Туннельная сушилка для обжига кирпичей

Туннельная печь обжига кирпича ОАО «Ивановский завод керамических изделий»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к дипломному проекту на тему:

Туннельная печь обжига кирпича ОАО «Ивановский завод керамических изделий»

Дипломный проект выполнен применительно к условиям ООИ «Взаимопомощь», ранее именуемый «Ивановский завод керамических изделий».

В дипломном проекте проведен расчет туннельной печи, включающий в себя: тепловой баланс печи, расчет горения топлива, расчет продолжительности обжига кирпича, выбор горелочных устройств, подбор вентиляторов. Также был проведен расчет камерного сушила для сушки кирпича-сырца.

Была разработана методика расчета внешнего теплообмена в щелевой электрической печи на основе метода ЗУП (зональный с условными поверхностями).

Разработана схема автоматизации туннельной печи. Выявлены вредные и опасные факторы, возникающие при эксплуатации туннельной печи, разработаны мероприятия по предупреждению и снижению воздействия их на обслуживающий персонал.

ОПИСАНИЕ ТЕПЛОТЕХНОЛОГИИ СУШКИ И ОБЖИГА КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

1.1 Сушка керамических изделий

1.1.1 Значение сушки изделий и материалов

Для каждого материала и изделия устанавливается определенный режим сушки, то есть допустимая интенсивность сушки, температура материала, температура и относительная влажность сушильного агента и теплоносителя, скорость его движения у материала и изменение указанных параметров в различные периоды процесса сушки. Сушить песок можно при любых температурах и скоростях удаления влаги. Сушить комовую глину и топливо можно при любых скоростях удаления влаги, но температура нагрева этих материалов ограничивается. Так, глина при температуре выше 400°С теряет пластичность, а в топливе выше 150–200°С начинается возгонка горючих продуктов. Растрескивание глины при сушке, вследствие усадки и возникающих усадочных напряжений, ускоряет выделение влаги. Сушка керамических изделий требует определенного режима, как в отношении допускаемых безопасных скоростей сушки, так и температуры нагрева изделий.

Таким образом, теория сушки должна рассматривать не только вопросы статики сушки – материальный и тепловой балансы сушки, миграцию влаги в материале, законы тепло- и массообмена в зависимости от связи влаги с материалом, но и поведение изделий при сушки, связанное с усадочными напряжениями и максимально допускаемыми скоростями сушки. Только лишь это комплексное рассмотрение вопросов теории сушки позволит устанавливать оптимальные режимы сушки, при которых изделия будут высыхать в кратчайшие сроки и иметь высокое качество.

1.1.2 Процесс сушки керамических изделий

Сушкой называется процесс удаления из твердых материалов содержащейся в ней влаги за счет ее испарения и удаления образовавшихся паров с поверхности тела в окружающую среду. Для этого к влажному телу, то есть кирпичу сырцу, необходим подвод тепла при условии, что давление водяных паров у поверхности тела больше давления водяных паров в окружающей среде. Процесс сушки сопровождается изменением веса материала во времени вследствие удаления из него влаги. Зная начальную влажность и вес материала, можно выразить графически изменение влажности по времени ω = f(), то есть построить кривую сушки, изображенную на рис. 1.1 (кривая 1). По кривой сушки можно построить кривую изменения влажности материала в единицу времени, то есть кривую скорости сушки  m (кривая 2).

При сушке керамических материалов влага испаряется в основном с поверхности, а поэтому концентрация влаги в середине материала остается большей, чем у его поверхности. Вследствие возникновения перепада (градиента) влажности или концентрации влаги она перемещается из места с большей концентрацией к месту с меньшей концентрацией, то есть из середины тела к поверхности его.

Механизм и скорость перемещения влаги зависят от ряда факторов: формы связи влаги с материалом, его строения, температуры и влажности, а также пористости материала и других его свойств. Экспериментально установлено, что чем выше температура, влажность тела и давление пара внутри него, тем скорость сушки больше.

Процесс сушки керамических изделий можно разделить на следующие периоды.

Период прогрева. Материал, будучи помещен в пространство с повышенной температурой, прогревается. В конце этого периода (точка А на рис. 1.1) устанавливается постоянная температура поверхности и тепловое равновесие между количеством тепла, воспринимаемым изделием, и расходом тепла на испарение влаги. После этого наступает период постоянной скорости сушки.

Р
ис. 1.1. Схема изменения во времени влажности 1, скорости сушки 2 и температуры 3 материала

I — период прогрева; II — период постоянной скорости сушки; III — период падающей скорости сушки;

IV – период равновесного состояния; V – период влажного состояния; VI – период гигроскопического состояния материала

Период постоянной скорости сушки. В этот период скорость сушки постоянна и численно равна скорости испарения влаги с открытой поверхности. Следовательно, происходит испарение свободной влаги с поверхности материала, и поверхность в течение этого времени остается влажной за счет поступления влаги из внутренних слоев изделий. Температура поверхности материала , равная приблизительно температуре мокрого термометра, остается неизменной в течение всего периода (кривая 3 на рис. 1.1). Давление паров над поверхностью материала равно парциальному давлению насыщенных водяных паров при температуре поверхности и не зависит от влажности материала.

Указанный период является наиболее ответственным и опасным, так как в течение его происходит усадка материала, порождающая усадочные напряжения. Скорость остается постоянной до тех пор, пока среднее содержание влаги в изделии не понизится до критического (точка К 1 на рис. 1.1), а на поверхности изделия не станет равным гигроскопической влажности . С этого момента начинается период падающей скорости сушки. Однако в действительных условиях он может начаться и тогда, когда вследствие неодинаковых условий испарения влаги со всей поверхности влажность отдельных участков достигает влажности ниже гигроскопической, в то время как другие участки имеют влажность ниже гигроскопической. Следовательно, более правильно переход от периода постоянной к периоду падающей скорости сушки характеризовать точкой на кривой сушки отвечающей , то есть критической влажности.

Гигроскопическую влажность тело приобретает, если его поместить на длительный срок в среду с относительной влажностью φ = 100 % при данной температуре. Гигроскопическая влажность зависит только от свойств материала и уменьшается при повышении температуры его нагрева. Такую влажность имеет тонкий поверхностный слой изделия в конце периода постоянной скорости сушки.

Критическая влажность представляет собой среднюю по всему изделию влажность, которая зависит от режима сушки, толщины изделия и коэффициента влагопроводности. При достижении изделием влажности усадка поверхностных слоев прекращается, и дальнейшая сушка вызывает лишь увеличение пористости изделия.

Период падающей скорости сушки характеризуется тем, что с уменьшением влажности изделия сушка постепенно замедляется. Уменьшение интенсивности испарения вызывает уменьшение расхода тепла на испарение влаги, что при прочих постоянных условиях приводит к увеличению средней температуры изделия и уменьшению температурной разности между сушильным агентом и поверхностью материала.

Уменьшение скорости сушки обуславливается тем, что парциальное давление водяных паров над поверхностью материала падает и становится меньше парциального давления насыщенных паров при температуре поверхности, являясь функцией температуры и влажности поверхности изделия, то есть .

По линии на I — d — диаграмме и кривым равновесной влажности данного материала можно определить численные значения парциального давления пара над материалом в зависимости от температуры и влажности поверхности материала. При достижении поверхностью материала равновесной влажности скорость сушки становится равной нулю, то есть удаление влаги из материала прекращается. Величина равновесной влажности зависит от свойств материала и параметров окружающей среды, то есть от ее температуры и влажности.

Сушка кирпича

Кирпич — строительный материал, широко применяемый при возведении капитальных конструкций различного назначения. Изготавливают его, вне зависимости от назначения, из смесей на основы глины. Его производство можно подразделить на следующие этапы:

• добыча и подготовка (очищение) сырья,
• формирование изделий в виде заготовок-сырца,
• предварительная сушка кирпича для удаления значительного количества влаги из материала,
• высокотемпературный (температура до 950…1000 градусов) обжиг, придающую готовой продукции прочность.

На выходе мы получаем готовое керамическое изделие.

Для каждого из этапов производства существует несколько вариантов в зависимости от используемого сырья, имеющегося технологического оборудования и желаемого изделия на выходе. Так, для сушки кирпича применяют естественную сушку, камерные, туннельные и конвейерные сушилки.

Способ естественной сушки использует тепло окружающего воздуха. В условиях российского климата это возможно только в южных регионах, да и то, только в летний период, при этом время сушки может достигать 100 дней, поэтому данный метод не имеет широкого распространения. Сушка кирпича с принудительной подачей воздуха при помощи вентиляционного оборудования заметно ускоряет процесс получения готовой к обжигу продукции. В качестве теплоносителя в этом случае может использоваться как нагретый воздух, так и смесь воздуха и дымовых газов, выделяемых при сжигании топлива.

Главной задачей на этапе сушки кирпича является обеспечение постепенного выхода влаги и равномерность этого процесса по всему изделию. Это позволяет избежать образования зон внутренних напряжений, появления трещин и других дефектов в изготавливаемых изделиях, как на этапах сушки, так и последующего обжига. Для решения данной задачи необходимо правильно выстроить температурное поле в каждой части зоны сушки в течение всего времени формирования изделия. При кажущейся лёгкости, это очень непросто реализовать. Например, в туннельных сушилках кроме неравномерностей температуры по её длине имеет место неравномерность теплообмена в поперечном сечении сушилки и даже в пределах одного изделия. Для получения на выходе годных изделий необходимо учитывать:

• температуру и влажность теплоносителя на входе,
• изменение параметров теплоносителя из-за процессов теплообмена,
• а также иметь возможность скорректировать протекающие процессы принудительной конвекцией.

Помочь решить такую сложную и многофакторную задачу помогают специальные приборы.

Компания «Интерприбор» представляет АВТОГРАФ-1.1 – автономный регистратор основных параметров сушки кирпича-сырца. Перед началом процесса сушки прибор крепят на изделии и, вместе с ним, он проходит весь процесс сушки в сушильной камере, в течение всего времени фиксируя в своей памяти усадку и температуру кирпича, влажность и температуру теплоносителя. Затем АВТОГРАФ-1.1 извлекают и считывают результаты в компьютер. На основании полученных данных можно оперативно корректировать режимы на этапе сушки, оптимизируя затраты на теплоноситель и добиваясь максимума выхода качественных изделий.

Тоннельная печь для обжига кирпича

Кирпич является одним из самых распространенных строительных материалов. Его использовали еще наши предки, возводя здания различной архитектурной сложности. Долговечность подобных строений говорит сама за себя.

Различают несколько методов изготовления кирпича, каждый из которых имеет как преимущества, так и недостатки. При этом сырьевой материал проходит тщательную подготовку прежде, чем стать готовым изделием.

За короткий промежуток времени туннельные печи обрабатывают большие объемы продукции

Специалисты выделяют основные этапы производства кирпича:

• подготовка глины;
• формовка бруса;
• процесс сушки кирпича-сырца;
• обжиг заготовок.

Для того, чтобы получилось действительно качественное готовое изделие, важно каждый этап выполнять со строгим соблюдением технологического процесса. Обжиг кирпича предполагает прохождение заготовки термической обработки за определенный промежуток времени при специальной температуре.

Разновидности печей для обжига

Печь для обжига кирпича может быть двух типов:

• кольцевая;
• туннельная.

Тоннельные печи для обжига кирпича на современных забодах

Данные печи имеют существенные различия не только по конструкции, но и технологии проведения самого процесса обжига кирпича. Если кольцевая печь для обжига кирпича устанавливается только на крупных производственных площадях, то туннельную целесообразно располагать даже в небольших складских помещениях, что позволяет самостоятельно изготовить партию кирпича для собственных нужд.

Туннельная печь для обжига кирпича наиболее приоритетный вариант, представляющий собой своеобразный туннель с монтированными рельсами, по которым партия товара заезжает внутрь конструкции, где и происходит термообработка заготовок. Пространство внутри камеры разделено на несколько отсеков, в каждом из которых поддерживается определенный температурный режим.

С точки зрения безопасности тоннельная печь для обжига кирпича соответствует всем предъявляемым к подобным конструкциям требованиям. Человек не рискует своей жизнью и здоровьем в процессе загрузки и выгрузки партии, поскольку весь эти процессы происходя за пределами конструкции. Все без исключения этапы обжига выполняются в автоматическом режиме. Это позволяет значительно сэкономить, что не возможно в случае использования других типов печей для обжига кирпича.

Технологический процесс

подобным образом загружают кирпич для обжига

Производство кирпича в туннельных печах осуществляется в такой последовательности:

• на специальный поддон тележки выкладывают несколько рядов сырца. Стоит акцентировать внимание на том, что максимальная высота подобной «горки» не должна превышать 1 м. В противном случае кирпичи при прокаливании могут деформироваться;
• особые толкатели закатывают тележку внутрь туннеля в первую камеру;
• предварительное просушивание сырых заготовок происходит в процессе постепенного нагрева. Слишком высокая температура может привести к порче заготовок;
• для разного вида кирпича подбирается оптимальная температура и время пребывания поддона в камере;
• через определенный промежуток времени партия кирпича автоматически перемещается в следующую камеру, уступив место следующему поддону;
• постепенный нагрев приводит к тому, что частички сырья спекаются, а влага полностью испаряется;
• резкое изъятие партии кирпича недопустимо, поэтому обеспечивается постепенное остывание. Это возможно благодаря перемещению поддона в следующую камеру;
• выехав из туннеля партия кирпича должна окончательно остыть. При этом следует оградить поддон с товаром от механических воздействий и резкого охлаждения.

Источником тепла может стать любое оборудование, предназначенное для выполнения этой задачи (газовые горелки, электропечи и т.п.), а в качестве энергоносителя лучше использовать уголь или нефть. Причем данное оборудование легко в обслуживании и возможен конвейерный процесс производства кирпича круглые сутки.

Обжиг кирпича дома

Для обжига незначительной партии кирпича можно смастерить конструкцию собственными силами. Обычная бочка из метала (емкость 200-250 л) вполне подойдет. Предварительно днища вырезаются с двух сторон бочки.

Совет: После заполнения бочки кирпичом, рекомендуют верх накрывать крышкой во избежание потерь тепла.

Процесс отжига может продлиться до 20 часов. Все зависит от процента влажности заготовки. Изделие под воздействием высоких температур просушивается насквозь, придавая кирпичу прочности и надежности.

морда просит кирпича

241 строительство из (модульного) кирпича

242 строительство из кирпича

243 строительство из модульного кирпича

244 строить из камня или кирпича

245 строить из кирпича

246 счастливая морда

247 тачка для перевозки кирпича

248 тачка для перевозки сырого кирпича к сушилкам

249 текстурирование кирпича песком

250 туннельная печь для обжига кирпича

251 туннельная печь с погрузкой кирпича на вагонетки

252 туннельная сушилка для кирпича периодического действия

253 туннельная сушилка для сушки кирпича и огнеупоров

254 туннельная сушилка периодического действия для кирпича

255 тычковый ряд из кирпича

256 тычок кирпича

257 тяжёлая глина для производства кирпича

258 углубление в постели кирпича

259 укладка кирпича под углом к поверхности стены

260 укладчик кирпича

См. также в других словарях:

Морда просит кирпича — у кого. Прост. Груб. О неприятном, вызывающем отвращение человеке. Вахитов 2003, 100; Ф 1, 303; Мокиенко, Никитина 2003, 211 … Большой словарь русских поговорок

МОРДА — Белая морда. Жарг. авто. Шутл. Автомобиль «ЗИЛ 130». БСРЖ, 356. Бесстужая морда. Яросл. Бран. О бессовестном человеке. ЯОС 1, 57. Бульдожья морда. Жарг. мол. Пренебр. О человеке с выпирающей нижней челюстью. Максимов, 48. Деревянная морда. Ворон … Большой словарь русских поговорок

морда кирпича просит — прил., кол во синонимов: 2 • наглый (57) • некрасивый (71) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

Морда кирпича просит — у кого. Грубо прост. О том, кто неприятен, несимпатичен, вызывает отвращение грубым, наглым выражением лица. «Во, думаю, жук. Не понравилась моя новелла». Сидит, улыбается… а морда у него, надо сказать, прямо так кирпича и просит. Но я в таких… … Фразеологический словарь русского литературного языка

Морда кирпича просит — у кого о наглом человеке … Словарь русского арго

Морда кирпича просит — О неприятном лице, человеке … Словарь народной фразеологии

некрасивый — Невзрачный, неказистый, безобразный, уродливый, неприглядный, нескладный, несуразный, неуклюжий, грубый, дурной, лубочный, аляповатый, плюгавый. Дурнушка, рожа, урод. Грубая живопись. Богато все, но грубо, безвкусно. .. Прот. грубый. См … Словарь синонимов

просить — см.: Вот и вчера тоже заходила старушка. ; Морда кирпича просит; Морда лица просит; Рожа кирпича просит … Словарь русского арго

наглый — См. дерзкий. Словарь русских синонимов и сходных по смыслу выражений. под. ред. Н. Абрамова, М.: Русские словари, 1999. наглый нахальный, бесстыдный, бесстыжий, бессовестный, бесцеремонный, беспардонный, хамский, дерзкий; фривольный,… … Словарь синонимов

физиономия — ▲ внешний облик ↑ индивидуальный, лицо (человека) физиономия индивидуальный облик лица. черты лица (правильные #. тонкие #. крупные #). возв: лик. прост: рожа (нахальная #). морда. рыло. харя. мурло. ряшка. образина. кувшинное рыло. ласк: личико … Идеографический словарь русского языка

бордо — I. БОРДО I нескл., ср. bordeaux . От названия города Бордо на юго западе Франции. Сорт красного вина; вино этого сорта. БАС 2. Перед концом завтрака он спросил бордо, налил рюмку. Герц. Поверженный. ♦ А ля Бордо. В стиле Бордо .. ; приготовлено с … Исторический словарь галлицизмов русского языка