Mesures pratiques visant à réduire les économies d'énergie liées à la fabrication de briques

Lors de l'exploitation d'un four tunnel pour la production de briques cuites, la consommation élevée d'énergie de cuisson représente l'un des plus gros fardeaux financiers pour les fabricants de briques. De nombreuses briqueteries recherchent des moyens fiables de réduire la consommation d'énergie tout en maintenant une qualité de brique stable. Il existe quatre axes principaux pour réduire la consommation d'énergie de cuisson : garantir une combustion complète du combustible, optimiser l'échange de chaleur du four, adopter des schémas d'empilage de briques appropriés et standardiser l'exploitation quotidienne du four.

1. Obtenir une combustion complète du combustible

La combustion du combustible est une réaction d'oxydation qui libère de la chaleur. Une combustion complète du combustible se produit lorsque suffisamment d'air de combustion est fourni. Dans ces conditions, il n'y aura pas de composants combustibles tels que le CO, le méthane, l'hydrogène ou la vapeur de soufre dans les gaz de combustion. Pour les combustibles solides, il ne reste aucun résidu inflammable.

En revanche, une combustion incomplète du combustible gaspille la chaleur du combustible. Elle se divise en deux catégories :

1.  1. Combustion incomplète des gaz : un apport d'oxygène insuffisant entraîne des réactions chimiques incomplètes, laissant des gaz combustibles dans les gaz de combustion.
2.  2. Combustion incomplète des solides : l'air est suffisant, mais le combustible ne peut pas entrer en contact complet avec l'air, formant une pénurie d'oxygène locale.

Seule une combustion complète peut maximiser le rendement thermique pour la cuisson des briques crues.

2. Créer d'excellentes conditions d'échange de chaleur à l'intérieur du four

L'ensemble du processus de cuisson des briques est un échange de chaleur continu entre les corps de briques crues et les gaz chauds issus de la combustion du combustible. Les gaz chauds transfèrent la chaleur au corps de la brique jusqu'à ce que des réactions chimiques aient lieu pour la formation de la brique.

L'air préchauffé de la zone de refroidissement fournit de l'oxygène à la zone de cuisson et stimule la combustion du combustible. Les gaz de combustion chauds de la zone de cuisson chauffent les briques humides dans la zone de préchauffage et éliminent l'humidité résiduelle. Après la cuisson, les briques chaudes finies sont refroidies par l'air froid entrant. Le flux de gaz à l'intérieur du four est essentiel à chaque étape de la cuisson des briques.

3. Appliquer des méthodes d'empilage de briques raisonnables

L'empilage des briques vise à construire des tas de briques appropriés correspondant aux exigences de cuisson. Le schéma d'empilage dépend des règles de flux de gaz, de la structure du four, du système d'échappement et des conditions de combustion du combustible.

Une fois les tas de briques empilés, le volume d'air interne, l'uniformité de l'air, la distribution du combustible interne et l'état de la combustion du combustible externe sont largement fixés. Le flux d'air rencontre deux types de résistance : une résistance fixe due à la structure du four et une résistance réglable due aux tas de briques. La modification de la densité d'empilage peut ajuster la résistance et le flux d'air.

•  1. Une faible densité d'empilage entraîne une résistance plus faible, un flux d'air plus important et un meilleur transfert de chaleur.

Principes généraux d'empilage : maintenir un empilage espacé dans une plage raisonnable. Différents schémas pour les briques à chauffage externe et les briques à chauffage interne.

•  2. Brique à chauffage externe : dense en haut, lâche en bas ; dense au milieu, sous-dense à l'intérieur, lâche à l'extérieur ; dense transversalement, lâche longitudinalement ; section de four courbée : dense à l'intérieur, lâche à l'extérieur.
•  3. Brique à chauffage interne : dense en haut, lâche en bas, dense sur les bords, lâche au milieu. Laisser des espaces à côté des conduits de branche pour garantir un flux d'air fluide et équilibré sur la section transversale du four.

4. Standardiser les opérations de cuisson du four

L'exploitation standardisée est essentielle pour économiser de l'énergie dans la production de fours tunnels :

1.  1. Contrôler l'humidité résiduelle des briques crues séchées, réduire la consommation de chaleur pour l'évaporation de l'eau et accélérer la montée en température dans la zone de préchauffage.
2.  2. Stabiliser la longueur et la position des zones de préchauffage, de cuisson et de refroidissement, éviter la dérive de chaque zone thermique.
3.  3. Ajuster correctement les registres du four pour recycler la chaleur résiduelle autant que possible. Une utilisation plus élevée de la chaleur résiduelle réduit la consommation d'énergie de cuisson.
4.  4. Vérifier régulièrement l'étanchéité du four. Empêcher les fuites de gaz chauds et l'infiltration d'air froid, qui provoquent tous deux une perte de chaleur.
5.  5. Accélérer les cycles d'exploitation du four pour réduire la perte de stockage de chaleur du corps du four et des wagons de four.
6.  6. Améliorer le taux de rendement des briques finies. C'est la mesure la plus directe et la plus efficace pour économiser de l'énergie. Un rendement plus élevé permet d'économiser sur les coûts de chaleur, d'électricité, de main-d'œuvre et de matières premières, et prolonge la durée de vie des équipements.

FAQ

Q1 : Quelle est la principale raison de la consommation d'énergie élevée dans les fours à briques ?

R : Les causes courantes comprennent la combustion incomplète du combustible, un mauvais échange de chaleur interne, un empilage de briques déraisonnable, des zones thermiques instables du four, des fuites d'air du corps du four et un faible taux de produits finis.

Q2 : Comment l'empilage des briques affecte-t-il la consommation d'énergie des fours tunnels ?

R : L'empilage des briques détermine la résistance de l'air à l'intérieur du four. Un empilage inapproprié provoque un flux d'air inégal, une mauvaise combustion du combustible et une faible efficacité du transfert de chaleur, ce qui augmente considérablement le coût énergétique.

Q3 : Quelle est la différence entre la conception d'empilage pour les briques à combustible interne et les briques à combustible externe ?

R : Les briques à chauffage externe adoptent "dense en haut, lâche en bas, dense au milieu, lâche à l'extérieur". Les briques à chauffage interne utilisent "dense en haut, lâche en bas, dense sur les bords, lâche au milieu".

Q4 : Comment améliorer l'utilisation de la chaleur résiduelle dans les fours tunnels à briques ?

R : Optimiser le fonctionnement des registres, renforcer l'étanchéité du four, stabiliser les zones thermiques et utiliser les gaz de combustion résiduels pour le préchauffage des briques crues.

Q5 : Pourquoi le taux de rendement des briques finies est-il important pour l'économie d'énergie ?

R : Les briques défectueuses consomment le même combustible et la même chaleur mais ne peuvent pas être vendues. Augmenter le rendement réduit directement la consommation d'énergie par tonne de brique cuite qualifiée.