Storossproject.ru

Декор и Мебель
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расход топлива при обжиге кирпича

Расход топлива при обжиге кирпича

В связи с невысокой эффективностью использования природного газа и перспективой повышения стоимости вследствие удорожания его добычи все более актуальной становится проблема энергосбережения. Повышение эффективности использования природного газа при производстве керамических изделий позволит снизить себестоимость продукции, что обеспечит повышение её конкурентоспособности. В производстве строительной керамики основные технологические процессы основываются на тепловой обработке сырьевых материалов, требующей большого количества топлива. Наиболее топливоемкими являются процессы, связанные с обжигом. На них приходится 70% расхода топлива. Поэтому в настоящее время остро стоит задача разработки и внедрения способов улучшения сушки и обжига керамических изделий, которые позволят добиться экономии топлива, повысить качество изделий, производительность агрегатов, сократить численность обслуживающего персонала и улучшить условий труда.

Основная цель статьи — комплексная модернизация и повторное использование энергии конвейерной линии по производству напольной керамической плитки в туннельных печах.

Был разработан рабочий проект повторного применения для конвейерной линии (КЛ), который включал:

  • реконструкцию системы газоснабжения сушилки и печи, включающую разработку комплексной системы автоматизации процессов сушки и обжига керамической плитки;
  • разработку и исследование системы внутренней рециркуляции продуктов сгорания;
  • разработку типовой секции печи обжига, которая позволяет производить ремонт и замену отдельных секций;
  • разработку и исследование термоограждений секций на базе использования современных теплозащитных материалов.

Характеристики и основные конструктивные элементы модернизированной роликовой печи следующие: длина печи — 120 м, ширина печного канала — 0,9 м, диаметр роликов — 32 мм, шаг роликов — 70 мм, количество плиток размером 300х300 мм по ширине канала — 4, шаг плиток — 165-175 мм, температура обжига — 1050-100 0 С, продолжительность обжига — 30 минут, производительность — 250 тыс. м 2 /год, на границе зоны обжига и зоны охлаждения установлены верхние и нижние экраны, расположение горелок — нижнее, отбор дымовых газов на первых секциях печи.

При материалах, применяемых в эксплуатируемой до модернизации печи, термическое сопротивление футеровки роликовых печей составляло 1,0-1,4 м 2 ׺С/Вт. При этом температура поверхности достигала 100-120 о С, что вело к значительным потерям теплоты в окружающую среду.

В действующих роликовых печах для футеровки стен, свода и пода используется шамотный и шамотный легковесный кирпич марок ШЛБ-0,4 — ШЛБ-1,3, а также диатомовый и глиняный кирпич, шамотную засыпку. Толщина стен 350 мм, свода 470 мм, пода 400 мм.

С целью создания нормальных санитарно-гигиенических условий труда и существенного снижения потерь теплоты в окружающую среду необходимо обеспечить такие условия работы печей, при которых температура их наружных поверхностей не превышала бы 45 0 С. Для реализации таких условий термическое сопротивление кладки футеровки должно быть не ниже 2,2-2,6 м 2 ∙ºС/Вт. Целесообразно применять эффективные теплоизоляционные материалы, в том числе на основе керамического волокна, имеющие более низкую теплопроводность по сравнению с традиционными термоизоляционными материалами. Использование материалов современных технологий позволило изготавливать ограждающие конструкции (футеровку) меньшей толщины и массы. В результате этих разработок на заводе было организовано изготовление типовых секций печей на основе сборных панелей. Поперечный разрез типовой секции КЛ приведен на рис. 1.

На рис. 2 показаны результаты проведенных замеров температур наружной поверхности секции №23 туннельной печи в процессе ее работы.

В табл. 1 приведены сравнительные данные по экономии топлива при использовании в ограждающих конструкциях секций КЛ с повышенным термическим сопротивлением 2,2-2,6 м 2 ∙ºС/Вт. Из таблицы видно, что конструкция секции печи КЛ с применением блоков повышенного термического сопротивления обеспечивает экономию 40-50% топлива в результате снижения потерь в окружающую среду.

На реконструированных конвейерных линиях с модульными секциями для туннельных роликовых печей фактический удельный расход топлива на сушку и обжиг плитки составил 3,5-3,8 вместо 6,0-6,5 кг/м 2 , характерных для ранних разработок КЛ с туннельными печами ПКБ «НИИстройкерамика». Расход условного топлива модернизированной КЛ по сравнению с ранее запроектированной сократился в 1,4 раза.

Рис. 1. Поперечный разрез типовой секции печи КЛ

Кроме того, на экономию топлива повлияло внедрение разработанной авторами схемы газоснабжения (размещение горелок, объединение в кольца регулирования) и ее автоматизация (применение ПИД-регуляторов).

Существенную экономию газового топлива дала организация оригинальной авторской (совместно с технологами ЗАО «Контакт») системы внутренней продольной рециркуляции продуктов сгорания по всей длине печи КЛ.

Рис. 2. Распределение температур по наружной поверхности боковой стенки секции печи КЛ:

а) до модернизации; б) после модернизации

Применение рециркуляции снизило процент выхода бракованной керамической плитки за счет выравнивания температурных полей как по длине секции, так и по высоте, а также строгое поддержание температуры в секциях, заданное технологами предприятия. На графике показаны несущественные отклонения значений фактической от заданной средней температуры газового потока. Указанные отклонения соответствуют требованиям допуска работы системы автоматизации и не влияют на выход брака.

Существенное значение для равномерного распределения температур в объеме секции имело применение автоматизированного двухпоточного регулирующего шибера (авторской разработки). Схема шибера показана на рис. 3. Благодаря его установке в верхней части роликовой печи (над роликовым конвейером) создается большее разряжение, соответственно, больший объем отходящих продуктов сгорания газа движется в ней. В то же время создается равноценный ему тепловой поток снизу за счет горения газа в этой части печи. Опытным путем было установлено, что разряжение после верхнего шибера должно составлять 240 Па, нижнего 90 Па. В результате достигается равномерное распределение температур по сечению рабочего пространства печи, при этом существенно уменьшается перепад температур по высоте рабочего канала конвейерной печи. Вследствие равномерного распределения температур уменьшается перепад температуры между поверхностями плитки, а значит, уменьшаются деформации и количество брака.

Рис. 3. Двухпоточный регулирующий шибер

Читайте так же:
Создание предприятия по производству кирпича

В результате внедрения модернизированных роликовых КЛ на основе рациональных режимов обжига, утилизации теплоты отходящих газов печей для теплофикационных и других нужд и применения эффективных теплоизоляционных материалов удельный расход условного топлива составил 1,95 кг/м 2 керамической плитки.

Таблица 1. Сравнительные данные по экономии топлива при использовании в ограждающих конструкциях секций КЛ с термическим сопротивлением 2,2-2,6 м 2 ∙ºС/Вт.

Топливо и его сжигание при обжиге кирпича и черепицы

Самое употребительное топливо для обжига кирпича и черепицы — твердое (каменный уголь, антрацит, бурый уголь, торф, дрова, кокс, коксик и т. п.).

В последнее время с успехом, в особенности в гофманских печах, используются топливные отходы: уносы топлива паровозов и котлов теплоэлектроцентралей, котельные и паровозные шлаки.

Всякое твердое топливо состоит из горючей части (ее называют органической частью) и негорючей (балласт топлива).

Горючая часть имеет в своем составе углерод, водород, кислород и немного азота. Углерод в чистом виде встречается в виде сажи, древесного угля. После горения углерода получается углекислый газ. Водород — газообразное вещество, входящее в воду как ее химическая составная часть. Находясь в соединении с другими элементами, кроме кислорода, или в виде отдельного элемента, может гореть, как углерод. После горения получается вода. Сгорая, выделяет тепла больше, чем углерод (на единицу веса). Азот не вступает в соединение с кислородом.

Балласт состоит из воды и золы, которые не способны гореть и выделять тепло.

Качество топлива определяется количеством находящейся в нем горючей части и балласта. Чем больше горючей части в процентах по весу, а балласта меньше — тем топливо лучше. В антраците очень много горючей части (90—92%) и немного балласта (8—10%). Это очень ценное топливо. Торф, например, может иметь 10% золы и 25% воды, т. е. 35% балласта. Значит, горючей части всего 65%. Однако торф для нас тем выгоден и удобен, что это топливо местное.

Горение начинается воспламенением топлива. Это момент, когда происходит соединение его составных частей с кислородом воздуха. Воспламенение получается только тогда, когда топливо нагрелось. После воспламенения температура очень быстро подымается, так как при горении выделяется много тепла.

Топливо, имеющее сравнительно большое количество водорода, кислорода и азота, воспламеняется даже при небольшом нагревании — 200—400°. При нагревании без доступа воздуха такое топливо уже при низких температурах выделяет газы, называемые летучими веществами. При высокой температуре эти газы, смешиваясь с воздухом, вспыхивают и горят. Топливо от выделяемого таким образом тепла нагревается еще больше, количество газов увеличивается. Так длится процесс до тех пор, пока не выделятся все летучие вещества. От топлива остается масса, называемая коксом (углерод и зола). Если кокс получается ввиде твердой губчатой массы, уголь называют спекающимся, если ввиде порошка — неспекающимся.

Топливо, выделяющее много газов, которые затем горят и дают длинный язык пламени, называется длиннопламенным.

Всякое топливо с большим количеством летучих считается и длиннопламенным.

К длиннопламенным топливам относят дрова, торф, газовые и длиннопламенные каменные угли, бурый уголь.

Антрацит выделяет летучих веществ очень мало — это короткопламенное топливо.

Длиннопламенное топливо имеет сравнительно низкую температуру воспламенения; короткопламенное наоборот. Приводим температуру воспламенения наиболее употребительных видов топлива:

Чтобы обеспечить хорошее горение топлива, необходимо к нему подвести достаточное количество воздуха. Недостаток воздуха при горении вызывает образование газов, в которых углерод не вполне соединился с кислородом; не выделится все то тепло, которое может дать топливо; эти газы улетят вместе с дымом в трубу, создавая большие потери тепла.

Такое горение называется неполным горением. Если подвести кислорода к топливу столько, сколько нужно, произойдет полное горение и топливо используется полностью.

Очень часто бывает, что к топливу подводится избыток наружного воздуха, который, приходя в печь холодным, нагревается и с дымовыми газами уходит в трубу, унося с собой некоторое количество тепла. Потеря тепла будет тем большей, чем больше лишнего воздуха попало в печь. Происходит горение с избытком воздуха. Ясно, что избыток воздуха должен быть минимальным.

Если в топливе имеется вода, то она при горении переходит в пар, который вместе с дымовыми газами уносится в окружающую атмосферу. Переход воды из жидкого состояния в пар требует очень много тепла. Поэтому топливо с большим количеством воды — малоценно. Полезного тепла из него получается немного. Большая часть его уйдет на испарение влаги.

Количество тепла, которое выделяется при сгорании 1 кг топлива, называется его теплотворной способностью. Единицей тепла принято называть то его количество, которое нужно затратить для нагревания 1 кг воды на 1°С. Эта единица называется большой калорией, в отличие от малой калории, которая равна количеству тёпла, потребного для нагревания 1 г воды на 1°С.

Теплотворная способность топлива выражается в больших калориях. В дальнейшем мы будем говорить просто о калориях, подразумевая под этим большие калории.

Топливо с большим количеством балласта не может иметь высокой теплотворной способности. Особенно вредна вода, которая резко снижает теплотворную способность. Поэтому топливо стараются употреблять, по возможности, сухим.

Различные виды топлива имеют разную теплотворную способность:

Отсюда видно, что теплотворная способность колеблется в очень широких пределах. Здесь указаны средние цифры. Следовательно, для получения одного и того же количества тепла, — 6000 калорий необходимо сжечь 1 кг антрацита или 2 кг кускового торфа.

Выходит, что количество тепла, выделяющееся при горении 1 кг антрацита, равно количеству тепла, выделяющегося при горении 2 кг торфа.

Таким образом учет топлива только по весу недостаточен. Поэтому ввели новое понятие — условное топливо. Этого топлива не существует, но условились считать что 1 кг его дает точно 7000 калорий. Все виды топлива можно по теплотворной способности пересчитать на условное.

Читайте так же:
Чем просверлить кирпич под розетку

Если торф имеет теплотворную способность 3500 калорий, это значит, что один килограмм его равен 3500/7000 = 0,5 кг условного топлива, т. е. вместо расхода 1 кг условного топлива необходимо затратить 2 кг торфа данной теплотворной способности. Мы, не всегда зная заранее, какое топливо будем применять на наших печах, планируем расход его в килограммах условного топлива.

Зная теплотворную способность поступившего на завод топлива, легко определить его расход, как в приведенном выше примере.

Завод, получая топливо, должен получить и накладную, в которой указаны вес и марка топлива. При получении топливо взвешивается или складывается в штабеля. Обмерив длину, ширину и высоту штабеля, определяем количество топлива. Об этом составляется акт и топливо приходуется. Полезно, отобрав среднюю пробу в лаборатории, определить качественные показатели топлива: влажность, зольность, количество летучих.

Топливо должно храниться под обыкновенным навесом, защищающим его от дождя и снега. Площадку необходимо плотно утрамбовать, а если возможно, то и забетонировать. Нельзя устраивать склад в низких местах, где может скопляться грунтовая вода или влага от дождя и снега. Площадка должна быть отгорожена и очищена от мусора. Вокруг всего склада устраивают канавы для стока воды.

Разные сорта топлива сохраняются в отдельных складах или на отдельных площадках. Уголь нельзя хранить под открытым небом, так как он, будучи незащищенным, теряет свою калорийность. Штабель каменного угля и антрацита укладывается не выше 1,5—2 м. В высоких штабелях уголь может самовозгораться, поэтому рекомендуется систематически измерять температуру и если она выше 50°, то уголь нужно перемешать лопатами (перелопатить).

Угольную мелочь (антрацитовый штыб, газовый отсев) складывают в штабеля высотой до 1 м, длиной в 25 м, шириной в 8 м. Объем штабеля определяется простым перемножением чисел трех его измерений. Средний вес 1 м3 угля (любого сорта) равен 0,9 т. Помножив эту цифру на объем штабеля в кубометрах легко подсчитать количество всего топлива в тоннах.

Навес особенно необходим для торфа, который впитывает воду, как губка. Большие количества кускового торфа лучше всего складывать штабелями длиной до 25 м, шириной 8 м и высотой 3 м. Вес такого штабеля около 200 т. Запас торфа, как и всякого топлива, необходимо иметь на 2—3 месяца.

Наличие торфа на топливном складе определяют по объему штабеля. Сперва подсчитывают объем нижней его части, имеющей форму параллелепипеда, а потом верхней, которая выкладывается в форме усеченной пирамиды. Сложив объемы обеих частей, получим общий объем всего штабеля. Вес 1 м3 торфа принимают в 450 кг. Помножив 450 кг на объем штабеля, получим весовое количество всего торфа. Вес 1м3 может отклоняться от указанной цифры до 25%. Поэтому лучше произвести пробное взвешивание данного торфа в натуре.

Употреблять торф с влажностью более 30% нецелесообразно. Обычно его подсушивают на свободных площадках печи, но держать здесь торф в большом количестве не рекомендуется, так как от нагревания он дымит и затрудняет работу засыпщиков. На печи лучше всего сохранять топливо в деревянных корытах, обитых снаружи листовым железом. Учет расхода топлива на печи производится взвешиванием.

На многих кирпично-черепичных заводах расход топлива учитывают по количеству тачек или вагонеток, завезенных на печь. Однако этот способ не точен и поэтому рекомендуется учет топлива вести по весу.

Хранение топлива должно быть организовано так, чтобы оно не расхищалось. Точный учет поступления и расход топлива дает возможность контролировать работу печи и обжигальщиков, а также поощрять лучших работников за экономный расход топлива. Только хорошо поставленный учет позволяет определить долю расходов на топливо в себестоимости кирпича или черепицы.

Склад топлива устраивают неподалеку от печи и сушил, но вместе с тем расположение его не должно мешать транспорту сырца и изделий. Если топливо находится вблизи мест потребления, то значительно сокращается расход средств и рабочей силы на его подвозку.

Гончар П.Д. Простейшые способы изготовления кирпича — Обжиг сырца в напольных печях

Скачать книгу с рисунками и таблицами — нажмите сюда

Полевые печи применялись раньше и в СССР, но обычно значительно больших размеров. На рис. 19 изображена полевая печь на 120 тыс. шт. кирпича (Куйбышевская обл.). Размеры печи 16х6х4,5 м, плотность садки 280 шт/м куб.

Рис. 19. Полевая печь на 120 тыс. шт. сырца (доступно только при скачивании полной версии книги)

Основание печи (первый ряд) выкладывается из обожженного кирпича, поставленного на ребро, вплотную друг к другу.
Во втором ряду укладывают сырец на ребро, оставляя поддувальные каналы под центром топочных отверстий, некоторые будут выложены в верхних рядах.
В третьем ряду сырец ставят под прямым углом к сырцу второго ряда, на поддувальные каналы кладут сырец на плашок, с разрывами, выкладывая таким образом колосниковую решетку.
В последующих рядах выкладывают топочные отверстия — очелки, перекрывая их постепенным напуском вышележащих кирпичей. Окончательно перекрывают очелки 9-тым рядом сырца. В этом же ряду начинают кладку вытяжных каналов, размером каждый 12х12 см.
Вытяжные каналы устраивают между очелками, через каждые два очелка. В каждом простенке по ширине печи делают два вытяжных канала. На рис. 19 эти каналы изображены пунктирными линиями.
Начиная с четвертого ряда, засыпают между рядами мелкий уголь — в четвертом, шестом, восьмом, девятом и так до верхних рядов; пять верхних рядов углем не пересыпаются.
На тысячу штук сырца засыпают 285 кг мелкого угля: одно ведро (10 кг) — на каждые 35 шт. сырца. Уголь берут марки АРШ, просеянный через грохот с отверстиями 15X15 мм.
Боковые стенки печи обкладывают половняком на плашок и обмазывают глиной. Верх печи, кроме вытяжных каналов, выстилают половняком на плашок.
Первую стадию обжига проводят на дровах, просушивая сырец. Затем огонь усиливают, зажигая уголь, насыпанный между рядами. Очелки топок прикрывают заслонками, через 20-30 часов после загорания угля закрывают заслонками и поддувала. Если огонь в некоторых местах печи выходит наверх, эти места присыпают слоем глины толщиной 5-10 см, тем самым направляя огонь в отставшие части печи. К тому времени, когда уголь в садке выгорит, весь верх печи оказывается засыпанным глиной. После этого печь начинает остывать. Остывшую печь разбирают, и кирпич грузят прямо на транспорт.

Читайте так же:
Как избежать лишения прав при проезде под кирпич

Длительность отдельных операций процесса обжига в полевой печи такова:

Таблица (доступно только при скачивании полной версии книги)

Расход топлива на 1000 шт. обожженного кирпича: угля АРШ около 200 кг и дров 0,5-0,75 м куб.
Обжиг сырца в напольных печах. Полевая печь должна каждый раз выкладываться заново, что требует расхода рабочей силы. Кроме того, обжиг в полевой печи получается неравномерный, часть кирпича, особенно в наружных стенках, не дожигается, общее качество продукции невысокое.
Поэтому при небольшом объеме производства кирпич обжигают, как правило, в напольных печах, имеющих постоянные стены, топки и под.
Напольная печь (рис. 20 а, б) представляет собою кирпичную камеру, открытую сверху. Под (решетчатым подом имеются три топки (очелки). В одной из стен расположен ходок, через который печь загружают и разгружают. Топки находятся в приямке, заглубленном в землю, под печи и порог ходка — на уровне земли для удобства загрузки и выгрузки кирпича.

Рис. 20 а. Напольная печь (общий вид) (доступно только при скачивании полной версии книги)

Рис. 20 б. Напольная печь (вертикальный разрез и план) (доступно только при скачивании полной версии книги)

В зависимости от объема производства напольные печи делают разных размеров и срок обжига в них различный. Так, при вместимости печи

до 3000 шт. — срок обжила 6 суток
от 3000 до 6000 шт. — срок обжига 9 суток
от 6000 до 10000 шт. — срок обжига 10 суток
от 10000 до 15000 шт. — срок обжига 12 суток
от 15000 до 25000 шт. — срзк обжига 15 суток

Эти данные являются ориентировочными, они могут значительно изменяться в зависимости от вида топлива, свойств сырья, опытности обжигальщика и т. п.
Размеры печи могут быть различные, но высота ее не должна превышать определенной величины, чтобы обжиг сырца был равномерным.
Не рекомендуется делать печь (от подовой решетки до верха садки) при обжиге углем выше 3 м, торфом — 3,5 м, дровами — 4 м, соломой или углем в пересыпку — 4,5 м. Ширина печи при расположении топки с одной стороны приблизительно равна высоте печи.
Длина печи может быть различной, но для удобства обслуживания и равномерности нагрева не рекомендуется делать ее длиннее, чем на 6-8 топок. Ниже приводятся рекомендуемые размеры печей.

Таблица (доступно только при скачивании полной версии книги)

Строят печи и меньших и больших размеров. Иногда печи заглубляют в землю частично или полностью, что уменьшает потери тепла через наружные стены. Строят печи из обожженного кирпича или из сырца. Низ печи, то есть топки и топочные арки, следует делать из обожженного кирпича.
Толщину стен внизу делают в три кирпича, в середине — два с половиной кирпича и вверху — два кирпича.
В передней стене, в приямке, оставляют отверстия для топок между этими отверстиями, вместе с наружными стенами кладут стенки между топками толщиной в два с половиной кирпича.
На эти стенки ставят топочные арки шириною 25 см (в один кирпич) и с расстоянием между арками 10-12 м. Арка должна быть против арки и промежуток против промежутка по всей длине печи. Углубления между соседними арками, опирающимися на одну стену, заделывают кирпичами, выравнивая таким образом под печи. Своды перекрывают топки, и огонь из топок в пролеты между арками.
Когда под выровнен, на нем ставят сменную решетку из кирпича на ребро. Для этого на арки ставят кирпичи на ребро, оставляя между ними расстояние, равное толщине кирпича. Между этими кирпичами ставят кирпичи, перекрывающие межарочные пролеты. Эти кирпичи концами своими опираются на арки.
Ходок для загрузки и выгрузки пета делается в стене, обращенной в сторону, где сушится и складывается сухой сырец.
Печь защищается от дождя и снега навесом, в крыше которого делают фонарь для выхода дыма.
Нижние ряды сырца следует ставить реже, с промежутком, приблизительно равным толщине большого пальца, к верху расстояние между сырцами уменьшается, самые верхние ряды ставятся плотно, без зазоров.
Первый ряд сырца ставится на сменную решетку. Сырец садят елкой, под углом к стене печи, причем кирпичи первой елки направлены в одну сторону, а второй — в другую, в третьей же елке — как в первой, и так до противоположной стены (рис. 21).

Рис. 21. Садка сырца в напольной печи (доступно только при скачивании полной версии книги)

При такой садке между торцами кирпичей соседних елок образуются четырехугольные отверстия, служащие для прохода огня при обжиге. Надо вести садку так, чтобы эти отверстия совпадали во всех рядах по высоте. Когда садка закончена, сверх нее укладывают плашмя половняк в два ряда и все швы промазывают глиной.
Для выхода дыма в настиле оставляют отверстия размером 12х12 см на расстоянии 70-80 см одно от другого. Обязательно делают такие отверстия в углах печи и около стен. Эти отверстия со всех четырех сторон обкладывают кирпичом. Весь настил между отверстиями покрывают слоем глины. Устройство верхнего перекрытия печи показано на рис. 22.

Читайте так же:
Состояние производства силикатного кирпича

Рис. 22. Заделка верха напольной печи (доступно только при скачивании полной версии книги)

При обжиге кирпича углем, последний просеивают, причем крупный уголь направляют в топки, а мелким пересыпают ряды кирпича (слоем 1-2 см), каждый второй ряд кирпича, начиная с восьмого.
В том случае, когда обжиг ведут крупным углем, его закладывают в «карманы» — пустоты, оставляемые в садке (рис. 23). Когда печь загружена, ходок закладывают двумя стенками в полкирпича каждая. Между стенками остается зазор около 20 см. Стенки кладут на глиняном растворе и снаружи тщательно промазывают тощим глиняным раствором. Первую, внутреннюю стенку можно класть насухо, обмазав снаружи тощим раствором.

Рис. 23. Засыпка крупного угля в садку напольной печи (доступно только при скачивании полной версии книги)

При закладке ходка в обеих стенках оставляют отверстия вверху и внизу для наблюдения за ходом обжига. После загрузки печи и заделки ходка начинается обжиг.
Первая стадия обжига — окур — ведется медленно и осторожно. В топках разводят слабый огонь и заслонки на топках и поддувалах открывают полностью. При обжиге дровами во время окура следует применять осиновые и ольховые дрова, которые дают меньше сажи, забивающей прозоры между кирпичами.
Нельзя в первое время допускать интенсивного горения, так как кирпич может растрескаться, что сопровождается характерным звуком. При обжиге углем или торфом огонь надо поддерживать па передней части решетки, постепенно к концу окура распространив его на всю решетку.
Продолжительность окура зависит от величины печи и влажности сырца. При обжиге сьгрца в маленькой печи окур может закончиться в течение 12 часов, обычно он длится 1-3 суток, а в больших печах и до 4 суток.
Окур заканчивают, когда из сырца перестает выделяться водяной пар. Узнать это можно, вставив сверху внутрь печи железный штырь. Если он, будучи вынут из печи, остается сухим и теплым, то значит окур закончен. Если же на штыре появляются капли воды, роса, то окур надо продолжать. При наличии термометра со шкалою до 150° замеряют температуру в верхних рядах садки.
Когда температура там достигает 120°, окур следует кончать.
По окончании окура топливо начинают подбрасывать в большом количестве, а заслонки топок прикрывают. Температура постепенно повышается. Когда она достигнет 300-400°, искры, попадающие из огня на заднюю часть толок, не сразу гаснут, а пролетают в камеру. Задняя часть топок и подовые арки начинают накаливаться до темно-красного цвета и накал постепенно переходит и а нижние ряды садки. В это время топки надо заправлять топливом, не давая прогорать предыдущей заправке, подавать топливо часто, но мелкими порциями, поддерживая все время интенсивное горение. Когда арки топок накалятся добела, то во избежание их обрушения надо сделать перерыв в подаче топлива (сделать «вздышку»).
Первая «вздышка» делается небольшая, чтобы немного остудить арки. В это время жар подгребают к устью очелков, чтобы не остудить переда и не дать холодному воздуху прорваться в камеру. Как только арки немного остынут, снова подкладывают топливо по всему очелку, разгоняя жар до каления, но только чтобы не повалить арки. После этого снова делают «вздышку», но уже подольше, так как низ печи достаточно прокалился и не так опасно небольшое его охлаждение. Надо иметь в виду, что если сырец нагреть докрасна, а затем немного остудить, то кирпич получится плохо спекшимся, слабым. Поэтому, остужая очелки, следят за тем, чтобы не повредить кирпича.
Таким образом, обжиг продолжают до конца, периодически остужая очелки.
Когда температура в середине камеры достигнет 900-950°, накал в садке делается ярким и очертания кромок отдельных кирпичей делаются нечеткими, различаются как в дымке.
Верхние ряды в это время тоже накаляются докрасна, из верхних отверстий в настиле вылетают мелкие синеватые искры.
Положив последнюю закладку топлива, топки и поддувала плотно закрывают: закладывают кирпичом и замазывают тощим раствором глины. Верхние отверстия также закладывают и засыпают.
В таком плотно закрытом состоянии печь находится более суток. Происходит закал, способствующий равномерному распределению температуры по всей печи, лучшему спеканию глиняной массы, улучшающий качество кирпича. Через сутки или более печь начинают понемногу открывать, вначале часть отверстий в верхнем настиле, затем все отверстия; когда кирпич потеряет накал, начинают постепенно разбирать ходок.
Когда кирпич остынет настолько, что его можно брать руками, начинают выгрузку печи.

Скачать книгу с рисунками и таблицами — нажмите сюда

Расход топлива при обжиге кирпича

При работе туннельных печей на природном газе и введении в шихту малосернистого топлива экономично использовать горячий воздух из зоны охлаждения в печи, а недостаток тепла сушки возместить за счет отходящих дымовых газов. Расход условного топлива при такой схеме тепловой блокировки составляет для полнотелого кирпича около 245 кг.

Одна из основных проблем технологического перевооружения предприятий керамических стеновых изделий — замена кольцевых печей туннельными печами. Однако практическое осуществление этого мероприятия связано с большими капитальными вложениями. Удельный вес выпуска кирпича, обожженного в кольцевых печах на предприятиях системы Минстройматериалов СССР, составляет около 54%. Поэтому обеспечение более полного сгорания топлива и интенсификации в кольцевых печах — также весьма актуальная задача.

С целью экономии топлива кольцевые печи должны быть реконструированы с учетом использования типового проекта 409-21-21. Реконструкция сводится в основном к уменьшению аэродинамического сопротивления трактов печи и увеличению скорости газового потока. Кроме того, предусмотрена тепловая блокировка печей и сушилок, что позволяет использовать тепло отходящих газов для сушки сырца. При работе кольцевых печей на природном газе дополнительным резервом снижения расхода тепла на обжиг является перевод их работы на импульсную подачу топлива. Так, на Котельском кирпичном заводе снижение расхода топлива составляет 10%.

Читайте так же:
Почему печные кирпичи крошатся

Производство кирпича и керамических камней позволяет установить, что основные причины перерасхода топлива — несовершенные режимы сушки, обжига, потери тепла с недожогом и летучей частью низкосортных углей, поставляемых кирпичным заводам; отсутствие на предприятиях эффективного уничтожения тепла, выпуск полнотелого и пустотелого изделия; недостаточное использование разного топлива и топливных отходов.

В связи с наличием указанных недостатков на многих предприятиях фактический расход топлива больше научно обоснованных норм. Чтобы довести его до нормативных значений, необходимо реконструировать кольцевые и туннельные печи, а также камерные и туннельные сушилки в соответствии с типовым проектом. Также следует внедрить полную тепловую блокировку печей и суглинок, организовать надлежащий контроль, учет и хранение топлива, широко применять топливосодержащие отходы и основное керамическое сырье, внедрить автоматические системы контроля и управления процессами обжига и сушки, организовать периодический контроль соответствия поставляемого топлива действующим стандартам и др. Все это позволит снизить удельный расход топлива и довести его до минимальных значений.

1.3. Основные факторы экономии сырья и топлива при использовании топливосодержащих отходов в качестве керамического сырья

Один из эффективных методов снижения расходов сырья заключается в использовании топливосодержащих отходов. При этом экономия сырья определяется количественным содержанием топливосодержащих отходов, вводимых в состав сырьевой смеси (шихта). Поэтому знание состава используемой шихты позволяет рассчитать количество сэкономленного сырья за счет применения топливосодержащих отходов в качестве добавки или основного ее компонента.

Определение количества сэкономленного топлива при использовании этих отходов несколько сложнее, так как зависит от многочисленных факторов. При этом оценки экономии необходимо проанализировать основные технологические и теплотехнические факторы, приводящие к снижению расхода топлива на термообработку этих материалов. Топливосодержащие отходы промышленности условно можно разделить на два вида: прошедшие предварительную высокотемпературную термическую обработку (золы и шлаки ТЭС, котельных, подтопок и др.) и не прошедшие ее (шахтные не горелые породы угольных бассейнов, отвальные породы углеобогатительных фабрик и др.). Минеральная и органическая части их количественно и качественно существенно различаются. Если первая в углеотходах в основном представлена исходными глинистыми минералами и примесями в виде карбоната, пирита, гипса, полевого шпата и др., то в золах эти минералы находятся после высокотемпературной термообработки в превращенном виде. Указанные особенности топливосодержащих отходов определяют характер физико-химических процессов, протекающих при обжиге стеновой керамики на их основе, что существенно влияет на режим и расход технологического топлива.

Основной фактор экономии топлива при использовании этих отходов в производстве стеновой керамики — содержание в них топлива. В золошлаках остаточное топливо находится преимущественно в виде кокса, полукокса и газообразного оксида углерода, закупоренного в закрытых микропорах стеклофазы. В золах некоторых котельных и подтопок часть его может состоять из исходных угольных частиц. В углеотходах остаточное топливо представлено исходным углем.

Таким образом, процессы выгорания топлива, запрессованного в керамические материалы с золой, при обжиге в основном связаны с диффузионным горением коксового и полукоксового остатка, и отходах угольной промышленности — с горением как летучей, так и коксовой части топлива. При этом содержание и качественное состояние горючих частиц в отходах определяют их теплотворную способность.

Как показывает опыт, наиболее интенсивно углерод в керамических материалах выгорает в интервале 850-1050°С.

Расчеты показывают, что при использовании отходов с теплотворной способностью выше 2500 кДж/кг в качестве основного сырья (85-100%) количество запрессованного в сырец топлива превосходит его средний расход на обжиг 1000 шт. усл.кирпича.

Однако при обжиге полнотелого кирпича из топливосодержащих отходов в большинстве случаев наблюдается неполное выгорание топлива, запрессованного в сырце. Поэтому для определения реальной экономии топлива за счет горючих частиц используемых отходов необходимо учитывать фактическую полноту их выгорания при обжиге изделий. Полнота выгорания запрессованного топлива в сырце зависит от параметров процесса (температура, газовая среда, вид садки и др.) и самого материала (состав шихты, плотность, форма, размер и др.).

В данном случае форму и размер изделий можно характеризовать через комбинированный параметр: отношение площади наружной поверхности к истинному объему изделий.

При относительно одинаковых условиях обжига, чем больше сырца, тем быстрее выгорает запрессованное в нем топливо. Следовательно, наибольшая экономия за счет горючей части, содержащейся в отходах, может быть достигнута при изготовлении кирпича и камней с пустотами.

Следует отметить, что количество топлива в углеотходах относительно выше, чем в золах.

Однако при использовании последних существенную роль играет тот факт, что в них отсутствуют некоторые теплоемкие процессы, такие, как дегидратация глинистых минералов, диссоциация карбонатов (СаСОз, МgСОз). Кроме того, они сопровождаются интенсивным переносом массы вещества (продуктов горения) в изделиях, следовательно, диссипативными эффектами при обжиге, что значительно влияет на длительность процесса.

Таким образом, указанный фактор способствует уменьшению теплоемких процессов в сырьевых материалах и сокращению определенной части расходуемого топлива на обжиг стеновой керамики.

Зольный кирпич в среднем легче глиняного. Это, прежде всего, объясняется относительно низкой удельной массой золы. Кроме того, теплоемкость золокерамических материалов несколько ниже, чем у глиняных, что также может значительно повлиять на экономию технологического топлива при обжиге золокерамических материалов.

Проанализированные факторы и особенности — реальные источники экономии тепла, позволяющие объяснить значительное сокращение расхода топлива (до 80%) при обжиге топливосодержащих керамических материалов по сравнению с глиняными.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector