1. Основные технические параметры и экономические показатели.
В этой высокотемпературной-туннельной печи используется метод прерывистого горения с открытым-пламенем и периодической подачей автомобиля, специально разработанный для обжига корундового-муллитового огнеупорного кирпича. Печь имеет длину 50 метров и внутреннюю ширину 5 метров, высоту от платформы тележки печи до крыши печи 95 метров и 75 метров соответственно. Здесь могут разместиться 25 печных вагонеток, каждая из которых перевозит по две стопки кирпичей. Температура обжига достигает 1650 градусов, а весь цикл обжига занимает 46 часов. В качестве топлива печь использует природный газ, потребление энергии составляет около 1500 ккал на тонну кирпича. Температура и давление в печи контролируются автоматически, точность регулирования температуры составляет ± 2 градуса.
2. Основная конструкция и рабочая система печи.
Высокотемпературная-туннельная печь имеет сложную конструкцию, включающую корпус печи, закрытую воздушную завесу и вытяжную систему в головке печи, систему перемешивания воздуха и систему сгорания. Он также включает в себя систему охлаждения хвостовой части печи, систему воздушного охлаждения ходовой части, систему утилизации отходящего тепла, тележки печи и систему автоматического управления. Конструкция печи включает в себя новые технологии: высокотемпературное-сжигание горячим воздухом, утилизацию отходящего тепла и систему автоматического управления, что обеспечивает значительно более высокую-точность управления обжигом при высоких-температурах и энергосбережение-по сравнению с традиционными высокотемпературными-печами.
1. Основная конструкция печи Стальная конструкция печи основана на армированных стальных колоннах, внешняя поверхность которых покрыта высококачественной-краской для стальных пластин для придания повышенного эстетического вида. Печь длиной 50 метров аккуратно разделена на три зоны: зону предварительного нагрева, зону обжига и зону охлаждения. Зона обжига облицована корундовым муллитовым кирпичом, за которым следуют жаропрочные-легкие изоляционные кирпичи, изоляционные наполнители и безасбестовые-твердые плиты из силиката кальция, обеспечивающие огнеупорность и изоляцию печи. Крыша печи имеет арочную конструкцию, которая не только помогает уменьшить высоко-температурное расширение, но также гарантирует, что в ее футеровке используется тот же огнеупорный кирпич, что и в зоне обжига, что обеспечивает общую устойчивость печи. В арке зоны предварительного нагрева дизайнеры хитроумно сконструировали три перегородки, расположенные в шахматном порядке, позволяя потоку горячего воздуха над основанием арки течь вниз. Это оптимизировало распределение температуры в зоне предварительного нагрева без негативного влияния на тягу выхлопных газов. Кроме того, чтобы устранить значительную боковую нагрузку арки, проектировщики использовали комбинацию высококачественных плоских кирпичей и легких изоляционных кирпичей на внешней стороне базовых кирпичей арки, что эффективно улучшило изоляционные характеристики в этой области.
Высокотемпературные печи- предъявляют высокие требования к кирпичам для обжига. Поскольку цельные горелочные кирпичи склонны к растрескиванию при большой разнице температур между горячим и холодным концами, имеют короткий срок службы и их трудно заменить, горелочные кирпичи в этой печи были тщательно спроектированы как четыре отдельные части, собранные вместе, что значительно продлевает срок их службы. Кроме того, после длительной-эксплуатации внутренние стенки по обеим сторонам зоны обжига традиционных высоко-туннельных печей имеют тенденцию выпирать внутрь из-за высоко-температурного расширения. Чтобы решить эту проблему, огнеупорные кирпичи, облицовывающие стены этой печи, были спроектированы с переплетенной конструкцией. Практика доказала, что такая конструкция существенно уменьшает выпучивание стенок печи внутрь.
2. Закрытая воздушная завеса и вытяжная система головки печи.
Для поддержания стабильного давления в печи и предотвращения колебаний температуры обжига головка и хвостовая часть печи не оборудованы дверцами, а закрыты воздушными завесами. Колпаки воздушной завесы расположены с обеих сторон головки печи и крыши печи, образуя замкнутую воздушную завесу за счет вытяжной вентиляции, обеспечивая тем самым чистый вход продукта при обжиге. Вытяжная система сочетает в себе многоточечную вытяжку-внутри печи и централизованную вытяжку внешними вентиляторами. Несколько пар выпускных отверстий расположены по обе стороны зоны предварительного нагрева, а температурный профиль зоны предварительного нагрева можно точно контролировать путем регулировки открытия выпускных отверстий. Кроме того, каждое выпускное отверстие на внешней стороне имеет отверстие для разбавления холодного воздуха, предназначенное для всасывания наружного воздуха, когда это необходимо для снижения температуры выхлопных газов.
3. Система перемешивания воздуха
Для решения проблемы разницы температур, вызванной расслоением газа в зоне предварительного нагрева традиционных туннельных печей, эта конструкция не только использует разделение потока плит свода печи и многоточечные вытяжные устройства внутри печи, но также добавляет систему перемешивающего воздуха в верхнюю часть обеих сторон зоны предварительного нагрева. Система всасывает холодный окружающий воздух через вентилятор, который затем поступает через главную трубу, патрубки и шаровые краны в верхний канал печи. Это эффективно перемешивает поток воздуха, предотвращает его расслоение и уменьшает разницу температур между верхней и нижней частями зоны предварительного нагрева. Компактные и расположенные в шахматном порядке воздухозаборники обеспечивают эффективное перемешивание при одновременном снижении энергопотребления.
4. Система сгорания
Чтобы удовлетворить требования к высокой-температуре и постоянству-времени обжига продуктов, зона обжига занимает значительную часть общей длины печи с соответствующим количеством горелок. Гибко регулируя количество и расположение зажигаемых горелок, можно легко регулировать положение точки высокой-температуры в зоне обжига и время высокой-константы-температуры, таким образом адаптируясь к требованиям процесса обжига различных рецептур продукта и демонстрируя большую адаптируемость и гибкость в процессе обжига.
Горелки расположены в шахматном порядке с обеих сторон печи, прямо напротив канала горения между штабелями кирпичей на тележках печи. Это гарантирует, что высокоскоростной поток воздуха для горения- образует определенную циркуляцию внутри печи, а не относительный поток и взаимное влияние. Такая конструкция обеспечивает равномерную температуру внутри печи, что позволяет избежать проблем с колебаниями температуры, которые могут возникнуть в традиционных туннельных печах. Кроме того, в этой печи используется прямое сжигание продуктов внутри печи, что устраняет необходимость в камерах сгорания на боковых стенках печи, упрощает конструкцию боковых стенок и эффективно обеспечивает теплоизоляцию.
Стоит отметить, что способ сжигания в этой печи существенно отличается от традиционных туннельных печей. В традиционных высокотемпературных туннельных печах внутренняя полость горелочных кирпичей часто бывает большой, и воздух для горения в основном поступает в печь через горелки или камеры сгорания. Однако в этой конструкции кирпичи горелок короче и имеют меньшие внутренние полости, и лишь небольшое количество холодного воздуха поступает в печь через горелки, главным образом для охлаждения горелок и облегчения продувки воздухом. Большая часть воздуха для горения поступает из охлаждающего воздуха, нагнетаемого зоной охлаждения. Такая конструкция не только значительно повышает энергоэффективность, но также упрощает высоко-нагрев и эксплуатацию при высокой-постоянной- температуре.
Кроме того, печь оснащена системой охлаждения хвостовой части печи, системой воздушного охлаждения ходовой части и системой утилизации отходящего тепла, что еще больше оптимизирует производительность печи. Благодаря синергетическому эффекту этих систем печь может эффективно охлаждать продукцию, предотвращать чрезмерно высокие температуры под вагонами и полностью использовать отходящее тепло, обеспечивая эффективное использование энергии.
Система утилизации отходящего тепла в этой конструкции состоит из четырех ключевых компонентов: во-первых, зона охлаждения, отвечающая за охлаждение горячего воздуха; во-вторых, система охлаждения под-вагонкой для снижения температуры в печи; в-третьих, охлаждающий воздух, исходящий от внешних поверхностей стен и крыши печи, чтобы способствовать рассеиванию тепла; и, наконец, теплообмен дымовых газов с воздухом для полного использования отходящего тепла в дымовых газах. Поскольку температура внешней поверхности высоко-печи выше, чем у традиционных туннельных печей, мы специально добавили гофрированные пластины, поддерживаемые стальными профилями, к крыше печи в зоне высоких-температур, образуя пространство теплообмена с внешней арочной крышей. В то же время внешний слой стены печи выполнен в виде полой стены, позволяющей холодному воздуху проникать через ряд небольших отверстий у земли, смешиваться с теплообменным воздухом из свода печи, а затем удаляться централизованно. Кроме того, на главном вытяжном канале снаружи печи установлен металлический теплообменник для дальнейшего использования отходящего тепла дымовых газов. Все четыре компонента отработанного теплого воздуха направляются в сушильную камеру, полностью удовлетворяя требованиям сушки продукции.
Тележки печи изготовлены из стальных профилей и оснащены высокотемпературными-подшипниками, способными выдерживать температуру до 300 градусов. Что касается материалов корпуса печи, платформа печи изготовлена из спеченного муллита, обладающего превосходной термостойкостью. Сухой-метод кладки существенно снижает периодичность обслуживания тележки печи и продлевает срок ее службы.
Система автоматического управления печью включает в себя контроль температуры и давления, а также функции защитной сигнализации. Температура обжига точно контролируется компьютером, включающим компьютер, контроллер с искусственным интеллектом-, электромагнитные клапаны, электрические приводы и термопары. Система также оснащена картами сбора данных и устройствами внутренней/внешней изоляции, программируемыми с использованием специального программного обеспечения промышленного управления. Контроль давления в печи достигается за счет технологии преобразования частоты, регулировки вытяжных вентиляторов, вентиляторов охлаждения и вентиляторов вытяжки горячего воздуха, что обеспечивает высокую точность и энергоэффективность. Кроме того, система обеспечивает ручной режим работы для исследования процесса и реагирования на чрезвычайные ситуации.
В этой печи в качестве топлива используется природный газ, поэтому безопасность подачи газа имеет первостепенное значение. Поэтому на магистральном трубопроводе газоснабжения устанавливается главный электромагнитный клапан, а на каждой кольцевой трубе - секционные электромагнитные клапаны. В случае отключения электроэнергии эти электромагнитные клапаны немедленно и автоматически отключат подачу газа, эффективно предотвращая попадание природного газа в печь. Кроме того, мы оснастили ее системой сигнализации, которая подает сигнал тревоги при неисправности системы воздуходувки и одновременно активирует электромагнитный клапан для прекращения подачи газа, обеспечивая безопасность работы печи во всех аспектах.
