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.

Будущее кирпичного производства: автоматизация стимулирует развитие современных кирпичных заводов.

Кирпичная промышленность развивается уже тысячи лет, но современные требования к строительству создали новые вызовы для производителей кирпича. Сегодня клиенты требуют кирпича с лучшим внешним видом, большей прочностью, точными размерами и стабильным качеством. В то же время производители кирпича ищут способы снизить зависимость от рабочей силы, повысить эффективность производства и добиться более стабильной работы.

С развитием интеллектуальных производственных технологий традиционные процессы ручной обработки кирпича постепенно заменяются автоматизированными решениями для его производства . Среди этих технологий автоматизированная система загрузки и выгрузки стала важной частью современных линий по производству кирпича, особенно для производителей высококачественного облицовочного кирпича, пустотелого кирпича и стеновых материалов премиум-класса.

Проблемы, стоящие перед традиционным производством кирпича.

На традиционных кирпичных заводах многие процессы в значительной степени зависят от ручного труда, особенно во время:

• -Обработка зеленого кирпича
• -Складывание кирпичей
• - Перевозка паллет
• -Разгрузка сухого кирпича
• -Затвердевание кирпича перед обжигом

Ручное управление может создавать ряд производственных проблем:

1. Несогласованная укладка кирпичей.

Для изготовления высококачественных кирпичей необходимо точное позиционирование во время сушки и обжига. Небольшие различия в расстоянии или расположении могут повлиять на внешний вид конечного изделия.

2. Более высокие требования к рабочей силе

Крупные кирпичные заводы нуждаются в непрерывной работе. Ручная погрузка и разгрузка требуют больше рабочих и увеличивают операционную нагрузку.

3. Снижение стабильности производства

Скорость и точность выполнения операций человеком могут различаться, что может повлиять на стабильность производственного процесса.

Поэтому современные кирпичные заводы все чаще внедряют системы промышленной автоматизации для повышения надежности производства.

Что такое автоматизированная система двойной погрузки и разгрузки?

Автоматизированная система двойной укладки и погрузки — это передовое решение для автоматизации, разработанное для современных заводов по производству глиняного кирпича и линий по производству высококачественных стеновых материалов .

Эта система автоматически выполняет множество процессов, в том числе:

• - Распиловка и группировка необработанного кирпича
• - Загрузка паллет
• - Перевозка паллет
• -Временное хранение
• -Разгрузка сухого кирпича
• -Группировка и расстояние между кирпичами
• - Автоматическая подготовка настроек

Вся система управляется интеллектуальной системой ПЛК , которая координирует работу различных производственных подразделений и позволяет осуществлять автоматическую настройку параметров с помощью промышленных компьютерных технологий.

Как технология двойной укладки повышает эффективность производства кирпича?

Главное преимущество системы двойной укладки заключается в том, что кирпичи можно укладывать отдельно во время сушки, а затем переносить для подготовки к обжигу.

Этот метод производства предоставляет ряд преимуществ:

1. Лучшее качество поверхности

Для облицовочного кирпича премиум-класса внешний вид поверхности имеет чрезвычайно важное значение. Раздельная сушка на поддонах помогает уменьшить следы от соприкосновения и улучшает качество поверхности готового кирпича.

2. Более высокая точность производства

Автоматическая система позиционирования обеспечивает точную укладку кирпичей, сводя к минимуму ошибки, возникающие при ручной обработке.

3. Повышение эффективности производства

Объединив множество процессов в единую автоматизированную систему, заводы могут добиться более плавной работы производственного потока и сократить количество ненужных ручных операций.

Основные преимущества автоматизированного оборудования для обработки кирпича

- Высокий уровень автоматизации

Система объединяет процессы транспортировки, погрузки, разгрузки, группировки и размещения в единое комплексное решение.

-Стабильные производственные показатели

Технология сервопозиционирования и интеллектуальное управление помогают поддерживать точность работы в процессе непрерывного производства.

- Гибкие варианты производства

Систему можно настроить в соответствии со следующими требованиями:

• 1. Тип кирпича
• 2. Производственная мощность
• 3. Метод сушки
• 4. Планировка завода

Подходит для производства высококачественного кирпича.

Он широко подходит для:

• 1. Облицовочные кирпичи
• 2. Пустотелые кирпичи
• 3. Глиняные блоки
• 4. Высококачественные материалы для стен

Для обеспечения прибыльности завода по производству обожженного кирпича необходимо системное мышление на уровне всей производственной линии . Каждый этап, начиная от добычи сырья и заканчивая укладкой готовых кирпичей, тесно взаимосвязан. Как в аналогии с ведром: общий объем вмещаемого материала определяется самой короткой доской. В кирпичном производстве прибыльность вашего завода ограничивается самым слабым звеном технологического процесса.

Большинство инвесторов в кирпичный бизнес при планировании сосредотачиваются лишь на номинальном ежедневном или годовом объеме производства кирпича. Например, они ставят цель в 500 000 или 800 000 кирпичей в день. Однако они игнорируют общий внутренний материальный оборот. При номинальном ежедневном объеме производства в 500 000 кирпичей весь завод может циркулировать до 5 миллионов кирпичей из сырья и заготовок. Давайте рассмотрим типичные слабые места в кирпичном производстве.

Хранение и подготовка сырья

Добыча угольной породы или сланца непосредственно на месте позволяет сэкономить на крупных складах сырья. Если сырье необходимо транспортировать из удаленных шахт, для обеспечения стабильной подачи сырья на кирпичный завод необходимы несколько складских площадок.

Цех дробления сырья работает всего 8–10 часов в сутки, поэтому его производительность должна превышать проектную суточную производительность по выпуску кирпича. Инженерам необходимо определить этапы дробления, тип смесителя, характеристики сита, скорость конвейера и компоновку магнитного сепаратора. Доступность для технического обслуживания часто упускается из виду.

На многих кирпичных заводах для перемещения тяжелых ситовых плит используется ручная погрузка, поскольку у них нет мостового крана. Замена молотков дробилки занимает много времени, и текучесть кадров среди механиков высока. Это значительно замедляет фактическую производительность.

Контейнер для выдержки и гомогенизация сырья

Обработка старением стабилизирует пластичность сырья. В правильно оборудованной камере для старения хранится достаточное количество сырья на 72 часа производства. Когда дробильное оборудование останавливается на ремонт, отработанное сырье может поддерживать производство в рабочем состоянии.

Для песчаных и твердых пород в качестве сырья необходимо предусмотреть защиту от просачивания внутри бункеров для выдержки, чтобы избежать неравномерного распределения влаги. Добавление измельчителя грунта после смешивания в процессе выдержки улучшает однородность сырья для экструзии.

Экструзия, резка и установка заготовки кузова

Экструзия, смешивание, резка и укладка — это основные этапы производства заготовок для кирпича . Производительность оборудования варьируется в зависимости от используемого сырья и местных климатических условий.

Один реальный пример: кирпичные заводы в Ланьчжоу переняли технологические параметры из центрального Китая. После экструзии заготовки выглядели хорошо, но скорость сушки была низкой, процент растрескивания высоким, а конечный результат значительно ниже ожидаемого. Различия в сырье создали трудноразрешимую проблему.

Конструкция сушильной камеры и система отвода влаги

Существуют различные комбинации туннельных печей для обжига кирпича с разными конфигурациями зон сушки и обжига. Пластичность сырья, чувствительность к усадке и местный климат определяют, какая конфигурация лучше всего подходит именно вам.

Для сырья, чувствительного к сушке, прямая сушка в печи прямого обжига не рекомендуется. В засушливых регионах, таких как Куйтунь, Синьцзян, низкая влажность воздуха вызывает растрескивание сырого кирпича сразу после резки. Повышение локальной влажности в зоне хранения сырого кирпича и увеличение количества вагонеток в печах могут решить проблему растрескивания. Источниками тепла для сушки являются сушка дымовыми газами, сушка отработанным теплом и комбинированная сушка. Для сырья с высоким содержанием серы нельзя использовать сушку дымовыми газами, так как сернистые загрязнители загрязнят готовый кирпич и увеличат экологические издержки. Комбинированная сушка дымовыми газами и отработанным теплом позволяет экономить топливо и электроэнергию для сырья с низким содержанием серы.

При проектировании систем отвода влаги: чисто централизованная система отвода имеет высокое энергопотребление и низкую эффективность. Оптимизированная схема сочетает децентрализованную и централизованную системы отвода, избыточное давление в качестве основного и отрицательное вспомогательное. Это снижает риск обрушения сырой массы и энергопотребление. Многие вращающиеся туннельные печи имеют плохо спроектированные сушильные секции с чрезвычайно высоким энергопотреблением вентиляторов.

Система выбора типа печи и обжига

Для линии по производству обожженного кирпича доступны различные типы печей: туннельные печи для каменной кладки, комбинированные туннельные печи, вращающиеся туннельные печи и туннельные печи с различной конструкцией дымохода.

Вращающаяся печь имеет загрузочную способность около 300 кирпичей на кубический метр, в то время как туннельная печь может загружать 400–500 кирпичей на кубический метр. Если удастся преодолеть разницу температур в поперечном сечении и дефекты обжига вагонеток, характерные для обычных туннельных печей, туннельные печи обеспечат более высокую производительность и энергоэффективность. Классическим структурным узким местом туннельной печи является то, что кирпичи перемещаются, в то время как корпус печи остается неподвижным. Для решения этой проблемы необходимы новые технические инновации.

Обучение операторов печей и технологиям укладки кирпича.

Многие работники, занимающиеся обжигом, ошибочно полагают, что работа печи ограничивается лишь наблюдением за цветом пламени. Профессиональный оператор печи должен понимать принципы циркуляции воздуха, конструкцию печи, систему отвода тепла, контроль температуры и стратегию укладки кирпича. Недостаток навыков оператора можно исправить с помощью профессионального обучения.

В кирпичной промышленности существует известное правило: укладка кирпича составляет 70% от результатов обжига, в то время как сам процесс обжига составляет лишь 30%. Опытные операторы печей анализируют результаты испытаний сырья и распределение тепла для оптимизации схемы укладки кирпича. Заводским операторам запрещено добавлять уголь в стыки вагонеток и открывать топочные отверстия в зонах высоких температур, что приведет к возгоранию вагонеток. На обжиг вагонеток также влияют теплоизоляция и воздушный баланс в траншее, что является распространенной проблемой для производителей кирпича.

Разгрузочные пути, готовая площадка и планировка завода.

Кирпичный завод с печью шириной 3,7 м, рассчитанной на четыре сушки и три обжига, был оборудован только одним разгрузочным путем, без возможности расширения. Он так и не смог достичь проектной мощности из-за недостаточного количества разгрузочных путей. Количество разгрузочных мест, упаковочных станций и мест для парковки вагонеток в печи необходимо было учитывать на начальном этапе проектирования. Этот недостаток планировки трудно исправить после завершения строительства завода.

Недостаток складских площадей для готовой кирпичной кладки — еще одно распространенное узкое место. Заводы с ограниченными складскими помещениями вынуждены сокращать производство в сезон дождей. Производство пустотелого кирпича в значительной степени зависит от складских площадей, поскольку строительные проекты заказывают пустотелый кирпич для последующей укладки.

Испытание сырья и защита окружающей среды

Предварительное тестирование сырья перед началом строительства имеет важное значение. Сырье с содержанием серы 4–5% создает огромную экологическую нагрузку при отсутствии альтернативных материалов. Высокое содержание кальция вызывает разжижение кирпича; высокое содержание калия и магния приводит к образованию высолов (белого налета) на поверхности кирпича.

Многие заводы дважды перестраивали башни для десульфуризации. Поставщикам оборудования для десульфуризации часто не хватает знаний в области гидродинамики печей. Неправильная конструкция башни приводит к плохому удалению влаги и снижению производительности. Комбинированная горизонтальная и вертикальная системы десульфуризации и пылеудаления работают лучше, чем одна вертикальная башня. Воздухозаборник, расположенный немного выше поверхности печи, позволяет экономить электроэнергию.

Сжигание природного газа — наиболее экологичное решение для кирпичных печей. Владельцам заводов необходимо на этапе планирования оценить возможность переоборудования существующих печей для сжигания природного газа.

Заключение

При проектировании линии по производству обожженного кирпича необходимо рассчитать производительность каждого звена: запас сырья ≥ объему производства за несколько дней; переработка сырья ≥ 1,5 × суточной производительности; камера выдержки ≥ 2–3 × суточной производительности; экструзионное производство ≥ 8–12 часов (одна единица суточной производительности); склад заготовок ≥ 1,5–2 × суточной производительности; запасные пустые вагонетки для обжига ≥ 0,5 × суточной производительности; сушильная камера и секция обжига ≥ 0,75 × суточной производительности; станция разгрузки ≥ 0,3 × суточной производительности; площадка готовой продукции ≥ объему производства за несколько дней.

Реальная мощность и прибыльность вашего кирпичного завода определяются самым слабым звеном во всей системной производственной цепочке.