Печные вагонетки для обжига кирпича

Обновлено: 04.05.2024

Технологическая схема производства керамического кирпича

ООО «НТЦ «Керам-Технологии» имеет значительный опыт в проектировании и разработке кирпичных заводов, а также предоставляет необходимое оборудование для организации процесса изготовления необходимых строительных материалов. Особенную роль при этом играет технологическая схема производства керамического кирпича и футеровка вагонетки, которая более известна как:

Вагонетка печная;
Вагонетка сушильня.

Что касается футеровки вагонетки, то она производится огнеупорными блоками определённых размеров, которые могут создать нужные уплотнительные перегородки между каналом печи и вагонетками. Преимущество футеровки вагонетки состоит в том, что все работы могут проводиться исключительно на предприятии.

Специфика работы вагонетки печной и вагонетки сушильной

Футеровка вагонетки печной работает в самых жёстких условиях, что и определяет довольно высокие требования к её конструктиву и материалам. Что касается вагонетки сушильной, то она собой представляет сварной металлический полочный каркас, который стоит на шасси с колёсами.

Для изготовления продукции высокого качества необходимо использовать специальную технологическую схему производства керамического кирпича, которая способна во много раз улучшить качество выпускаемой продукции. При строительстве новых предприятий обязательно предусматривается установление высокомеханизированных и автоматизированных линий на базе импортного и отеческого оборудования. Благодаря технологической схеме производства керамического кирпича можно существенно экономить рабочую силу и сырьё.

Преимущества нашего сотрудничества:

Индивидуальный подход к каждому проекту;
Гибкая ценовая политика;
Штат высококлассных специалистов.

Оборудование для кирпичных заводов

ОРМЗ "Усть-Лабинский" изготавливается вагонетки для сушки кирпича разных типоразмеров. В номенклатуру завода входят вагонетки СМ-46А, ВСП, ВСК, СМК-110А, которые могут модернизироваться согласно требований заказчика.

Вагонетки общего назначения

Рельсовая тележка предназначена для внутрицеховой транспортировки различных грузов по прямолинейным горизонтальным участкам рельсового пути. Тележка изготовлена из стальных профилей, в виде решетки.

Вагонетки печные, обжиговые

Завод изготавливает вагонетки печные для обжига кирпича и керамических изделий разных типоразмеров. В номенклатуру завода входят вагонетки СМ-168Б, К-222, ВП-013, МН-011, В6, В6А которые могут модернизироваться согласно требований заказчика.

Кольцевая печь Гофмана

Конус печи, Кольцо конуса печи, Пара коническая

С каждым годом технологии производства строительных материалов переживают многочисленные изменения. Это касается всего: самого оборудования, которое предназначено для производства, а также применение новейших технологий при изготовлении расходного материала.

Давайте немного поговорим о том, как производят кирпичи в современном мире. Все технологии и новые решения свелись к трем основным способам его получения. Во-первых, это полусухое прессование. Оборудование к этому способу наименее затратно обходится заводам по производству. Также существует пластическое формование и жесткая экструзия. Абсолютно все технологии позволяют получить кирпич высокого качества.

Именно оборудование для кирпичных заводов может создать из, казалось бы, привычного стройматериала совершенно уникальный товар. К тому же, кирпич – абсолютно экологичный материал, который является одним из самых прочных и долговечных.

Итак, какие же преимущества дает использование передовых технологий и хорошего оборудования в производстве кирпичей? Процесс изготовления этого стройматериала – трудоемкий процесс. Современное оборудование позволяет значительно сократить время на его изготовку. Если сравнивать современный кирпич с его предшественниками, то можно сказать, что его вес значительно уменьшился. Сейчас кирпич приобрел уже стандартную гладкую поверхность, а температурная обработка делает его огнестойким.

Опытный ремонтно-технический завод «Усть-Лабинский» производит такое оборудование для производства кирпича, как вагонетки для сушки, печные, обжиговые, общего назначения, а также кольцевую печь Гофмана. Все производимое оборудование отвечает стандартам качества.

Оптимизированные конструкции футеровок вагонеток для обжига керамического кирпича Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Приведены различные конструктивные решения футеровок обжиговых вагонеток туннельных печей. Представлены сравнительныехарактеристики различных видов огнеупоров, показано, что неформованные огнеупоры на основе шлакощелочноговяжущего обладаютоптимальным комплексом свойств в системе качество–цена. Дана техническая характеристика разработанного вУралНИИстромежаростойкого бетона на шлакощелочном вяжущем повышенной термостойкости, показаны примеры промышленного примененияна различных кирпичных заводах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Оптимизированные конструкции футеровок вагонеток для обжига керамического кирпича»

Р.Р. АХТЯМОВ, заведующий лабораторией жаростойких бетонов, институт УралНИИстром (Челябинск)

Оптимизированные конструкции футеровок вагонеток для обжига керамического кирпича

Обжиговые вагонетки являются неотъемлемым элементом туннельных печей, в значительной мере влияющим на их эффективную работу. Наиболее ответственной частью обжиговых вагонеток является футеровка, к которой предъявляются следующие основные требования:

— устойчивость к воздействию многократных циклов нагрева и остывания;

— низкая теплопроводность и теплоемкость;

— ровная поверхность и стабильность геометрических размеров;

— технологичность монтажа и ремонтопригодность;

Как известно, футеровка вагонеток эксплуатируется в гораздо более тяжелых условиях, чем футеровка стен и перекрытия туннельных печей. Наряду с постоянными термическими напряжениями при многократном циклическом воздействии тепловой нагрузки футеровка вагонеток несет также нагрузку от садки, подвергается ударным воздействиям при продвижении вагонеток вдоль канала печи.

Жесткие условия эксплуатации приводят к существенному ограничению срока службы футеровки вагонеток и необходимости постоянных затрат на их ремонт, что приводит к удорожанию основной продукции

Все это обусловливает сложность выбора конструкции и материалов для футеровки обжиговых вагонеток. Рассмотрим наиболее распространенные в настоящее время конструктивные решения.

Типы конструкций футеровки

Конструктивные особенности футеровки определяют важнейшие эксплуатационные характеристики вагонетки, такие как:

— низкая теплопроводность для снижения теплопотерь через под печи и уменьшения нагрева подшипников колесных пар;

— низкая теплоемкость футеровки для снижения энергозатрат на ее прогрев;

— плотное сочленение замковых соединений вагонеток и зон примыкания к стенам печи для снижения теплопотерь с подсосами из подвагонеточного пространства.

Наибольшее распространение в европейских странах получила футеровка из формованных керамических огнеупорных элементов, используемых в комбинации с эффективными теплоизоляционными материалами (рис.1).

Данная конструкция футеровки имеет низкую массу, высокие теплоизоляционные характеристики и значительный срок службы, обусловленный использованием кордиеритовой керамики, имеющей высокую термостойкость. Срок службы таких футеровок составляет не менее 5—6 лет.

На ряде отечественных и зарубежных кирпичных заводов используется комбинированная конструкция футеровки вагонетки с использованием канализованного пода и поддерживающих стаканов из огнеупорной керамики, в то время как окантовочные блоки и подовые плиты верхнего ряда выполнены из жаростойкого бетона (рис. 2). Поддерживающие стаканы и элементы кана-

Рис. 1. Конструкция футеровки вагонетки с использованием огнеупорной керамики: 1 - окантовочный блок из огнеупорной керамики; 2 - поддерживающий стакан из огнеупорной керамики; 3 - легкий теплоизоляционный вермикулитобетон или вермикулитовая засыпка; 4 - муллитокремнеземистое волокно; 5 - подовые плиты из огнеупорной керамики; 6 - канализованный под из огнеупорной керамики

Рис. 2. Конструкция футеровки вагонетки с использованием оканто-вочных блоков из жаростойкого бетона и канализованного пода из огнеупорной керамики: 1 - окантовочный блок из жаростойкого бетона; 2 - легкий теплоизоляционный вермикулитобетон или вермикулитовая засыпка; 3 - поддерживающий стакан огнеупорной керамики; 4 - подовые плиты из жаростойкого бетона; 5 - канализованный под из огнеупорной керамики

Рис. 3. Конструкция футеровки вагонетки с использованием жаростойкого бетона на шлакощелочном вяжущем и плитных теплоизоляционных материалов (разработка УралНИИстром): 1 - нижний ряд оканто-вочных блоков из жаростойкого бетона; 2 - верхний ряд окантовочных блоков из жаростойкого бетона; 3 - стяжка из легкого теплоизоляционного вермикулитобетона; 4 - плитные изделия из вермикулита; 5 - подовые плиты из жаростойкого бетона; 6 - канализованный под из жаростойкого бетона

лизованного пода серийно выпускаются отечественными огнеупорными заводами.

Теплоизоляция приведенных выше вариантов конструкций футеровок представляет собой легкий высокотемпературный теплоизоляционный вермикулито-бетон.

Поддерживающие стаканы выполнены из огнеупорной керамики или жаростойкого бетона, на них опираются подовые плиты верхнего ряда и воспринимают на себя основную нагрузку от садки. Температурные швы между отдельными элементами футеровки прокладываются слоем муллитокремнеземистого волокна.

Институтом УралНИИстром была разработана конструкция футеровки обжиговой вагонетки с использованием окантовочных блоков из жаростойкого бетона и литных теплоизоляционных изделий (рис. 3).

Центральная часть футеровки выполнена в облегченном варианте с использованием высокоэффективных теплоизоляционных материалов, которые расположены следующим образом (снизу вверх):

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

— выравнивающая стяжка из легкого теплоизоляционного вермикулитобетона;

— кремневермикулитовые плиты плотностью 350 кг/м3;

— керамовермикулитовые плиты плотностью 600 кг/м3.

Использование плитных теплоизоляционных материалов позволяет значительно ускорить монтаж футеровки вагонетки и значительно облегчить ее вес.

Одним из решений, позволивших существенно увеличить долговечность футеровки вагонетки, было разделение окантовочных блоков на два ряда — верхний и нижний. Окантовочные блоки, верхний ряд подовых плит и элементы канализованного пода выполняются из жаростойкого бетона на шлакощелочном вяжущем.

Материалы для футеровки

Кроме конструкторского подхода к вопросу повышения долговечности футеровки обжиговой вагонетки не менее важным является материаловедческий подход. Рассмотрим наиболее распространенные в настоящее время материалы, применяемые для футеровки обжиговых вагонеток.

Большинство европейских фирм, осуществлявших поставки оборудования и строительство кирпичных заводов в России, предлагают использовать огнеупоры фирмы Burton (Германия), являющейся признанным европейским лидером в области производства огнеупоров для керамической промышленности.

Свойства жаростойкого бетона на шлакощелочном вяжущем повышенной термостойкости, разработанного в ООО «УралНИИстром»

Средняя плотность, кг/м3 2050-2150

Прочность при сжатии, Мпа 35-40

Термостойкость (ГОСТ 7875), водных теплосмен 80-90

Термостойкость (DIN 51068), водных циклов 55-60

Теплопроводность при 20оС, Вт/(м.К) 0,6-0,7

Максимальная температура применения, оС 1250

Ориентировочный срок службы в футеровке вагонеток, циклов 300-400

Благодаря использованию специальных кордиери-товых и муллитокордиеритовых составов огнеупоры Burton имеют высокие эксплуатационные свойства (срок службы 5—6 лет), низкое термическое расширение - 0,33% при 1000оС (DIN 51045), что обусловливает очень хорошие показатели термостойкости.

Однако относительно высокая стоимость огнеупоров фирмы Burton сдерживает их широкое применение на российских заводах даже в случае их использования при текущем ремонте вагонеток, в футеровках которых при пуске печи использовались огнеупоры Burton. Высокая относительная стоимость формованной огнеупорной керамики для футеровки вагонеток также свойственна и другим европейским производителям этой продукции.

В последние годы в России получают распространение проекты китайских кирпичных заводов, в которых используются огнеупорная продукция производителей из КНР. Крупнейшие производители огнеупорной керамики из КНР: фирмы NJXYT, Zibo Refractory, Luoyang Refractory, Jiaozuo Refractory, Zhengzhou Zhenjin Refractories.

Практически во всех китайских технологиях в качестве футеровочного материала для обжиговых вагонеток заложены формованные огнеупорные блоки на основе шамота. Срок службы таких огнеупоров в среднем не превышает 2-2,5 года, после чего происходит растрескивание и частичное разрушение окантовочных блоков и элементов канализованного пода. Низкое качество формованных огнеупорных блоков из Китая, вероятно, связано с нестабильностью в составе сырьевых компонентов и отсутствием жесткой политики качества на предприятиях-производителях.

Еще одним сдерживающим фактором более широкого использования огнеупорной продукции из КНР является цена. С учетом транспортных и таможенных расходов применение китайских формованных огнеупоров для футеровки вагонеток в большинстве случаев, приводит к значительному удорожанию футеровки.

На отечественных кирпичных заводах имеется опыт применения изделий из жаростойкого бетона на алюми-натных вяжущих (ГЦ и ВГЦ). Однако использование таких изделий не получило широкого распространения из-за низкой термостойкости таких бетонов. Известно, что бетоны на глиноземистом или высокоглиноземистом цементе заметно снижают остаточную прочность после нагрева до 800-850оС, а значительный температурный градиент по толщине футеровки от 1050 до 100оС определяет низкую стойкость футеровки в зоне температуры 800оС [1].

Более высокие эксплуатационные характеристики имеют огнеупорные бетоны с пониженным содержани-

Сравнительные характеристики основных видов футеровки обжиговых вагонеток

Вид материала Прочность при сжатии, МПа Прочность при сжатии, МПа (800оС) Термостойкость, циклов 51068) Цена в относительных единицах

Burton (Burton) 35 35 80 $$$$

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Burcorit (Burton) 50 50 100 $$$$$

Неформованные огнеупоры и жаростойкие бетоны

На основе ГЦ 25 12 15 $

На основе ВГЦ 45 25 30 $$$

Низкоцементные 40-50 30-35 50-60 $$$

Шлакощелочные 40 35 55-60 $

ем цемента до 10% — низкоцементные огнеупорные бетоны. При выполнении футеровок обжиговых вагонеток из низкоцементных огнеупорных бетонов при прочих равных оптимальных условиях (зерновой и вещественный состав материала, конструкторские решения) производителями заявляется повышение их стойкости в некоторых случаях до 400 циклов [2]. Подобные бетоны представляют собой многокомпонентные композиты, включающие полифракционный огнеупорный заполнитель, ультрадисперсные синтетические порошки, диспергирующие и пластифицирующие добавки, в связи с чем их стоимость существенно выше других огнеупорных смесей.

Заявляемые характеристики, полученные обычно лабораторным путем, зачастую не соответствуют реальным эксплуатационным характеристикам в условиях производства. Применение низкоцементных огнеупорных бетонов в высокотемпературных тепловых агрегатах цветной и черной металлургии экономически оправданно, однако высокая стоимость делает целесообразность их использования для футеровки вагонеток весьма спорной [3].

Институтом УралНИИстром разработан жаростойкий бетон на шлакощелочном вяжущем, высокие показатели термостойкости (табл. 1) которого объясняются высокой остаточной прочностью и значительно более близкими, чем для остальных бетонов, значениями коэффициентов линейного термического расширения шлакощелочной матрицы и шамотного заполнителя. Улучшения эксплуатационных характеристик шлако-щелочного бетона удалось достичь введением в состав цементного камня тонкодисперсных компонентов, увеличивающих остаточную прочность, и введением специальных видов тонкомолотых наполнителей алюмоси-ликатного состава [4].

Применение жаростойких бетонов на шлакощелочном вяжущем в 2—2,5 раза увеличивает срок службы вагонеток и на 20—40% удешевляет стоимость фу-теровок по сравнению с бетонами гидравлического твердения.

Высокая термическая стойкость жаростойких бетонов на шлакощелочном вяжущем и некоторая разноречивость данных о термической стойкости других огнеупорных материалов послужили поводом для проведения сравнительной оценки этого важного свойства у различных видов футеровочных материалов, результаты которой приведены в табл. 2.

Многолетний практический опыт показал, что для изготовления конструктивных элементов футеровки высокотемпературных агрегатов периодического действия, в том числе для футеровки обжиговых вагонеток, наиболее целесообразно использовать жаростойкие бе-

тоны на шлакощелочном вяжущем. Они обладают наибольшей термостойкостью из числа известных видов жаростойкого бетона, высокой прочностью и могут эксплуатироваться в жестком температурном режиме не менее трех лет.

Институтом УралНИИстром накоплен значительный опыт промышленного применения футеровок вагонеток на более чем 20 заводах по производству керамического кирпича. Например, по технологии, разработанной институтом, уже более 15 лет успешно эксплуатируются вагонетки на кирпичном заводе «Кемма» (Челябинск) мощностью 80 млн шт. усл. кирпича в год. На заводе работает участок по производству окантовочных бетонных блоков и элементов канализованного пода на шлакощелочном вяжущем.

Технология организации собственного участка по производству окантовочных блоков, разработанная институтом УралНИИстром, была успешно внедрена и применяется в настоящее время на Коркинском кирпичном заводе (Челябинская обл.), Ревдинском и Кушвинском кирпичных заводах (Свердловская обл.), Норском кирпичном заводе (Ярославская обл.) и др.

Также в течение последних трех лет институтом УралНИИстром были переданы рекомендации по организации участка и инструкции по составам и технологии производства окантовочных блоков на шлакощелочном вяжущем еще для шести кирпичных заводов.

Ключевые слова: кирпич керамический, туннельная печь, обжиговая вагонетка, формованные огнеупоры, жаростойкие бетоны, шлакощелочное вяжущее, окантовоч-ные блоки, канализованный под.

1. Шахов И.И. Совершенствование футеровок вагонеток туннельных печей для обжига кирпича // Строительные материалы. 2001. № 1. С. 20—21.

2. Денисов Д.Е., Кухмаров А.В. Применение огнеупорных бетонов для изготовления и ремонта футеровок вагонов туннельных печей кирпичных заводов // Строительные материалы. 2003. № 4. С. 18—19.

3. Трубицын М.А., Кузин И.Н. Эффективная футеровка вагонеток туннельных печей керамической промышленности из алюмосиликатного керамобетона // Строительные материалы. 2007. № 2. С. 64—66.

4. Ахтямов Р.Р. Жаростойкий бетон повышенной термостойкости на шлакощелочном вяжущем // Огнеупоры и техническая керамика. 2010. № 3. С. 43-46.

Вагонетка для туннельной печи

Изобретение относится к конструкции вагонеток коротких туннельных печей для обжига изделий технической керамики и огнеупорных изделий с температурой обжига до 1650°С. Вагонетка туннельной печи содержит металлическое основание и футеровку с огнеупорным и теплоизоляционным слоями, причем огнеупорный слой выполнен из нескольких соединенных между собой плит и размещенных на верхней из них керамических коробов, служащих посадочной площадкой для установки обжигаемых изделий, в плитах огнеупорного слоя, кроме верхней, выполнены сквозные отверстия, в верхней плите - глухие отверстия, а короба установлены с образованием, по меньшей мере, одной полости с верхней плитой. Обеспечивается повышенная устойчивость футеровки, высокая надежность работы вагонетки и увеличенный срок ее службы при эксплуатации в условиях многократно повторяющихся циклов нагрева и охлаждения, в том числе и за счет снижения теплоемкости футеровки. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к конструкции вагонеток коротких туннельных печей для обжига изделий технической керамики и огнеупорных изделий с температурой обжига до 1650°С.

Известна конструкция пода футеровки вагонетки туннельной печи, в частности, для обжига кирпича, в которой для увеличения срока службы вагонетки в конструкцию пода входят сборные элементы в виде плит с выступами и впадинами на обращенных одна к другой поверхностях, чем обеспечивается фиксация элементов относительно друг друга, при этом плиты имеют одинаковые размеры, кратные длине и ширине вагонетки (а.с. СССР №1158843, МПК F27D 3/12, опубл. 30.05.85 г.) - аналог.

Недостатками известного решения являются сложность конструкции огнеупорных плит и низкая температура эксплуатации - 1250°С.

Известна вагонетка туннельной печи для обжига стеновых и фарфоровых изделий, в которой футеровка вагонетки размерами 3 м × 3 м имеет блочную конструкцию, применение которых повысило ресурс футеровки за счет уменьшения числа швов на ней (Тропинова И.В., Тропинов A.M. «Метод ремонта вагонеток туннельных печей», Новые огнеупоры, 2007 г., №5, с.15-19) - аналог.

Недостатком известного решения является невысокая температура применения 1100-1500°С.

Известна футеровка вагонетки, выполненная из трех слоев: верхний из огнеупорного корундового материала в виде плит (блоков), промежуточный из теплоизоляционного материала в виде шамотных кирпичей, а нижний слой, расположенный в металлической коробке, выполнен из бетона (а.с. СССР №1242698, МПК F27D 3/12) - аналог.

Особенностью этой футеровки является наличие в плитах гнезд с керамическими замками в виде скоб, которые могут быть и металлическими. Тем самым обеспечивается прочность и монолитность верхнего слоя футеровки. Указанная известная вагонетка предназначена для крупногабаритных печей и имеет размеры 2,2×1,8 м. Такая конструкция футеровки предназначена для вагонеток, используемых при обжиге изделий, больших по весу и объему.

К недостаткам такой вагонетки надо отнести сложную конструкцию крепления верхних плит и то, что монолитные блоки из бетона, несмотря на температурные швы, аккумулируют много тепла.

Наиболее близким техническим решением конструкции футеровки вагонетки туннельной печи является вагонетка, используемая в коротких туннельных печах «печь проходная газовая ПГ-30 (по паспорту №9-5909), которые применяются в металлургическом производстве авиамоторостроения для обжига керамических и огнеупорных изделий для литья лопаток из жаропрочных сплавов: длина печи 18 м, габариты вагонетки 1×0,5 м.

Туннельная печь ПГ-30 содержит металлическое основание и футеровку с огнеупорным слоем (несущее основание) из корундовых кирпичей и теплоизоляционным слоем из материалов с теплоаккумулирующей способностью. Огнеупорный слой состоит из двух частей: два нижних ряда корундовых кирпичей монтируются совместно с теплоизоляционным слоем на обычном кладочном растворе, а два верхних ряда корундовых кирпичей устанавливаются без раствора. Наличие нижнего замка препятствует утечке горячего воздуха из пространства обжига изделий к низу вагонетки. Температура обжига огнеупорных изделий на указанных вагонетках печи ПГ-30 преимущественно составляет 1650°С.

Недостатками известного решения являются ненадежность работы из-за неустойчивости огнеупорного слоя футеровки в процессе эксплуатации и недостаточная продолжительность срока службы вагонеток. Это связано с отсутствием достаточной фиксации сборных элементов посадочной площадки, что приводит к их смещению под воздействием различных, в том числе, и температурных факторов, например, толчков в процессе проталкивания вагонетки через канал печи.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является разработка конструкции вагонетки с повышенной устойчивостью футеровки, высокой надежностью работы вагонетки и увеличенным сроком ее службы, при эксплуатации в условиях многократно повторяющихся циклов нагрева и охлаждения, в том числе и за счет снижения теплоемкости футеровки.

Указанный технический результат достигается тем, что вагонетка туннельной печи содержит металлическое основание и футеровку с огнеупорным и теплоизоляционным слоями, причем огнеупорный слой выполнен из нескольких соединенных между собой плит и размещенных на верхней из них керамических коробов, служащих посадочной площадкой для установки обжигаемых изделий, причем в плитах огнеупорного слоя кроме верхней выполнены сквозные отверстия, в верхней плите - глухие отверстия, а короба установлены с образованием, по меньшей мере, одной полости с верхней плитой.

Вагонетка, у которой плиты и короба могут быть выполнены из огнеупорного корундомуллитового материала.

Вагонетка, у которой теплоизоляционный слой может быть выполнен из рядов кирпичей, торцы верхнего из которых смонтированы заподлицо с торцами нижней плиты огнеупорного слоя.

Вагонетка, у которой в зависимости от массы обжигаемых изделий и температуры обжига, короба могут быть выполнены с ребрами жесткости или иметь перегородку на высоту короба.

Вагонетка, у которой перегородка может быть расположена посередине короба.

Сущность заявляемого решения приведена на чертеже.

Заявляемая вагонетка содержит теплоизоляционный слой 1 и огнеупорный слой 2. Огнеупорный слой 2 состоит из размещенных одна на другой плит 3, 4, 5 и 6, монтируемых между собой и с теплоизоляционным слоем 1 с помощью кладочного раствора, а верхняя часть огнеупорного слоя 2 выполнена в виде коробов-подставок 7 и 8, которые устанавливаются на верхнюю плиту "вверх дном", т.е. с образованием с верхней плитой полостей. Обжигаемые изделия (не показаны) размещаются на короба простой садкой, без дополнительного крепления. Оптимально, чтобы плиты 3, 4 и 5 имели размеры, кратные длине и ширине вагонетки, чтобы обеспечить замок вагонетка-вагонетка. В плитах 3, 4 и 5 выполнены сквозные отверстия (размеры которых зависят от размеров плиты и ее толщины), а в плите 6 выполнены несквозные (глухие) отверстия. При монтаже верхняя плита 6 устанавливается сплошной поверхностью кверху и является посадочной площадкой 9 для установки коробов подставок 7 и 8. Целесообразно при монтаже обеспечивать расположение отверстий в плитах 3, 4, 5 и 6 в шахматном порядке. Теплоизоляционный слой 1 может состоять, например, из легковесных кирпичей, или из кирпичей из теплоизоляционного материала.

Как известно, к материалу футеровки вагонетки предъявляются следующие требования:

- обеспечивать хорошую сохранность и целостность в процессе обжига изделий, установленных на посадочную площадку вагонетки;

- верхний слой футеровки, являясь базовым элементом, должен быть огнеупорным и надежным, так как именно на него устанавливаются изделия, и на него воздействует максимальная температурная нагрузка.

Верхний слой футеровки подвергается воздействию наиболее высокой температуры при нагреве, и его температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР) в процессе обжига самый большой, из-за чего возникает нестабильность размеров его элементов, что является возможной причиной возникновения трещин в футеровке при многократных нагревах и охлаждениях (циклическом воздействии) и вызывает ее разрушение. При этом аккумуляция тепла вагонеткой должна быть минимальной для создания равномерного температурного поля по объему изделия в течение всего цикла обжига.

По сравнению с прототипом заявляемое решение имеет ряд преимуществ.

При смещении верхних корундовых кирпичей посадочной площадки как в известном решении разрушается садка изделий, что отрицательно сказывается на качестве обожженных изделий. Кроме этого, всегда есть возможность откола частей корундовых изделий и падений их между вагонетками или между вагонеткой и стенкой печи, что может привести к остановке печи.

Заявляемое решение лишено указанных недостатков. Плиты и короба-подставки изготавливаются из муллитокорундового материала. Его крупнозернистая структура (максимальный размер зерен муллита, как правило, 3-4 мм) и более низкий КЛТР корунда по сравнению с плотной структурой и высоким КЛТР корунда обеспечивает высокую термостойкость футеровки заявляемой вагонетки и соответственно увеличивает ее срок службы. Плиты формуют методом вибролитья с применением, например, 70% муллитокорундовой шихты из отходов производства (бой муллитокорундовых изделий) и обжигают при 1550°С. Вибролитые короба-подставки из высокотермостойкого муллитокорундового материала получают, например, на основе шихтовой смеси глинозема с электрокорундом при содержании 30% плавленого муллита. Наличие в плитах воздушных полостей, образуемых отверстиями, и полостей в коробах обеспечивает снижение аккумулированного тепла огнеупорным слоем футеровки и способствует быстрому выравниванию температурного поля по всему объему печного пространства.

Повышенный срок службы заявляемой футеровки обеспечивается дополнительно тем, что при появлении трещин в боковых поверхностях плит (параллельно тепловому потоку) отколов частей плит не происходит, так как плиты сцеплены друг с другом. Прочность шва в процессе службы не ослабевает, но остается достаточной для сохранения конструкции и устойчивости верха футеровки. После окончания службы, прочность шва не является препятствием для разъема плит. После окончания их эксплуатации и визуального анализа плит, их открытые поверхности могут быть отремонтированы суспензией корундового порошка с этилсиликатом и вновь установлены на вагонетку.

При работе вагонеток чаще всего выходят из строя короба-подставки, которые легко подлежат замене. Срок службы цельной части вагонетки, скрепленной кладочным составом, увеличился в 1,5-2,0 раза и в зависимости от условий обжига и скорости вагонетки составил 1-2 года (по сравнению с 0,5-1 год в случае прототипа).

Длина коробов-подставок близка к длине вагонетки, а ширина зависит от температуры обжига и массы обжигаемых деталей, причем короба-подставки могут быть выполнены с ребрами жесткости или иметь, например, посередине перегородку на высоту короба. Высота коробов (в пределах паспортной высоты вагонетки) выбирается таким образом, чтобы пламя горелки находилось на уровне дна короба-подставки и соответственно на уровне дна поставленных на короб изделий, а дно изделий, как правило, бывает более утолщенным, чем их стенки.

Использование заявляемого решения позволит увеличить межремонтные циклы и тем самым снизить расходы на текущий и капитальный ремонт вагонеток, а также уменьшить брак изделий, путем исключения разрушения садки изделий. В заявляемом решении увеличение срока службы вагонеток достигается за счет применения более термостойкого материала (корундо-муллита) заявляемой конструкции огнеупорного слоя и вагонетки в целом, что обеспечивает равномерность теплового поля по всему объему обжигаемых на вагонетке изделий с учетом длины вагонетки и длины туннельной печи, в том числе и за счет того, что воздушные полости дополнительно снижают теплоемкость огнеупорного слоя, а значит аккумуляцию тепла подиной, в результате чего выравнивается температурное поле по всему объему печного пространства.

Увеличение срока службы вагонеток достигается также из-за снижения веса футеровки, достигаемого из-за применения материала более легкого, чем корунд.

Пример конкретного выполнения

Вагонетка выполнена из теплоизоляционного слоя, который состоит из легковесного кирпича «шамот легковесный высокоглиноземистый легковес ВГЛ-1,3» и огнеупорного слоя, который выполнен из трех плит толщиной 60 мм каждая, и в каждой плите выполнены 22 сквозных отверстия. Верхняя плита имеет толщину 65 мм и в ней выполнено 22 глухих отверстия. Все плиты соединены между собой с помощью кладочного раствора мертелем МШ-31. Материал плит и коробов - 46% мас. муллит + 54% мас. корунд-подставок - 30% мас. - муллит, 70% мас. - корунд.

Обжигались установленные на короба-подставки плавильные тигли емкостью 4-22 л, высотой 300-600 мм при температуре 1550°С со скоростью движения одна вагонетка за 4,5 часа.

Литейные формы обжигались при температуре 1000°С со скоростью вагонетки - 1 вагонетка в час.

По результатам обжига при 1550°С и 1000° установлено, что перепад температур в вагонетке-прототипе составлял 40-50°С, а в заявляемой - 25-30°С. Такое выравнивание температурного поля позволило снизить брак изделий по трещинам, понизить пористость и повысить срок службы вагонеток с полугода, как в прототипе, до двух лет.

1. Вагонетка туннельной печи, содержащая металлическое основание и футеровку с огнеупорным и теплоизоляционным слоями, отличающаяся тем, что огнеупорный слой выполнен из нескольких соединенных между собой плит и размещенных на верхней из них керамических коробов, служащих посадочной площадкой для установки обжигаемых изделий, причем в верхней плите огнеупорного слоя выполнены глухие отверстия, а в остальных плитах - сквозные отверстия, при этом короба установлены на верхней плите с образованием, по меньшей мере, одной полости с ней.

2. Вагонетка по п.1, отличающаяся тем, что плиты и короба выполнены из огнеупорного корундомуллитового материала.

3. Вагонетка по п.1, отличающаяся тем, что теплоизоляционный слой выполнен из рядов кирпичей, торцы верхнего из которых смонтированы заподлицо с торцами нижней плиты огнеупорного слоя.

4. Вагонетка по п.1, отличающаяся тем, что в зависимости от массы обжигаемых изделий и температуры обжига, короба выполнены с ребрами жесткости или имеют перегородку на высоту короба.

5. Вагонетка по п.4, отличающаяся тем, что перегородка расположена посередине короба.

Вагонетки печные

Вагонетка печная предназначена для транспортирования при обжиге в туннельных печах стеновых керамических изделий по ГОСТ 530-2007, ГОСТ 8426-75 и керамических дренажных труб по ГОСТ 8411-74.

Вагонетка представляет собой раму сварной конструкции, опирающуюся на четыре ходовых колеса. Верхние уголки рамы образуют ограничительный пояс для футеровки. Листы, закреплённые по бокам рамы, служат фартуками вагонетки, взаимодействующими с песочными затворами печи.

С торцевых сторон к раме вагонетки приварены уголки со смещением, которые при стыковке создают огневой затвор.

К нижней части рамы привернуты скаты на двух сплошных осях и расположены упоры для спецтранспортных средств.

Футеровка укладывается на раму вагонетки применительно к условиям завода.

Возможна поставка печных вагонеток разных размеров по чертежам заказчика.

Вагонетка печная: особенности эксплуатации и обслуживание

Вагонетка печная: назначение и условия функционирования

Печные вагонетки представляют собой платформы для сушки и обжига различной продукции в высокотемпературных туннельных печах. Чаще всего они используются для перемещения кирпичей и различных керамических заготовок, гипсовых продуктов и других изделий.

Конструкция вагонетки:

Рама – корпус, на который непосредственно загружаются изделия для сушки. Боковые части, взаимодействующие с затворами печи, называются фартуками
Чугунные колеса с ребордами, включающие подшипники и крышки. Подшипники устанавливаются между диском колеса и креплением и служат для снижения износа деталей и обеспечения вращения колеса. Крышки закрепляются по бокам колес для предотвращения попадания в узел пыли и других мелких частиц, которые вызывают абразивный износ механизма
Оси для соединения пар колес

Для приведения вагонетки в движение по рельсам используются специальные толкатели, лебедки и тросы.

Сушильная вагонетка функционирует в условиях экстремальных нагревов и постоянных температурных перепадов (после печи она отправляется в камеру охлаждения). К тому же на нее оказывается высокое давление при перемещении тяжелых грузов (вес загружаемых изделий может достигать нескольких десятков тонн).

Эти факторы обусловливают особенности в выборе материала и производстве элементов печных вагонеток.

Сушильная вагонетка: производство и обслуживание

Все элементы печных вагонеток производятся из жаростойких материалов. Рама изготавливается из металлов методом сваривания. После этого детали облицовывают огнеупорными и химостойкими материалами, защищающими от влияния высоких температур и агрессивных сред.

Наиболее нагруженными узлами сушильных агрегатов являются колеса, а именно их подшипники скольжения. В условиях экстремальных нагрузок и температур втулка начинает ржаветь и усиленно истираться, колеса при перемещении заедают.

Для защиты механизмов традиционно используют пластичные и жидкие смазки. Например, литол и солидол. Однако в таких условиях они быстро испаряются, выгорают и требуют частого обновления (примерно раз в месяц).

Эффективной альтернативой, которая начинает применяться все чаще, является нанесение на подшипник скольжения колес антифрикционных твердосмазочных покрытий, например, MODENGY 1005 и MODENGY 1014.

Они применяются на этапе производства деталей, облегчают сборку, обеспечивают низкий коэффициент трения в узле и защиту металлических деталей от коррозии. Благодаря этому значительно увеличивается срок службы колес.

Печная вагонетка производится только по индивидуальным заказам. Серийный выпуск таких устройств не распространен.

Как правило, сборка установки производится непосредственно на месте ее будущей эксплуатации.

Туннельные печи и оборудование для них используются во многих отраслях производства и обеспечивают удаление лишней влаги из изделий. Однако такие установки стоят достаточно дорого, поэтому важную роль в увеличении срока их службы является качественное обслуживание и своевременный ремонт. Ежегодно проводится замена изношенных деталей, ежемесячно – обследование оборудования на предмет повреждений и ежедневно – очистка устройств от загрязнений.

Смазочные материалы EFELE для вагонеток печей обжига кирпича

На сегодняшний день существует несколько десятков видов кирпича, различающихся по форме, размеру, областям применения и таким характеристикам как плотность, прочность, морозостойкость, пористость и теплопроводность. Однако традиционный строительный кирпич до сих пор наиболее популярен. Разумеется, современный строительный кирпич не похож на прежний сырцовый.

Изменяются методы и технологии производства. На смену глине приходят новые виды сырья: силикат кальция, бетон, глинистый сланец, камень и т.д. Предприятия оснащаются современным оборудованием для производства кирпича:

Бункерами
Конвейерами
Дробилками
Бетоносмесителями
Печами обжига и др.

Высокотемпературная обработка кирпича придает ему дополнительную прочность, поэтому немаловажную функцию при его производстве выполняют печи обжига. Выход из строя опорных подшипников вагонеток печей обжига зачастую является причиной нарушения всего производственного процесса.

Зачастую из-за повышенной рабочей температуры, когда ее фактическое значение превышает температуру каплепадения смазочного материала, он вытекает из опорных подшипников.

Для надежной защиты опорных подшипников вагонеток печей обжига в условиях больших нагрузок, высокой температуры и пыльной окружающей среды рекомендуется использовать универсальную смазку EFELE MG-212.

Литиевая пластичная смазка (тип EP 2) с дисульфидом молибдена и противозадирными присадками EFELE MG-212 предназначена для работы при повышенных нагрузках в широком диапазоне температур.

Читайте также: