Гофманская печь для обжига кирпича

Обновлено: 28.03.2024

Первое условие для нормального хода обжига в кольцевой печи — достаточная длина рабочей части (загруженной сырцом). Нужно иметь для каждой печи постоянную, выработанную опытом, кривую режима обжига, показывающую изменение температуры по длине рабочей части. Руководствуясь этой кривой, можно установить, как необходимо вести обжиг. На рис. 106 приведена кривая обжига сырца.

Длина зоны остывания и подогрева берется, примерно, одинаковая — по 5 камер. Зоны, как впереди огня, так и сзади его должны обеспечить равномерный и спокойный подъем температуры обжигающегося сырца и такое же постепенное охлаждение обожженного кирпича. Число камер в зоне остывания берется тем большим, чем больше их имеет печь. Так, в 16-камерной печи на остывании, обычно, держат 4—5 камер. В 20-камерной - 7 и т. д. Диктуется такое распределение, помимо уже приведенных соображений, необходимостью выдержать кирпич в «закале», в «краске», т. е. сразу после обжига дать ему очень медленное и спокойное охлаждение. В этом случае кирпич получается более звонким и механически прочным. После «закала» охлаждение кирпича ведется более быстрыми темпами. Относительно большее количество камер охлаждения гарантирует ровное остывание кирпича и постепенный нагрев воздуха, засасываемого в зону обжига.

Кирпич, чувствительный к резким переменам температуры, требует для себя большой зоны остывания. Количество камер должно быть таким, чтобы обожженый кирпич остывал около двух суток. Это в том случае, если он плохо переносит резкое охлаждение. Меньший срок остывания создает опасность получения трещиноватых изделий или очень хрупких.

При этом условии легко рассчитать количество камер на остывании. За 2 суток огонь в печи в среднем проходит расстояние: 15*2=30 м.

В этом примере скорость движения огня принята 15 м в сутки; 2 — число суток, необходимое для остывания кирпича в нормальном обжиге. Основываясь на этих данных, делаем вывод, что после огня на охлаждении должно быть 6—5 камер. Расчет такой: длина камеры принимается в 5,2 м; значит, на охлаждении должно быть 30 : 5,2 = около 6 камер.

Большие скорости движения огня заставляют увеличить и зону остывания. Для глин, хорошо переносящих резкое охлаждение, зона остывания может быть уменьшена по сравнению с приведенной.

Малое количество остывающих камер создает опасность прорыва совсем холодного воздуха через садку в зону обжига; горение топлива замедлится, производительность печи уменьшится.

На подогрев сырца, на «дым» берется такое же количество камер, как и для остывания.

Если печь работает на искусственной тяге и набольших скоростях, то и длина этой зоны должна быть увеличена. Работа на тощих глинах, садка в печь хорошо подсушенного сырца, позволяют укоротить зону подогрева. Ненормально длинная зона подогрева создает опасность переохлаждения дымовых газов, так как их водяные пары могут осаждаться на только что загруженном сырце.

Вообще длина зоны подогрева должна быть 5—8 камер. Из этого количества выделяют, примерно, до половины камер (наиболее удаленных от огня) для досушивания сырца, которое ведут до тех пор, пока температура достигнет 110°, т. е. до полного удаления гигроскопической влаги.

Работа зоны обжига или «взвара» (та часть, куда засыпается топливо) зависит, в первую очередь, от работы зоны охлаждения. Чем больше будет подогреваться воздух в зоне охлаждения кирпича, тем лучше будет работать зона обжига. Зону обжига желательно сделать возможно более длинной. Удлинение зоны обжига увеличивает время соприкосновения протекающего нагретого воздуха с раскаленным топливом. Это дает возможность уменьшить избыток воздуха в отходящих дымовых газах. Одновременно уменьшается и расход топлива.

Отсюда вывод: в зоне обжига (на взваре) должно быть, не менее 16—20 рядов.

Засыпка топлива в трубочки производится непрерывно, не ожидая пока совсем сгорит топливо, засыпанное прежде. Одновременно необходимо следить, чтобы на колосниках не создавался большой запас топлива. Размер засыпки, как правило, должен быть возможно меньшим, а засыпка должна производиться как можно чаще. Однако, в каждом отдельном случае исчерпывающий ответ дает лишь анализ дымовых газов (см. ниже).

Засыпка топлива в различные части зоны обжига производится разно. Так в ряды впереди огня и сзади его, топливо забрасывается наполовину меньше чем в ряды самой высокой температуры. Переход от минимальных размеров засыпки до самых больших должен быть постепенным.

Обжиг должен вестись так, чтобы температура равномерно распределялась по всему поперечному сечению печи.

При нормальном обжиге среднее количество углекислоты в дымовых газах колеблется в границах 12—14%. В очень плохо работающих печах оно падает до 3%.

Количество воздуха, поступающего в зону обжига, при хорошей работе составляет 200—350% против необходимого.

Малый избыток воздуха в дымовых газах, в существующих конструкциях гофманских кольцевых печей ведет к недостаточному охлаждению кирпича. Чтобы ускорить его остывание, необходимо отвести избыток тепла в сушила.

Исследования работы печей убеждают в том, что достигнуть 14% углекислоты в дымовых газах можно лишь тогда, когда на огне находится не меньше 12 рядов. Меньшее количество трубочек на обжиге вызывает необходимость класть больше топлива в каждую трубочку. Создается местный перегрев кирпича, на котором происходит горение. Кирпич портится; время соприкосновения газов с топливом уменьшается; увеличивается избыток воздуха; падает скорость продвижения огня в печи. Все это приводит к повышенному расходу топлива. Многократными опытами установлено, что зону обжига следует доводить до 20 рядов и более для того, чтобы иметь возможно большую площадь горения. На одной из печей киевских кирпичных заводов обжиг антрацитовым штыбом велся 21 рядами. Результаты были прекрасные.

Получение зоны обжига необходимой длины возможно лишь с тех случаях, когда имеется достаточная длина рабочего канала. Отсюда делаем вывод, что на длинном канале печи легче добиться хороших результатов. Канал недостаточной длины используют, поневоле уменьшая длину зоны обжига. Короткая печь требует особой тщательности в работе.

Вид и состояние топлива оказывают влияние на изменение-температур в печи, в промежутке времени между засыпками. Засыпка в печь сухого топлива вызовет меньшее кратковременное падение температуры в зоне обжига, чем загрузка влажного.

Продолжительность и характер выделения летучих веществ из топлива также играет существенную роль в процессе горения. Непродолжительное выделение летучих и большое их количество быстро подымают температуру после загрузки трубочек до исходного уровня.

Наоборот, такие короткопламенные виды топлива, как кокс, долго нагреваются, но, раскалившись, создают местный перегрев кирпича. На основании этого можно сделать заключение, что большая поверхность горения для кокса и тонкий слой его уменьшают опасность пережега. Сорта топлива с большим количеством кокса должны сжигаться на больших поверхностях и соответственно тонким слоем.

На процесс горения влияет и величина кусков горючего. Мелкое топливо имеет большую поверхность соприкосновения с воздухом. Получается меньший избыток воздуха в дымовых газах.

Мелкое топливо, рассыпанное на большой поверхности, быстро прогревается и скоро сгорает, выделяя много тепла в единицу времени.

Еще и теперь на заводах иногда возникают споры о преимуществах и недостатках способов засыпки топлива по направлению огня и против него. Этот вопрос подвергался многократному исследованию. Во всех случаях получались выводы, что способ засыпки по направлению огня или против него не показывает ощутимой разницы в расходе топлива. Засыпка же против направления движения дымовых газов дает возможность одновременно следить и за состоянием ранее загруженного топлива. Засыпка топлива должна производиться каждые 10—15 минут и притом попеременно, через ряд. Прием нового ряда на обжиг и продвижение огня вперед возможно, если садка сырца в принимаемом ряду нагрелась до темнокрасного каления. Здесь имеется в виду антрацит — топливо, трудно воспламеняющееся (около 700°). Только тогда есть гарантия, что на поду и колосниках при засыпке топлива не образуется запас, который поведет к местному пережегу. При нормальной работе печи факел огня длиннопламенного топлива должен быть виден на 2—3 ряда впереди зоны обжига.

В смысле непрерывности подачи топлива в печь очень удобна засыпка автоматическая, механизированная. Автоматическая засыпка ликвидирует колебание температур в печи; обжигающийся кирпич обеспечен постоянным, длинным пламенем. Производится автоматическая засыпка так называемыми шур-ап-паратами.

Шур-аппарат обычно состоит из вертикального металлического цилиндра диаметром 250—300 мм емкостью около 150 л. Через цилиндр проходит посредине вертикальный вращающийся вал. На нижней части вала прикреплены лопатки, образующие шнек. Вал, медленно вращаясь, лопатками непрерывно выбрасывает топливо из шур-аппарата вниз и наружу.

Шур-аппаратов существует много конструкций, но все они сводятся в принципе к описанному типу.

Устанавливается шур-аппарат прямо на принимаемую трубочку гофманской печи. В цилиндр аппарата засыпают топливо и подключают аппарат к общей трансмиссии, обслуживающей все аппараты. Засыпка после подключения производится автоматически. По мере расходования топлива необходимо наполнять цилиндр. После того, как рядок отбросят, шур-аппарат переносят вручную или перевозят на приспособленной тележке вперед на вновь принимаемый рядок.

Поскольку шур-аппараты основаны на принципе выбрасывания топлива механизмом типа улитки или шнека, работают они только на топливе, обладающем свойством сыпучести. Кроме того, топливо не должно слеживаться и должно быть мелким, в нем не должно быть крупных кусков. Хорошо подходит для шур-аппарата мелкий грохоченный каменный уголь, грохоченный антрацит-штыб, антрацит-семячко и т. п. Фрезерный торф в существующих конструкциях шур-аппаратов использовать не удается, так как он слеживается и не высыпается равномерным потоком.

Объемистое легкое топливо гофманских печей (некоторые виды уносов ТЭЦ) также трудно использовать вследствие того, что при обычных размерах аппаратов надо делать очень частую засыпку, что неудобно. Делать же большие цилиндры затруднительно, — неудобно перебрасывать по печи.

Для того, чтобы добиться хорошей работы печи и ускорить ход огня, помимо уже указанных мероприятий, очень важно максимально уменьшить излучение тепла наружу.

Для этого необходимы:

а) тщательная заделка ходков в два ряда кирпича с засыпкой промежутка между ними золой;

б) тщательная установка шиберов в каждой камере;

в) установка трубочек с песочными затворами;

г) содержание в порядке фукс и боровов;

д) тепловая изоляция сводов и стен засыпкой (засыпка производится печным мелким шлаком, трепелом, а футеровка стен — трепельным кирпичом и т. п.).

Почему дровяной обжиг керамики настолько интересен, несмотря на то, что это один из сложнейших способов декорирования. Этот вариант обжига всегда экспериментальный и результат непредсказуем, пока обжиг не закончится и не откроется печь.

Дровяная печь для обжига керамики позволяет добиваться очень высоких температур, что обеспечивает особое звучание и однородность изделия, а также дает удивительное разнообразие игры глазурей.

Керамика очень капризна к перепадам температур, нагрев и остывание должно быть постепенным. В дровяной печи всегда остается элемент случайности и неповторимости процесса и результата. То есть каждый раз получается уникальное изделие, эксклюзивное и неповторимое.

Пластические свойства глины были известны человеку уже в давние времена. Со временем человек обнаружил, что глиняные изделия после обжига меняют свои свойства — становятся более твердыми, водонепроницаемыми и огнестойкими. Поэтому глина стала сырьем для изготовления кухонной утвари.

Первые печи делали таким образом: из тонких веток собирали деревянный каркас, который обмазывали толстым слоем глины, оставляя небольшие отверстия. Этот каркас ставили над углублением для разжигания костра. В сильном огне деревянные части сгорали, а обожженная глина образовывала прочный свод с отверстиями. При обжиге свод и стенки печи раскалялись докрасна и тоже излучали жар. Благодаря концентрации тепла температура внутри печи могла подниматься до 900 °C.

Дерево - это самое традиционное топливо для обжига керамики. В процессе горения летящая зола оседает на керамике, пламя неравномерно касается поверхности и происходят разные химические процессы.

Из-за этого глазурь обжигается неравномерно, с разводами и пятнами, порой с невероятными эффектами. Керамика получается неравномерно декорированная, более «живая», что сильно отличается от электрического и даже газового обжига.

Каждый керамист знает, что для обжига керамики, ему понадобится специальная электрическая или газовая печь, с регулятором температуры, в которую он аккуратно положит изделия, задаст программу и закроет дверцу. Так сегодня обжигается 99% керамики и, к сожалению, большинство мастеров совсем забыли о другом способе обжига, который использовали люди многие тысячи лет.

При горении дров выделяется много углерода и это просто подарок для керамики сделанной из красной глины. Красная глина содержит оксид железа, который и отвечает за красный цвет. Если такую глину обжечь в электропечи, то изделия станут обычного кирпичного цвета. Углерод, выделяемый при горении дров, при температуре выше 700 С входит в реакцию с оксидом железа и восстанавливает его.

При высокой концентрации углерода красная глина приобретает серебристый металлический отблеск. Если концентрация углерода была меньшей, то черепок изделия может быть черным, серо-зеленоватым, светло серым или ржавым. Если содержание углерода в горящих дровах непостоянно, то получается рисунок из оттенков окислившегося и восстановившегося железа. Получается удивительный результат со стальными переливами и рисунками пламени на изделиях.

Во время длительного обжига керамики с помощью дров выделяется много золы, мельчайшие частицы которой постепенно оседают на стенках керамических изделий. Если обжиг длиться более суток, зола покрывает черепок сплошным слоем и начинает плавиться! И вот здесь происходит настоящая магия природы. Так как зола по минеральному составу различна, то плавясь, она становится разных цветов, а остывая, превращается в настоящую стекловидную глазурь с матовым блеском. Цвета и рисунок непредсказуемы и всегда удивительны. Сама стихия огня создает декор! В Японии такой обжиг является традиционным и ценится по всему миру.

Это самая древняя, самая увлекательная и вместе с тем сложная техника обжига керамики. Во время обжига нужно постоянно быть рядом с печью, а это может длиться до нескольких дней, в зависимости от размера и конструкции печи. Но результат, который мы получаем является заслуженным вознаграждением для любого керамиста, начинающего или профессионала, просто человека интересующегося и влюбленного в керамику.

Сама я к этой магии немного прикоснулась благодаря Фестивалю керамики "Алхимия огня" в г. Кунгуре. Посчастливилось учиться именно в период проведения фестиваля. А за подробную информацию благодарна автору этой публикации , написанной с любовью опытным мастером.

О дедовских технологиях и безотходном производстве Паричского кирпичного завода У городского поселка Паричи, что километрах в 30 от Светлогорска, богатая история. И одна из ее составляющих — местное предприятие с двойным названием ОАО «Паричский комбинат строительных материалов КСМ» (ОАО «Паричский кирпичный завод»). Казалось бы, что может быть уникального в небольшом заводе?

Сразу надо оговориться, по меркам городского поселка это предприятие одно из самых крупных: здесь работают около 100 человек, среди которых и паричане, и жители Светлогорска. Несмотря на тяжелый труд, текучести кадров не наблюдается. Не так давно завод приобрел небольшой автобус для того, чтобы возить на вспомогательные работы и содержащихся на принудительном лечении в ЛТП.

— Прекрасная рабочая сила, — говорит директор предприятия Петр Бусел. — Эти люди должны быть в обществе, а не сидеть сложа руки. Быстрее поймут, что не пьянством единым. Утром мы забираем 25 человек, вечером назад отвозим. Они и при деле, и зарплату получают, никаких нареканий в их адрес у меня нет. Работали у нас и обязанные по Декрету № 18, в основном, женщины лет до 40. Вот это настоящая беда: двух пришлось сдавать в ЛТП по второму кругу. Петр Бусел уже 18 лет руководит самым старым в области предприятием по производству красного кирпича. Когда он был назначен на должность, в области было 38 таких заводов. Затем грянула перестройка, выжили только два — Паричский и Лоевский. Впрочем, Лоевский уже модернизирован, потому речь пойдет только о Паричском, где до сих пор используются дедовские технологии, потому как поселок не газифицирован. Тем не менее, утверждает директор, это не мешает предприятию держаться на плаву.

— В 90-е годы начался строительный бум. Кирпич был нарасхват, выдавали по разнарядке, очередь за ним стояла: люди строили коттеджи, гаражи. Наша беда (а может, наоборот, счастье, если глубоко анализировать) в том, что во время развала Союза практически все КСМы перешли на частную форму собственности или, как она тогда называлась, коллективную. А наш завод не успел оформить документы и потому остался в районной форме собственности. Потом пришло другое время, когда ажиотажный спрос на кирпич упал, и частные КСМы, которые оказались по большому счету никому не нужными, канули в Лету. Осталось только два завода, находящихся в коммунальной собственности райисполкомов. Деваться было некуда, работали сутками, потому и выжили, — вспоминает девяностые Петр Бусел.

Собственно, КСМ — это вовсе не космический строительный модуль, как расшифровал бы эту аббревиатуру современный пользователь Интернета, а всего-навсего комбинат строительных материалов. Любопытный факт: Петр Бусел показывает рабочий блокнот, куда он в 1994 году записывал мысли по планированию работы предприятия. На полях, рядом с деловыми записями, — набросок: «КСМы ликвидируются». Словно в воду глядел.

Что касается истории предприятия, то началась она в далеком 1929 году, когда в Паричах появилась кирпичная артель. Со временем на ее основе и образовался кирпичный завод, рождение которого датируется 1946-м годом. Время было послевоенное, шло строительство, кирпича требовалось много. Тогда процесс был несколько модернизирован. Хотя слово «модернизация» как-то не клеится к Паричскому кирпичному заводу.

— Да, технологии, как вы говорите, дедовские, но это не мешает нам давать по 3 миллиона кирпича в год. Смотрели фильм «Угрюм-река»? На заводах Прохора Громова в конце XIX века кирпич тоже обжигали в кольцевой Гофмановской печи, — улыбается директор.

Надо же, столько времени прошло, а способ производства кирпича остался неизменным. Впрочем, кое-что все же изменилось. Раньше глину подвозили к прессу вручную вагонетками, колясками или подносили лопатами, сейчас эту работу выполняет погрузчик отечественного производства «Амкодор». После просушки кирпич тоже вручную в печь относили. Сейчас работает механический конвейер, который опять же обслуживают люди (никаких роботов на Паричском заводе нет и в помине). Словом, труд здесь не из легких.

— Мы делаем 30 тысяч штук кирпича за смену. Один кирпич весит 5 кг, то есть получается, 150 тонн живого веса проходит за смену через троих работников конвейера. Каждый из них снимает по 50 тонн кирпича за смену, — продолжает вводить в курс дела Петр Бусел.

Здесь производят красный кирпич из синей глины. И это не оговорка: красным кирпич становится после обжига. Принцип работы Гофмановской печи примерно таков: длинный печной канал представляет собой непрерывное кольцо, в котором размещено 18 печных камер. В них сначала загружают кирпич, а после обжига достают оттуда. На втором этаже над этими камерами имеется приблизительно 500 небольших круглых отверстий, в которые вручную засыпаются опилки. Обжиг кирпича происходит при температуре 900 — 1000 градусов.

Человеку неподготовленному ходить по второму этажу страшновато от осознания того, что внизу - огнедышащая лава

Человеку неподготовленному ходить по второму этажу страшновато от осознания того, что внизу - огнедышащая лава

Гофмановская печь интересна еще и тем, что работает непрерывно. Тушат ее только один раз в год, ближе к весне, когда заканчивается сырье. В течение месяца делают текущий ремонт и снова разжигают на год. Надо сказать, процедура эта не из легких: требуется 4 — 5 прицепов дров и немало угля. Затем обжигальщики снова в любую погоду днем и ночью поддерживают огонь в печи, подсыпая в отверстия опилки.

Петр Бусел убежден, что предприятие может продержаться без модернизации еще долго: кирпич в регионе нужен, а глина, из которой он производится, и опилки, на которых работает печь, всегда есть, — так сказать, безотходное производство. Потому и себестоимость кирпича невысокая. К слову, недавно на предприятии начали делать из опилок экологически чистые брикеты, вместо привычных торфяных. Собираются поставлять их в Германию. Но это уже совсем другая история. —

Несколько лет назад к нам на завод приезжали итальянцы — отец с сыном, для которых производство кирпича — семейный бизнес, передающийся по наследству. Они искали завод, в который можно было бы инвестировать средства, - рассказывает директор предприятия. - Предлагали нам масштабные проекты по реконструкции, просчитывали их. Когда пожилой итальянец увидел нашу печь, сразу же воскликнул: «О, Гофман, Гофман!» Значит, и в Италии были аналогичные, если он сразу узнал ее. «Ты застал печь Гофмана?» — спросил он у своего сына. Оказывается, тот о ней только слышал, и впервые увидел у нас в Паричах. Итальянцы рисовали нашу гофмановскую печь, чтобы показать, как можно ее модернизировать, переделав под газовый обжиг.

Впрочем, печь до сих пор растапливается вручную. Да и весь процесс сегодня можно по праву считать уникальным. Кстати, о гофмановской печи упоминается в архивных материалах, в частности, в статье «Кирпичные заводы Московского уезда». На заводе прусского подданного Шмидта в 1889 году стояла такая же кольцевая печь и растапливали ее точно так же — опилками.

Наталья Пригодич. 05.07.2013
Фото автора и Вячеслава Суходольского

Алесь Петухоў 05/07/2013 18:36 Дзякуй за чарговы артыкул пра Парычы;-) . хаця тэхналогія кальцавой печы была запантэнтавана Фрыдрыхам Эдуардам Гофманам яшчэ ў 1857 годзе. А пачаў ён роздумы як зрабіць безперапынна працуючую печ для вобжыгу гліны нават ў 1840 годзе.

Наталья Пригодич 05/07/2013 21:11 Дзякуй, Алесь) На жаль, звестак пра гофманаўскую печ вельмі мала. Нават не ведаю, калі гэтыя тэхналогія пачалі ўпершыню выкарыстоўваць на тэрыторыі нашай краіны. Можа, Вы дакладна ведаеце?)

Алесь Петухоў 06/07/2013 01:19 Наконт дакладных дадзеных па Беларусі цяжка меркаваць, у Расійскай імперыі першая "гофманаўская печ " з'явілася ў 1866 годзе. Але але цагляныя заводы былі для імперыі рэдкай з'явай, пераважна знаходзіліся каля сталічных гарадоў (на 1882 год у Расійскай імперыі налічвалася 14 заводаў, з іх 4 маскоўскіх і 2 пецярбургскіх). Самы буйная з іх на адным Пецярбургскіх заводаў на 23 тысячы цаглін, ды на 14 камер. Усе гэта было звязана з натуральнай патрэбай сталіц у цэгле. Улічваючы, што будынкі на Палессі сталі з'яўляцца паздней, то найбольш верагодны варыянт з'яўлення вытворчасці цеглы НЕ РАНЕЙ пачатку XX стагоддзя. Бо у той час вытворчасць цеглы было ужо далека не дзівам. у адной Маскоўскай губерніі на 1913 год працавала 101 гофманаўская печ. Хаця Марыі Магдалінінская царква была пабудавана ў 1860-1863 гг., будынак пастаялага двара Альтерхайма ў 1890 годзе, ,будынак пошты 1901 г,а фундамент дома лесапрамыслоўцы ў пачатку XX стагоддзя.

Алесь Петухоў 06/07/2013 01:39 Фридрих Эдуард Гофман был сыном школьного учителя. Он родился 18 октября 1818 года в городке Грёнинген под Хальберштадтом в Саксонии, где учился в школе. В 1845 году он окончил Королевский Строительную академию в Берлине и был назначен правительственным мастером железной дороги Берлин-Гамбург. В 1858 году он получил немецкий патент за свою новую печь, которая, как в нем было написано, может использоваться для «производства стенных и кровельных кирпичей, цемента и раствора». С тех пор все его усилия были направлены на промышленность строительной керамики, он проектировал печи, издавал журналы и даже лично руководил заводами. Круглая печь Гофмана одно из наиболее успешных изобретений, которое в той или иной форме применяется в мире до сих пор. Около 1950 года А. Б. Сирле сравнил печь Гофмана с печью с верховым пламенем: «Восемь обжиговых печей с верховым пламенем и производительностью каждая 28 000 штук в год, произвели бы за год пять миллионов кирпичей разного строения. Печь непрерывного режима обжига с 18 камерами и производительностью каждой из них 16 000 штук стоила бы столько же, но обошлась бы ровно половиной топлива для работы». Печи Гофмана и их разновидности доминировали на рубеже 19-20 веков в кирпичной промышленности.

Кольцевая печь Гофмана в своей рабочей части представляет замкнутый коридор. В плане этот коридор имеет форму овала, иногда прямоугольника. Коридор делится на камеры. Камерой условно принимается часть коридора, имеющая одно отверстие — ходок для загрузки и один боровок для отвода дымовых газов. Гофманские печи имеют от 12 до 36 камер. Печи с количеством камор 28 и больше, работают на два огня. Распределение камер видно из схемы печи в плане (рис. 105), где цифрами 1—18 помечены камеры печи и ходки в них. На схеме обозначены:

A-A — дымовой боров печи;

Д-Д — канал для передачи сырцу горячего воздуха от остывающего кирпича (жаровой канал);

В — дымовая труба (или вентилятор).

На рис. 105 показан поперечный разрез печи. Здесь I — ходок в печь, через который производится загрузка и выгрузка сырца;

II — рабочая камера печи; III — трубочки для засыпки сверху топлива на обжигающийся Сырец; часть садки сырца, куда засыпается топливо, таким образом, является топкой, где производится сжигание горючего; IV — дымовой очелок-фукс, через который приключается данная часть рабочей камеры к дымовому борову. Дымовые газы поступают в боров через соединительный боровок — V.

В рабочем канале печи, обжигающей сырец, различают 4 зоны: 1) зона выпаривания, 2) зона прокура сырца (подогрев дымовыми газами), 3) зона обжига — зона засыпки топлива, 4) зона остывающего кирпича и пустые камеры, через которые производится загрузка сырца и выгрузка обожженного кирпича. Так, на нашей схеме (рис. 104) камеры 17, 18 — пустые. В камере 16 производится садка. Вся остальная часть рабочего канала печи загружена сырцом. В камерах 15, 14, 13, 12, 11, 10, находится необожженный сырец. Камеры 9, 8, 7, 6, 5—на обжиге (на огне или «взваре»). Камеры 4, 3, 2, 1 содержат остывающий обожженный кирпич. Камера 1 — разгружается.

Работа печи протекает так, что холодный наружный воздух засасывается через пустые камеры 17, 18 и протягивается через камеры обожженного кирпича 1, 2, 3, 4 в зону обжига — камеры 5, 6, 7, 8, 9. Холодный воздух проходя через садку обожженного, еще горячего кирпича, непрерывно подогревается, примерно до 400°, охлаждая кирпич. Это охлаждение совершается постепенно, так как воздух на своем пути встречает все более и более нагретый кирпич. Температура его тем выше, чем он находится ближе к зоне обжига. Затем воздух проходит через всю зону обжига.

Образовавшиеся в зоне обжига (в камерах 5,6, 7,8, 9) от горения топлива с нагретым воздухом, дымовые газы проходят через камеры 10, 11, 12, загруженные сырцом, отдают ему свое тепло, подогревают его. Сами же охлаждаются так, что уходят наружу с температурой 100—200°. Отсюда следует, что тепло дымовых газов в очень большой мере используется в самой гофманской печи. Это как раз то, чего недостает печам периодического действия, где невозможно непосредственно использовать тепло дымовых газов в такой высокой степени.

Часть воздуха, прошедшего через садку остывающего кирпича, стягивают непосредственно из зоны остывания в жаровой канал. Отсюда горячий воздух перебрасывают в зону досушивания, минуя зоны обжига и прокура в садку свежезагруженного сырца. Далее он выбрасывается в дымовой боров и с дымовыми газами уходит в наружную атмосферу. Горячий воздух от остывающего кирпича, попадая в камеру со свежезагруженным сырцом, испаряет находящуюся в нем воду, подогревает его и подготовляет для последующего более высокого подогрева и обжига. Такая постепенная подготовка сырца к обработке дымовыми газами, создавая хорошие условия использования тепла остывающих изделий, в то же время уменьшает трещиноватость кирпича.

Жаровой канал делают замкнутым с обоих концов. Строят его над дымовым боровом и параллельно ему.

Встречаются старые печи, где жаровой канал расположен по наружному верхнему краю печи. Теперь этот тип оставлен, так как на наружной стене невозможно создать жаровой канал достаточного размера. К тому же, это положение канала ведет к большим потерям тепла.

Жаровой канал, расположенный над боровом, делят продольной перегородкой по длине пополам. Однако, эта перегородка не доходит до обоих концов на 1—1,5 м. Получается как бы кольцевой канал, который дает возможность направлять в каждую камеру горячий воздух любой температуры. Без продольной перегородки горячий воздух шел бы кратчайшим путем. Возможны были бы случаи, когда очень нагретый воздух плохо остывшего кирпича попадал на свежезагруженный сырец. Получилось бы много брака. Можно было этого ожидать, когда камеры с остывающим кирпичом и на досушивании находятся рядом, отделенные лишь средней стеной печи.

Жаровой канал, являясь передаточным приспособлением для воздуха, соединяется с рабочей камерой печи различными способами: железными желобами — коробами или так называемым, «рассыпным строем».

Передача горячего воздуха желобами производится несколькими способами. Самый простой — через трубочки над остывающим кирпичом при помощи жолоба в жаровой канал, а из него опять желобами и трубочками же к загруженному сырцу. Движение горячего воздуха совершатся за счет тяги после приключения камеры, находящейся на выпаривании, к дымовому борову. Железный жолоб (или иначе короб) по окончании досушивания переносится на другую камеру. На одну камеру, где происходит досушивание сырца, необходимо 4—5 желобов (по количеству рядов трубочек).

Способ этот неудобен тем, что приходится переносить желоба. Теплый воздух, проходя желобами, легко их нагревает, сам остывая. Много тепла теряется наружу. Трудно добиться плотной укладки желоба на своде печи. Неплотная укладка ведет к легкому засасыванию холодного наружного воздуха в печь. По этой причине желоба большого распространения не получили.

Иногда жолоб присоединяется не к самому жаровому каналу, а к перпендикулярному ответвлению от него в виде боровка. Такой боровок имеет в сводике отверстие, которым и передается горячий воздух в накрывающий его одним концом жолоб. Имеется еще в нем и комфорка, позволяющая отключать боровок и жолоб от жарового канала (а, значит, и данный ряд трубочек, которыми передается в камеру горячий воздух).

Боровки с комфорками распространены на заводах центра и севера Союза. Называются они жаровыми конусами. Подымание конусов производится железной штангой, прикрепленной к крышке комфорки.

«Рассыпной строй» передачи горячего воздуха напоминает в значительной мере передачу желобами. Разница лишь в том, что воздух из жарового канала, пройдя отверстие комфорки боровка, направляется не в жолоб над трубочками, а в канал в своде печи. Этот канал идет параллельно рядам трубочек и между ними. Один такой боровок, разделенный по длине продольной стенкой на две части, обслуживает два ряда трубочек, между которыми он находится. От каждого канала к трубочке имеются ответвления для передачи в нее горячего воздуха. Этими же самыми трубочками и каналами из камеры, где стынет обожженный кирпич, горячий воздух передается в жаровой канал.

Как система желобов, так и «рассыпного строя» не дает равномерной сушки по высоте камеры, находящейся на досушивании. Вверху, под сводом камеры, температура нередко на 100° выше, чем на поду. Понятно, что у свода, под трубочками, сырец быстро высыхает, оставаясь долго сырым у пода.

В кирпично-черепичной промышленности встречается разновидность гофманских печей — печь «Зигзаг» или печь Бюрера. Это тоже кольцевая печь. Конструктивное ее отличие от гофманских заключается в том, что рабочий канал печи сделан зигзагообразно, дымовые газы в нем движутся по ломаной линии. На рис. 119 стрелками показано направление воздуха и дымовых газов.

Сырец загружается в камеры против ходов печи и в переходы из одной камеры в другую. Из схемы печи (рис. .119) видно, что по краям ее имеется две длинных камеры. Они служат переходом с одной стороны печи на другую. Средние камеры отделяются одна от другой стенками, которые не доходят до конца то у внешней, то у внутренней стены. Такое расположение стенок и переходов создает движение газов по зигзагообразному пути. Из схемы (рис. 119) легко усмотреть порядок движения газов в печи. Воздух и дымовые газы из одной камеры в другую движутся через проход у наружной стенки печи, затем в камере по длине ее. Следующий этап — через проход в соседнюю камеру вдоль внутренней стенки, затем через камеру к наружной стенке. Далее снова повторяется движение в том же порядке. Если в одной камере движение совершается от наружной стенки к внутренней, то в соседней, наоборот, — от внутренней к наружной. Каждая камера имеет один ходок и два боровка у внутренней и наружной стенки.

Высота камер делается до 2,2 м, ширина до 3 м, длина до 8 м. Переходы из одной камеры в другую всегда уже, чем камеры. Число камер в печи «Зигзаг» колеблется от 16 до 36. Во всех случаях число камер всегда кратно четырем. Если число камер 24 и больше, то обжиг ведут на 2 огня.

Трубочки устанавливаются так же, как и на гофманских печах, на расстоянии 1040—1300 мм по ходу огня и по 3—4 шт. по ширине камеры.

Как видно из рис. 119 в печах «Зигзаг» можно производить загрузку и выгрузку каждой камеры независимо от соседней или нескольких камер одновременно. В печах этого типа имеется больше возможности механизировать эти процессы. По сравнению с гофманскими, печи «Зигзаг», при одной и той же емкости, занимают меньшую площадь. Сопротивление движению воздуха и дымовых газов, наоборот, большее, чем в гофманских печах. Тяговое приспособление (вентилятор) необходимо более мощное.

Печь «Зигзаг» не обладает очевидными преимуществами для обжига кирпича, так и черепицы по сравнению с гофманской.

Для удешевления строительства Бок предложил строить гофманские печи, вкопанные в землю.

В земле вырывают котлован, соответствующий по ширине и очертанию рабочей части гофманской печи. Стены выкладывают из кирпича-сырца. Свод делают временный: кладется плашмя кирпич на елку с отверстиями для трубочек и они подсыпаются для уплотнения песком. Обжиг ведут, как в обычной гофманской печи. После обжига свод разбирается и кирпич выставляют. Такие печи можно строить в районах, где нет высоких грунтовых вод.

Читайте также: