Optimisation du moteur du four de tunnel: améliorer les performances réfractaires, la durée de vie et l'étanchéité thermique des briques chauffées
Les fours tunnel sont des équipements thermiques de base pour les processus de cuisson de briques cuites et de produits céramiques. Le châssis du wagon du four et la plaque d'étanchéité au sable sont des composants clés constitués de plaques de fonte ou d'acier, continuellement exposés à une atmosphère à haute température à l'intérieur du four. Sans une résistance suffisante à la déformation par dilatation thermique et à la corrosion par oxydation thermique, la capacité d’étanchéité thermique du wagon du four se dégradera rapidement au fil des cycles de fonctionnement.
Les wagons de four à faible performance entraînent de multiples risques de production. Le cadre ne peut pas maintenir les briques rainurées de manière stable. Les vibrations et les secousses pendant le mouvement perturbent l'environnement de tir. Cela entraîne une déformation de la forme de la brique et une fissuration à froid, dégradant ainsi la qualité de la brique finie. Une fois ce problème apparu, la maintenance sur site ne peut pas être effectuée immédiatement. Les opérateurs doivent maintenir le four en marche jusqu'à un arrêt programmé ou d'urgence. Dans les pires scénarios, les briques à rainures perdent l'équilibre de leur support, l'ensemble du châssis du wagon du four s'effondre, endommageant le corps principal du four, le lit du four, les roues et le système de rails.
L'étanchéité thermique dégradée des plaques d'étanchéité en sable permet aux gaz chauds du four de s'échapper à travers les interstices entre la paroi du four et les panneaux latéraux du wagon du four dans l'espace du train de roulement. Une répartition inégale de la température apparaît dans la chambre de cuisson. Le degré de cuisson des briques devient incohérent et des fissures à froid apparaissent. Outre les briques défectueuses, les roues et les rails du four subissent une usure accélérée. De tels défauts ne peuvent pas être réparés en ligne ; la production se poursuit jusqu'à l'arrêt du four.
Pour relever ces défis pratiques dans les usines de cuisson de briques, nous avons repensé la structure du système de wagons de four. Notre objectif est d’améliorer les performances réfractaires, la longue durée de vie et le scellement thermique, la priorité étant accordée à l’amélioration de la longue durée de vie. Plusieurs solutions d’optimisation structurelle ont été vérifiées et ont obtenu des résultats d’application positifs.
Solutions techniques optimisées
1. Conception structurelle du wagon-four intégré
L'ensemble wagon de four comprend un cadre métallique, des briques à rainures, des saillies de support sur le cadre, des plaques d'étanchéité en sable amovibles recouvrant la face inférieure des briques à rainures et des couches d'isolation thermique internes. La structure métallique fait office de squelette porteur.
Des plaques d'étanchéité au sable amovibles sont fixées verticalement sur la face d'extrémité du châssis du wagon du four. Les bases de montage sur les deux côtés inférieurs du cadre permettent une installation verticale de ces plaques. Des plaques d'étanchéité au sable s'étendent de l'avant vers l'arrière des deux côtés du wagon du four. Le bord supérieur recouvre la partie inférieure des briques à rainures et la face d'extrémité du cadre.
Des saillies parallèles à la direction de déplacement du wagon du four sont disposées légèrement vers l'intérieur au-dessus du cadre. Des briques à rainures sont disposées entre ces saillies et des plaques d'étanchéité en sable fixes. Les briques à rainures reliées dans le sens de déplacement forment deux parois latérales du wagon du four, empêchant ainsi les fuites vers l'arrière de gaz à haute température sous le wagon.
Les plaques d'étanchéité au sable montées verticalement soutiennent la paroi extérieure inférieure des briques à rainures et les surfaces d'extrémité du cadre de couverture. Cette structure de protection sépare le cadre métallique du contact direct avec les gaz à haute température, empêchant ainsi la déformation par dilatation thermique et la corrosion par oxydation thermique. Une couche d'isolation réfractaire est posée sur le cadre pour faire partie du lit du four. Associé aux structures des parois latérales, il bloque la pénétration vers le bas des gaz chauds.
2. Plaque d'étanchéité au sable assemblée en plusieurs pièces
Chaque plaque d'étanchéité au sable est assemblée par deux ou plusieurs panneaux réfractaires, installés verticalement et faciles à démonter. Il recouvre le fond des briques à rainures et les deux faces d'extrémité du cadre. Cette structure protège la charpente métallique des attaques directes à haute température. Si des panneaux réfractaires individuels sont endommagés et que les performances d’étanchéité diminuent, le four tunnel peut toujours maintenir sa production. Les pièces réfractaires endommagées peuvent être remplacées facilement pendant la maintenance.
3. Scellement des espaces avec du feutre de fibre
Des matériaux d'étanchéité en feutre de fibres sont remplis dans tous les espaces d'assemblage : joints des plaques d'étanchéité en sable et des briques à rainures, espaces d'installation entre les plaques d'étanchéité en sable et le cadre, zones de contact des briques à rainures et du cadre, briques à rainures et saillies, saillies et couches d'isolation, matériaux isolants et cadre et joints entre les panneaux réfractaires des plaques d'étanchéité en sable assemblées. Cette étanchéité secondaire empêche en outre les fuites de gaz chauds dans l'espace situé sous le wagon du four.
4. Conception de brique à rainure antidérapante intégrée
Les briques rainurées sont équipées de structures encastrées correspondant aux saillies du cadre. La connexion intégrée verrouille les briques à rainure en toute sécurité et empêche tout glissement. Les plaques d'étanchéité verticales amovibles recouvrent les deux extrémités du cadre. Le cadre métallique reste à l’écart du contact direct avec les gaz à haute température. Même les panneaux réfractaires partiels sont endommagés, le fonctionnement du four peut continuer et le remplacement des composants reste simple.
5. Revêtement céramique pour plaques d'étanchéité en sable métallique
Les plaques d'étanchéité en sable métallique peuvent être recouvertes de couches de céramique réfractaire sur la surface. Les tôles minces avec revêtement en céramique réfractaire peuvent offrir les mêmes avantages anti-déformation et anti-oxydation.
FAQ
1.Q : Comment la qualité du wagon de four affecte-t-elle le taux de rendement des briques cuites dans la production de fours tunnel ?
R : La structure stable du wagon du four et le scellage thermique fiable maintiennent une température uniforme du four. Il réduit la déformation des briques, les fissures à froid et améliore le rendement du produit fini.
2. Q : Qu'est-ce qui cause la déformation thermique du châssis du wagon du four en acier à l'intérieur du four tunnel ?
R : Le contact direct avec des gaz de combustion à haute température déclenche une dilatation thermique et une oxydation thermique. Des cycles thermiques répétés entraînent une déformation permanente de la structure métallique.
3. Q : Quels sont les avantages du scellement en feutre de fibres pour les interstices des wagons de four ?
R : Le feutre fibreux a une bonne résistance et élasticité aux hautes températures. Il comble les espaces irréguliers pour bloquer les fuites de gaz chauds et améliore l'étanchéité thermique globale du wagon du four.
4. Q : Pourquoi adopter une conception modulaire pour les plaques d'étanchéité au sable du four tunnel à briques ?
R : Les panneaux réfractaires modulaires prennent en charge le remplacement partiel au lieu du remplacement de la plaque entière. Il réduit le temps de maintenance et les temps d’arrêt de production pour les usines de briques.
5. Q : Pouvons-nous utiliser un revêtement en céramique pour améliorer les performances des plaques d'étanchéité en sable métallique ?
R : Oui. Le revêtement en céramique réfractaire sur la surface métallique isole le métal des gaz à haute température, réduit l'oxydation thermique et prolonge la durée de vie des plaques d'étanchéité en sable métallique.
