Ngọn lửa đường hầm so với Ngọn lửa gạch truyền thống: Làm thế nào để chọn hệ thống đốt cháy phù hợp cho nhà máy gạch của bạn

Việc lựa chọn hệ thống nung là một trong những quyết định quan trọng nhất khi lập kế hoạch cho một nhà máy gạch. Lò nung ảnh hưởng nhiều hơn là giai đoạn nung. Nó còn ảnh hưởng đến quá trình sấy gạch, xử lý vật liệu, lập kế hoạch sản xuất, tổ chức lao động, quản lý nhiên liệu và bố trí tổng thể nhà máy.

Một lò nung hầm và một lò gạch truyền thống khác nhau chủ yếu ở cách gạch di chuyển qua quy trình nung, cách tổ chức sản xuất và cách quản lý nhiệt độ cũng như luồng không khí.

Không có lựa chọn nào tự động phù hợp với mọi nhà máy. Lựa chọn đúng phụ thuộc vào sản lượng yêu cầu, diện tích đất có sẵn, đặc tính nguyên liệu thô, nguồn cung cấp năng lượng, điều kiện lao động, ngân sách đầu tư và yêu cầu vận hành tại địa phương.

Hướng dẫn này giải thích những khác biệt chính và cung cấp một khuôn khổ thực tế để đánh giá cả hai hệ thống.

1. Lò gạch truyền thống là gì?

Lò gạch truyền thống thường sử dụng các bố trí nung theo mẻ hoặc hoạt động không liên tục, mặc dù thiết kế có thể khác nhau tùy theo khu vực và loại lò.

Trong nhiều hệ thống truyền thống, gạch mộc được xếp vào một khu vực nung xác định. Sau đó, gạch được sấy hoặc làm nóng sơ bộ theo yêu cầu, nung, làm nguội và dỡ ra trước khi chu kỳ tiếp theo bắt đầu.

Quy trình làm việc có thể liên quan đến việc xử lý thủ công đáng kể, tùy thuộc vào thiết kế lò và mức độ cơ giới hóa.

Ưu điểm tiềm năng

1. 1. Một bố trí vận hành tương đối đơn giản cho một số môi trường sản xuất quy mô nhỏ.
2. 2. Các thực hành vận hành quen thuộc nơi công nhân địa phương đã có kinh nghiệm với loại lò đó.
3. 3. Chi phí thiết bị ban đầu có thể thấp hơn cho một số cấu hình cơ bản.
4. 4. Tính linh hoạt cho các hoạt động không yêu cầu sản xuất liên tục, khối lượng lớn.

Hạn chế cần đánh giá

1. 1. Sản xuất có thể bị gián đoạn trong quá trình xếp, nung, làm nguội và dỡ hàng.
2. 2. Xử lý thủ công có thể làm tăng yêu cầu lao động và tạo thêm cơ hội làm hỏng gạch.
3. 3. Phân bố nhiệt độ và điều kiện nung có thể khó kiểm soát nhất quán trong một số thiết kế.
4. 4. Tiêu thụ nhiên liệu và chất lượng sản phẩm có thể thay đổi tùy thuộc vào cấu trúc lò, thực hành vận hành, cách xếp gạch và điều kiện nguyên liệu thô.

Những hạn chế này không phải là phổ biến. Một số thiết kế lò truyền thống kết hợp kiểm soát đốt cháy và xử lý cơ giới hóa được cải tiến. Do đó, một so sánh công bằng phải xem xét cấu hình lò thực tế thay vì chỉ dựa vào tên lò.

2. Lò nung hầm là gì?

Một lò nung hầm để sản xuất gạch là một hệ thống nung liên tục, trong đó gạch di chuyển qua một cấu trúc lò dài và đi qua các vùng nhiệt khác nhau.

Trong một lò nung hầm thông thường, gạch thường được xếp lên các xe lò. Các xe này di chuyển qua các vùng làm nóng sơ bộ, nung và làm nguội theo lịch trình vận hành đã thiết kế.

Một nhà máy gạch hoàn chỉnh có thể tích hợp lò nung với:

• 1. Thiết bị nghiền và chuẩn bị nguyên liệu thô
• 2. Hệ thống trộn và ủ đất sét
• 3. Máy đùn gạch chân không
• 4. Thiết bị cắt và xếp gạch mộc
• 5. Buồng sấy hoặc lò sấy hầm
• 6. Xe lò và thiết bị chuyển
• 7. Hệ thống kiểm soát nhiệt độ và đốt cháy
• 8. Thiết bị dỡ và kiểm tra gạch thành phẩm
• 9. Cơ sở xử lý khí thải, nếu cần

Do đó, lò nung là một phần của hệ thống sản xuất rộng lớn hơn. Hiệu suất thực tế của nó phụ thuộc vào sự phối hợp giữa quá trình tạo hình, sấy, xếp, nung và dỡ hàng.

3. Lò nung hầm so với Lò gạch truyền thống: Sự khác biệt chính

Quan trọng: Lò nung hầm không tự động đảm bảo tiêu thụ nhiên liệu thấp hơn, sản lượng cao hơn hoặc chất lượng gạch tốt hơn. Những kết quả này phụ thuộc vào thiết kế kỹ thuật, điều kiện vận hành, đặc tính nhiên liệu, chuẩn bị nguyên liệu thô, cách xếp gạch và sự cân bằng giữa công suất lò và lò sấy.

4. Khi nào nhà máy gạch nên xem xét lò nung hầm?

Lò nung hầm có thể đáng để đánh giá khi một nhà máy có một hoặc nhiều yêu cầu sau đây.

- Lập kế hoạch sản xuất liên tục

Nếu nhà máy cần quy trình làm việc liên tục hơn, lò nung hầm có thể giúp phối hợp quá trình tạo hình, sấy, nung và dỡ hàng vào một lịch trình sản xuất xác định.

Đánh giá kỹ thuật nên bao gồm nguồn cung cấp gạch mộc dự kiến, tốc độ xếp xe lò, chu kỳ nung, thời gian làm nguội và công suất dỡ gạch thành phẩm.

- Mức độ tự động hóa cao hơn

Các nhà máy có kế hoạch giảm thiểu xử lý thủ công lặp đi lặp lại có thể đánh giá một hệ thống tích hợp kết nối máy đùn, máy cắt, máy xếp gạch tự động, xe lò và thiết bị dỡ hàng.

Tự động hóa nên được thiết kế dựa trên kích thước gạch thực tế, cách xếp, chủng loại sản phẩm và tốc độ xử lý yêu cầu.

- Kiểm soát quy trình có hệ thống hơn

Lò nung hầm có thể được chia thành các vùng nhiệt với các điều kiện nhiệt độ và luồng không khí xác định.

Điều này cho phép thiết lập và giám sát đường cong nung. Tuy nhiên, cảm biến nhiệt độ, logic điều khiển, thiết kế luồng không khí, cung cấp nhiên liệu và quy trình vận hành phải phù hợp với sản phẩm dự định.

- Mở rộng hoặc hiện đại hóa nhà máy hiện có

Trước khi thay thế lò hiện có, các kỹ sư nên đánh giá các điểm nghẽn sản xuất hiện tại.

Nếu nút thắt chính là chuẩn bị nguyên liệu thô, công suất tạo hình hoặc sấy gạch mộc, việc chỉ lắp đặt một lò nung lớn hơn có thể không làm tăng sản lượng bán được.

5. Cần tính toán những gì trước khi chọn lò nung?

Quyết định lựa chọn lò nung nên dựa trên các yêu cầu vận hành có thể đo lường được thay vì chỉ dựa trên công suất danh nghĩa.

Bước 1: Xác định sản lượng gạch thành phẩm yêu cầu

Bắt đầu với số lượng gạch bán được mục tiêu mỗi ngày và các thông số kỹ thuật sản phẩm yêu cầu.

Sau đó, ước tính lượng gạch mộc đầu vào cần thiết bằng cách xem xét tỷ lệ loại bỏ dự kiến và tổn thất trong suốt quy trình.

Cho mục đích lập kế hoạch:

Lượng gạch mộc đầu vào yêu cầu = Sản lượng bán được mục tiêu ÷ Tỷ lệ thu hồi bán được dự kiến

Tỷ lệ thu hồi phải được xác định bằng dữ liệu sản xuất đại diện hoặc ước tính kỹ thuật có căn cứ. Nó không nên được giả định mà không có bằng chứng.

Bước 2: Đánh giá nguyên liệu thô và đặc tính gạch mộc

Đất sét, đá phiến và các nguyên liệu gốc khoáng khác có thể hoạt động khác nhau trong quá trình sấy và nung.

Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và thử nghiệm sản xuất nên kiểm tra các yếu tố liên quan như phân bố kích thước hạt, độ dẻo, độ ẩm tạo hình, co ngót khi sấy, co ngót khi nung và các đặc tính nung yêu cầu.

Những kết quả này giúp xác định quy trình tạo hình, lịch trình sấy và điều kiện nung phù hợp.

Bước 3: Kiểm tra đồng thời công suất lò sấy và lò nung

Lò sấy phải chuẩn bị gạch mộc để nung với tốc độ tương thích với lò nung.

Nếu sấy quá chậm, lò nung có thể không nhận đủ gạch đã chuẩn bị. Nếu sấy quá nhanh, có thể xảy ra nứt và biến dạng.

Do đó, thiết kế nên phối hợp thời gian chu kỳ sấy, loại bỏ độ ẩm, xếp xe lò, thời gian lưu trú trong lò và dỡ hàng.

Bước 4: So sánh tổng chi phí vận hành

Một so sánh có ý nghĩa nên bao gồm:

•   - Tiêu thụ nhiên liệu và điện
•   - Lao động và xử lý vật liệu
•   - Bảo trì và phụ tùng hao mòn
•   - Bảo trì vật liệu chịu lửa
•   - Loại bỏ sản phẩm và làm lại
•   - Sẵn có phụ tùng thay thế
•   - Khấu hao thiết bị và tài chính
•   - Tuân thủ môi trường và xử lý khí thải

Nếu có thể, hãy so sánh chi phí trên 1.000 viên gạch bán được thay vì chỉ chi phí nhiên liệu hoặc số liệu sản lượng một cách riêng lẻ.

6. Những sai lầm phổ biến trong lựa chọn lò nung

Sai lầm 1: Chọn lò nung chỉ dựa trên công suất được báo giá.

Sản lượng danh nghĩa của lò nung chỉ có ý nghĩa khi hiểu rõ các giả định về kích thước gạch, cách xếp, chu kỳ nung, nhiên liệu và lịch trình vận hành.

Sai lầm 2: Bỏ qua hiệu suất sấy.

Độ ẩm quá cao của gạch mộc hoặc sấy không đều có thể gây ra lỗi ngay cả khi lò nung có kích thước phù hợp.

Sai lầm 3: So sánh giá thiết bị mà không so sánh phạm vi hệ thống.

Một báo giá có thể bao gồm xe lò, xử lý tự động, hệ thống điều khiển và xử lý khí, trong khi báo giá khác chỉ bao gồm thân lò.

Sai lầm 4: Giả định tự động hóa loại bỏ hoàn toàn lao động vận hành.

Các hệ thống tự động vẫn yêu cầu nhân viên được đào tạo để vận hành, bảo trì, kiểm tra chất lượng và khắc phục sự cố.

Sai lầm 5: Bỏ qua điều kiện nhiên liệu và môi trường địa phương.

Sự sẵn có của nhiên liệu, giá trị nhiệt, áp suất cung cấp, yêu cầu khí thải và nguồn lực bảo trì phải được đánh giá trước khi chọn thiết kế cuối cùng.

Câu hỏi thường gặp

1. Lò nung hầm có tốt hơn lò gạch truyền thống không?

Lò nung hầm có thể phù hợp hơn cho các nhà máy yêu cầu sản xuất liên tục và tự động hóa phối hợp. Lò truyền thống có thể vẫn phù hợp cho một số hoạt động quy mô nhỏ hoặc những nơi có cơ sở hạ tầng và thực hành vận hành hiện có ủng hộ bố trí đó. Quyết định phụ thuộc vào tổng yêu cầu sản xuất và chi phí vòng đời.

2. Lò nung hầm có luôn sử dụng ít nhiên liệu hơn không?

Không. Mức tiêu thụ nhiên liệu phụ thuộc vào thiết kế lò, cách nhiệt, kiểm soát đốt cháy, độ ẩm nguyên liệu thô, cách xếp gạch, lịch trình nung, thu hồi nhiệt và thông số kỹ thuật sản phẩm. Hiệu suất thực tế nên được đánh giá bằng dữ liệu vận hành có thể so sánh.

3. Lò nung hầm có thể sản xuất cả gạch đặc và gạch rỗng không?

Lò nung hầm có thể nung các loại gạch khác nhau nếu thiết kế lò, lịch trình nung và bố trí xử lý phù hợp với các sản phẩm đó. Thiết bị tạo hình phía trước và cách xếp cũng phải phù hợp với hình dạng gạch yêu cầu.

4. Cần những thông tin gì để thiết kế hệ thống lò nung hầm?

Các đầu vào chính bao gồm sản lượng hàng ngày mục tiêu, kích thước gạch, đặc tính nguyên liệu thô, độ ẩm gạch mộc, loại nhiên liệu, khí hậu địa phương, bố trí mặt bằng, điều kiện lao động, yêu cầu môi trường và mức độ tự động hóa dự kiến.

5. Tôi có nên thay thế lò hiện có của mình nếu sản lượng thấp không?

Không nhất thiết. Trước tiên, hãy xác định xem nút thắt có nằm ở khâu chuẩn bị nguyên liệu thô, đùn, cắt, sấy, xếp lò, nung hay dỡ hàng hay không. Khắc phục điểm hạn chế thực tế có thể hiệu quả hơn là chỉ thay thế lò.

Kết luận

Việc lựa chọn hệ thống nung gạch đòi hỏi nhiều hơn là so sánh các loại lò nung. Nó bao gồm việc đánh giá toàn bộ quy trình sản xuất, bao gồm chuẩn bị nguyên liệu thô, tạo hình, sấy, nung, xử lý và kiểm tra sản phẩm hoàn chỉnh.

Lò nung hầm có thể hỗ trợ sản xuất liên tục và kiểm soát quy trình có hệ thống khi thiết kế của nó được kết hợp phù hợp với nhà máy. Lò truyền thống có thể vẫn khả thi trong các điều kiện vận hành và đầu tư khác nhau.

Lựa chọn đáng tin cậy nhất là lựa chọn được hỗ trợ bởi thử nghiệm nguyên liệu thô, tính toán sản xuất, bố trí thiết bị phối hợp và đánh giá thực tế về tổng chi phí vận hành.