ПЕЧІ ДЛЯ ВІДПАЛЕННЯ БУДІВЕЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ
Будівельні матеріали обпалюються в кільцевих, тунельних, шахтних та однокамерних печах.
Тунельні печі являють собою безперервно діючі установки, в яких спеціальним тунелем назустріч продуктам горіння рухаються вагонетки з виробами, що обпалюються на них.
Тунельні механізовані печі значною мірою витіснили кільцеві та періодичні газокамерні установки і в даний час знаходять все ширше застосування для випалу цегли, керамічних облицювальних матеріалів та труб, виробів з порцеляни, вогнетривких виробів.
Основним видом палива для тунельних печей є газ. У ряді випадків використовується рідке та тверде низькосортне паливо, що спалюється у виносних топках.
Принцип роботи тунельних печей полягає в тому, що в міру просування тунелем печі матеріали, занурені на вагонетки, спочатку підігріваються (в зоні підігріву) за рахунок продуктів горіння, що відходять, і нагрітого повітря, що надходить в зону підігріву із зони охолодження, потім обпалюються (в зоні випалу) та охолоджуються (у зоні охолодження).
У тунельних печах регулюється подача палива, повітря для горіння та охолодження продукції, а також кількість продуктів горіння та нагрітого повітря. Це здійснюється за рахунок установки вентиляторів, димососів і рециркуляції димових газів і повітря по рециркуляційних каналах, що розташовуються вздовж печі над склепінням, по яких димові гази і повітря можуть бути подані у відповідні зони печі. Так, по системі рециркуляційних каналів повітря, що відсмоктується, з одних ділянок зони охолодження подається в інші ділянки цієї ж зони, продукти горіння і повітря з зони підігріву можна подавати взону випалу тощо. Регулювання розподілу продуктів горіння та повітря дозволяє застосовувати широку автоматизацію процесів підігріву, випалу та охолодження виробів, що забезпечує отримання найкращих техніко-економічних показників роботи цих видів печей. Розміри тунелів залежать від виду палива, призначення та продуктивності тунельних печей.
Довжина тунельних печей коливається від 5 до 150 м, ширина (всередині) від 1,5 до 3 ж і висота від пода вагонетки до замку склепіння 1,6-1,8 м від головки рейок до замку склепіння 2,5 до 2, 8м.
Тунельна піч для випалу керамічних виробів довжиною 87,5 м, шириною каналу (у світлі) 1,4 м і висотою (від голівки рейок до замку склепіння) 2,6 м. Стіни печі виконані в зоні підігріву із звичайної глиняної цегли (380 мм) ) і шамотної цеглини (230 мм) в зоні випалу - зі звичайної глиняної цеглини (630 мм), ізоляційної (345 мм) і шамотної (345 мм); в зоні охолодження (ближче до зони випалу) - зі звичайної глиняної цегли (380 мм), ізоляційної (230 мм) і шамотної (230 мм) і в кінці зони охолодження - тільки зі звичайної глиняної цегли (510 мм).
Звід тунелю по всій його довжині виконаний з шамотної цеглини (250 мм). Міжзводові канали виконані з шамотної легковагої цегли.
Для запобігання потраплянню продуктів горіння та повітря з робочої частини тунелю в підвагонеточний простір вздовж усієї печі (з обох боків) влаштований піщаний затвор. У стінах печі є спеціальні отвори, через які у піщаний затвор періодично підсипають пісок.
На початку тунельної печі є вхідна камера, а в кінці-вихідна камера із затворами, що забезпечують герметичність тунелю при закочуванні та викочуванні з печі вагонеток. Просування вагонеток рейковими коліями всередині печі відбуваєтьсяза допомогою гідравлічних або механічних (гвинтових) штовхачів.
Підйом та опускання затворів пов'язані з роботою штовхачів. При заштовхуванні вагонетки за допомогою системи автоматичного регулювання відбувається підйом заслінок, подача в піч чергової завантаженої вагонетки (на початку печі) та викочування цаго-нітки (наприкінці печі) з готовою продукцією. При поверненні механізму штовхання у вихідне положення, затвори автоматично опускаються.
Вагонетки тунельних печейдвовісні. Рама вагонетки складається з жорсткого металевого каркаса, на який кладеться вогнетривка футеровка, що служить одночасно і підставою для розміщення на ній продукції, що обпалюється, і подіною робочого простору тунелю. Футерування вагонеток виконується з різних вогнетривких матеріалів: шамотних фасонних виробів, нормальної шамотної цегли, жаростійкого бетону в різних комбінаціях. У торцях футерування вагонеток влаштовують спеціальні виступи та западини для створення надійного ущільнення між ними.
Паливні пристрої в печі розташовуються в обох стінах зони випалу. Продукти горіння із зони випалу направляються в зону підігріву та з неї через борів та димову трубу в атмосферу або за допомогою димососа в сушильні камери. Холодне повітря у зону охолодження подається вентилятором. Повітря, нагріте за рахунок тепла продукції, що остигає, частково надходить у зону випалу (вторинне повітря), а частково через вікна в стінах печей і вертикальні канали в міжзвідний канал і через нього в зону підігріву. Надлишки повітря за допомогою димососів надходять до сушильних камер.
Конструкції тунельних печейзалежно від призначення та видів палива хоча дещо відрізняються один від одного, проте принцип їх роботи та основні конструктивні елементи залишаються ті ж самі.
В останнєчас широкого поширення набули тунельні печі, споруджувані з жаростійких блоків. Конструкція тунельної печі, що працює на твердому паливі, продуктивністю 8-12 млн шт. умовної звичайної глиняної цегли на рік. Довжина печі 70 м, ширина тунелю 1740 мм9 висота 2480 мм (від верху головки рейок до склепіння).
По довжині печі укладається 29 блоків, по висоті -3 блоки. Звід підвісний. Усього стінових блоків 184 шт -20 типорозмірів. Довжина кожного блоку 2250 мм, крім кінцевих блоків печі, довжина яких становить 2140 і 1125 мм Висота блоку першого ряду (по вертикалі) 1185 мм, другого ряду -850 мм і третього ряду-850 мм. Незважаючи на досить велику кількість типорозмірів стінових блоків (20) їх практично можна виготовити в 8 типах опалубки, так як блоки першого ряду, а також другого та третього рядів відрізняються лише за довжиною та наявністю в них отворів. Виготовлення різних блоків здійснюється в опалубі, де бетонуються основні види блоків шляхом вставки BS її різних вкладишів.
Склад бетону для виготовлення блоків: першого ряду – портландцемент 350 кг, тонкомолота добавка – 120 кг, пісок та щебінь з відвальних доменних шлаків відповідно 900 та 1000 кг; другого та третього рядів - у зоні підігріву та охолодження - портландцемент - 350 кг, тонкомолотий шамот ШБ - 120 кг, пісок шамотний-650 кг, щебінь шамотний ШБ - 700 кг; зони випалу: глиноземистий цемент 400 кг, шамотний пісок ШБ—700 кг, щебець шамотний—750 кг.
Блоки другого та третього рядів у зоні випалу двошарові-бетон та діатомітова цегла; останній розташовується між ребрами бетонних блоків. Максимальна маса блоків 2,75 т, мінімальна - 0,7 т. Монтаж стінових блоків здійснюється без перев'язок горизонтальних та вертикальних швів на розчині наступногоскладу: портландцемент марки 400 16-20%, шамотний порошок 80-84%, вогнетривка глина (в % від маси сухої суміші понад 100%) 0,8-1,2%. Вертикальні шви (пази) заповнюються цим розчином з обов'язковим їх ущільненням за допомогою вібратора. Між зовнішньою стороною стінових блоків другого та третього рядів та кожухом печі (з листового алюмінію 6=0,8 мм) прокладається шар мінеральної вати завтовшки 100 мм. Для заповнення температурних швів у стінах печі застосовується маса наступного складу: шамотний мертель марки ШК-2-70%; азбест хризотиловий сорт VI-30%, вода-200-250 л.
Зведення блоки, що підвішуються на спеціальних підвісках до верхніх поперечних балок каркаса печі, однотипні. Бетон для виготовлення застосовується такий же, як і для стінових блоків зони випалу. Шви між блоками перекриваються піно-діатомітовою цеглою на розчині. Пазухи між ребрами склепінних блоків і між ребрами блоків і каркасом печі футеруються діатомітовою цеглою на розчині. Верхня частина склепіння покривається азбестоцементною штукатуркою завтовшки 20 мм.