Устройство и принцип действия туннельной печи
Более совершенными с точки зрения конструктивного решения по сравнению с кольцевыми печами являются туннельные печи. Их используют на заводах производящих глиняный и кислотоупорный кирпич, санитарно-технические изделия, керамические трубы, изоляторы, бытовой фарфор и др. Как правило, это печи открытого пламени с использованием газообразного топлива. На первом этапе внедрения туннельных печей наибольшее распространение получили печи следующих размеров: длиной 105 и сечением 1,74×1,75м, длиной 102 и сечением 3,1×1,7м. В настоящее время типовой является печь длиной обжигательного канала 120 и шириной 2,9м. Её производительность 26 млн. шт. кирпича в год.
Рис.1. Схема и оборудование туннельной печи
Рабочей камерой печи является сквозной канал 1, заполненный вагонетками (поз. 1,2,3 и т.д.) на которых установлена садка с обжигаемым кирпичом. Для загрузки очередной вагонетки её подают к загрузочному торцу печи и заталкивают в печь механизмом-толкателем. При этом весь поезд вагонеток, находящихся в туннеле перемещается на длину одной вагонетки и с противоположного торца печи выталкивает вагонетку с охлаждёнными изделиями. Движение обжигаемого материала и дымовых газов в печи осуществляется по принципу противотока, что обеспечивает возможность достижения высоких температур нагрева (до 1650оС).
В зоне подогрева изделия досушиваются и подогреваются отходящими из зоны обжига дымовыми газами. В этой зоне отработанные дымовые газы отбирают вентилятором 2 и выбрасывают в атмосферу. Для предотвращения выноса раскалённых газов из зоны обжига в зоны подогрева и охлаждения, а также создания в зоне обжига восстановительной среды, что очень важно для последних стадий обжига предусмотрены воздушные завесы 3. Для создания воздушной завесы и рециркуляции газов в зоне подогрева используется вентилятор 4. Рециркуляция газов в зоне подогрева турбулизирует поток, т.е. перемешивает газы, тем самым снижает их температурное расслоение по высоте печного канала, которое может достигать 300оС, и создаёт более равномерный прогрев изделий до 700оС.
В средней части печи расположена зона обжига. В эту зону к горелкам установленным по обеим сторонам печи подают газообразное топливо. Для сжигания газа применяют горелки различных типов, в частности инжекционные двухпроводные горелки КГ – 9; горелки низкого давления ГНП, имеющие скорость выхода струи из устья горелки до 70 м/с. Более эффективны горелки ГСФ, т.к. они имеют более высокую скорость истечения струи (до 100 м/с) и широкий диапазон изменения коэффициента расхода (избытка) воздуха. Использование этих горелок позволяет уменьшить температурный перепад по сечению обжигательного канала, а также ускорить прогрев пода вагонеток и нижних рядов садки. Жидкое топливо (мазут марок 40 - 100) сжигают при помощи форсунок, в которых топливо под давлением 0,15…0,25 МПа распыляют холодным или подогретым воздухом с давлением 3 – 6 кПа. При необходимости использования двух видов топлива (основного и резервного) устанавливают газомазутные горелки, благодаря которым возможен быстрый переход с газообразного топлива на мазут и наоборот.
В конструкциях печей с плоским перекрытием топливосжигающие устройства располагают в перекрытии, что упрощает обслуживание печи и даёт возможность сооружать печи большой ширины (3,6; 4,7; 6,9 м). Обычно максимальная температура при обжиге глиняного кирпича в туннельной печи находится в пределах 950…1150оС.
Зона охлаждения. Для утилизации отходящих дымовых газов и охлаждения изделий эта зона оборудуется несколькими вентиляторами. Нагретый воздух от охлаждаемых изделий отбирается вентилятором 5 и направляется в сушилки. Отбор газов от воздушной завесы может осуществляться вентилятором 6 и тоже может быть направлен в сушилку. Подача воздуха на охлаждение изделий производится вентилятором 7 через окна 8. Для выравнивания температур и устойчивости аэродинамического режима печи в подвагонеточное пространство вентилятором 9 нагнетается воздух, который, пройдя через всю длину канала в нагретом состоянии, отбирается вентилятором 10.