавливается как на новые линии по производству кирпича, так и в проекты реконструкции старых производственных площадей.

FAQ

В1: Какова функция вертикального резака для кирпичей в линии по производству глиняного кирпича?

А: Он выполняет точную вертикальную резку экструдированных глиняных колонн и разрезает непрерывный поток глины на заготовки стандартного размера в виде кирпичей.

В2: Можно ли использовать вертикальный станок для резки кирпича при реконструкции старого кирпичного завода?

А: Да. Благодаря компактным размерам это хороший вариант для модернизации существующих производственных цехов с ограниченным пространством.

В3: Что такое сырая масса кирпича в производстве кирпича?

А: Необожженный кирпич — это сырой кирпич, который не поступает в сушильную камеру и туннельную печь для спекания.

Вопрос 4: Какое оборудование можно использовать совместно с вертикальным кирпичорезным станком?

А: Обычно он используется в паре с экструдерами для глиняного кирпича и образует полный блок экструзии и резки глины.

Обожженные глиняные кирпичи и блоки являются основными несущими и заполняющими материалами в современных строительных проектах, а их стабильное качество — залог инженерной безопасности и долгосрочного использования. С распространением технологии обжига в интеллектуальных туннельных печах современные кирпичные предприятия в основном производят обожженные пористые кирпичи и пустотелые блоки, заменяя традиционные процессы обжига, осуществляемые в обратном порядке. Однако в массовом производстве по-прежнему встречаются различные дефекты качества из-за неправильной обработки сырья и нерациональной настройки параметров процесса.

Практика промышленного производства подтверждает, что качество обожженного кирпича зависит от трех основных факторов: предварительной обработки сырья, контроля процесса обжига и управления производством на месте. Древние технологии кирпичного производства делали упор на тонкую обработку сырья, и современное промышленное производство также доказывает, что более 70% проблем с качеством обожженного кирпича связаны с нестандартной обработкой сырья. На основе многолетнего опыта реформирования материалов для стен и отладки производства в данной статье обобщены целенаправленные меры по устранению шести основных распространенных дефектов в производстве обожженного кирпича, что дает практические рекомендации по контролю качества и оптимизации производства на кирпичных заводах .

1. Несоответствующие допуски на размеры

Неравномерный размер частиц сырья и недостаточный период выдержки являются основными причинами несоответствия размеров кирпича установленным стандартам. Сырье без предварительной обработки имеет низкую пластичность, что приводит к нестабильной экструзии глиняных полос и неравномерным размерам формованного кирпича.

Для решения этой проблемы производители должны проводить профессиональную сортировку и просеивание частиц для достижения равномерной тонкости помола сырья. Цикл выдержки сырья должен составлять не менее 7 дней для повышения стабильности пластичности. Одновременно необходимо корректировать выходные характеристики экструдера для кирпича в соответствии с фактическим показателем пластичности сырья, чтобы размер формованного кирпича соответствовал требованиям промышленных стандартов.

2. Дефекты в виде трещин в углах

Избыточное количество крупных частиц в сырье и низкая влажность при формовании повышают сопротивление экструзии во время формования кирпича, что приводит к частому образованию трещин в углах и по краям готового обожженного кирпича.

Меры по оптимизации включают в себя уменьшение размера ячеек сита для повышения тонкости помола сырья, регулировку зазора между высокоскоростными валками до 3 мм для более тонкого помола, а также соответствующее увеличение влажности сырья для снижения сопротивления экструзии, чтобы в принципе избежать образования трещин в углах.

3. Горизонтальные усадочные трещины на кирпичных ребрах и стенах.

Обожженный пустотелый кирпич и многоячеистые блоки склонны к образованию горизонтальных трещин на ребрах и стенках. С одной стороны, неравномерный гранулометрический состав сырья приводит к неравномерной усадке различных частиц; с другой стороны, чрезмерная температура сушки и высокая скорость сушки в сушильной камере ускоряют поверхностную усадку и приводят к образованию трещин.

Предприятиям необходимо оптимизировать подбор частиц сырья для достижения сбалансированных показателей усадки. Необходимо строго контролировать температуру сушильной камеры: 40℃ (на входе) и 110℃ (на выходе). Скорость вентилятора и продолжительность сушки следует регулировать в зависимости от внутренней температуры и влажности в печи для обеспечения сбалансированной сушки сырого кирпича.

4. Низкопрочные кирпичи, обожженные при низкой температуре

Недообожженные кирпичи с низкой прочностью и бледным цветом являются типичными дефектами при производстве в туннельных печах, в основном появляющимися в нижней части вагонеток печи. Утечка холодного воздуха, вызванная неплотным уплотнением вагонеток, нарушает внутренний температурный баланс печи, а в сочетании с несбалансированным давлением в печи, недостаточной теплотворной способностью сырья и сжатым временем обжига это приводит к образованию недообожженной продукции.

Эффективные решения: Регулярно ремонтируйте песчаные уплотнения и канавки вагонеток печи для предотвращения утечки холодного воздуха. Оптимизируйте баланс давления в каждой температурной зоне туннельной печи для уменьшения разницы температур. Регулируйте соотношение теплоты сырья и увеличивайте время обжига и выдержки при необходимости, придерживаясь стандартизированного процесса обжига, а не бездумно расширяя мощности.

5. Перегретые взрывчатые кирпичи

Чрезмерно высокая теплотворная способность сырья, неоправданные зазоры при укладке кирпичей и задержка в технологической настройке зон обжига приведут к перегреву, деформации, образованию пузырьков и разрыву кирпичей в верхнем и среднем слоях кирпичных штабелей.

Производителям необходимо динамически корректировать соотношение тепловой энергии сырья, чтобы избежать избытка тепла. Оптимизировать технологию укладки сырого кирпича для увеличения зазоров, обеспечивающих циркуляцию тепла. Точно контролировать цикл обжига, чтобы предотвратить перегрев и образование дефектов в виде разрыва кирпича.

6. Низкий уровень устойчивости к атмосферным воздействиям

Недостаточная выдержка сырья и гомогенизация приводят к неполному обжигу кирпичных блоков. Даже при стандартной температуре обжига частицы сырья не могут полностью расплавиться в твердо-жидкой фазе, что приводит к низкой устойчивости к атмосферным воздействиям и короткому сроку службы готовых кирпичей.

Методы улучшения включают в себя следующее: полную гомогенизацию сырья и длительную предварительную обработку старением; соответствующее повышение температуры обжига для обеспечения полного взаимодействия частиц; улучшение тонкости измельчения низкокачественного сырья для обеспечения общей однородности обжига.