Туннельные печи

Принцип действия.

Принципиальное отличие туннельных печей от кольцевых заключается в том, что печной канал имеет постоянные зоны, а изделия, погруженные на вагонетки, перемещаются вдоль печи по схеме противотока – навстречу потоку продуктов сгорания в зоне прогрева и навстречу воздуху в зоне остывания. Экономические показатели туннельной печи мало отличаются от экономических показателей кольцевой. Основные преимущества – в улучшении условий труда и высокой степени механизации.

Туннельная печь представляет собой сквозной канал длиной до 110м, в котором по рельсам движутся вагонетки с садкой. Высокотемпературная зона футеруется шамотным огнеупором. Температура обжига: 950÷980ºC при обжиге строительного кирпича, 1220÷1250ºC при обжиге керамической плитки, 1400÷1750ºC при обжиге огнеупоров; время обжига строительного кирпича 32–36 часов, из них 10–15 часов изделие находится в зоне охлаждения. Время обжига пустотелых изделий меньше. Время обжига огнеупоров значительно больше.

Схема туннельной печи представлена на рис.1

Рис.1. Туннельная печь Гипрострома (Киев): а – зона подогрева, б – зона взвара (1 – кладка печи, 2 – воздухопровод, 3 – газопровод), в – схема тепловых зон.

В качестве топлива может использоваться газообразное топливо и твёрдое топливо мелкого помола.

Садка кирпича на вагонетку при обжиге твёрдым и газообразным топливом представлена на рис.2

Рис.2. Садка кирпича на вагонетку при обжиге: а – твёрдым топливом, б – природным газом.

В туннельных печах, работающих на газообразном топливе, в зоне обжига располагается до 40 горелочных устройств, при боковом их расположении (по 20 с каждой стороны) и 20 – 24 – при размещении их на своде. Длина зоны обжига обычно составляет 10 – 12м, при обжиге огнеупоров до 20.

В ряде печей предусматривается рециркуляция отходящих газов (отбор перед уходом из печи и подача его в среднюю часть зоны подогрева садки), а также перепуск горячего воздуха. Рециркуляцией достигается большая турбулизация потока и выравнивание температуры по сечению канала.

Температура уходящих газов обычно составляет 100÷120ºC, при обжиге огнеупоров 300÷450ºC.

Из зоны охлаждения материала происходит отбор подогретого воздуха для сушильных камер первой и второй ступени сушки. Первая ступень – прогрев материала, при относительной влажности в камере сушки φ =100% и температуре до 55÷60ºC, вторая ступень – сушка при температуре 75÷80ºC и φ = 0,95-0,97.

Принудительный обдув атмосферным воздухом готовых изделий перед выходом из печи позволяет снизить их температуру до 50÷70ºC.

2. Тепловой баланс

Примерный тепловой баланс туннельной печи по обжигу строительного кирпича приведён в таблице 1.

3. Повышение эффективности работы туннельной печи возможно:

- при уменьшении влажности исходного сырья (улучшении качества сушки);

- при улучшении качества тепловой изоляции, особенно высокотемпературной зоны печи;

- при оптимизации работы горелочных устройств с целью уменьшения химического и механического недожога.