Análise abrangente de sete peças, três peças disparando em fornos de tijolos

A maioria dos profissionais da indústria de tijolos e azulejos ouviu o ditado: "Setenta por cento empilhando, trinta por cento de disparo". No entanto, apenas conhecer essa frase não equivale a entendê -la verdadeiramente. Aqueles que podem traduzir o significado por trás desse ditado em ações concretas e aplicam -o diligentemente ao empilhamento de trabalhos são excepcionalmente raros. Portanto, na execução prática do empilhamento, ao examinar o "setenta por cento de empilhamento", como exatamente isso deve ser feito? É provável que muito poucos possam articular isso claramente, muito menos implementá -lo nas operações reais.

Na produção do mundo real, se o significado de "setenta por cento de empilhamento" permanecer incerto, e a discussão é limitada a questões triviais não relacionadas ao design e operação de empilhamento, o impacto pode ser insignificante. No entanto, o problema se torna grave quando aqueles que não podem esclarecer o significado de "setenta por cento de empilhamento" incluem unidades de design do forno, indivíduos responsáveis ​​pela formulação de planos de empilhamento, fabricantes de máquinas de empilhamento encarregadas de desenvolver esquemas de empilhamento e até alguns mestres do forno com a autoridade para decidir os métodos de empilhamento.

Para discutir o empilhamento, é preciso primeiro entender seu propósito. O objetivo do empilhamento adequado é produzir produtos de alta qualidade e compatíveis com eficiência, rápida e econômica. Em outras palavras, trata -se de elaborar todos os meios possíveis para garantir que os bolos empilhados consomam energia mínima enquanto atingem disparos ideais e rápidos. Realizar os objetivos de disparo de alta qualidade, rápido e de baixa energia, o gerenciamento do fluxo de ar é fundamental. Por fim, a questão central a ser abordada no empilhamento é como obter a distribuição mais racional do fluxo de ar através dos bolos empilhados, permitindo assim a secagem e disparo ideais.

Assim, para empilhar bem, é preciso primeiro compreender o estado de fluxo de ar dentro do forno do início ao fim. Que tipo de pilha pode garantir que o fluxo de ar mantenha a temperatura, a umidade e a pressão uniformes em toda a seção transversal da câmara de secagem, minimizando a estratificação de temperatura vertical? Que tipo de pilha pode facilitar a distribuição racional do fluxo de ar no forno de disparo, alcançando a temperatura equilibrada em toda a seção transversal e promovendo a combustão uniforme? Essas são as questões críticas a serem resolvidas.

01 Importância do fluxo de gás dentro do forno

Atualmente, a grande maioria dos fornos de túnel para disparos de tijolos na China adota processos de disparo de combustão interna, utilizando predominantemente a técnica de disparo único (secagem e disparo). As pilhas de tijolos verdes carregadas em carros de forno já carregam a maior parte ou todo o calor necessário para secagem e disparar. As pilhas de tijolos formadas em carros de forno de acordo com os padrões de empilhamento predeterminados completam o processo de disparo através do calor gerado pela combustão de combustível interno pré-misturado dentro dos tijolos verdes.

Para que o combustível dentro dos tijolos verdes se contente, o oxigênio é necessário. Esse oxigênio é fornecido pelo ar atraído pelo forno de disparo da cauda do forno através dos ventiladores, que flui através das zonas de resfriamento e preservação de calor enquanto é aquecido. Os gases de alta temperatura produzidos pela combustão de tijolos são então desenhados pelos fãs de exaustão através da zona de pré-aquecimento do forno de disparo, aquecendo gradualmente os recém-carregados tijolos verdes nos carros do forno.

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 kiln will turn Tijolos verdes de alto custo produzidos e de alto custo em resíduos inúteis). Segundo, ele deve remover completamente a água ligada quimicamente dos componentes minerais dos tijolos verdes. Terceiro, deve facilitar o aquecimento gradual dos tijolos verdes para prepará-los para entrada segura na zona de disparo de alta temperatura.

Após a conclusão, o resfriamento é necessário para a descarga, alcançado desenhando ar fresco para o forno de disparo. Esse ar de resfriamento se transforma em ar quente de alta qualidade, livre de umidade e poluentes, que é posteriormente entregue pelos ventiladores à câmara de secagem para a secagem de tijolos molhados. Assim, da secagem ao disparo após a extrusão, todas as etapas da produção de tijolos dependem criticamente do gerenciamento do fluxo de ar.

Para acelerar a velocidade de disparo, promova rápida oxidação e combustão do combustível interno no corpo verde e aumente a taxa de pré -aquecimento do corpo verde, bem como a velocidade de resfriamento dos produtos disparados, é necessário um volume substancial de ar em cada um desses estágios. No entanto, simplesmente aumentar o volume de ar não é a solução fundamental para todos os problemas. Para garantir que o ar que entra no forno funcione de maneira eficaz, duas medidas principais devem ser implementadas: primeiro, garantindo que o gás alimentado no forno possa fluir suavemente e permear desimpedido entre os corpos verdes; Segundo, garantindo a distribuição racional do ar em todas as seções da configuração. Somente alcançando essas condições pode a frente da chama em toda a seção transversal avançar uniformemente na melhor medida possível.

02 Quais são as resistências que afetam o fluxo suave do vento dentro do forno?

(1) Resistência ao atrito: O vento é desenhado pelo ventilador do ar natural do lado de fora do forno e entregue no forno através de ductos de ar predefinidos. Independentemente da forma ou material dos dutos de ar usados ​​para transportar o vento, sempre haverá algum grau de resistência. Todo o atrito gerado entre o gás e as paredes do duto, paredes do forno, teto do forno, carros de forno e corpos verdes é referido como "resistência à atrito". Quando a resistência à atrito ocorre, a velocidade de fluxo e a direção do fluxo de ar permanecem inalteradas.

(2) Resistência local: Quando o fluxo de ar se move em uma direção e de repente encontra uma mudança repentina de velocidade que altera a direção do fluxo de ar, tamanho da área da seção transversal ou forma, a obstrução resultante é chamada de resistência local. Essas obstruções podem incluir saliências nas paredes do forno, detritos dispersos na superfície do carro do forno, uma redução súbita na área de seção transversal do duto de ar, tijolos colocados para estabilizar pilhas instáveis ​​(conhecidas como "tijolos de pressão de pressão") ou camadas de tijolo horizontal dentro da pilha. Todos esses obstáculos podem redirecionar abruptamente o ar fluido suavemente.

As camadas horizontais de tijolos exibem inerentemente alta resistência, e o empilhamento irregular faz com que as extremidades dos tijolos estendam dois centímetros além dos tijolos alinhados. Essa extensão de dois centímetros não apenas restringe as lacunas já apertadas entre as pilhas de tijolos, mas também obstrui o fluxo de ar que entra no duto. Bloqueado por esse obstáculo saliente, o fluxo de ar não pode passar suavemente para entrar nas lacunas de tijolos ou fluir perfeitamente para as lacunas da pilha. Em vez disso, é forçado a mudar de direção, fluindo para cima, para baixo ou de lado. Como resultado, o fluxo de ar originalmente útil é desperdiçado, apenas contornando as bordas.

03A força de elevação do vento durante o aquecimento

Quando o ar é aquecido e sua temperatura aumenta, sua densidade diminui. Naturalmente, menor densidade significa massa mais clara. Portanto, a flutuabilidade do ar aquecido, que é mais leve e menos densa, cercada por ar mais frio, torna -se maior que o do ar frio circundante, fazendo com que a lanterna do céu subisse. Este também é o princípio por trás de por que chaminés mais altas têm maior rascunho. Quanto mais alta a chaminé, maior a diferença de temperatura entre o ar na parte superior e inferior dentro da chaminé, resultando em um rascunho mais forte.

Agora, vamos analisar o estado específico do fluxo de ar dentro do forno durante seu movimento para discussão:

O gás entra no forno da cauda do forno não pelo fluxo natural, mas é forçado a entrar no forno sob a força de sucção do ventilador. Depois de entrar pela zona de resfriamento, o fluxo de ar passa pela zona de resfriamento - zona de isolamento - zona de disparo - zona de pré -aquecimento. Quando o gás atinge a zona de disparo de alta temperatura, ele foi gradualmente aquecido à sua temperatura mais alta. O gás aquecido de alta temperatura é então transportado para a zona de pré-aquecimento do forno de disparo sob a força de sucção do ventilador.

Depois que o ar entra no forno da cauda do forno, além da força de sucção horizontal do ventilador na frente do forno de disparo, o gás de elevação de temperatura gradualmente aquecido e com temperatura também gera uma força de elevação ascendente. Além disso, quanto maior a temperatura do ar, maior a força de elevação.

O modo de fornecer ar quente e umidade exaustiva em câmaras de secagem artificial geralmente envolve a introdução de ar quente de ambos os lados na parte traseira da câmara de secagem. O ar flui contra-corrente em direção à frente da câmara de secagem, onde o ar úmido e úmido de alta temperatura é extraído pelas ventiladores de exaustão instalados na parte superior da câmara de secagem.

Devido à característica do ar quente de alta temperatura, com uma força de elevação ascendente, o ar quente introduzido na câmara de secagem é desenhado pelas fãs de exaustão e flui em direção à frente da câmara de secagem. Durante esse fluxo, o ar quente perde gradualmente o calor à medida que passa pelos corpos verdes, fazendo com que sua temperatura diminua progressivamente. À medida que o ar quente flui, ele leva a umidade liberada dos corpos verdes.

Durante o movimento do fluxo de ar, a porção de ar com menor densidade, massa mais leve e temperatura mais alta sempre viaja ao longo da seção superior. O ar de baixa temperatura que transporta uma grande quantidade de umidade fica cada vez mais frio à medida que o caminho do fluxo se prolonga, e a umidade que ele carrega continua a se acumular. À medida que a temperatura dessa baixa temperatura e o fluxo de ar de alta moistência cai, sua densidade aumenta e sua massa cresce.

Uma vez que esse fluxo de ar de alta temperatura e baixa temperatura atinge a temperatura do ponto de orvalho durante seu movimento para a frente, a umidade substancial que ele carrega condensios em gotículas de água, que são absorvidas pelos corpos verdes ao longo do caminho do fluxo. Esta é a razão pela qual as camadas superiores da pilha verde no colapso úmido permanecem amplamente intactas enquanto as camadas inferiores se desintegram.

04 Defeitos de empilhamento de tijolos causados ​​por erros de design do forno

Na fase inicial do design do forno, a primeira prioridade é esclarecer quais tipos de produtos estão em demanda no mercado de materiais de construção local. Além disso, é altamente provável que o mercado local exija mais do que apenas um tipo de tijolo. Isso requer uma consideração abrangente no projeto da câmara de secagem, o forno de disparo, bem como a altura, a largura e o comprimento dos carros do forno, esforçando -se para acomodar a altura de empilhamento razoável de todos os tipos de tijolos dentro do forno.

A borda superior dos tijolos verdes superior fica a 460 mm do teto da câmara de secagem. Seria até viável empilhar mais três camadas de tijolos verdes verticalmente neste espaço aéreo. A realidade lamentável, no entanto, é que a altura do forno de disparo é menor que a da câmara de secagem. Enquanto a pilha de tijolos mantém uma folga de 460 mm do teto da câmara de secagem, essa distância diminui para apenas 100 mm do teto do forno após a transferência. A seção superior dos tijolos verdes secos mostra apenas o teor de umidade a 2%, enquanto as seções médias e inferiores mantêm um nível de umidade pós-secagem apenas 3% menor que a umidade inicial da formação. Isso demonstra que, após vinte horas de secagem, apenas 3% de umidade é removida. O impacto prejudicial do espaço aéreo excessivo se torna claramente aparente!

Ao entrevistar esse designer "vernacular", foi revelado que seu design intencional de tão alta folga teve como objetivo facilitar o movimento ascendente de ar úmido na chaminé de exaustão. Ele teorizou que um maior espaço aéreo promoveria uma descarga de umidade mais eficiente. A verdade operacional, no entanto, prova o contrário: insuficientemente os tijolos secos que entram no forno podem suportar disparos lentos, mas qualquer processo acelerado de disparo inevitavelmente causa o colapso da pilha ou o produto em ruínas.

Através da análise acima do estado do fluxo de ar dentro do forno, as seguintes conclusões podem ser tiradas: primeiro, o ar quente possui uma flutuabilidade ascendente. O fluxo de ar mais alto de temperatura viaja ao longo da seção superior imediatamente abaixo da coroa do forno, com fluxos de ar progressivamente com menor temperatura abaixo dela. Segundo, o layout de suprimento de ar na câmara de secagem artificial adota um design de contracorrente, o que significa que o ar de alta temperatura é introduzido na parte traseira da câmara de secagem e flui em direção à frente sob a ação do fã de exaustão. Consequentemente, o ar quente mais alto de temperatura aumenta rapidamente para o topo da câmara de secagem após a entrada, com pouca ou nenhuma passagem pela base da configuração de tijolos antes de ser diretamente extraída pelo fã de exaustão da seção superior e descarregada pela chaminé de escape. As lacunas excessivas no topo da configuração de tijolos farão com que o ar quente de maior qualidade seja rapidamente expulso sem secagem efetivamente dos corpos verdes. Quando os carros de tijolos com esses padrões de empilhamento entram no forno de disparo, ocorrem bordas com poucos anos e centros excessivos. Isso acontece porque a maior parte do fluxo de ar segue o caminho de menor resistência-através das lacunas superiores, definindo lacunas e lacunas de borda para penetrar no interior da configuração de tijolos. Como resultado, o calor dentro da configuração de tijolos não pode ser levado pelo fluxo de ar, levando a uma concentração excessiva de temperatura na região central. Enquanto isso, o volume excessivo de fluxo de ar nas bordas e no topo cria o fenômeno peculiar de produtos periféricos subfados ao lado de produtos centrais superficados, aderidos ou queimados no ambiente de tijolos.

Ambos os métodos de empilhamento de tijolos defeituosos são causados ​​por falhas de design na estrutura do forno, demonstrando que os chamados "especialistas locais", fundamentalmente, não têm entendimento do módulo de empilhamento de tijolos. Ao projetar inicialmente um forno, é essencial compreender as demandas e requisitos do mercado de construção local para os tipos de tijolos. Nenhum mercado em nenhuma região exigirá apenas uma variedade de produtos. Portanto, desde o início do projeto de carros do forno e do forno, deve -se considerar os diferentes requisitos de fluxo de ar através das pilhas de tijolos na câmara de secagem e no forno de disparo para vários produtos. Embora possa ser impossível obter combinações ideais para todos os produtos, todos os esforços devem ser feitos para acomodar as necessidades de fluxo de ar de todos os tipos de tijolos na maior extensão possível.

05 Defeitos de empilhamento de Brick causados ​​por erros do fabricante da máquina de empilhamento de tijolos

Fabricantes respeitáveis ​​de máquinas de configuração de tijolos normalmente possuem departamentos técnicos padronizados responsáveis ​​por formular e projetar métodos de configuração de tijolos. Alguns até contratam especialistas do setor especificamente para fornecer orientações sobre o design de definição de tijolos, garantindo que as soluções desenvolvidas sejam geralmente sólidas. Os problemas mais frequentes surgem de imitadores de baixo custo. Compondo esse problema é o fato de a maioria dos proprietários de fábricas de tijolos não ter entendimento fundamental da configuração adequada de tijolos, acreditando simplisticamente que apenas carregar tijolos verdes em carros de forno produzirá produtos acabados. Devido a essa falta de conhecimento, eles não podem identificar nenhum problema com as soluções de definição de tijolos fornecidas por esses fabricantes. Consequentemente, o mercado viu vários esquemas inimagináveis ​​de definição de tijolos surgirem.

Exemplo da câmara de secagem: saídas de suprimento de ar correspondentes: A câmara de secagem adota uma configuração de ar -icura de suposição lateral e uma configuração de remoção de umidade superior. As tomadas de suprimento de ar nas paredes laterais da câmara de secagem são espaçadas uniformemente em intervalos de 1100 mm em pares. As dimensões de cada saída de suprimento de ar são altura × largura=200 × 120mm.

No entanto, as lacunas reais nos tijolos verdes empilhados no carro do forno correspondentes às entradas de ar são os seguintes: os canais de entrada de ar nas duas extremidades do carro do forno têm 30 mm de largura. O canal de entrada de ar central do carro forno de 1100 mm tem uma largura de 60 mm. Enquanto isso, as lacunas nas outras duas pilhas de tijolos sem entrada de ar têm inesperadamente 98 mm de largura! Esses canais aéreos falham fundamentalmente em garantir a entrada da secagem do ar quente no interior das pilhas de tijolos. Sem o fluxo de ar atingir o meio das pilhas, a secagem dos tijolos verdes se torna impossível.

O resultado é que, além de uma camada seca quase quase satisfatória na parte superior e nas bordas dos tijolos no carro do forno, os tijolos interiores permanecem totalmente molhados. Esta câmara de secagem faz parte de uma linha de produção em que a câmara de secagem e o forno de disparo têm igual comprimento. O forno tem 68m de comprimento. Quando o carro do forno carregado com tijolos verdes úmidos entra no forno de disparo mais curto, ele é rapidamente empurrado para a zona de alta temperatura. Os tijolos carregados de umidade entram em colapso em calor alto ou são disparados em produtos defeituosos e inutilizáveis.

Nos fornos de túnel, o arranjo de tijolos verdes deve ter idealmente o mínimo ou nenhum espaço entre a parede do forno e as pilhas de tijolos. No entanto, como os carros do forno em um forno de túnel operam intermitentemente durante a produção, uma distância segura deve ser mantida entre a parede do forno e o carro do forno e suas pilhas de tijolos carregados para evitar raspagem.

Além disso, as portas de draft (Hafeng) em fornos de túnel são normalmente posicionados na base das paredes laterais perto do convés do carro do forno, onde a força de sucção do ventilador é mais forte nas bordas. O rascunho da força dentro do forno é maior onde o fluxo de ar encontra resistência mínima e é mais próxima das portas de rascunho.

A região central das pilhas de tijolos no carro do forno apresenta a maior resistência ao fluxo de ar. Devido à sua distância das portas de rascunho e ao aumento da resistência, a área central carece de fluxo de ar suficiente para regular a temperatura, impedindo a distribuição uniforme de calor da seção transversal. Enquanto isso, as bordas experimentam fluxo de ar excessivo, levando a superar. Esse desequilíbrio resulta na formação excessiva e clínica no centro, enquanto as bordas permanecem sub -seguidas devido ao fluxo de ar excessivo.

Teoricamente, isso explica por que o empilhamento de tijolos deve seguir o princípio de "mais denso nas bordas, Sparser in the Center" e "mais denso no topo, Sparser no fundo".

Do ponto de vista prático, além de manter uma liberação de segurança necessária ao longo das bordas para o movimento do carro do forno, pilhas transversais poderiam ser organizadas com apenas lacunas de expansão entre elas, eliminando canais de ar dedicados entre pilhas. O espaço salvo pode então ser uniformemente redistribuído entre os próprios tijolos verdes. Essa abordagem reduziria o fluxo de ar recirculante e aumentaria a ventilação por fluxo entre tijolos individuais.

Resumo

Em resumo, o princípio do empilhamento de tijolos é buscar a resistência equilibrada nas seções transversais superior, inferior, esquerda e direita da câmara de secagem e forno de disparo, garantindo ventilação uniforme em toda a estrutura de tijolos empilhados. Isso ocorre porque sabemos que áreas com fluxo de ar mais fortes experimentam melhores efeitos de secagem (embora a qualidade da secagem dependa não apenas do fluxo de ar, mas também da temperatura e da umidade) e, consequentemente, da progressão de disparo mais rápido. A secagem eficaz estabelece as bases para disparar, levando naturalmente a uma produção e qualidade aprimoradas. Para obter uma penetração uniforme do fluxo de ar em toda a seção transversal, é essencial entender minuciosamente o design dos carros de forno e forno, garantindo que a estrutura de tijolos empilhados os corresponda perfeitamente. Isso exige esforço meticuloso dos operadores em técnicas de empilhamento. O plano de empilhamento de tijolos deve ser adaptado de acordo com as condições específicas dos canais de forno e fluxo de ar. Simplesmente empilhar os tijolos ordenadamente no carro do forno está longe de ser suficiente-uma abordagem criaria desafios significativos para os processos subsequentes de secagem e disparo, comprometendo criticamente a qualidade do produto e o rendimento da produção.

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