La relation entre le flux d'air et le motif de réglage dans les fous de tunnel - Analyse complète de "Sept Parts Retting, Three Parts Tiring" dans Brick Kilns
La plupart des professionnels de l'industrie des briques et des carreaux ont entendu le dicton: "Soixante-dix pour cent d'empilement, trente pour cent de tir". Cependant, la simple connaissance de cette phrase n'équivaut pas à la compréhension vraiment. Ceux qui peuvent traduire le sens de ce dicton en actions concrètes et l'appliquer avec diligence au travail d'empilement sont exceptionnellement rares. Par conséquent, dans l'exécution pratique de l'empilement, lors de l'examen de la "pile de soixante-dix pour cent", comment devrait-il être fait exactement? Il est probable que très peu peuvent l'articuler clairement cela, et encore moins le mettre en œuvre dans les opérations réelles.
Dans la production du monde réel, si la signification de «soixante-dix pour cent d'empilement» reste floue et que la discussion est limitée aux questions triviales sans rapport avec la conception et le fonctionnement de la pile, l'impact peut être négligeable. Cependant, le problème devient grave lorsque ceux qui ne peuvent pas clarifier la signification de «soixante-dix pour cent d'empilement» comprennent les unités de conception du four, les individus responsables de la formulation de plans d'empilement, les fabricants de machines d'empilement chargés de développer des schémas d'empilement et même quelques maîtres de four avec le pouvoir de décider des méthodes d'empilement.
Pour discuter de l'empilement, il faut d'abord comprendre son objectif. L'objectif de l'empilement approprié est de produire des produits de haute qualité et conformes efficacement, rapidement et rentables. En d'autres termes, il s'agit de concevoir tous les moyens possibles pour s'assurer que les cuisson empilées consomment une énergie minimale tout en réalisant des tirs optimaux et rapides. Pour réaliser les objectifs des tirs de haute qualité, rapides et à faible énergie, la gestion du flux d'air est essentielle. En fin de compte, le problème de base à résoudre dans l'empilement est de savoir comment réaliser la distribution la plus rationnelle du flux d'air à travers les pâtisseries empilées, permettant ainsi un séchage et un tir optimal.
Ainsi, pour bien empiler, il faut d'abord comprendre l'état d'écoulement de l'air à l'intérieur du four du début à la fin. Quel type de pile peut garantir que le flux d'air maintient une température, une humidité et une pression uniformes sur toute la section transversale de la chambre de séchage tout en minimisant la stratification de la température verticale? Quel type de pile peut faciliter la distribution rationnelle du flux d'air dans le four à tir, atteignant une température équilibrée sur toute la section transversale et favorisant la combustion uniforme? Ce sont les questions critiques à résoudre.
01 Importance du flux de gaz à l'intérieur du four
Actuellement, la grande majorité des fours à tunnels pour le tir en brique en Chine adoptent des processus de tir de combustion interne, utilisant principalement la technique de tir (séchage et tir). Les piles de briques vertes chargées sur des voitures de four transportent déjà la majeure partie ou la chaleur requise pour le séchage et le tir. Les piles de briques formées sur des voitures de four en fonction des modèles d'empilement prédéterminés complètent le processus de tir par la chaleur générée par la combustion de carburant interne pré-mélangé dans les briques vertes.
Pour que le carburant à l'intérieur des briques vertes de combustion, de l'oxygène est nécessaire. Cet oxygène est fourni par de l'air entraîné dans le four à tir de la queue du four à travers les ventilateurs, qui traverse les zones de refroidissement et de préservation de la chaleur tout en étant chauffées. Les gaz à haute température produits par la combustion en brique sont ensuite dessinés par des ventilateurs d'échappement à travers la zone de préchauffage du four à tir, chauffant progressivement les briques vertes nouvellement chargées sur des voitures de four.
Ce gaz à haute température assume la responsabilité de terminer les tâches inachevées dans la chambre de séchage: d'abord, il doit éliminer doucement et soigneusement toute humidité résiduelle que la chambre de séchage n'a pas éliminé (l'élimination de l'humidité à ce stade comporte des risques et des risques que dans la chambre de séchage - tandis que les briques de la Chambre de séchage se sont effondrées, les problèmes de la Chambre de séchage, les problèmes de vireil Transformera soigneusement les briques vertes à coût élevé en déchets sans valeur). Deuxièmement, il doit éliminer complètement l'eau chimiquement liée des composants minéraux des briques vertes. Troisièmement, il doit faciliter le chauffage progressif des briques vertes pour les préparer à une entrée sûre dans la zone de tir à haute température.
Une fois le tir terminé, le refroidissement est nécessaire pour le déchargement, réalisé en dessinant l'air frais dans le four à tir. Cet air de refroidissement se transforme ensuite en air chaud de haute qualité sans humidité et polluants, qui est ensuite livré par des ventilateurs dans la chambre de séchage pour le séchage de la brique humide. Ainsi, du séchage au tir après l'extrusion, chaque étape de la production de briques dépend de manière critique de la gestion du flux d'air.
Pour accélérer la vitesse de tir, favorisez l'oxydation rapide et la combustion du carburant interne dans le corps vert et améliorez le taux de préchauffage du corps vert ainsi que la vitesse de refroidissement des produits tirés, un volume d'air substantiel est requis à chacune de ces étapes. Cependant, le simple fait d'augmenter le volume d'air n'est pas la solution fondamentale à tous les problèmes. Pour garantir efficacement que l'air entrant dans les fonctions du four, deux mesures clés doivent être mises en œuvre: premièrement, garantissant que le gaz alimenté dans le four peut s'écouler en douceur et imprégner sans entrave entre les corps verts; Deuxièmement, assurer la distribution rationnelle de l'air sur toutes les sections du cadre. Ce n'est qu'en atteignant ces conditions que l'avant de la flamme à travers toute l'avancement de la section transversale est uniformément dans la plus grande mesure possible.
02 Quelles sont les résistances qui affectent le flux lisse du vent à l'intérieur du four?
(1) Résistance à la friction: le vent est tiré par le ventilateur de l'air naturel à l'extérieur du four et livré dans le four à travers des conduits d'air prédéfinis. Quelle que soit la forme ou le matériau des conduits d'air utilisés pour transporter le vent, il y aura toujours un certain degré de résistance. Toutes les frictions générées entre le gaz et les murs du conduit, les murs du four, le toit du four, les voitures de four et les corps verts sont appelés «résistance à la friction». Lorsque la résistance à la friction se produit, la vitesse d'écoulement et la direction du flux d'air restent inchangées.
(2) Résistance locale: lorsque le flux d'air se déplace dans une direction et rencontre soudainement un changement soudain de vitesse qui modifie la direction du flux d'air, la taille de la zone transversale ou la forme, l'obstruction résultante est appelée résistance locale. Ces obstructions pourraient inclure des protubérances sur les parois du four, des débris dispersés sur la surface de la voiture du four, une réduction soudaine de la zone transversale du conduit d'air, des briques placées pour stabiliser des piles instables (connues sous le nom de "briques de couture") ou des couches de briques horizontales dans la pile. Tous ces obstacles peuvent rediriger brusquement l'air en douceur.
Les couches de briques horizontales présentent intrinsèquement une résistance élevée et l'empilement irrégulier fait que les extrémités de la brique s'étendent à deux centimètres au-delà des briques alignées. Cette extension de deux centimètres rétrécit non seulement les écarts déjà serrés entre les piles de briques, mais obstrue également le flux d'air entrant dans le conduit. Bloqué par cet obstacle saillant, le flux d'air ne peut pas passer en douceur pour entrer dans les lacunes en brique ou s'écouler de manière transparente dans les lacunes de la pile. Au lieu de cela, il est obligé de changer de direction, coulant vers le haut, vers le bas ou latéralement. En conséquence, le flux d'air à l'origine utile devient gaspillé, en longeant simplement les bords.
03La force de levage du vent pendant le chauffage
Lorsque l'air est chauffé et que sa température augmente, sa densité diminue. Naturellement, une densité plus faible signifie une masse plus légère. Par conséquent, la flottabilité de l'air chauffé, qui est plus légère et moins dense, entourée d'air plus froide, devient plus grande que celle de l'air froid environnant, provoquant ainsi la montée de la lanterne du ciel. C'est également le principe de la raison pour laquelle les cheminées plus hautes ont un plus grand tirage. Plus la cheminée est grande, plus la différence de température entre l'air en haut et en bas à l'intérieur de la cheminée, entraînant un tirage plus fort.
Maintenant, analysons l'état spécifique du débit d'air dans le four pendant son mouvement de discussion:
Le gaz pénètre dans le four à tir de la queue du four non par le flux naturel mais est forcé dans le four sous la force d'aspiration du ventilateur. Après être entré dans la zone de refroidissement, le flux d'air passe à travers la zone de refroidissement - zone d'isolation - zone de préchauffage - zone de préchauffage. Au moment où le gaz atteint la zone de tir à haute température, il a été progressivement chauffé à sa température la plus élevée. Le gaz chauffé à haute température est ensuite transporté vers la zone de préchauffage du four à tir sous la force d'aspiration du ventilateur.
Une fois que l'air est entré dans le four à partir de la queue du four, en plus de la force d'aspiration horizontale du ventilateur à l'avant du four à tir, le gaz chauffé progressivement et éliminé de la température génère également une force de levage ascendante. De plus, plus la température de l'air est élevée, plus la force de levage est élevée.
Le mode d'alimentation de l'air chaud et de l'humidité épuisante dans les chambres de séchage artificielles implique généralement de l'introduction de l'air chaud des deux côtés à l'arrière de la chambre de séchage. L'air coule contre-courant vers l'avant de la chambre de séchage, où l'air humide à basse température et à haute humidité est extrait par des ventilateurs d'échappement installés en haut de la chambre de séchage.
En raison de la caractéristique de l'air chaud à haute température ayant une force de levage vers le haut, l'air chaud introduit dans la chambre de séchage est dessiné par les ventilateurs d'échappement et coule vers l'avant de la chambre de séchage. Au cours de ce flux, l'air chaud perd progressivement de la chaleur lorsqu'il passe à travers les corps verts, ce qui fait que sa température diminuait progressivement. À mesure que l'air chaud qui coule refroidit, il emporte l'humidité libérée des corps verts.
Pendant le mouvement du flux d'air, la partie de l'air avec une densité plus faible, une masse plus légère et une température plus élevée se déplacent toujours le long de la section supérieure. L'air à basse température transportant une grande quantité d'humidité devient de plus en plus froide à mesure que le chemin d'écoulement s'allonge, et l'humidité qu'il transporte continue de s'accumuler. À mesure que la température de ce débit d'air à basse température et à haute voix baisse, sa densité augmente et sa masse augmente.
Une fois que cette humidité élevée, le flux d'air à basse température atteint la température du point de rosée pendant son mouvement vers l'avant, l'humidité substantielle qu'il transporte se condense en gouttelettes d'eau, qui sont absorbées par les corps verts le long du chemin d'écoulement. C'est la raison pour laquelle les couches supérieures de la pile verte dans l'effondrement humide restent largement intactes tandis que les couches inférieures se désintégrent.
04 défauts d'empilement en brique causés par des erreurs de conception du four
Au stade initial de la conception du four, la première priorité est de clarifier les types de produits en demande sur le marché local des matériaux de construction. De plus, il est très probable que le marché local nécessite plus d'un seul type de brique. Cela nécessite une considération complète dans la conception de la chambre de séchage, tirant le four, ainsi que la hauteur, la largeur et la longueur des voitures de four, s'efforçant d'accueillir la hauteur d'empilement raisonnable de tous les types de briques dans le four.
Le bord supérieur des briques vertes supérieures est à 460 mm du plafond de la chambre de séchage. Il serait même possible d'empiler trois autres couches de briques vertes verticalement dans cet espace aérien. La réalité lamentable, cependant, est que la hauteur du four à tir est inférieure à celle de la chambre de séchage. Alors que la pile de briques maintient un dégagement de 460 mm du plafond de la chambre de séchage, cette distance se rétrécit à seulement 100 mm du toit du four après le transfert. La section supérieure des briques vertes séchées ne montre que 2% d'humidité, tandis que les sections moyennes et inférieures conservent un niveau d'humidité post-séchage simplement 3% inférieur à leur humidité de formation initiale. Cela démontre qu'après vingt heures de séchage, seulement 3% d'humidité est enlevée. L'impact néfaste de l'espace aérien excessif devient ainsi manifestement apparente!
Lors de l'interview de ce designer "vernaculaire", il a été révélé que sa conception intentionnelle d'une dégagement aussi élevée visait à faciliter le mouvement ascendant lisse de l'air humide dans la cheminée d'échappement. Il a théorisé que l'espace aérien plus élevé favoriserait un débit d'humidité plus efficace. La vérité opérationnelle, cependant, prouve le contraire: les briques insuffisamment séchées entrant dans le four peuvent résister à un tir lent, mais tout processus de tir accéléré provoque inévitablement l'effondrement de la pile, soit l'effondrement du produit.
Grâce à l'analyse ci-dessus de l'état du débit d'air à l'intérieur du four, les conclusions suivantes peuvent être tirées: Premièrement, l'air chaud possède une flottabilité ascendante. Le flux d'air la plus haute température se déplace le long de la section supérieure immédiatement sous la couronne du four, avec des flux d'air progressivement à température inférieure en dessous. Deuxièmement, la disposition de l'alimentation en air dans la chambre de séchage artificielle adopte une conception à contre-courant, ce qui signifie que l'air à haute température est introduit à l'arrière de la chambre de séchage et s'écoule vers l'avant sous l'action du ventilateur d'échappement. Par conséquent, l'air chaud à la plus haute température monte rapidement vers le haut de la chambre de séchage à l'entrée, avec peu ou pas de passage à travers la base du réglage de la brique avant d'être directement extrait par le ventilateur d'échappement de la section supérieure et déchargé à travers la cheminée d'échappement. Des écarts excessifs en haut de la brique entraîneront l'expulsion rapidement de l'air chaud de la plus haute qualité sans sécher efficacement les corps verts. Lorsque des voitures en briques avec de tels motifs d'empilement entrent dans le four à tir, les bords sous-alimentés et les centres surclassés se produisent. Cela se produit parce que la plupart du flux d'air suit le chemin de la moindre résistance, parmi les lacunes supérieures, le réglage des lacunes et les écarts de bord pour pénétrer à l'intérieur du réglage de la brique. En conséquence, la chaleur dans le réglage de la brique ne peut pas être emportée par le flux d'air, conduisant à une concentration de température excessive dans la région centrale. Pendant ce temps, le volume excessif du flux d'air sur les bords et le haut crée le phénomène particulier de produits périphériques sous-radiés aux côtés de produits centraux trop enfouis, adhérés ou brûlés en briques.
Ces deux méthodes d'empilement de briques défectueuses sont causées par des défauts de conception dans la structure du four, démontrant que de tels «experts locaux» soient fondamentalement compréhensionntement de la compréhension du module d'empilement de briques. Lors de la conception initiale d'un four, il est essentiel de comprendre les demandes et les exigences du marché de la construction locale pour les types de brique. Aucun marché dans aucune région ne nécessitera une seule variété de produits. Par conséquent, dès le début de la conception du four et du four, une considération doit être accordée aux exigences de flux d'air différentes à travers les piles de briques dans la chambre de séchage et le four à tir pour divers produits. Bien qu'il puisse être impossible d'obtenir des combinaisons optimales pour tous les produits, tous les efforts doivent être faits pour répondre aux besoins de flux d'air de tous les types de briques dans la plus grande mesure possible.
05 Brick-Stacking Defects causé par des erreurs du fabricant de machines d'empilement en brique
Les fabricants réputés de machines de réglage en brique ont généralement des départements techniques standardisés responsables de la formulation et de la conception de méthodes de réglage en brique. Certains embauchent même des experts de l'industrie spécifiquement pour fournir des conseils sur la conception des paramètres de brique, garantissant que les solutions développées sont généralement solides. Les problèmes les plus fréquents résultent des imitateurs bas de gamme. La composition de ce problème est le fait que la plupart des propriétaires d'usines de briques manquent de compréhension fondamentale du bon réglage en briques, croyant de manière simpliste que le simple chargement de briques vertes sur des voitures de four produira des produits finis. En raison de ce manque d'expertise, ils ne peuvent identifier aucun problème avec les solutions de réglage de la brique fournies par ces fabricants. Par conséquent, le marché a vu divers schémas de réglage de briques inimaginables émerger.
Exemple de la chambre de séchage: sorties d'alimentation d'air correspondantes: la chambre de séchage adopte un air chaud d'approvisionnement et une configuration d'élimination de l'humidité à l'éclat supérieur. Les prises d'alimentation d'air sur les parois latérales de la chambre de séchage sont uniformément espacées à des intervalles de 1100 mm par paires. Les dimensions de chaque sortie d'alimentation d'air sont la hauteur × la largeur=200 × 120 mm.
Cependant, les lacunes réelles dans les briques vertes empilées sur la voiture de four correspondant aux entrées d'air sont les suivantes: les canaux d'admission d'air aux deux extrémités de la voiture de four mesurent 30 mm de large. Le canal d'admission d'air central de la voiture de four de 1100 mm de long a une largeur de 60 mm. Pendant ce temps, les lacunes dans les deux autres piles de briques sans aucune entrée d'air ont une largeur de 98 mm de manière inattendue! Ces canaux d'air ne parviennent pas à garantir l'entrée de la séchage de l'air chaud à l'intérieur des piles de briques. Sans le flux d'air atteignant le milieu des piles, le séchage des briques vertes devient impossible.
Le résultat est que, à part une couche séchée à peine satisfaisante sur le dessus et les bords des briques sur la voiture du four, les briques intérieures restent entièrement humides. Cette chambre de séchage fait partie d'une ligne de production où la chambre de séchage et le four à tir sont de longueur égale. Le four mesure 68 m de long. Lorsque la voiture du four chargé de briques vertes humides entre dans le four à tir plus court, il est rapidement poussé dans la zone à haute température. Les briques chargées d'humidité s'effondrent sous une chaleur élevée ou sont tirées sur des produits défectueux et inutilisables.
Dans les fours à tunnels, la disposition des briques vertes devrait idéalement avoir un écart minimal ou pas entre le mur du four et les piles de briques. Cependant, étant donné que les voitures de four dans un tunnel fonctionnent par intermittence pendant la production, une distance de sécurité doit être maintenue entre la paroi du four et la voiture de four et ses piles de briques chargées pour éviter le grattage.
De plus, les ports de tirage (Hafeng) dans les fous de tunnel sont généralement positionnés à la base des parois latérales près du pont de la voiture du four, où la force d'aspiration du ventilateur est la plus forte sur les bords. La force de projet dans le four est le plus grand où le flux d'air rencontre une résistance minimale et est le plus proche des ports de projet.
La région centrale des piles de briques sur la voiture du four présente la plus haute résistance au flux d'air. En raison de sa distance par rapport aux ports de tirage et de la résistance accrue, la zone centrale n'a pas suffisamment de flux d'air pour réguler la température, empêchant la distribution de chaleur transversale uniforme. Pendant ce temps, les bords subissent un flux d'air excessif, conduisant à la rédaction. Ce déséquilibre se traduit par une surbouche et une formation de clinker au centre tandis que les bords restent sous-10 en raison d'un flux d'air excessif.
Théoriquement, cela explique pourquoi l'empilement en briques devrait suivre le principe de "plus dense sur les bords, plus clairsemé au centre" et "plus dense en haut, plus clairsemé en bas."
D'un point de vue pratique, en plus de maintenir une autorisation de sécurité nécessaire le long des bords pour le mouvement de la voiture du four, des piles transversales peuvent être organisées avec seulement des écarts d'expansion entre eux, éliminant les canaux d'air dédiés entre les piles. L'espace sauvé pourrait alors être uniformément redistribué parmi les briques vertes elles-mêmes. Cette approche réduirait le flux d'air de recirculation tout en améliorant la ventilation à travers le flux entre les briques individuelles.
Résumé
En résumé, le principe de l'empilement en brique est de rechercher une résistance équilibrée à travers les coupes supérieures, inférieures, gauche et droite de la chambre de séchage et le four à tir, assurant une ventilation uniforme tout au long de toute la structure en brique empilée. En effet, nous savons que les zones avec un flux d'air plus fort éprouve de meilleurs effets de séchage (bien que la qualité du séchage dépend non seulement du flux d'air mais aussi de la température et de l'humidité), et par conséquent, une progression de tir plus rapide. Un séchage efficace établit les bases du tir, conduisant naturellement à une production et une qualité améliorées. Pour obtenir une pénétration uniforme du flux d'air sur toute la section transversale, il est essentiel de bien comprendre la conception des voitures de four et de four, garantissant que la structure en briques empilée les correspond parfaitement. Cela exige des efforts méticuleux des opérateurs dans les techniques d'empilement. Le plan d'empilement en briques doit être adapté en fonction des conditions spécifiques des canaux de four et de flux d'air. Il suffit d'empiler soigneusement les briques sur la voiture du four est loin d'être suffisamment, une approche créerait des défis importants pour les processus de séchage et de tir ultérieurs, compromettant de manière critique la qualité des produits et le rendement de production.
Zinfon Refractory Technology Co., Ltd
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