Analiză cuprinzătoare a setării șapte părți, trei părți care trag în cuptoarele de cărămidă

May 09, 2025

Lăsaţi un mesaj

 

Relația dintre fluxul de aer și modelul de setare în cuptoarele tunelului - Analiza cuprinzătoare a „Setări de șapte părți, trei părți care trag” în cuptoarele de cărămidă

 

Majoritatea profesioniștilor din industria cărămizii și a țiglării au auzit zicala: „Șaptezeci la sută stivuind, treizeci la sută de tragere”. Cu toate acestea, doar cunoașterea acestei fraze nu echivalează cu înțelegerea cu adevărat. Cei care pot traduce sensul din spatele acestei zicale în acțiuni concrete și o pot aplica cu sârguință în munca de stivuire sunt excepțional de rari. Prin urmare, în execuția practică a stivuirii, atunci când examinați „șaptezeci la sută la sută”, cum ar trebui să fie făcută exact? Este probabil ca foarte puțini să poată articula acest lucru în mod clar, cu atât mai puțin să -l implementăm în operațiunile reale.

În producția din lumea reală, dacă sensul de „șaptezeci la sută de stivuire” rămâne neclar, iar discuția este limitată la chestiuni banale care nu au legătură cu proiectarea și funcționarea stivei, impactul poate fi neglijabil. Cu toate acestea, problema devine severă atunci când cei care nu pot clarifica semnificația „șaptezeci la sută de stivuire” includ unități de proiectare a cuptorului, persoane responsabile de formularea planurilor de stivuire, producătorii de mașini de stivuire însărcinate cu dezvoltarea de scheme de stivuire și chiar unii maeștri de cuptor cu autoritatea de a decide metodele de stivuire.

Pentru a discuta stivuirea, trebuie să înțelegem mai întâi scopul său. Scopul stivuirii corecte este de a produce produse de înaltă calitate, conforme, eficient, rapid și eficient din punct de vedere al costurilor. Cu alte cuvinte, este vorba despre conceperea tuturor mijloacelor posibile pentru a se asigura că coșurile stivuite consumă energie minimă, obținând în același timp o tragere optimă și rapidă. Pentru a realiza obiectivele de tragere de înaltă calitate, rapidă și cu energie redusă, gestionarea fluxului de aer este esențială. În cele din urmă, problema principală de abordare a stivuirii este modul de realizare a distribuției celei mai raționale a fluxului de aer prin cocurile stivuite, permițând astfel uscarea și tragerea optimă.

Astfel, pentru a stiva bine, mai întâi trebuie să înțelegem starea de curgere a aerului din interiorul cuptorului de la început până la sfârșit. Ce fel de stivă poate asigura că fluxul de aer menține temperatura, umiditatea și presiunea uniformă pe întreaga secțiune transversală a camerei de uscare, în timp ce minimizând stratificarea temperaturii verticale? Ce fel de stivă poate facilita distribuția rațională a fluxului de aer în cuptorul de ardere, obținând temperaturi echilibrate pe întreaga secțiune transversală și promovând o combustie uniformă? Acestea sunt întrebările critice de rezolvat.

 

01 Importanța debitului de gaz în cuptorul

 

În prezent, marea majoritate a cuptoarelor de tunel pentru ardere din cărămidă în China adoptă procese de ardere a combustiei interne, folosind predominant tehnica cu un singur tragere (uscare și ardere). Stivele de cărămidă verde încărcată pe mașinile de cuptor transportă deja cea mai mare parte sau toată căldura necesară pentru uscare și ardere. Stivele de cărămidă formate pe mașini de cuptor conform modelelor de stivuire prestabilite completează procesul de ardere prin căldură generată de arderea combustibilului intern în prealabil în prealabil în cărămizile verzi.

Pentru ca combustibilul din interiorul cărămizilor verzi să ardă, este necesar oxigen. Acest oxigen este furnizat de aer atras în cuptorul de ardere din coada cuptorului prin ventilatoare, care curge prin zonele de răcire și conservare a căldurii, în timp ce este încălzit. Gazele de temperatură ridicată produse de combustie din cărămidă sunt apoi trase de ventilatoarele de evacuare prin zona de preîncălzire a cuptorului de ardere, încălzind treptat cărămizile verzi recent încărcate pe mașinile de cuptor.

This high-temperature gas assumes the responsibility of completing tasks unfinished in the drying chamber: First, it must gently and thoroughly remove any residual moisture that the drying chamber failed to eliminate (moisture removal at this stage carries greater risks and hazards than in the drying chamber - while collapsed or damp bricks from the drying chamber can be reprocessed, problems in the high-temperature preheating zone of the firing Cuptorul se va transforma cu atenție, cărămizi verzi cu costuri ridicate în deșeuri inutile). În al doilea rând, trebuie să îndepărteze complet apa legată chimic din componentele minerale ale cărămizilor verzi. În al treilea rând, trebuie să faciliteze încălzirea treptată a cărămizilor verzi pentru a le pregăti pentru intrarea în siguranță în zona de tragere la temperaturi ridicate.

După finalizarea tragerii, răcirea este necesară pentru descărcare, obținută prin trasarea aerului rece în cuptorul de tragere. Acest aer de răcire se transformă apoi în aer cald de înaltă calitate, fără umiditate și poluanți, care ulterior este livrat de fani în camera de uscare pentru uscarea din cărămidă umedă. Astfel, de la uscare la tragere după extrudare, fiecare etapă a producției de cărămidă depinde în mod critic de gestionarea fluxului de aer.

 

Pentru a accelera viteza de ardere, promovarea oxidării rapide și arderea combustibilului intern în corpul verde și îmbunătățiți rata de preîncălzire a corpului verde, precum și viteza de răcire a produselor trase, este necesar un volum substanțial de aer la fiecare dintre aceste etape. Cu toate acestea, simpla creștere a volumului de aer nu este soluția fundamentală la toate problemele. Pentru a asigura aerul care intră în funcțiile cuptorului în mod eficient, trebuie să fie implementate două măsuri cheie: în primul rând, garantând că gazul alimentat în cuptor poate curge fără probleme și pătrunde fără obstacole între corpurile verzi; În al doilea rând, asigurând distribuția rațională a aerului pe toate secțiunile de setare. Doar prin realizarea acestor condiții, flacăra flăcării pe întreaga secțiune transversală poate avansa uniform în cea mai mare măsură posibilă.

 

02 Care sunt rezistențele care afectează fluxul neted de vânt în interiorul cuptorului?

 

(1) Rezistență la frecare: vântul este tras de ventilator din aerul natural din afara cuptorului și livrat în cuptor prin conductele de aer prestabilite. Indiferent de forma sau materialul conductelor de aer utilizate pentru transportul vântului, va exista întotdeauna un anumit grad de rezistență. Toată frecarea generată între gaze și pereții conductelor, pereții cuptorului, acoperișul cuptorului, mașinile de cuptor și corpurile verzi sunt denumite „rezistență la frecare”. Când apare rezistența la frecare, viteza de curgere și direcția fluxului de aer rămân neschimbate.

 

(2) Rezistența locală: Când fluxul de aer se mișcă într-o direcție și întâlnește brusc o schimbare bruscă a vitezei care modifică direcția fluxului de aer, dimensiunea zonei transversale sau forma, obstrucția rezultată este denumită rezistență locală. Aceste obstrucții ar putea include proeminențe pe pereții cuptorului, resturi împrăștiate pe suprafața mașinii cuptorului, o reducere bruscă a zonei transversale a conductei de aer, cărămizi așezate pentru a stabiliza stive instabile (cunoscute sub numele de „cărămizi cu cusătură de presiune”) sau straturi de cărămidă orizontale în interiorul stivei. Toate aceste obstacole pot redirecționa brusc aerul care curge lin.

Straturile orizontale de cărămidă prezintă în mod inerent rezistență ridicată, iar stivuirea neregulată face ca capetele cărămidă să se extindă cu doi centimetri dincolo de cărămizile aliniate. Această extensie de două centimetri nu numai că restrânge lacunele deja strânse dintre stivele de cărămidă, dar, de asemenea, obstrucționează fluxul de aer care intră în canal. Blocat de acest obstacol proeminent, fluxul de aer nu poate trece fără probleme pentru a intra în golurile de cărămidă sau pentru a curge perfect în golurile stivei. În schimb, este obligat să schimbe direcția, curgând în sus, în jos sau lateral. Drept urmare, fluxul de aer inițial util este irosit, doar strecurarea marginilor.

 

03 Forța de ridicare a vântului în timpul încălzirii

 

Când aerul este încălzit și temperatura acestuia crește, densitatea sa scade. În mod natural, densitate mai mică înseamnă o masă mai ușoară. Prin urmare, flotabilitatea aerului încălzit, care este mai ușor și mai puțin dens, înconjurat de un aer mai rece, devine mai mare decât cel al aerului rece din jur, determinând astfel să se ridice lanterna cerului. Acesta este și principiul din spatele motivului pentru care coșurile mai înalte au un proiect mai mare. Cu cât coșul este mai înalt, cu atât diferența de temperatură este mai mare între aerul din partea superioară și inferioară în interiorul coșului, rezultând un proiect mai puternic.

Acum, să analizăm starea specifică a fluxului de aer în cadrul cuptorului în timpul mișcării sale pentru discuții:

Gazul intră în cuptorul de ardere din coada cuptorului nu prin flux natural, ci este forțat în cuptorul sub forța de aspirație a ventilatorului. După ce a intrat prin zona de răcire, fluxul de aer trece prin zona de răcire - Zona de izolare - Zona de ardere - Zona de preîncălzire. Până când gazul ajunge în zona de tragere la temperaturi ridicate, acesta a fost încălzit treptat la temperatura cea mai ridicată. Gazul încălzit cu temperatură ridicată este apoi transportat în zona de preîncălzire a cuptorului de ardere sub forța de aspirație a ventilatorului.

După ce aerul intră în cuptorul de la coada cuptorului, pe lângă forța de aspirație orizontală de la ventilatorul din fața cuptorului de ardere, gazul încălzit treptat și cu temperatură generează, de asemenea, o forță de ridicare în sus. Mai mult, cu cât temperatura aerului este mai mare, cu atât este mai mare forța de ridicare.

Modul de furnizare a aerului cald și umiditate epuizantă în camerele de uscare artificială implică, în general, introducerea aerului cald din ambele părți în spatele camerei de uscare. Aerul curge contra-curent spre partea din față a camerei de uscare, unde aerul umed cu temperatură scăzută, cu umiditate ridicată este extras de ventilatoarele de evacuare instalate în partea de sus a camerei de uscare.

Datorită caracteristicii aerului cald la temperaturi ridicate cu o forță de ridicare în sus, aerul fierbinte introdus în camera de uscare este atras de ventilatoarele de evacuare și curge spre partea din față a camerei de uscare. În timpul acestui flux, aerul cald pierde treptat căldura pe măsură ce trece prin corpurile verzi, ceea ce face ca temperatura sa să scadă progresiv. Pe măsură ce aerul cald care curge se răcește, acesta scoate umiditatea eliberată de corpurile verzi.

În timpul mișcării fluxului de aer, porțiunea de aer cu o densitate mai mică, o masă mai ușoară și temperatura mai ridicată călătorește întotdeauna de -a lungul secțiunii superioare. Aerul de temperatură scăzută care poartă o cantitate mare de umiditate devine din ce în ce mai rece pe măsură ce calea de curgere se prelungește, iar umiditatea pe care o poartă continuă să se acumuleze. Pe măsură ce temperatura acestei fluxuri de aer cu temperaturi scăzute, creșterea fluxului de aer ridicat, densitatea acestuia crește, iar masa sa crește mai mare.

Odată ce acest flux de aer cu umiditate ridicată, la temperatură scăzută atinge temperatura punctului de rouă în timpul mișcării sale înainte, umiditatea substanțială pe care o transportă se condensează în picături de apă, care sunt absorbite de corpurile verzi de-a lungul căii de curgere. Acesta este motivul pentru care straturile superioare ale stivei verzi în prăbușirea umedă rămân în mare măsură intacte, în timp ce straturile inferioare se dezintegrează.

 

04 Defecte de stivuire din cărămidă cauzate de erori de proiectare a cuptorului

 

În etapa inițială a proiectării cuptorului, prima prioritate este să clarificăm ce tipuri de produse sunt la cerere pe piața materialelor de construcție locale. Mai mult, este foarte probabil ca piața locală să necesite mai mult decât un singur tip de cărămidă. Acest lucru necesită o considerație cuprinzătoare în proiectarea camerei de uscare, cuptorul de tragere, precum și înălțimea, lățimea și lungimea mașinilor de cuptor, care se străduiesc să se adapteze la înălțimea rezonabilă a stivuirii tuturor tipurilor de cărămidă din cuptor.

 

Marginea superioară a cărămizilor verzi superioare este la 460 mm distanță de tavanul camerei de uscare. Ar fi chiar posibil să stivați încă trei straturi de cărămizi verzi vertical în acest spațiu aerian. Realitatea lamentabilă este însă că înălțimea cuptorului de tragere este mai mică decât cea a camerei de uscare. În timp ce stiva de cărămidă menține o gardă de 460 mm față de tavanul camerei de uscare, această distanță se micșorează până la doar 100 mm de acoperișul cuptorului după transfer. Secțiunea superioară a cărămizilor verzi uscate prezintă doar 2% conținut de umiditate, în timp ce secțiunile mijlocii și inferioare păstrează un nivel de umiditate post-uscare doar cu 3% mai mic decât umiditatea lor formată inițială. Acest lucru demonstrează că după douăzeci de ore de uscare, doar 3% umiditate este eliminată. Impactul dăunător al spațiului aerian excesiv devine astfel evident!

La intervievarea acestui designer „vernacular”, s -a dezvăluit că designul său intenționat de un autorizat atât de ridicat a avut ca scop facilitarea mișcării ascendente ascendente a aerului umed în coșul de evacuare. El a teoretizat că un spațiu aerian mai mare va promova descărcarea de umiditate mai eficientă. Adevărul operațional, însă, se dovedește altfel: cărămizile insuficiente uscate care intră în cuptor pot rezista la tragere lentă, dar orice proces de ardere accelerat provoacă inevitabil fie prăbușirea stivei, fie că se prăbușește produsul.

 

Prin analiza de mai sus a stării de flux de aer în interiorul cuptorului, se pot trage următoarele concluzii: în primul rând, aerul cald are o flotabilitate ascendentă. Fluxul de aer cu cea mai mare temperatură călătorește de-a lungul secțiunii superioare imediat sub coroana cuptorului, cu fluxuri de aer cu temperaturi inferioare progresiv sub el. În al doilea rând, aspectul aprovizionării cu aer în camera de uscare artificială adoptă un design contracurent, ceea ce înseamnă că aerul de temperatură ridicat este introdus din spatele camerei de uscare și curge spre față sub acțiunea ventilatorului de evacuare. În consecință, aerul cald cu cea mai mare temperatură se ridică rapid în partea de sus a camerei de uscare la intrare, cu puțin sau fără niciun trecere prin baza setării cărămidă înainte de a fi extras direct de ventilatorul de evacuare din secțiunea superioară și descărcat prin coșul de evacuare. Golurile excesive în partea de sus a setării cărămidă vor face ca aerul cald de cea mai mare calitate să fie expulzat rapid, fără a usca eficient corpurile verzi. Când mașinile de cărămidă cu astfel de modele de stivuire intră în cuptorul de tragere, apar margini subfuncționate și centre supraîncărcate. Acest lucru se întâmplă deoarece cea mai mare parte a fluxului de aer urmează calea cea mai mică rezistență, prin golurile superioare, setarea golurilor și golurile de margine care eșuează pentru a pătrunde în interiorul setării din cărămidă. Drept urmare, căldura în cadrul setării cărămidă nu poate fi îndepărtată de fluxul de aer, ceea ce duce la o concentrație excesivă de temperatură în regiunea centrală. Între timp, volumul excesiv de flux de aer la margini și de sus creează fenomenul particular al produselor periferice subfirtate, alături de produse centrale supraîncărcate, aderente sau înfiorate în mediul de cărămidă.

 

Ambele metode de defecte de stivuire din cărămidă sunt cauzate de defecte de proiectare în structura cuptorului, demonstrând că astfel de așa-numiți „experți locali” nu au în mod fundamental înțelegerea modulului de stivuire a cărămizii. Atunci când proiectați inițial un cuptor, este esențial să înțelegem cerințele și cerințele pieței locale de construcții pentru tipurile de cărămidă. Nici o piață din nicio regiune nu va necesita o singură varietate de produse. Prin urmare, de la începutul proiectării cuptorului și a cuptorului, trebuie să se ia în considerare cerințele de flux de aer diferite prin stivele de cărămidă atât în ​​camera de uscare, cât și în cuptorul de ardere pentru diverse produse. Deși poate fi imposibil să se realizeze combinații optime pentru toate produsele, trebuie depuse toate eforturile pentru a răspunde nevoilor de flux de aer ale tuturor tipurilor de cărămidă în cea mai mare măsură posibilă.

 

05 defecte de stivuire a brichetei cauzate de erorile producătorului de mașini de stivuire din cărămidă

 

Producătorii de renume de mașini de setare din cărămidă au de obicei departamente tehnice standardizate responsabile de formularea și proiectarea metodelor de stabilire a cărămizii. Unii chiar angajează experți în industrie în special pentru a oferi îndrumări cu privire la proiectarea setării de cărămidă, asigurând că soluțiile dezvoltate sunt în general solide. Cele mai frecvente probleme apar din partea imitatorilor de nivel scăzut. Compunerea acestei probleme este faptul că majoritatea proprietarilor de fabrici de cărămidă nu au o înțelegere fundamentală a setării corecte a cărămizii, crezând simplist că doar încărcarea cărămizilor verzi pe mașini de kiln va produce produse finite. Din această lipsă de expertiză, nu pot identifica probleme cu soluțiile de stabilire a cărămizii furnizate de acești producători. În consecință, piața a observat apariția diferitelor scheme de setare de cărămidă de neimaginat.

 

Exemplu de cameră de uscare: Puncte de alimentare cu aer corespunzătoare: Camera de uscare adoptă o configurație de eliminare a umidității cu aer cald și o configurație de eliminare a umidității. Punctele de alimentare cu aer de pe pereții laterali ai camerei de uscare sunt distanțate uniform la intervale de 1100 mm în perechi. Dimensiunile fiecărei ieșiri de alimentare cu aer sunt înălțimea × lățime=200 × 120mm.

Cu toate acestea, lacunele reale din cărămizile verzi stivuite de pe mașina cuptorului corespunzătoare orificiilor de aer sunt următoarele: canalele de admisie a aerului la ambele capete ale mașinii cuptorului au o lățime de 30 mm. Canalul central de admisie de aer al mașinii de cuptor de 1100 mm are o lățime de 60mm. Între timp, golurile din celelalte două stive de cărămidă fără orificii de aer sunt pe neașteptate de 98 mm lățime! Astfel de canale de aer nu reușesc fundamental să asigure intrarea uscării aerului cald în interiorul stivelor de cărămidă. Fără fluxul de aer care ajunge la mijlocul stivelor, uscarea cărămizilor verzi devine imposibilă.

Rezultatul este că, în afară de un strat uscat abia satisfăcător pe partea de sus și marginile cărămizilor de pe mașina cuptorului, cărămizile interioare rămân complet umede. Această cameră de uscare face parte dintr -o linie de producție în care camera de uscare și cuptorul de ardere au o lungime egală. Cuptorul are o lungime de 68 m. Când mașina de cuptor încărcată cu cărămizi verzi umede intră în cuptorul de tragere mai scurt, aceasta este împinsă rapid în zona de temperatură înaltă. Cărămizile încărcate de umiditate fie se prăbușesc la căldură mare, fie sunt trase în produse defecte, inutilizabile.

 

În cuptoarele tunelului, aranjarea cărămizilor verzi ar trebui să aibă, în mod ideal, minim sau fără decalaj între peretele cuptorului și stivele de cărămidă. Cu toate acestea, întrucât mașinile de cuptor dintr -un cuptor de tunel funcționează intermitent în timpul producției, trebuie să se mențină o distanță sigură între peretele cuptorului și atât mașina de cuptor, cât și stivele sale de cărămidă încărcate pentru a preveni răzuiția.

În plus, porturile de proiectare (Hafeng) din cuptoarele de tunel sunt poziționate de obicei la baza pereților laterali de lângă puntea mașinii de cuptor, unde forța de aspirație a fanului este cea mai puternică la margini. Forța de proiect în cadrul cuptorului este cea mai mare în cazul în care fluxul de aer întâlnește o rezistență minimă și este cea mai apropiată de porturile de proiect.

Regiunea centrală a stivelor de cărămidă de pe mașina cuptorului prezintă cea mai mare rezistență la fluxul de aer. Datorită distanței sale față de porturile de tiraj și rezistența crescută, zona centrală nu are suficient flux de aer pentru a regla temperatura, prevenind distribuția uniformă a căldurii în secțiune transversală. Între timp, marginile se confruntă cu un flux de aer excesiv, ceea ce duce la supra-modificare. Acest dezechilibru are ca rezultat o supraîncărcare și formarea clincherului în centru, în timp ce marginile rămân subfinite din cauza fluxului de aer excesiv.

Teoretic, acest lucru explică de ce stivuirea cărămidă ar trebui să urmeze principiul „mai dens la margini, mai puțin în centru” și „mai dens în partea de sus, mai puțin în partea de jos”.

Din punct de vedere practic, în afară de menținerea unei autorizații de siguranță necesare de -a lungul marginilor pentru mișcarea mașinilor de cuptor, stivele transversale ar putea fi aranjate doar cu lacune de expansiune între ele, eliminând canalele aeriene dedicate între stive. Spațiul salvat ar putea fi apoi redistribuit uniform între cărămizile verzi. Această abordare ar reduce fluxul de aer recirculant, îmbunătățind în același timp ventilația de flux între cărămizile individuale.

 

Rezumat

 

În rezumat, principiul stivuirii cărămizii este să se străduiască pentru o rezistență echilibrată pe secțiunile superioare, inferioare, stânga și dreapta a camerei de uscare și a cuptorului de ardere, asigurând ventilația uniformă pe întreaga structură de cărămidă stivuită. Acest lucru se datorează faptului că știm că zonele cu flux de aer mai puternic experimentează efecte mai bune de uscare (deși calitatea uscării depinde nu numai de fluxul de aer, ci și de temperatură și umiditate) și, în consecință, de progresia de ardere mai rapidă. Uscarea eficientă stabilește fundamentul concedierii, ceea ce duce în mod natural la o producție și o calitate îmbunătățită. Pentru a realiza o penetrare uniformă a fluxului de aer pe întreaga secțiune transversală, este esențial să înțelegem complet designul mașinilor de cuptor și cuptor, asigurând că structura de cărămidă stivuită se potrivește perfect. Acest lucru necesită eforturi minuțioase din partea operatorilor în tehnicile de stivuire. Planul de stivuire din cărămidă trebuie să fie adaptat în funcție de condițiile specifice ale canalelor și fluxului de aer. Pur și simplu stivuirea cărămizilor perfect pe mașina cuptorului este departe de a fi suficientă, o abordare ar crea provocări semnificative pentru procesele ulterioare de uscare și de ardere, compromind critic atât calitatea produsului, cât și randamentul producției.

 

modular-1
Zinfon Refractorie Technology Co., Ltd

Suntem un furnizor de materiale refractare care integrează cercetarea și dezvoltarea, producția, construcția, depozitarea și comerțul.

Oferim diverse refractare de magnezie și alumină, inclusiv produse în formă, cât și de nesfârșite, materii prime și produse chimice conexe.

Suntem certificate la ISO9001, ISO14001, ISO45001 și alte certificări naționale și locale după cum urmează: