ระบบรถเตาเผาแบบอุโมงค์ประหยัดพลังงานในอุตสาหกรรมดินเหนียวหนัก

ในอุตสาหกรรมอิฐดิน การพัฒนาระบบรถเตาใต้ดิน เป็นประเด็นสําคัญสําหรับผู้ผลิตอิฐดินและตะเบียนหลังคาบทความนี้นําเสนอบางมุมมองเกี่ยวกับเรื่องนี้จาก Burton-Werke, ผู้จัดจําหน่ายระบบรถเตาหล่อสําหรับโรงงานอิฐและผนังหลังคาส่วนใหญ่ในเยอรมัน

จากมุมมองของการพัฒนาเทคโนโลยีเตาอบโดยรวม แนวโน้มคือไปยัง อุปกรณ์เผาอัตโนมัติเพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นของผลิตภัณฑ์ดินด้วยการเตรียมวัตถุดิบที่แม่นยํากว่า และร่างสีเขียวที่เรียบร้อยกว่าการพิจารณานี้รวมถึงเตาอบม้วน, เตาอบ Monker, เทคโนโลยีความถี่สูง เป็นต้น

อย่างไรก็ตาม ขณะเดียวกันกับการพัฒนาเหล่านี้ เตาเผาอุโมงค์แบบดั้งเดิม แน่นอนว่าจะยังคงมีตําแหน่งของมัน และมันได้วิวัฒนาการในหลายด้าน ไม่เพียงแต่ในแง่ของส่วนประกอบการเผา

ก่อนที่จะตัดสินใจเกี่ยวกับเทคโนโลยีการเผาไหม้เฉพาะเจาะจง การวิเคราะห์ค่าใช้จ่ายและประโยชน์มักจะดําเนินการ โดยการพิจารณาผลิตภัณฑ์และวัตถุดิบที่จําเป็นที่จะใช้

สําหรับการพัฒนารถเตาหล่อเหมือง, ด้านต่อไปนี้สมควรได้รับความสนใจพิเศษ

ซึ่งไม่เพียงแต่เกี่ยวข้องกับการคํานวณทางเทคนิคและเศรษฐกิจ แต่ยังเกี่ยวข้องกับความคาดหวังของผู้ใช้ด้วยแต่เพื่อสร้างคําตอบให้กับผู้ใช้ ที่ตอบสนองความต้องการของพวกเขา, สอดคล้องกับข้อพิจารณาของพวกเขาเอง และตอบสนองความต้องการสุดท้ายของพวกเขา

อย่างไรก็ตาม, ไม่ว่าจะเป็นสิ่งที่กล่าวมาข้างต้น, เกณฑ์ทั่วไปต่อไปนี้สําหรับการเลือกระบบเตาอบอุโมงค์ถูกใช้โดยทั่วไป, โดยหลักแล้วเพราะเหตุผลเกี่ยวกับค่าใช้จ่าย.

• รายละเอียดของรายละเอียด

• การบริโภคพลังงาน

• ความพยายามในการบํารุงรักษาและทําความสะอาด

• ซ่อมแซม

เมื่อวิเคราะห์ปัจจัยการบริโภค มันง่ายที่จะเห็นว่าการบริโภคพลังงานของรถเตาหล่อเป็นปัจจัยสําคัญแต่ไกลจากการเป็นหลักการเดียวสําหรับการตัดสินใจเกี่ยวกับระบบรถเตาหล่อเฉพาะ. รถเตาอบเป็นองค์ประกอบโครงสร้างของระบบเตาอบทั้งหมด และได้รับภาระที่สําคัญ หากองค์ประกอบโครงสร้างนี้ถูกพิจารณาเป็นระบบอิสระหน้าที่ที่เกี่ยวข้องต้องพิจารณาก่อน.

• คุณภาพสินค้าที่ดี

• การบริโภคพลังงานขั้นต่ําเนื่องจากน้ําหนักที่ลดลงและการกันความร้อน (การเก็บความร้อนและการถ่ายทอดความร้อน)

• ความต้านทานทางเคมีต่อบรรยากาศและสื่อพลังงานของเตาหล่อในสภาพเผา

• ความมั่นคงทางอุณหภูมิ (ภายใต้การกระแทกทางอุณหภูมิและการตกของอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว)

• ความแข็งแรงทางกล (ได้รับอิทธิพลจากปัจจัยมนุษย์)

• ความมั่นคงของมิติ (ความสามารถในการแลกเปลี่ยนขององค์ประกอบที่ทนไฟ, ที่ได้รับผลกระทบจากการขยายกลับ)

• ความง่ายในการบํารุงรักษาและซ่อมแซม (การเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สวม)

• ค่าลงทุนและค่าบํารุงรักษาที่ต่ํา (ระยะเวลาบํารุงรักษาที่สั้น)

• อายุการใช้งานยาว

จากตารางนี้มันชัดเจนว่าความสมบูรณ์แบบไม่สามารถบรรลุได้ แต่มันง่ายที่จะให้ความสําเร็จสูงสุดของหน้าที่เป้าหมายของรถเตาอบโดยการละเลยหน้าที่รองถ้าน้ําหนักรถลดลงอย่างมาก, ความมั่นคงทางกลของระบบจะลดลงอย่างไม่เลี่ยง ซึ่งแน่นอนว่าสามารถปรับปรุงได้ด้วยการใช้วัสดุที่มีคุณภาพสูงขึ้น แต่นี่เพิ่มต้นทุนการลบและความเสี่ยงในการบํารุงรักษา

ถึงแม้ว่าข้อเท็จจริงที่กล่าวมาข้างต้นจะไม่ใหม่ในพื้นฐาน แต่มันควรถูกนําไปพิจารณาอย่างมั่นคง เมื่อตัดสินใจเกี่ยวกับเรื่องนี้ เพราะเมื่อปัจจัยความสําคัญ "การประหยัดพลังงาน"ไม่ควรมองข้ามฟังก์ชันสําคัญอื่นๆ.

รูปที่ 1 บล็อค U มุมสองชั้น, คอลัมน์ขุมและวิธีการกันความร้อนที่หลากหลายที่มีคอลัมน์และแผ่นป้องกัน (สําหรับการเผาข้าง, ตัวอย่างเช่น, การเผาแผ่นเพดานหลังคาชั้นเดียว), แผ่นป้องกันบาง

ในปัจจุบันมีวัสดุที่ใช้ในระบบรถเตาหล่อถึง 15 ชิ้นวัสดุเส้นใยต่าง ๆและเซรามิคที่มีประสิทธิภาพสูงจากมูลลิตและซิลิคอนคาร์ไบด์ผู้ใช้มักได้รับคําตอบที่สมบูรณ์แบบจากแหล่งเดียวในระยะการออกแบบ การผสมผสานของวัสดุต่าง ๆ มีบทบาทสําคัญมาก

ในการออกแบบรถเตาอบอุโมงค์ มีเป้าหมายพื้นฐานสามประการ คือ ขอบเขตรถ, ผนังรถ และโครงสร้างรองรับหรือเฟอร์นิเจอร์เตาอบสําหรับวางอิฐ

ตัวอย่างเช่น สําหรับรถเตาอบขนาด 7 * 6 เมตร พื้นที่รอบเป็น 10% พื้นที่โครงสร้างรองรับเป็น 5% และพื้นที่บรรจุเป็น 85% นี้เป็นเรื่องปกติสําหรับการออกแบบรถเตาอบที่ทันสมัย

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการเผาอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะการเลือกวัสดุ ส่วนประกอบของแต่ละส่วนข้างต้นมีการเปลี่ยนแปลงวัสดุที่พิสูจน์ว่าประสบความสําเร็จในวงการเซรามิกดี ๆ ก็ถูกนําไปใช้ในอุตสาหกรรมอิฐดินอีกด้วย (ตามที่แสดงในรูป 1).

ขอบเขตของรถบรรทุกเตาอบอุโมงค์มีหน้าที่หลัก ๆ ดังนี้:

• การปิด Labyrinth (ขึ้นอยู่กับความมั่นคงของมิติ!)

• การป้องกันเครื่องจักรกลของชั้นรถ

• การป้องกันชาสีรถจากผลกระทบจากอุณหภูมิ

สําหรับวัตถุประสงค์นี้ต้องการคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

• ความมั่นคงของมิติ

• ความแข็งแรงในสภาพเย็นและร้อน

• ความต้านทานต่อการกระแทกทางความร้อนหรือการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

จากมุมมองทางเทคนิค ค้อนคอนกรีตที่ทนไฟเบา ๆ ต้องการที่จะบรรลุหน้าที่เหล่านี้บล็อคขนาดใหญ่ที่ผลักออกจาก cordierite และบล็อคขนาดใหญ่ที่ผลักแห้งด้วย cordierite. บล็อคขนาดใหญ่ที่กดแห้งสําหรับกรอบรถเตาอบถูกหารือในรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง

กล่องประเภทนี้มีข้อดีสําคัญหลายอย่าง เช่น ความมั่นคงในมิติสูง ทําให้ไม่จําเป็นต้องแปรรูปกล่องเป็นครั้งที่สองภายใต้วัตถุดิบและเทคโนโลยีการผลิตปัจจุบัน, การประกอบแร่ที่กําหนดได้ง่ายขึ้น

ในเตาอบที่ทันสมัย วงจรการผลักดันของรถเตาอบจะสั้นลงเรื่อยๆ ทําให้ความทนทานต่อการกระแทกทางความร้อนของวัสดุมีความสําคัญมากขึ้นวัสดุที่พัฒนาใหม่, ตอบสนองความต้องการเหล่านี้อย่างเต็มที่

ผลการทดสอบสําหรับวัสดุนี้คือดังนี้:

เป็นที่ชัดเจนว่าวัสดุนี้มีความหนาแน่นสูงกว่าบล็อคไฟเบาแบบดั้งเดิมแต่เมื่อเปรียบเทียบมันสามารถใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่และบล็อกที่ผูกเข้ากันบางกว่าที่มีความทนทานต่อการกระแทกทางความร้อนถึงแม้ว่าน้ําหนักของรอบรถเตาอบที่ทําจากวัสดุ Burcclight จะแตกต่างกันอย่างสําคัญจากที่ใช้วัสดุไฟเบาความทนทานต่อแรงกระแทกทางความร้อนและการประกอบง่ายขึ้นมาก.

แม้แต่ในโรงงานอิฐที่ทันสมัยและอัตโนมัติเต็มๆ รอบล้อมของรถเตาหล่อถูกเผชิญกับความเครียดทางอุณหภูมิและกลไกสูง นอกจากต้องการความทนทานของวัสดุมันสําคัญยิ่งกว่านั้น เมื่อส่วนหนึ่งของเขตล้อมถูกทําลาย, สามารถเปลี่ยนได้อย่างรวดเร็ว เพราะเหตุนี้บล็อกรอบไม่ได้ผูกหรือปูน,ด้วยการเชื่อมต่อเพียงแค่ผ่านการล็อคผ่าตัดทางเครื่องจักรกล.

โดยธรรมชาตินี้ต้องการความแม่นยําขนาดของบล็อก โดยปกติเพียงการกดแห้งสามารถผลิตบล็อกที่มั่นคงในมิติความแม่นยําของมิติสามารถบรรลุได้เพียงแค่ผ่านการประมวลผลระดับสอง.

ฟังก์ชันของรถปักเตาอุโมงค์ที่ทันสมัยคือการกันความร้อน ขณะที่ภาระมักถูกรับรองโดยชัสซี่โลหะของรถน้ําหนักเบาเกือบเฉพาะวัสดุที่กันความร้อนสูง สิ่งแรกที่ต้องกล่าวถึงในที่นี้คือเส้นใยเซรามิก ซึ่งตอนนี้มีอยู่ในประเภทที่พร้อมใช้สายใยเหล่านี้สามารถถูกแทนที่ด้วยคอนกรีตเบาหรือวัสดุประกอบต่างๆ, เช่นซิลิกา, กรอกเบา, พิมซิส, ฯลฯตัวอย่างเช่น แผ่นบางกันแรงกระแทกทางความร้อนแม้ว่าวิธีนี้จะเพิ่มน้ําหนักของรถเตาอบเล็กน้อย แต่วิธีนี้ป้องกันการกัดกร่อนของวัสดุกันไฟ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเตาอบด้านชั้นผิวแข็งจําเป็นสําหรับการทําความสะอาดชั้นรถอย่างมีประสิทธิภาพซึ่งอาจเป็นปัจจัยสําคัญที่ทําให้เกิดการเสื่อมสภาพหนัก ฝุ่น ทราย และอุบัติเหตุในปัจจุบันมันเป็นไปได้แล้วที่จะผลิตแผ่นป้องกันเช่นนี้ที่มีความหนา 10 ซมและขนาด 500 * 600 มม.

ในขณะที่ระดับของอัตโนมัติในโรงงานอิฐที่ทันสมัยเพิ่มขึ้นและจํานวนผู้ประกอบการลดลง ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับแผ่นป้องกันเตาอบอุโมงค์ลดลงในความเป็นจริงเรามักจะเห็นว่าชั้นปิดที่ใช้ในหลายกรณีในภายหลังได้รับการเสริมและวางบนคอลัมน์รถเตาอบเพื่ออํานวยความสะดวกในการบรรทุกและปลดนี่ก็เป็นตัวอย่างตัวอย่างของความแตกต่างที่สําคัญระหว่างการประหยัดพลังงานและการบํารุงรักษา ตามความต้องการในการผลิต

การเปรียบเทียบคุณสมบัติของวัสดุแผ่นปิดรถยนต์ที่แตกต่างกัน

ตัวอย่างอีกอย่างคือการวางเครื่องป้องกันด้านหน้าและด้านหลังบนชัสซี่รถเตาอบ. การป้องกันดังกล่าวไม่จําเป็นเมื่อวงจรผลักดัน 10 ชั่วโมงหรือน้อยกว่ารถเตาอบต้องอยู่ในเตาอบอุโมงค์ (eการป้องกันนี้มีข้อดีคือการรักษาพื้นที่ของรถเย็นขึ้น การใช้วิธีนี้เป็นการตัดสินใจของผู้ใช้ในที่สุด

หน้าที่ของโครงสร้างคอลัมน์คือการรับรองทุกภาระจากผลิตภัณฑ์และเฟอร์นิเจอร์เตาอบระหว่างการเผาและโอนแรงไปยังชัสซี่โลหะของรถเตาอบนี้ต้องการค่าความแข็งแรงที่หนาวและร้อนที่ค่อนข้างสูง, รวมถึงความแข็งแรงในการบิดและบิด, และพฤติกรรมการปรับปรุงบางที่อุณหภูมิการทํางาน นอกจากนี้น้ําหนักขององค์ประกอบที่ทนไฟส่วนมากของส่วนประกอบของรถเตาอบถูกเผชิญกับความเครียดมากที่สุดแน่นอนว่าโครงสร้างเสาต้องถูกออกแบบอย่างเข้มงวดตามภาระการเผาและอุณหภูมิการเผาการวิเคราะห์ของโครงการระบบรถเตาอบล่าสุดแสดงให้เห็นถึงการหันห่างจากระบบไฟแรงแบบดั้งเดิมมากขึ้น, นั่นก็คือ ระบบที่ประกอบด้วยหลอดระบายน้ําพิเศษ, การสนับสนุนด้านข้ามสูง, คอลัมน์พิเศษที่มีแผ่น perforated (เรียกว่า Bensen)และเฟอร์นิเจอร์เตาอบวางบนแผ่นที่มีรูปร่างพิเศษที่สนับสนุนโดยคอลัมน์แกนในความเป็นจริงในการผลิตอิฐถนนที่เผาแล้ว มีระบบที่บางและละเอียดมากขึ้นถูกนํามาใช้โดยใช้เสาขัดที่สามารถวางอิฐหรือแผ่นสล็อตขนาดใหญ่ หรือโครงสร้างขั้วได้รูปที่ 2 แสดงตัวอย่างของระบบดังกล่าว

ภาพ 2

ระบบที่ปรับปรุงดังกล่าวไม่ใช้วัสดุดินที่ทนไฟแบบดั้งเดิมอีกต่อไป เพราะเหตุผลนี้ดินถูกบดเป็นขนาดเมล็ด 0.2 มิลลิเมตรผสมผสมผสมผสมผสานและวัสดุดังกล่าวยังคงถูกใช้อยู่ เช่นเดียวกับเทคโนโลยีการผลิตขององค์ประกอบที่มีความแข็งแกร่งสูงที่มีความต้องการพิเศษวัสดุที่มีประสิทธิภาพสูงถูกนํามาใช้อย่างต่อเนื่อง: วัสดุที่ใช้ซิลิคอนคาร์บิดที่เชื่อมโยงกับมูลลิตไนไทริด, ซิลิคอนคาร์บิดที่กระจายใหม่ และซิลิคอนคาร์บิดที่กระจายผ่านซิลิคอน วัสดุเหล่านี้มีความแข็งแรงสูงมากทําให้ความหนาขององค์ประกอบเซรามิกลดลงอย่างมาก และด้วยเหตุนี้ลดน้ําหนักขององค์ประกอบที่ทนไฟลงอย่างชัดเจนด้วยความช่วยเหลือของเตาเผาข้างที่พัฒนาขึ้น โดยใช้เครื่องเผาความเร็วสูง ความสูงการตั้งค่าสามารถลดลงอย่างต่อเนื่องและโครงสร้างที่รองรับ (เฟอร์นิเจอร์เตาอบ) จะถูกพัฒนาต่อไปเนื่องจากน้ําหนักที่ลดลงขององค์ประกอบที่ทนไฟ สามารถบรรลุความมั่นคงทางเครื่องกลที่เหมาะสมต่อการขยับและการสั่นสะเทือนหรือการเชื่อมต่อที่ใช้พับแบบฉลาด เช่น สายล็อค, หมวก, ไม้, และข้อจํากัดความอดทนของส่วนประกอบที่เข้มงวด

ซึ่งทําให้ผู้ผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีความแข็งแกร่งต้องการเทคโนโลยีการผลิตที่สูงขึ้นที่แสดงถึงความทันสมัยของเทคนิคสถานการณ์ที่จําเป็นในการตอบสนองความต้องการด้านบนคือการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีมิติแม่นยํา โดยใช้วัสดุแพร่ที่มีคุณภาพสูงเช่น เครื่องพิมพ์ไฮดรอลิกที่สามารถเขียนโปรแกรมได้ มีแบบพิมพ์หลายระยะ; และการควบคุมที่แม่นยําของห้องแห้งและเตาอบ

ในบางกรณี เมื่อออกแบบรถเตาอบที่มีการผสมผสานของวัสดุต่าง ๆ ที่กล่าวไว้ข้างต้น ควรใส่ใจความแตกต่างอย่างมากในคุณสมบัติทางกายภาพที่มีความสําคัญต่อการทํางานอย่างต่อเนื่องและการทํางานที่ไม่มีปัญหาของระบบรถยนต์เตาอบอุโมงค์เพราะฉะนั้นในขณะที่การออกแบบรถเตาอบก่อนหน้านี้เป็นหลักการบนค่าจํานวน, วันนี้คํานวณของพลังงาน,และความสามารถทางความร้อนในระหว่างการผลิตของส่วนประกอบแต่ละส่วนมีบทบาทที่สําคัญมากขึ้นรูปที่ 3 แสดงถึงการออกแบบภาระที่ดีที่สุดที่บรรลุได้ผ่านการคํานวณโครงสร้างและความร้อน

รูป 3

นี่แสดงถึงความสําคัญของคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุในการออกแบบรถเตาอบการวิเคราะห์สัดส่วนการขยายความร้อนแสดงให้เห็นว่าค่าแตกต่างกันมากในบางกรณีถ้ามันถูกมองข้าม มันจะนําไปสู่ผลลัพธ์ที่เสียหายต่อระบบรถเตาอบ

ระบบรถเตาอบอุโมงค์มักจะเชื่อมโยงกับผู้ใช้และผลิตภัณฑ์ รู้จักปริมาตรการกระบวนการในอนาคตของโรงงาน เช่น อุณหภูมิการเผา, จักรยานเผา, และบรรยากาศเตาอบและการพิจารณาเงื่อนไขการผลิตที่แตกต่างกันในระยะการออกแบบการเลือกใช้งานที่เหมาะสมเพื่อขยายอายุการใช้งานของระบบ

ดร.วอลเคอร์ เฮสเซ่ เป็นรองผู้อํานวยการทางเทคนิคของ Burton-Werke, Melle/Buer