Кольцевая печь для обжига кирпича

0
432

Печь для обжига кирпича: виды и принцип действия

Процесс изготовления кирпичей из глины предусматривает их обжиг. При этом спекаются все мелкие частицы материала на молекулярном уровне, что приводит к образованию своеобразной керамики. Стоит отметить, что температура обжига кирпича должна составлять не менее 900 градусов, чтобы обеспечить полное испарение влаги из материала и его последующую прокалку.

Учитывая данный параметр и необходимость материалов в больших объемах, для прокалки используют специальные печи. Их основной задачей является производство равномерного нагрева до необходимой температуры и последующего постепенного остывания. При этом материал в них закладывается партиями, но с учетом воздействия на каждую единицу изделия.

Кольцевая печь для обжига кирпичаКольцевая печь для обжига кирпича

Обожженный глиняный кирпич является одним из самых распространенных и древнейших строительных материалов во всем мире

Кольцевая печь для обжига кирпичаКольцевая печь для обжига кирпича

Любительское фото одного из самых древних способов обжигания кирпича, который предполагает специальную установку с последующим закапыванием в песок и разведением огня внутри

Виды печей

За всю историю производства данного материала было придумано различное множество конструкций для обжига. Все они обладали своими специфическими параметрами и имели разные достоинства и недостатки.

В наше время популярностью пользуются туннельные печи для обжига кирпича и их аналоги, работающие по кольцевому принципу.

Кольцевая печь для обжига кирпичаКольцевая печь для обжига кирпича

В прошлом веке печи для изготовления кирпичей практически ничем не отличались от обычных устройств для нагрева или отопления. Но из-за своей непрактичности и малой производительности они были заменены на конвейеры

Устройства туннельного принципа загрузки

Данная печь представляет собой длинную камеру, которая очень напоминает туннель. В ней располагаются нагревательные элементы, выводящие устройство на рабочий режим. При этом стоит отметить, что сама камера разделена на несколько секций, в каждой из которых поддерживается определенная температура.

Перемещение материала внутри печи осуществляется посредством специальных толкателей, которые взаимодействуют с тележками, помещенными на рельсы внутри установки. При этом весь процесс производства может быть полностью автоматизирован, что делает его экономней. Именно поэтому данный тип устройств очень востребован и пользуется большим спросом.

Кольцевая печь для обжига кирпичаКольцевая печь для обжига кирпича

Внешний вид печи туннельного типа с камерами загрузки и выгрузки по окончании рабочего цикла и с поднятыми дверцами

Принцип изготовления кирпичей в туннельных печах выглядит следующим образом:

  • На поддон первой тележки устанавливают сырые кирпичи в несколько рядов. При этом высота загрузки не должна превышать 1 м, чтобы изделия не деформировались в процессе прокаливания.
  • Далее при помощи автоматики и толкателей, тележка въезжает в туннель, где сначала попадает в первую камеру.

Кольцевая печь для обжига кирпичаКольцевая печь для обжига кирпича

Принцип размещения сырых изделий на вагонетке для равномерного прокаливания и предотвращения возникновения деформации и разрушения материала

  • Стандартная технология обжига кирпича предполагает предварительное подсушивание, в результате которого происходит наибольшее извлечение влаги из изделий, но только при постепенном нагреве. Если бы печь сразу набрала высокую температуру, то материал бы просто порвало под воздействием резкого испарения.
  • По истечению определенного времени, которое для каждого вида кирпичей и даже для некоторых партий разное, автоматика перемещает прогретый материал в зону с температурой 900-950 градусов. При этом его место, а камере подогрева сразу занимает новая партия.

Кольцевая печь для обжига кирпичаКольцевая печь для обжига кирпича

Туннельные печи изготавливают производственные объемы продукции за небольшой отрезок времени

  • При такой температуре мелкие частицы полностью спекаются друг с другом, а межкристаллическая влага полностью удаляется. В результате этого процесса получается материал по своим характеристикам и внешнему виду похожий на керамику, учитывая то, что она изготавливается точно таким же способом.
  • После того, как обжиг кирпича в туннельной печи произведен, ему необходимо обеспечить равномерное остывание. Для этого автоматика перемещает материал в последнюю камеру, где температура намного ниже, что приводит к охлаждению.
  • На финишном этапе, готовая продукция выезжает из туннеля при помощи толкателей. Однако кирпичи должны окончательно остыть, не испытывая на себе механического воздействия и резких перепадов. Именно поэтому их не трогают до тех пор, пока не будет готова новая партия.

Стоит отметить, что туннельная печь, представляет собой настоящий конвейер, оснащенный сложной автоматикой и дорогостоящим оборудованием. Однако в масштабах производства она просто незаменима и позволяет выдавать большие объемы за короткое время. При этом не нужно привлекать множество рабочих, поскольку весь процесс практически полностью автоматизирован. (см. также статью Огнеупорный шамотный кирпич – все о нем )

Совет!
Данные виды печей довольно энергоемкие, но выйдя на рабочий режим, они полностью оправдывают все расходы, связанные с эксплуатацией.
Именно поэтому мастера предпочитают не останавливать установку, а работать с максимальной эффективностью в три смены.

Кольцевая печь для обжига кирпичаКольцевая печь для обжига кирпича

За всем процессом, при использовании устройств данного типа и современной автоматики, может следить всего один человек, что значительно облегчает работу и сокращает расходы

Кольцевые устройства

Принцип работы данного устройства основан на теплообмене и передвижении воздушных масс. Дело в том, что кольцевые печи для обжига кирпича представляют собой целый ряд секций (от 14 до 36), которые размещены рядом друг с другом, образуя кольцо.

Каждая секция оснащена своей топкой, но имеет общую систему вентиляции. Таким образом, изделие проходит все стадии прокаливания, находясь в одном сегменте. Его предварительный нагрев и остывание обеспечивают соседние секции, которые отделяются друг от друга только толстыми листами бумаги, при сгорании которой, происходит температурный обмен.

Кольцевая печь для обжига кирпичаКольцевая печь для обжига кирпича

Кольцевая производственная печь конвейерного типа также не требует большого количества обслуживающего персонала, но фактически она является туннельным устройством, которое изготовили в виде кольца

Принцип действия печей подобного типа довольно прост и заключается он в том, что изделия пройдут полный цикл обжига в одной секции. Нагреваясь за счет соседней камеры, закаливаясь от собственного топлива и остывая, пользуясь температурой последующей секции. Это позволяет значительно сэкономить и превратить работу в конвейер. (см. также статью Кирпич для облицовки печей и каминов – общие требования и обзор производителей )

Кольцевая печь для обжига кирпичаКольцевая печь для обжига кирпича

Принцип размещения зон в кольцевых печах

Стоит отметить, что производить строительный кирпич в таких конструкциях без потерь в качестве нельзя. Данные печи не могут обеспечить строгого контроля над температурным режимом, а первые модели этих устройств вообще не имели измерительных приборов. Также для произведения работы необходимо определенное количество рабочего персонала, а работать нужно будет в три или четыре смены.

Совет!
Данный тип печи слишком велик для частного использования и технически устарел для современного производства.
Именно поэтому не стоит ориентироваться на подобный метод обжига, а искать более простые и доступные способы.

Кольцевая печь для обжига кирпичаКольцевая печь для обжига кирпича

Нарушение технического процесса ведет к деформации изделий

Стоит ли производить кирпичи в домашних условиях?

Рассмотрев способы закалки, которые предлагает туннельная и кольцевая печь, можно прийти к выводу, что весь процесс обжига является настолько сложным и длительным, что заниматься им самостоятельно довольно проблематично, а создавать для этого собственную печь просто глупо .

Отчасти такое утверждение верно и имеет под собой серьезное основание:

  • Дело в том, что в наше время нет дефицита на такой строительный материал, как кирпич.
  • Для произведения монтажных работ можно использовать изделия, которые уже были в употреблении, что превращает производство для собственных нужд в настоящее расточительство.
  • Количество брака при изготовлении своими руками будет намного выше, а перекаленный материал для вторичного использования не годится. Это также вызовет дополнительные расходы.

Кольцевая печь для обжига кирпичаКольцевая печь для обжига кирпича

Собственным производством кирпичей в Индии занимается целая каста, в который секреты изготовления передаются от отца к сыну

  • Однако некоторые умельцы считают, что изготовление кирпича собственноручно придает особый шарм будущей постройке и позволит получить материал с особыми свойствами и характеристиками.

Первое что следует знать о технологии изготовления каленых кирпичей в домашних условиях это то, что каждая отдельная партия требует специального подхода. Также стоит помнить и об объемах производства, которые в данных условиях значительно снижены. Именно поэтому многие предпочитают безобжиговый кирпич, чем экспериментировать с изготовлением печи. (Читайте также статью Гиперпрессованный кирпич: его преимущества, недостатки и как его сделать своими силами )

При этом для изготовления небольших партий можно использовать муфельные устройства с электрическим нагревом. Также подходят и типовые печи, использующие дрова или уголь, но выход с них весьма мал.

Совет!
Принимая решение о самостоятельном изготовлении кирпичей и их обжиге необходимо детально изучить все положительные и отрицательные аспекты этого процесса и сделать соответствующие выводы.
В противном случае можно получить некачественную продукцию, которая по своей себестоимости будет намного больше, чем заводской кирпич.

Кольцевая печь для обжига кирпичаКольцевая печь для обжига кирпича

В Афганистане кирпичи просто закапывают в землю с созданием небольших пустот между ними, где и разжигают огонь, который поддерживают на протяжении 20 дней

При выборе, создании или использовании печей для обжига возникают различные сложности, которые способна решить конкретная термическая установка, но при этом могут возникать другие проблемы.

  • Самой большой сложностью при изготовлении кирпичей является процесс экономии на топливе. Дело в том, что цена материалов для розжига довольно высока, а при учете того, что технология производства требует соблюдения нескольких режимов и высоких температур, то расход будет довольно высоким. Именно поэтому стараются использовать нагрев одного цикла для других партий.
  • Второй сложностью при подборе печи является ее производительность. Даже качественное и эффективное устройство, производящее 10 — 30 единиц материала в день, можно считать совершенно не продуктивным и не выгодным. Это также стало основной причиной для организации цикличного процесса производства.

Кольцевая печь для обжига кирпичаКольцевая печь для обжига кирпича

Низкая производительность муфельных печей не позволяет использовать их для изготовления кирпича в промышленных масштабах

  • По мнению некоторых экспертов технически проще производить двойной силикатный кирпич М 150 чем заниматься обжигом глиняных изделий или керамики предназначенных для изготовления строительных материалов.
  • Контроль температуры нагрева также можно отнести к сложностям производства. Дело в том, что качественные приборы для его осуществления имеют высокую цену и нуждаются в периодическом обслуживании и проверке. При этом для достижения хорошего результата нужны точные измерения с минимальной погрешностью.

Кольцевая печь для обжига кирпичаКольцевая печь для обжига кирпича

При самостоятельном изготовлении риск возникновения брака значительно выше

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме, которая позволит узнать подробнее о печах для обжига кирпича. На ее основании можно сделать вывод, что самостоятельное изготовление подобной продукции требует разработки конкретного технического проекта для определенного типа материалов.

Также нужно использовать такие типы устройств, для обжига, которые бы были довольно экономны, эффективны и могли производить определенное количество продукции за один цикл. Именно поэтому специалисты считают, что проще заказать готовый материал, чем заниматься его изготовлением для собственных нужд.

Печи для обжига

В керамической промышленности применяют кольцевые и туннельные печи .
Кольцевая печь непрерывного действия имеет обжигательный канал в форме вытянутого кольца (рис. 11). Обжигаемые изделия в канале неподвижны, а зона обжига непрерывно перемешается относительно материала. Теплоноситель из зоны обжига переходит по обжигательному каналу в зону подогрева, где используется для нагревания сырца и испарения из него влаги. Топливо (твердое, жидкое или газообразное) подается через топливные трубочки, расположенные в своде печи на расстоянии около 1 м одна от другой.
Весь канал условно разделен на 12—36 камер, имеющих в стене рабочие окна для загрузки и выгрузки изделий. Теплота, отдаваемая обожженными изделиями при остывании, поступает в зону обжига. К недостаткам кольцевых печей можно отнести неравномерность обжига изделий по сечению канала, отсутствие полной механизации, большие затраты ручного труда, трудные условия работы.
В кольцевую печь сырец поступает с влажностью не более 5%. При работе 20-камерной печи продолжительность обжига кирпича по зонам: подготовки — 15—17 ч, обжига — 12—16 ч, закала —6—10 ч, остывания — 12—20 ч. П. А. Дуванов и его последователи, меняя режим обжига и тип садки, добились сокращения общего цикла обжига кирпича (рис. 12), что повысило производительность печей до 3000 шт. и более на 1 м 3 объема печи и снизило расход условного топлива на обжиг 1000 шт. кирпича до 90—120 кг.

Кольцевая печь для обжига кирпича
Рис. 11. Схема работы (а) и разрез (б) кольцевой печи 1— дымовые очелки; 2 — дымовой конус; 3 — дымовой канал; 4 — ходок; 5 — рассыпной строй; 6 — клапан рассыпного строя; 7 — штанга; 8 — топливные трубы

Кольцевая печь для обжига кирпича
Рис. 12. Режим обжига в кольцевых печах 1 — обыкновенного кирпича (по П. А; Дуванову); 2— пористо-дырчатого кирпича; 3 — семищелевых камней; 4 — сырца повышенной влажности

Кольцевая печь для обжига кирпича
Рис. 13. Основные элементы садки кирпича 1 — ножки; 2 — подовые каналы; 3 — перекрытия ножек; 4 — «елки»; 5 — колосниковая решетка

Садка сырца в печном канале должна быть устойчивой, соответствовать виду обжигаемых изделий, обеспечивать равномерное распределение огня по сечению канала и удобство загрузки и выгрузки. В настоящее время садка кирпича-сырца в кольцевую печь механизирована: с помощью электропогрузчика 4004 пакет, сформированный вручную из 103—232 шт. высушенного кирпича, направляется в камеру печи. Плотность садки 180—250 шт/м 2. Используются автоматы-укладчики ВСКО-25М1, ВСКО-28-02 и ВСКО-28М для съема кирпича с полочных вагонеток камерных сушилок и укладки их в пакеты по заданной схеме садки (украинской, «в елку», прямой, стыковой и др.) на поддоны или ленточный конвейер с последующей подачей пакетом кирпича в кольцевую печь со съемным перекрытием. Основные элементы садки кирпича: ножки, перекрытия ножек, колосниковая решетка и. основная садка— елки (рис. 13). Используют также садки бесколосниковых систем Г. А. Гончаренко, С. В. Баскакова, А. А. Немцова, В. В. Минкина с низкими ножками в два кирпича, плотностью 210—215 шт/м 3. Они удобны при мелком, нешлакующемся топливе и повышенной влажности кирпича-сырца.
Перспективна реконструкция кольцевых печей с устройством съемного плоского перекрытия, выполненного из высокотемпературных легковесных материалов на основе каолинового волокна или из фосфатных изделий на металлическом каркасе и др. Транспортировка перекрытий, загрузка и выгрузка пакетов изделий выполняются передвижными кранами, установленными над печью.

Кольцевые печи обжига керамического кирпича

Кольцевые напольные печи используются для производства керамического кирпича на производстве наравне с туннельными печами. Эти печи пришли на смену печам конструкции Гофмана и являются, по сути, их потомками.

Кольцевая печи состоит из четного количества камер, в которые с помощью цехового крана производится загрузка сырца и выгрузка готовых изделий. Количество камер печи обычно составляет от 14 до 22. Размеры камеры определяется величиной пакета сырца. Камеры следуют друг за другом в два ряда по ширине, между камерами печи располагается канал для удаления продуктов сгорания. Торцевые камеры (по две с каждого торца печи) соединяются обводными каналами. Печи работают на одном или двух огнях, то есть количество зон обжига в кольцевой печи составляет одну или две.

Футеровка печи выполняется из шамотных огнеупоров. В конструкции печи МАКИБА ТЕХНОЛОДЖИ предусматривается выполнение наружнего металлического кожуха из листовой и профилированной стали для исключения фильтрации дымовых газов через футеровку. Верх печи перекрывается съемными крышками, футерованными керамоволокнистыми модульными блоками.

Отопление печи осуществляется с помощью скоростных импульсных горелок, устанавливаемых в два ряда по высоте печи в боковых стенах. Горелки оснащены электродами розжига и контроля факела, необходимой запорно-регулирующей арматурой. Специальные алгоритмы (например, режим качающегося пламени) управления тепловой мощностью печи позволяют производить качественный обжиг, за счет обеспечения высокой равномерности теплового поля.

Удаление дымовых газов осуществляется через очелки первой камеры «на огне» и клапанов конусного типа в общий печной дымовой канал. Возможна дальнейшая утилизация тепла дымовых газов.

Кольцевая печь с теплотехнической точки зрения является весьма оригинальным агрегатом. Это связано с тем, что его нельзя прямо отнести ни к агрегатам непрерывного действия, поскольку процесс обжига в отдельно взятой камере идет во времени, ни к агрегатам периодического действия, так как процесс обжига в целом идет непрерывно (через заданный промежуток времени к огню дополнительно устанавливается и снимается одна камера).

Кольцевая печь для обжига кирпича

Кольцевая печь для обжига кирпича

Пример установки системы отопления и автоматического управления тепловым режимом обжига

«Макиба Технолоджи»
2011 — 2017 © Все права защищены

Источники: http://klademkirpich.ru/operacii/proizvodstvo/57-pech-dlya-obzhiga-kirpicha, http://www.stroitelstvo-new.ru/keramika/obzhig-pechi.shtml, http://makiba.ru/produkciya/kolcevye-pechi-obzhiga-keramicheskogo-kirpicha/

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here