Печь хоффмана как работает
Обновлено: 26.04.2024
Обжиговые печи
Несмотря на все усилия, прилагаемые к разработке механических методов формования кирпичных заготовок, кирпичи, как и раньше, обжигались по старинке. И только в середине 19 века в США и Европе появились патенты на новые, более производительные обжиговые печи. При этом речь шла о непрерывном обжиге и о печах с верховым пламенем, которые в несколько иной форме употребляются и в наши дни. Благодаря этому изобретению стало возможным значительно увеличить производительность кирпичей.
Обжиговые печи с верховым пламенем были изобретены не в Европе. Китайцы пользовались таким печами уже в эпоху династии Минь, если не раньше. В Европе они появились лишь в 19 веке. Нельзя точно установить, когда именно эти печи стали использоваться в Европе для производства обожжённых кирпичей. Эти печи повторяли конструкцию печей для обжига фарфора, и за них в 1837 году Томас Минтон получил патент. Перед изобретением обжиговой печи с верховым пламенем существовали печи с восходящим пламенем, по которым дымовые газы поднимались через камеру сгорания наверх. Римские полевые печи и шотландские печи, которые использовались также в 18 веке в Европе, были сконструированы по принципу восходящего пламени, но трудность при этом заключалась в том, что лежащие в самом низу кирпичи слишком сильно разогревались и становились очень прочными, в то время как верхние кирпичи получали недостаточный обжиг. Эта проблема была решена при помощи печи с верховым пламенем, в которой горячий воздух подавался в верхнюю часть печи и отводился потом по системе колосников в нижнюю часть. Самое значительное отличие обжиговой печи с верховым пламенем от ее предшественниц заключалось в том, что она имела высокую дымовую трубу, чтобы эффективно гнать воздух по печи и препятствовать угасанию пламени. Решающую роль при этом играла сила ветра, а печники должны были точно регулировать выход горячего воздуха из трубы количество горючего материала, а также подачу кислорода, чтобы поддерживать в печи постоянную температуру.
Имеются разные типы обжиговых печей с верховым пламенем. Наиболее простой из них – «обжиговая печь - улей» - круглая печь с куполом и отдельно стоящей дымовой трубой. Шуровочные отверстия для загрузки горючего материала расположены на регулярных расстояниях по окружности. Для загрузки кирпичей-сырцов выбрано отверстие. Когда печь загружена, отверстие закладывается кирпичами. Вокруг печи были пристроены навесы – для защиты истопников и содержания сухим топлива. Производительность обжиговых печей такого типа колеблется в зависимости от их размеров от 13 000 до 100 000 кирпичей. Преимущество состоит в том, что в них можно одновременно обжигать кирпич-сырец разной формы и величины, если они будут тщательно уложены слоями. За счет функциональности и того факта, что в ней можно обжигать небольшие партии, они до наших дней используются в специализированных кирпичных заводах, где производятся особые кирпичи.
Подобная печь с верховым пламенем работает еще сегодня под командой Питера Минтера на Бальмских кирпичных заводах в Суффолке. Его печь имеет производительность 12 000 обожжённых кирпичей и загружается раз в две недели. Загрузкой занимаются четверо рабочих в течение двух дней. После заполнения печь закладывается кирпичами и растапливается. Необходимая температура достигается через два дня, затем она поддерживается на этом уровне 36 часов. После этого открываются вытяжки, и печь начинает охлаждаться, что длится еще два дня. Только после этого разбирается загрузочное отверстие и можно выгружать кирпичи – процесс, который длится еще два дня. Весь процесс занимает, таким образом, две недели.
Обжиговые печи с верховым пламенем, такие, как была только что описана, отличаются, как и полевые печи, шотландские печи (с восходящим пламенем) и римские печи, прерывистым режимом отопления. Во всех этих типах кирпич-сырец загружается в холодную печь, которая затем разжигается. После обжига печь должна охладиться до начала выемки обожжённых кирпичей. Так как весь процесс длится неделями, производительность таких печей ниже производительности печей последовательного горения. Первую печь подобного типа Фридрих Эдуард Гофман запатентовал в 1858 году.
Эта обжиговая печь с режимом последовательного горения работает 24 часа в сутки и 365 дней в году – некоторые из этих печей работали, якобы, без перерыва даже по пятьдесят лет. При подобном виде обжиговых печей речь идет о круглых печах с определенным количеством камер, каждая соответственно с дверью для загрузки и разгрузки обожжённых кирпичей. Камеры соединяются друг с другом поддувалами и могут загружаться последовательно кирпичом-сырцом, который затем обжигается, охлаждается и выгружается, а огонь переводится в следующую камеру. Когда кирпичи в одной камере обожжёны правильно, горячий воздух отводится в следующую камеру. Топливо загружается через шуровочные отверстия в крыше печи. Правда, производительность печей Гофмана была ограниченной. В семидесятых годах было найдено лучшее решение, а именно, расширение печи до овала. Имелся также прямоугольный вариант, так называемая «бельгийская печь». И хотя топливо в одной камере подогревало кирпичи в следующей камере, печь Гофмана была более экономичной по расходу топлива и более безвредна для окружающей среды.
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».
Печь Гофмана была оптимально приспособлена для массового производства, а не для обжига объектов разной формы и габаритов, она не могла эффективно работать с маленькими партиями. Охлаждение и новый разогрев печи Гофмана– трудоемкий процесс, поэтому печь не приспособлена для обжига менее чем 2 миллионов кирпичей в год. Печи Гофмана и их разновидности хотя и доминировали в конце 19 века в кирпичной промышленности, но позднее еще большую роль стали играть более маленькие печи.
Печь Гофмана. Устройство печи и принцип ее работы
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.
Кольцевая печь Hoffmann
В кольцевой печи Гофмана (короткое кольцо печь ) является эффективным средством для непрерывного обжига кирпича , извести и гипса . Он назван в честь инженера Фридриха Эдуарда Хоффмана , который подал на него патент в 1859 году . Кольцевая печь является предшественником современной туннельной печи непрерывного действия. Кольцевая печь была изобретена в Фюрстенвальде еще в 1839 году .
оглавление
Принцип работы
Кольцевая печь состоит из большого круга или овала с примерно 14-20 камерами, в которых можно поддерживать огонь независимо друг от друга, сжигая высушенные кирпичи, которые также находятся в камере. После процесса горения огонь в одной камере может погаснуть, а следующая камера заполняется топливом. В результате огонь перемещается вокруг овала примерно за одну-две недели. Путем вентиляции камер обожженные кирпичи нагревают приточный воздух для огня, что, в свою очередь, позволяет ему быстрее остывать, а горячие выхлопные газы сушат и предварительно нагревают заготовки. Самые холодные камеры расположены напротив обогреваемой. Здесь вынимаются готовые кирпичи и заново наполняется камера.
В качестве топлива обычно используется молотый уголь, который заливается в камеры сверху топки через вертикальные каналы. Обжиг обычно ведется одновременно в трех камерах: в первой горит слабый предварительный огонь , который используется для медленного нагрева кирпичей, во второй горит сильный основной огонь , который формирует собственно процесс горения, а в третьей камере горит слабый дожигатель . Поскольку огонь продолжается и продолжается, предварительный, основной и дополнительный огонь горит один за другим в каждой камере.
Сила огня регулируется количеством топлива и тем, как быстро топливо заливается одно за другим. Это потребовало от мастера-дистиллятора большого внимания и опыта. Позже этот процесс был частично автоматизирован за счет разработки покера. Это были емкости с топливом, которые размещались над дымоходами. Заслонка открывалась штоком через определенные промежутки времени, и регулируемое количество топлива автоматически попадало в камеру сгорания.
Поперечное сечение кольцевой печи, система Гофмана, камера сгорания, б сухое хранилище
Вид сверху кольцевой кольцевой печи
Развитие и важность
В 1859 году королевский мастер-строитель в Берлине Фридрих Эдуард Хоффманн зарегистрировал патент в Пруссии и Австрии на «изобретение кольцевой печи для непрерывного обжига всех видов кирпича , керамики, извести, гипса и т.п.» . Он подал заявку на патент вместе с Юлиусом Альбертом Готтлибом Лихтом, сотрудником городского планирования Данцига . Вот почему эти печи также назывались кольцевыми печами по системе Хоффмана-Лихта . Хоффманн был удостоен первой премии (Гран-при) за патент на Всемирной выставке в Париже в 1867 году . Пробный образец для патента был в Шолвине около Штеттина . Позднее патент был отозван после того, как можно было доказать, что каменщик Арнольд из Фюрстенвальде уже изобрел кольцевую печь в 1839 году, но не подавал заявку на патент. В 1873 году он стал почетным гражданином Фюрстенвальде за свое изобретение.
Кольцевая печь произвела революцию в кирпичной промышленности 19 века. Впервые непрерывный обжиг обеспечил постоянное качество кирпичей, в то время как результат в обычных камерных печах выглядел по-разному после каждого обжига. Кроме того, кольцевые печи впервые работали непрерывно днем и ночью, что привело к резкому увеличению потребности в рабочих, но в то же время позволило беспрецедентно увеличить производство кирпича.
С 1859 года облик домов изменился с серого (тростниковая и соломенная крыша , кусты, дерево, глиняные стены ) на красный ( черепица , кирпичный дом , меньшая опасность пожара ). Кирпичные трубы обеспечивали канализацию, а также подземный дренаж и осушение полей.
Сегодня производство кирпича осуществляется машинным способом. Несколько кольцевых печей сохранились и охраняются как промышленные памятники. Самая старая до сих пор полностью сохранившаяся кольцевая печь типа Hoffmann в Германии находится в Гросстребене в Саксонии. Он был построен в 1861–1865 годах и реконструирован с 2010 года. Одним из последних кирпичных заводов в Германии, на котором до сих пор эксплуатируется кольцевая печь, является компания Rusch в Дрохтерсене . В Австрии кирпичный завод Поттенбрунн до сих пор работает с кольцевой печью. Однако они все еще используются в развивающихся странах. Например, в долине Катманду в Непале в 2009 году все еще работало более 90 кольцевых печей.
Кирпичный завод Ниваагард - Nivaagaard Brickworks
Кирпичный завод Ниваагард ( датский : Nivaagaards Teglværk) был одним из двух основных кирпичных заводов в Ниво в Северной Зеландии , Дания . Бывшая обжиговая печь Hoffmann была внесена в датский реестр охраняемых зданий и мест в 1985 году и теперь работает как музей под названием Ringovnen .
СОДЕРЖАНИЕ
История
Одна из ферм в деревне Нив была закрыта в 1707 году королевой Луизой, и на этом месте был построен кирпичный завод, который использовался для производства кирпича для строительства дворца Хиршхольм . Через некоторое время кирпичный завод сдал в аренду каменщик Ларс Эриксен (1753 г.р.). Оно вернулось короне после его смерти, но через несколько лет было арендовано кожевником Гансом Петером Фроде из Хельсингёра . В 1765 году он был передан Йоргену Берчу в обмен на уплату годового сбора, «до тех пор, пока на месте были необходимые материалы для работы кирпичного завода».
Следующим владельцем был Яков Кельсков. В 1781 году он был освобожден от уплаты ежегодной пошлины, так как операции больше не были прибыльными, и поэтому он был прекращен. В течение следующих 80 лет кирпичный завод много раз переходил из рук в руки. В 1840-х годах непрерывное производство кирпича было окончательно возрождено. Кирпичный завод был модернизирован, и в 1857 году была установлена паровая машина.
В 1862 году компания Nivaagaard была приобретена Альфредом Хаге . В настоящий момент Копенгаген переживает крупный строительный бум, и благодаря своему стратегическому расположению на побережье к северу от города кирпичный завод оказался хорошей инвестицией. С потерей Шлезвига во Второй Шлезвигской войне Дания также потеряла контроль над многими из своих самых важных кирпичных заводов.
Длинная печь была построена в 1869 году, и Хаге поручил Фридриху Эдуарду Хоффманну построить печь Хоффмана в 1870 году. Хаге также построил длинный пирс, который использовался для отправки кирпича в Копенгаген.
Nivaagaard и связанный с ним кирпичный завод были после смерти Хаге в 1974 году продолжены его сыном Йоханнесом Хаге . Он еще раз модернизировал операции в 1918 году.
Йоханнес Хаге умер в 1923 году и покинул Ниваагард в Den Hageske Stiftelse. Обжиговая печь Hoffmann использовалась до 1967 года. Кирпичный завод закрылся в 1981 году.
Печь Хоффмана - Hoffmann kiln
Печи Гофмана представляет собой серию пакетной обработки печей . Обжиговые печи Hoffmann являются наиболее распространенными обжиговыми печами, используемыми для производства кирпича и некоторых других керамических изделий. Запатентованная немцем Фридрихом Хоффманном для производства кирпича в 1858 году, позже она использовалась для обжига извести и была известна как печь непрерывного действия Hoffmann .
Содержание
Строительство и эксплуатация
Обжиговая печь Hoffmann состоит из основного прохода для огня, окруженного с каждой стороны несколькими небольшими помещениями. В каждой комнате есть поддон кирпича. В главном пожарном коридоре стоит пожарный вагон , в котором постоянно горит огонь. Каждая комната обжигается в течение определенного времени, пока кирпичи не застекленятся должным образом, и после этого пожарный вагон перекатывается в следующую комнату для обжига.
Каждая комната соединена со следующей комнатой проходом, по которому проходят горячие газы от костра. Таким образом, самые горячие газы направляются в топку помещения. Затем газы переходят в соседнее помещение, которое планируется запустить следующим. Там газы разогревают кирпич. По мере того, как газы проходят через контур печи, они постепенно охлаждаются, передавая тепло кирпичу при его предварительном нагреве и сушке. По сути, это противоточный теплообменник , который обеспечивает очень эффективное использование тепла и топлива. Эта эффективность является основным преимуществом печи Hoffmann и одной из причин ее первоначального развития и постоянного использования на протяжении всей истории. В дополнение к внутреннему отверстию для прохода огня в каждой комнате также есть внешняя дверь, через которую недавно обожженный кирпич удаляется и заменяется мокрым кирпичом для сушки и последующего обжига в следующем цикле обжига.
В классической печи Хоффмана огонь может гореть непрерывно годами, даже десятилетиями; в Иране есть печи, которые все еще работают и непрерывно работают уже 35 лет. В печи Hoffmann можно использовать любое топливо, включая бензин , природный газ , тяжелую нефть и древесное топливо . Размеры типичной обжиговой печи Hoffmann полностью варьируются, но в среднем они составляют около 5 м (высота) x 15 м (ширина) x 150 м (длина).
Исторические примеры печей Hoffmann
Печь Hoffmann используется почти во всех странах. На Британских островах осталось всего несколько печей Хоффмана, некоторые из которых сохранились. Единственные, у кого есть дымоход, находятся в Музее промышленного наследия Престонгрэндж и в исторической зоне Лланиминек . Место в Llanymynech , недалеко от Освестри, использовалось для обжига извести и недавно было частично восстановлено в рамках проекта сохранения промышленной археологии при поддержке English Heritage и Heritage Lottery Fund . Два примера в Северном Йоркшире , печь для обжига извести Hoffmann в карьере Meal Bank Quarry в Инглтоне и на бывшем известковом заводе Craven и Murgatroyd в Langcliffe, являются запланированными памятниками старины . На Minera Limeworks есть целая, но заброшенная печь для обжига Хоффмана без дымохода ; площадка заброшена, но все входы в печь закрыты решеткой, что препятствует доступу. Печь находится в очень плохом состоянии, из-за стен и крыши растут деревья. Minera Quarry Trust надеется однажды превратить этот район в туристическую достопримечательность. Обжиговая печь Hoffmann в Илкестоне , графство Дербишир, внесенная в список категории II , также сильно заброшена, хотя недавно установленное ограждение обеспечивает некоторую защиту здания и посетителей. В музее Престонгрэндж, недалеко от Престонпанса в Восточном Лотиане, по-прежнему стоит печь Хоффмана, и посетители могут узнать о ней больше, совершив экскурсию по мобильному телефону. В Хориве, Кармартеншир, также есть почти полностью готовая печь. На отреставрированном кирпичном заводе Цалапатас в Волосе, Греция, есть полноценная печь , которая была преобразована в промышленный музей. На кирпичном заводе Brunswick в Виктории, Австралия, есть две уцелевшие печи, переоборудованные в жилые дома, и дымоход из третьей печи, еще один в Бокс-Хилл, также в Мельбурне, и еще один в Аделаиде, Южная Австралия, а также в Сент-Питерсе в Сиднее, штат Нью-Йорк. Южный Уэльс. Кроме того, две в Новой Зеландии. В городе Гаосюн на Тайване также находится печь Хоффмана, построенная японским правительством в 1899 году. Действующая печь до сих пор находится в Kings Dyke Peterborough, которая является последним участком London Brick Company, принадлежащей Forterra ПЛК .
Регенеративные печи Отто-Хоффмана
Проблемой, существенно затруднявшей эксплуатацию первых печей с улавливанием химических продуктов коксования, было снижение теплоты сгорания коксового газа после извлечения из него смолы.
Для решения этой проблемы в 1881 г. Густав Хоффман (Гофман) предложил использовать принцип регенерации тепла. Отто заключил с Хоффманом лицензионный договор, на основе которого в 1883 г. были разработаны печи Отто-Хоффмана – первые регенеративные коксовые печи.
В печах Отто-Хоффмана камера коксования была полностью отделена от вертикалов отопительного простенка, а газообразные продукты коксования из каждой камеры через два чугунных патрубка (стояка) в верхней части камеры поступали в общую трубу - газосборник (барильет), которая проходила по всей длине батареи. В случае ремонта печи, загрузки угля или выгрузки кокса стояки перекрывались клапанами для предотвращения попадания в барильет воздуха. Из барильета газ отсасывался мощным вентилятором (эксгаустером), пропускался через систему оборудования для охлаждения и выделения из него побочных продуктов и направлялся обратно к коксовой батарее.
Печь конструкции Отто-Хоффмана
(а – продольный разрез через камеру, б – поперечный разрез)
В нижней части батареи располагались два «тепловых аккумулятора» – теплообменники-регенераторы. Расположены они были продольно, т.е. по всей длине батареи. Регенератор представлял собой кладку («насадку») из огнеупорного кирпича, сложенного таким образом, чтобы поверхность контакта кирпича с газом или воздухом была максимальной. Проходящий через насадку поток раскалённых газов нагревал её до высокой температуры. При этом один регенератор аккумулировал тепло нисходящего потока продуктов горения, в то время как второй отдавал аккумулированное тепло восходящему потоку воздуха для сжигания газа.
Очищенный от химических продуктов газ подавался в левую или правую часть расположенного под камерой коксования подового канала, туда же подавался необходимый для сжигания нагретый воздух из расположенного под каналом регенератора. Поскольку подовый канал был разделён по длине на две части, то горение происходило только в одной из них. Образующиеся при этом горячие газы поднимались по вертикалам, соединённым с этой половиной подового канала (восходящий поток) в общий канал, проходящий в верхней части вдоль всего простенка. Затем через вертикалы второй половины простенка газы опускались во вторую половину подового канала (нисходящий поток), оттуда поступали в регенератор для его нагрева, а затем – в дымовую трубу.
Через некоторое время специальные перекидные клапана переключали направление потоков газа и воздуха. Однако обогрев камер всё-таки был неравномерным, так как горячие продукты горения неравномерно распределялись по вертикалам. Эту проблему решил предложенный инженером Гильгенштоком нижний подвод газа. При этом горючая смесь газа с воздухом вводилась не в общий канал, а индивидуально в каждый вертикал через горелки, которые устанавливались и обслуживались из тоннеля под печами.
Распределение газа в новых печах было настолько хорошим, что для обогрева хватало образующегося при коксовании газа даже без использования регенераторов. По этой причине фирма Отто начала строить печи преимущественно без использования тепла отходящих газов, а строительство регенеративных печей было приостановлено.
Производство клинкера в кольцевой печи Гофмана
Начало кирпичного производства восходит к глубокой древности, при этом глиняный кирпич (лат. tegula) считается наиболее древним искусственным строительным материалом, применявшимся уже в эпоху неолита. В высушенном виде он был известен уже с VII века до н.э., а шумеры, вавилоняне и ассирийцы весьма искусно использовали кирпич в форме глазурованного продукта.
Примерно 4200 лет назад при строительстве Вавилонской башни для ее "облицовки" был использован необожженный и обожженный кирпич.
При археологических раскопках в Иерихоне (7500 до н.э.) был найден кирпич, до сих пор считавшийся наиболее древним.
Римляне принесли с собой искусство обжига кирпича в Северную Европу через Ломбардию, в регион Эмс-Долларт, в такие области, как Гронинген и Райдерланд. Вскоре кирпичные заводы в регионе Эмс-Долларт сформировали закрытую территорию, так как находились в геологически едином пространстве.
В течение долгого времени после распада Римской империи в Германии кирпичная промышленность в районе реки Эмс находилась в состоянии упадка. Примерно в 1600 году, когда была построена первая кирпичная печь, началось развитие и процветание кирпичной промышленности.
Схожие географические и геологические условия в восточно-фризском Райдерланде и голландской провинции Гронинген, а именно наличие плотной плодородной илистой глины, большое количество торфа, служащего в качестве топлива, в окружающих болотах и множество рек, используемых в качестве транспортных путей, обусловили развитие в данном регионе "дымящей" промышленности. В одном только Райдерланде в XIX веке насчитывалось более 40 кирпичных заводов, во всей Восточной Фрисландии - 100 заводов, а в провинции Гронинген - около 80 действующих кирпичных заводов.
За последние два столетия произошли существенные изменения в индустрии кирпичного производства. Эти изменения затронули все основные этапы производства обожженного кирпича - замес глины, формование заготовок и обжиг кирпича. На смену ручным механизмам пришли конвейер и автоматика. Полевые печи, печи с верховым пламенем, а также кольцевые печи последовательного горения уступили место современным газовым туннельным печам, которые значительно увеличили производительность одноцветного клинкерного кирпича.
В настоящее время в Европе существует только один кирпичный завод в Ненндорфе, где сохранилась технология производства клинкера с обжигом на торфе в кольцевой многокамерной печи Гофмана. Давно признанный исчезнувшим клинкер, обжигаемый на торфе, до сих пор считается среди знатоков жемчужиной кирпичного производства.
Завод в Ненндорфе был основан в 1895 году. Кирпич производился в полевой печи. Глина для заготовок выкапывалась вручную, формы заготовок также выполнялись вручную. В 1904 году на заводе была установлена кольцевая многокамерная печь последовательного горения, получившая название по имени ее изобретателя - Фридриха Эдуарда Гофмана.
Кольцевая печь Гофмана, которую изобретатель запатентовал в 1858 году, получила широкое применение, так как значительно сократила расход необходимого для обжига кирпича топлива и увеличила производительность. Основное отличие кольцевой печи Гофмана заключается непрерывности процесса обжига без перерывов на охлаждение для выемки готового кирпича и загрузки новой партии заготовок. Это стало возможно благодаря конструктивным особенностям печи последовательного горения, которая состоит из 14-20 независимых камер с отдельной дверью для загрузки и выгрузки в каждой. Камеры соединены воздушными каналами, по которым проходит горячий воздух, сокращая теплопотери и экономя топливо. Таким образом, обжиг кирпича в кольцевой печи Гофмана происходит последовательно, камера за камерой, а уголь, торф или дрова подаются в камеры через шуровочные отверстия, которые расположены в потолке.
На заводе в Ненндорфе до сих пор работает кольцевая печь Гофмана овальной формы, построенная в 1904 году. Изначально глина для производства клинкерного кирпича утрамбовывалась лошадьми на конном заводе. В 1908 году лошадей заменила паровая машина с приводным механизмом. В 1927 году на заводе появились специальные дробильные установки. Одновременно были установлены современные зумпфы и прессы. В 1935 году компания перешла на использование электроэнергии.
Хотя с появлением туннельных печей и в результате перехода от органического топлива к газу стало возможно выгодно производить в больших количествах типовой одноцветный клинкер, именно риск потери индивидуальности, выразительности и особой эстетики клинкера с обжигом на торфе заставил отказаться завод в Ненндорфе от современной газовой печи и определил его особый путь.
Сегодня "живой" музей в Ненндорфе обжигает облицовочный и тротуарный клинкер по старой технологии и спрос на него не сокращается.
Клинкер Wittmunder Torfbrand Klinker из Ненндорфа имеет свои индивидуальные параметры - цвет кирпича, его формат, форму. Лицевая поверхность клинкера хранит уникальные следы, которые подчеркивают ручной характер производства. Блестящая глазурь, следы от соприкосновения с другими кирпичами во время обжига, остатки песка, иногда отпечатки текстуры ленты транспортера, на которую заготовки подавались после нарезки перед просушкой и загрузкой в печь. Очень часто все эти неповторимые признаки "handmade" Виттмундского клинкера комбинируются таким образом, что вместе присутствуют в одной сортировке. Возможность же создания индивидуальных неповторимых сортировок клинкера подчеркивает редкий и эксклюзивный характер продукта.
Печь Гофмана на заброшенном кирпичном заводе в г.Донецке
- Теги:
- Завод (Фабрика),
- Техногенные объекты
Оценка: 0 / 0 участников / 0 рекомендации / (+0) (-0) качество
- Украина › Донецкая область › ДОНЕЦЬК (Олександрівка, Ю́зівка, Сталін, Сталіне, Сталіно)
В Буденновском районе г.Донецка расположен поселок Ларино, на территории которого находится заброшенный кирпичный завод. На этом заводе установлена уникальная кольцевая печь для обжига кирпича.
![]()
![]()
![]()
Кольцевая печь была сконструирована Гофманом в 1857 г. в Германии. Эти установки до изобретения туннельных печей довольно широко использовались для обжига глиняного и шамотного кирпича, керамических камней и дренажных труб. Распространённость этих печей связана с их высокой тепловой экономичностью, возможностью сжигания любых видов топлива, включая самые низкосортные разновидности, а также возможностью на ходу переключаться с одного вида твёрдого топлива на другой без каких-либо конструктивных изменений в печи.
Размеры печи впечатляют. В ней свободно можно разъезжать на автомобиле и не надо бояться ГАИ.
![]()
![]()
![]()
Ниже приводится схема кольцевой печи Гофмана.
![]()
![]()
Схема кольцевой печи
Основным элементом такой печи является замкнутый сквозной обжигательный канал 1, который не имеет внутри постоянных перегородок. В наружных стенах обжигательного канала имеются отверстия 2, называемые ходками. Через них производится загрузка сырца в печь и разгрузка обожженного кирпича. Часть пространства обжигательного канала между ходками называют камерой. Во внутренней стене печи расположен дымовой канал 3, который соединяется отверстием 4 с дымовой трубой или дымососом 10. Обжигательный и дымовой каналы связаны между собой при помощи отверстий 5, называемых дымовыми очелками. Очелки оборудованы дымовыми конусами 9 (клапанами) при помощи которых этот канал может подключаться к обжигательному или отключаться от него. Над дымовым каналом находится жаровой канал 6. Он предназначен для перемещения горячего воздуха, образующего при охлаждении обожжённого кирпича. Жаровой канал также соединён с обжигательным каналом при помощи жаровых очелков 7, снабжённых жаровыми конусами 8.
Читайте также:
