Печи для обжига
Основным оборудованием, определяющим пропускную способность предприятия, являются печные агрегаты. Их стоимость в стоимости всего оборудования составляет 20- 32 %.
Печи, используемые для обжига фарфоровых и фаянсовых изделий, подразделяют по принципу работы (эксплуатационному режиму), способу теплообмена, способу отопления, конструктивным особенностям.
По эксплуатационному режиму различают печи периодического и непрерывного действия.
По способу нагрева различают печи с непосредственным нагревом изделий печными газами, муфельные (изделия отделяются от печных газов стенкой муфеля) и с электрообогревом.
По конструкции печи подразделяются на три группы:
туннельные (непрерывного действия) - с каналом, по которому изделия перемещаются на вагонетках;
конвейерные (непрерывного действия) - с одним или несколькими каналами малого сечения, по которым изделия перемещаются ленточными, роликовыми, шагающими или полочными конвейерами;
горны (периодического действия) - с круглыми или прямоугольными камерами.
Рассмотрим особенности работы некоторых типов печей.
Печи периодического действия (горны) работают по замкнутому, многократно повторяющемуся циклу: загрузка - обжиг - выгрузка. Конструктивно они подразделяются на одно- и двухкамерные, обычно круглой формы, и печи с выкатным подом (используются для обжига крупногабаритных изделий, небольших партий изделий, опытных образцов). По направлению движения топочных газов различают горны с восходящим (прямым) и нисходящим (обратным) пламенем. На ряде заводов еще используют двухэтажные круглые горны с обратным направлением движения топочных газов. Печи периодического действия имеют существенные недостатки - малую производительность, тяжелые условия труда по загрузке и выгрузке изделий, трудности по механизации и автоматизации этих работ. Преимущество горнов - возможность работы каждого цикла по индивидуальному режиму (температурному, аэродинамическому и газовому).
В настоящее время печи периодического действия повсеместно заменяют на печи непрерывного действия - туннельные и конвейерные.
Туннельные печи с непосредственным нагревом изделий широко используются, когда воздействие печных газов на изделия не может снизить их качество. В зависимости от объема производства и размеров обжигаемых изделий длина печей колеблется от 2-3 м (лабораторный тип) до 105 м, ширина канала 0,2-1,85 м, высота - 1-2 м.
Муфельные туннельные печи применяются для закрепления керамических красок при надглазурном декорировании изделий. В этих печах изделия отделены от действия печных газов перегородкой из огнеупорного материала и нагреваются в основном за счет излучения тепла от перегородок. В туннельных печах непосредственного нагрева этот эффект получают обжигом изделий в капселях, которые защищают изделия от воздействия газовой среды обжига.
Рис. 56. Туннельная печь: а — схема, б — разрез; 1 — горелки, 2 — вагонетка
Туннельные печи с электронагревом используются в тех же условиях, что и муфельные печи, но возможность их применения ограничивается высокой стоимостью электроэнергии по сравнению со стоимостью газообразного и жидкого топлива.
Туннельные печи (рис. 56) работают по непрерывному циклу. В них все стадии обжига (загрузка - обжиг - выгрузка) осуществляются одновременно и непрерывно. Основными конструктивными элементами этих печей являются печной канал, ограждения (стены, своды), топки, металлический каркас, механизм для перемещения в печном канале вагонеток с загруженными на них изделиями. В конструкцию канала печи входят двери с его торцов, лабиринтовые стыки стен и вагонеток, песочный затвор, пескоуловители, смотровые и аварийные окна, топки, камеры со шлюзовыми затворами, смотровые подвагонеточные подвалы (подподовый канал) и др.