Процесс производства керамического кирпича, страница 3

- в заключение обжига осуществляется выдержка изделия при максимальной температуре операции, что обеспечивает выравнивание температуры по всему сечению изделия и обеспечивает равномерное распределение жидкой фазы.

Охлаждение кирпича после выдержки в зоне обжига является ответственным периодом тепловой обработки.

В начальный период охлаждение при падении температуры на 100-200⁰С керамические материалы претерпевают термическое сжатие, подвергаясь нагрузкам. Поэтому величина термического перепада по толщине изделия не должна превышать 25-30⁰С, что обеспечивается проведением процесса при пониженной скорости охлаждения.

Охлаждение от 800 до 650⁰С можно ускорить (250-400⁰С/ч).

При 600-500⁰С скорость охлаждения снова приходится уменьшать до150⁰С/ч. Этот период характеризуется кодификационным изменением кварца с уменьшением объема массы на 0.82%.

При достижении температуры материала 500⁰С интенсивность охлаждения составляет 500-600⁰С/ч и, очевидно, ограничивается лишь условиями внешнего теплообмена. Температура кирпича на выходе из зоны охлаждения печи оценивается 100⁰С.

Печь обжига представляет собой тоннель, рассчитанный на 36 вагонеток. Сечение печи по высоте разделено на две части: первая относится к рабочему пространству, вторая – к подвагонеточному. Подвагонеточное пространство изолировано от рабочего пространства печи песочным затвором, что позволяет прокачивать по нему охлаждающий воздух и обеспечивать требуемую температуру колесных пар, рельсов. По рабочему пространству перемещается кирпич, штабели с которым находится на поду вагонеток, и противоточно материалу, подвергающемуся тепловой обработке, движется газообразная среда, при этом, кирпич занимает большую часть сечения печи. По длине печь разделена на три зоны: подогрева, к которой относятся 1-13 позиции, обжига с 14 по 24 позиции и охлаждения – соответственно 25-36 позиции.

В начале зоны подогрева, на первой позиции расположен дымосос, осуществляющий удаление влажных дымовых газов из печи в атмосферу. Прокачка газов из зоны обжига через зону подогрева обеспечивает сушку и плавный предварительный подогрев кирпича от начальной температуру до температуры 650⁰С. При этом происходит снижение температуры газов, удаляемых из печи, от максимальной величины 995⁰С до значений 80-100⁰С. На участке 4-6 позиций с помощью специального дымососа осуществляется рециркуляция дымовых газов. Существенным моментом, определяемым требованиями качества кирпича, является обеспечение на первой позиции печи такого сочетания параметров «влажность уходящих газов – температура поступающего в печь кирпича-сырца», при котором исключается конденсация водяных паров на поверхности обрабатываемого материала. Это условие следует выполнять абсолютно при реализации всех схем работы печи. В зоне обжига материал нагревается до температуры 900-995⁰С и на 21-24 позициях выдерживается при этой температуре. За время выдержки при температуре операции в нем происходят структурные превращения, в ходе которых из сырца и получается кирпич. Далее кирпич поступает в зону охлаждения, на выходе которой его температура доводится до значения 100⁰С. В нее же, через сечение выгрузки, противоточно, тремя осевыми, дутьевыми вентиляторами подается холодный воздух из атмосферы. Охлаждая кирпич и нагреваясь до 100-110⁰С, воздух направляется большей частью в туннельные сушила для сушки сырца-кирпича. Для этой цели на позициях 31-34 организован его отбор в специальный газоход. Меньшая часть воздуха продолжает нагрев до температур 500-800⁰С и поступает в качестве окислителя в зону обжига. На позициях 26-27 в зону подается дополнительно наружный воздух (так называемая, «тепловая завеса»), который смешивается с основным потоком, направляющимся в зону обжига.

Зона обжига имеет систему инжекционных горелок, расположенных по баковым стенам печи и на своде. Расход воздуха зависит от комплекса факторов и лежит в пределах 400-500 м³/ч. В горелки подается воздух в количестве обеспечивающим их нормальную работу, но при этом коэффициент избытка воздуха лежит в пределах 0.4-0.6. Первичный воздух, как правило, поступает в зону при температуре окружающей среды, хотя в некоторых случаев имеет температуру до 100⁰С. Последнее достигается подачей его из подвагонеточного пространства. Оставшаяся, большая часть окислителя поступает из зоны охлаждения.

После обжиговой печи кирпич, остывший до 25-40⁰С, направляется на склад готовой продукции и на поддонах, упакованный в соответствии с требованиями заказчика в термоусадочную пленку или без нее, вывозится потребителю.