Тепловое состояние в туннельной печи обжига кирпичей со сводовым расположением горелок

АКТУАЛЬНОСТЬ. Несмотря на большой объем крупнопанельной и монолитной застройки современных городов уровень эстетических требований к домостроению с применением новых отделочных строительных материалов приводит и к увеличению спроса керамического кирпича. Для решения задачи национального проекта «доступное жилье» необходимо нарастить производство керамического кирпича местного производства. Для этого необходимо модернизировать существующие или строить новые кирпичные заводы. При этом желательно использовать новые технологии и способы производства, обеспечивающие качество выпускаемого кирпича. Свойства кирпича в основном формируются в процессе обжига, который в то же время является наиболее сложным и требующим большой затраты теплоты этапом производства. Необходимое качество строительной керамики во многом зависит от обеспечения определенного распределения температуры в процессе обжига во время перемещения вагонов с кирпичом вдоль туннельной печи. Поэтому работы, посвященные обеспечению необходимого распределения температуры в различных зонах туннельных печей с различными размещениями газовых горелок, являются актуальными с практической точки зрения.

ЦЕЛЬЮ работы является экспериментальное определение температуры в разных местах объема туннельной печи в ходе всего перемещения вагона с кирпичами в действующей печи.

МЕТОД. Датчики температуры с дистанционной передачей информации были размещены на садках кирпичей перемещаемого вдоль печи вагона, сигналы от которых регистрировались многоканальным измерителем во время всего цикла обжига.

РЕЗУЛЬТАТЫ измерений представлены в виде графиков зависимостей температуры от различных датчиков в зависимости от времени процесса обжига. По результатам опытов сделаны выводы относительно улучшения качественной тепловой обработки кирпичей и уменьшения брака производства.

1. Перегудов В.В. Тепловые процессы и установки в технологии строительных изделий и материалов / В.В. Перегудов, М.И. Роговой. М.; Стройиздат, 1983.- 416 с.

2. Химическая технология керамики / Под ред. проф.И.Я. Гузмана.М.: ООО РИФ «Стройматериалы». 2003. – 496 с.

3. Дагаев М.И., Муртазова Х.Т., Авторханов А.М. Система управления процессом обжига кирпича. Вестник ГГНТУ. Технические науки. – 2019. – т. 15. № 3. – С. 5 – 9.

4. Шпегель И.Ф., Ивсанов В.Г. Оптимизация туннельных печей // Научнотехнический и производственный журнал. Строительные материалы. 2016. – апрель. С. 52 – 54.

5. Исмаилов М.И., Пиров Ф.С. Умаралиев Р.Ш. Имитационное моделирование технологических процессов термической обработки в среде RDO // Ученые записи Орловского государственного университета. Серия: Естественные, технические и медицинские науки. науки . 2011, №3.- С. 54 – 60.

6. Klekovkin V S , Nikitm Y R, Trefilov S A , Goltsova О В Mathe¬matical model of the tunnel kiln for baking bncks//Book of Abstracts - 2006 -№8.

7. Федосов, СВ. Моделирование тепловых процессов в регенеративных утилизаторах теплоты уходящих газов промышленных печей /С.В. Федосов, В.Е. Мизонов, Н.Н. Елин, С.В. Хавер. // Строительные материалы. 2007.- №9.- С.14 - 16.

8. Жежера Н.И., Сабанчин В.Р. Туннельная печь для обжига керамических изделий как объект автоматического управления по разрежению продуктов горения // Интернетжурнал «НАУКОВЕДЕНИЕ».2014.№6.-http://naukovedenie.ru/PDF/166TVN614.pdf. DOI: 0.15862/166TVN614

9. Автоматизация процесса обжига керамического кирпича: монография / В.В. Тугов, В.Р. Сабанчин. – Оренбург: ОГУ, 2019. – 150 с.

10. Ang K.H., Chong G., Li Y. PID control system analysis, design, and technology // IEEE Transactions on Control Systems Technology. 2005. Vol. 13. No. 4.P. 559-576.

11. Li Y., Ang K.H, Chong G.C.Y. Patents, Software, and Hardware for PID control. An overview and analysis of the current art. IEEE Control Systems Magazine,.Feb. 2006, P.41-54.

12. Kayashev, A. I. Algorithm of physical quantities fuzzification on the basis of crisp sets / A. I. Kayashev, E. A. Muravyova, A. F. Antipin // CSIT'2007 : proceedings of the international workshop. – Ufa : USATU, 2007. – Vol. 2. – P. 82-83.

13. Vicente H.N., Alessandro P.D. Numerical and Experimental Thermal Analysis of a Tunnel Kiln used in Ceramic Production // J. of the Braz. Soc. of Mech. Sci. & Eng.. -2009. – v. XXXI. – No. 4.- 297 - P. 297- 304.

14. Aniskin N.A., Nguyen T.C. Temperature Regime and Thermal Stress in a Concrete Massif with Pipe Cooling// Power Technology and Engineering.- 2019. - v.52. No, 6 . - DOI 10.1007/s10749-019-01009-9. 1570-145X 19 5206-0638 © 2019 Springer Science+Business Media, LLC.

15. Zhuang-nian Li, Mag-sheng Chu, Zheng-gen Liu, Gen-ji Ruan, Bao-feng Li. Furnace heat prediction and control model and its application to large blast furnace // High Temp. Mater, Proc. 2019. 38:884-891.

16. Filipponi M., Rossi F., Presciutti A. and others. Thermal Analysis of an Industrial Furnace // Preprints (www.preprints.org) Posted: 3 August 2016. doi:10.20944/preprints201608.0029.v1.

17. Cheremiskina N., Loshkarev N., Lavrov V., Spirin N. Study of thermal performance of modern design of the drum-type batch furnace // in VII All- Russian Scientific and Practical Conference of Students, Graduate Students and Young Scientists on “Heat Engineering and Computer Science in Education, Science and Production”, KnE Engineering, pages 138–143. DOI 10.18502/keg.v3i5.2662.

18. Yitong Xie, Chaokui Qin, Shuangqian Cuo, Zhicuang Chen. Experimental reserch of a small-scale industrial furnace with regenerative disc-flame burners // Thermalprocessing.com. 2024. – P/ 33-40

19. Вафин Д.Б. Тепловые и аэродинамические параметры камеры радиации печи пиролиза углеводородов // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. – 2022. – т.24. - №3. – С. 198-210.

20. Вафин Д.Б., Ваньков Ю.В. Тепловой расчет камеры радиации печи пиролиза углеводородов с несимметричным расположением настенных горелок // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. – 2023. – т.25. - №5. – С. 136-150.