Устройство и принцип работы туннельных печей (часть 2)

Для обжига кирпича в последние годы больше всего распространены туннельные печи, технические характеристики которых приведены в табл. 16.

Малогабаритная туннельная печь производительностью 8 млн. шт. кирпича в год (рис. 101) построена на реконструируемых и новых кирпичных предприятиях малой мощности. Характерными ее особенностями являются простота конструктивных решений и малая металлоемкость при сравнительно небольшой стоимости. Это печи с увальными стенами, отапливаемые в большинстве случаев твердым топливом и устанавливаемые без здания, под шатром. Однако принцип их работы, конструкция и условия труда являются далеко не оптимальными.

В варианте печи с газовым отоплением в зоне обжига предусмотрено 14 горелок (по 7 е каждой стороны), в варианте с отоплением жидким топливом — 12 форсунок. Для подачи воздуха к горелкам устанавливают специальный вентилятор, который нагнетает примерно 50% воздуха, необходимого для горения. Печи на твердом топливе имеют ту же конструкцию зон подготовки и охлаждения, а в зоне обжига свод печного канала нашести позициях (позиции 8–13) выложен в виде отдельных арок. В щелях между ними установлены топливные трубочки 23 (в 18 рядов по три трубочки в ряд) для засыпки топлива.

С разгрузочного конца печи вентилятором 24 нагнетают холодный воздух для охлаждения обожженного кирпича. Часть воздуха, нагретого до 500—600° и необходимого для процесса горения топлива, поступает в зону обжига. Другая часть воздуха, нагретого до температуры 150–200°, отбирается через боковые отборные окна, расположенные в зоне охлаждения печи на позициях 18–19. Отборные окна соединены с боковыми продольными каналами 22, проходящими в теле печи через зону обжига. В зоне подготовки боковые каналы соединены поперечным каналом; через него отсасывают горячий воздух. Далее вентилятором 25 горячий воздух нагнетают через свод печи з зону подготовки на позиции 6–7.

Дымовые газы из зоны обжига кирпича м-150 и горячий воздух из зоны охлаждения, проходя через зону подготовки, нагревают сырец до •температуры 800°. При этом они охлаждаются до 100—120° и отбираются через боковые окна в стояки на позицию 1 печи. Газы отсасывают вентилятором 26. Отходящие газы выбрасываются в атмосферу или подаются в сушилку.

Модернизированная бескаркасная малогабаритная туннельная печь производительностью 10 млн. шт. кирпича в год (рис. 102) отличается от печи, описанной выше тем, что длина печи увеличена с 48 до 62 м. В зоне подогрева предусмотрена рециркуляция дымовых газов через воздушные завесы, расположенные в своде печи. Возможен отбор горячего воздуха на сторону из зоны охлаждения. Свод печи полуциркульный, что увеличивает срок его службы и дает значительную экономию в кладке.

Туннельные печи производительностью 20 млн. шт. условного кирпича в год разработаны в трех вариантах с отоплением твердым топливом, природным газом и жидким топливом (мазут). Для всех вариантов предусмотрен ввод в состав шихты 50—60% топлива от необходимого на обжиг. Размер печной вагонетки в плане 2,25×1,87 м.

В варианте печи, работающей на твердом топливе, предусматривается сжигание малозолыюго топлива среди обжигаемых изделий. Для загрузки топлива через топливные трубочки применяют загрузочный аппарат, подающий топливо с влажностью 12% и максимальным размером кусков 20–25 мм. Золу из подвагонеточного канала удаляют при помощи скреперной установки.
В печи, работающей на газовом топливе, в зоне обжига установлены 14 горелок с каждой стороны печи (с шагом 1,5 м). Горелки расположены в топках в утолщенных стенах печи. Размер топки: длина 1,25, ширина 0,47 и высота 0,535 м.
В зону охлаждения воздух подается вентилятором ВРС № 8 сосредоточенно через металлический короб, охватывающий весь свод и боковые стены печи. Нагретый воздух из зоны охлаждения вентилятором ВРС № 10 частично отбирается в двух местах через окна размером 0,92×0,92 м, расположенные по два с каждой стороны печи. Горячий воздух подается в сушилку, но основное его количество через обжигательный канал печи поступает в зону обжига.

Природный газ подается в выносные топки инжекционной горелкой КГ-9 (рис. 103). Первичный воздух для горения топлива инжектируется из цеха, а вторичный нагнетается вентилятором ВВД № 8 в смесительную головку горелки. Выносные топки расположены на уровне пода вагонеток. Продукты сгорания топлива, поступающие из топок в печной канал, завершают процесс обжига изделий и движутся вдоль туннеля из зоны обжига в зону подогрева, где нагревают изделия и способствуют испарению из них остаточной влаги. Из зоны подготовки отработанные дымовые газы через окна, расположенные на уровне пода вагонетки, отбираются вентилятором ВРС № 12 и выбрасываются б атмосферу или вместе с горячим воздухом из зоны охлаждения направляются в сушилку.

Модернизированная туннельная печь производительностью 20 млн. шт. условного к и р п и-ча в год показана на рис. 104. Эта печь характеризуется предкамерой; изменением длин технологических зон, обеспечившим ведение обжига по более рациональному режиму; вентиляцией подвагонеточного канала; воздушными завесами в зонах подготовки и охлаждения. Печь разделена на зоны: подогрева — 12 позиций, обжига — 18 позиций, охлаждения — 15 позиций. Кроме того, имеется предкамера — 1 позиция.

Отбор отработанных дымовых газов во время производства кирпича производят сосредоточенно на позиции 2 печи на уровне пода вагонеток вентилятором 1. Дымовые газы печи в зависимости от производственной необходимости можно подавать в сушилку или выбрасывать в атмосферу. При мазутном отоплении дымовые газы не утилизируются.

По всей зоне подогрева действует рециркуляционная система с сосредоточенным отбором теплоносителя на стыке позиций 6— 7 и подачей его вентилятором 2 в печь через узкие щели в своде на стыках позиций 3–4, 5–6, 8–9, 10–11, и 12—13. Благодаря этому достигается хорошее перемешивание потока и, как следствие, уменьшение температурного перепада по сечению канала, а также более плавный подъем температуры. Толщина стен печи в зоне обжига достигает 1245 мм. Это делает более устойчивым .внутренний температурный режим при внешних изменениях температуры.

Всего в зоне обжига 36 горелок (форсунок) — по 18 с каждой стороны печи. Такой широкий фронт горения топлива при обжиге чувствительных глин позволяет искусственно увеличивать зону подогрева. Горячий воздух на завесу зоны охлаждения подается вентилятором 2 типа ВВД-9. Последний отбирает часть горячего воздуха из зоны охлаждения, причем перед вентилятором он разбавляется атмосферным до температуры 100°.

После вентилятора воздух нагнетается в сводовую щель на стыке позиций 31–32. Из зоны охлаждения печи горячий воздух отбирается на стыках позиций <32–33, 35–36 и 40—41 вентилятором 3 типа Ц4—70 № 16 и направляется в сушилку.
Для улучшения вентиляции подвагонеточного пространства на стыке позиций 31–32 установлен вентилятор 5 для подачи холодного воздуха, а на стыке позиций 8–9 вентилятор 6 для отбора воздуха из подвагонеточного канала. Атмосферный воздух в зону охлаждения печи подают на позициях 42–44 вентилятором 4.

Особенностью этой печи является применение рециркуляции теплоносителя в зоне подготовки и охлаждения и отбора отходящих газов в начале и в конце зоны подготовки. Печь можно отапливать газообразным и твердым топливом.
Отличительной особенностью печи является увеличение ее длины до 120 м и применение воздушных завес в зоне подготовки и на границе зон обжига и охлаждения. Фундаменты всех туннельных печей сооружают из бутобетона. В некоторых случаях основанием печи служит бетонная плита на щебеночной основе, к которой крепят металлические шпалы и рельсы.

Стены туннельных печей в зоне подогрева и охлаждения, где температура не превышает 600°, выполняют из строительного кирпича (толщиной 510–770 мм). В зоне обжига стена состоит из 3—4 кирпичей — шамотного (230 мм), теплоизоляционного — легковесного и строительного.
Свод в зоне обжига состоит из слоя шамотного кирпича (230 мм), а в зоне подготовки и охлаждения из шамотного или строительного кирпича (250 мм), обмазки из обычной или огнеупорной глины и слоя глиняного кирпича (120 мм), засыпки трепелом или шлаком, на которую кладут слой кирпича. При кладке стен и свода оставляют температурные швы (5–6 мм на 1 м кладки), компенсирующие температурное расширение стен.

В конструкции печного канала в качестве обязательных элементов предусмотрены: металлический каркас из двутавровых или швеллерных балок или наклонные наружные стены для восприятия горизонтальной составляющей распорных усилий свода; лабиринтовые стыки стен и вагонеток; песочные затворы для уменьшения газообмена между подвагонеточным пространством и печным каналом; песочницы для постоянного пополнения песком желобов песочных затворов (рис. 107); аварийные окна или «ловушки» (рис. 108), размещаемые на стыке зон обжига и охлаждения и предназначенные для ликвидации завалов садки; двери, устраняющие газообмен с окружающей средой через торцы печного канала.

Стыки между торцами вагонеток выполняют в виде лабиринта с закладкой в него глиняной набивки или асбестового шнура. Стыки между стенами печи и вагонетками представляют собой лабиринт с песочным затвором (см. рис. 107). К боковым частям вагонеточной рамы крепят стальной нож (фартук) 4 толщиной 8–10 мм, который погружен в заполненный сухим чистым песком 1 или молотым кварцем желоб глубиной не менее 200 мм. Для увеличения срока службы стальных ножей верхнюю часть их покрывают защитной обмазкой 2 или керамической плиткой.

В отдельных конструкциях туннельных печей торец канала со стороны загрузки материала снабжен предкамерой со шлюзовым затвором для устранения подсоса воздуха в печь во время заталкивания очередной вагонетки с сырцом. Со стороны выгрузки пустотелого одинарного кирпича из печи устанавливают двери конструкции Гипрострома с автоматической откаткой вагонеток с готовой продукцией, блокировкой и сигнализацией. Конструкция выгрузочных дверей показана на рис. 109. При продвижении поезда вагонеток последняя вагонетка 5 наезжает на дверь 4 и открывает ее. При открытии дверей срабатывает конечный включатель, который включает ценной конвейер 2. При продвижении конвейера сухарь 6, упираясь в переднюю ось вагонетки, выкатывает ее из печи и передвигает к пути 1 электропередаточной тележки. При выходе вагонетки из печи дверь закрывается под действием контргруза 7, соединенного с дверью тросом 3. Когда вагонетка достигает своего конечного положения, конвейер отключается и включается световой или звуковой сигнал, предупреждающий обслуживающий персонал, что вагонетку необходимо убрать.

Если выкатанная вагонетка с путей не убрана, то при выходе из печи следующей вагонетки конвейер 2 не включается. Такая блокировка предупреждает скатывание предыдущей вагонетки на путь. При открытии дверей срабатывает другой конечный включатель, который включает исполнительный механизм, закрывающий шибер в трубопроводе отбора горячего воздуха из зоны охлаждения печи на сушку. При закрытии дверей шибер устанавливается в первоначальное положение.

« Назад к списку статей