+86-515-83097977
№ 5, улица Фумин, город Дазонху, район Янду, город Яньчэн, провинция Цзянсу
+86-13961971808
+86-13770000055
Когда говорят про газовые среднетемпературные сушильные печи, многие сразу представляют себе что-то вроде стандартной термокамеры — но с магнезиально-углеродистыми кирпичами это редко срабатывает. Лично сталкивался, как на одном из уральских заводов пытались адаптировать старую печь под этот материал: в итоге получили трещины в 30% партии из-за пересушки углеродной фазы. Проблема в том, что тут нужен не просто нагрев, а точный контроль влажности и температурных градиентов — особенно в диапазоне 200–400°C, где происходит основное связывание магнезиальной составляющей.
Если брать классические газовые печи, то большинство рассчитано на быстрый прогрев до 600°C и выше. Но с магнезиально-углеродистыми материалами такой подход убивает структурную целостность — углерод начинает окисляться раньше, чем успеет сформироваться устойчивая связка с оксидом магния. Мы в свое время провели серию испытаний на стенде ООО Цзянсу Хуажунда Технология тепловой энергии: их установка как раз позволяла выставлять точные параметры в среднем диапазоне. Выяснилось, что при 280–320°C с выдержкой 4–5 часов достигается оптимальная прочность без потерь углеродного компонента.
Кстати, многие недооценивают роль газовых горелок в этом процессе. Недостаточно просто равномерного нагрева — нужно, чтобы продукты сгорания не контактировали напрямую с кирпичом. В одной из ранних модификаций мы использовали систему рециркуляции дымовых газов, но это приводило к локальным перегревам. Позже перешли на схему с косвенным подогревом теплоносителя, которую сейчас применяет HRD в своих печах среднего температурного диапазона. Их подход интересен разделением зон сушки — сначала идет мягкий прогрев до 150°C для испарения свободной влаги, потом плавный подъем до рабочих 300°C.
Заметил еще одну деталь: некоторые производители пытаются экономить на системе контроля, ограничиваясь термопарами. Но для магнезиально-углеродистых кирпичей важнее отслеживать не температуру воздуха в камере, а температуру в толще материала. Мы как-то поставили датчики непосредственно в контрольные кирпичи — оказалось, что при заявленных 300°C в камере сердцевина едва прогревается до 240°C. Пришлось пересчитывать время выдержки. Сейчас в современных установках типа тех, что делает ООО Цзянсу Хуажунда, это решается встроенными пирометрами направленного действия.
Самая распространенная ошибка — попытка ускорить процесс за счет повышения температуры. Помню случай на заводе в Липецке: технолог увеличил нагрев до 400°C, чтобы сократить цикл с 8 до 5 часов. Результат — поверхностное оплавление магнезита при недосушенной сердцевине. Кирпичи пошли в брак, пришлось останавливать линию на неделю. После этого внедрили многоуровневый контроль по методике, похожей на ту, что описана в техдокументации hrdkj.ru для своих газовых сушильных печей.
Еще момент — подготовка кирпичей перед загрузкой. Если не выдержать их при комнатной температуре 24 часа (особенно в зимний период), конденсат в порах даст неравномерную усадку. Мы как-то провели эксперимент: взяли три партии — одну сразу после прессовки, вторую после сутки вылежки, третью после 48 часов. Разница в качестве после сушки составила до 15% по прочности на сжатие.
Часто забывают про обслуживание газовых трактов. В одной из наших печей через полгода работы начались перепады температуры — оказалось, засорились форсунки из-за некачественного газа. Пришлось ставить дополнительный фильтр-сепаратор. Сейчас рекомендую заказчикам обязательно включать в регламент чистку горелок раз в 2 месяца — особенно если используется природный газ с примесями.
Обычные газовые роликовые печи не всегда подходят — нужна специальная конфигурация зон. В классическом исполнении у ООО Цзянсу Хуажунда Технология тепловой энергии я видел удачное решение: предварительный нагрев в течение 40 минут при 150°C, потом три зоны с постепенным ростом до 300°C, и зона стабилизации. Но для магнезиально-углеродистых кирпичей лучше добавить еще одну зону охлаждения — резкий контакт с холодным воздухом вызывает микротрещины.
Футеровка — отдельная тема. Керамические волокна хороши для равномерного нагрева, но со временем накапливают магнезиальную пыль. На одном из объектов пришлось полностью менять футеровку через 2 года из-за снижения теплоизоляционных свойств. Сейчас пробуют комбинированные материалы с кремнеземным покрытием — пока результаты обнадеживают.
Система рекуперации — казалось бы, стандартный узел, но для среднетемпературных режимов ее нужно адаптировать. Если брать слишком эффективную рекуперацию, температура в зоне подогрева становится нестабильной. Мы нашли компромисс: используем рекуператор с байпасным каналом, который позволяет тонко регулировать подогрев воздуха. Похожая схема используется в печах среднего температурного диапазона от HRD — там можно плавно менять степень рекуперации от 30% до 70%.
Когда мы первый раз рассчитывали расход газа для такой печи, получили цифру на 25% выше реальной. Оказалось, стандартные формулы не учитывают экзотермические реакции в магнезиально-углеродистой массе. После коррекции расчетов (учел тепловыделение от гидратации оксида магния) погрешность снизилась до 7%. Сейчас при проектировании всегда закладываю поправочный коэффициент 0.8 к расчетной мощности горелок.
Интересный эффект заметили при работе с кирпичами разной толщины. Для изделий до 100 мм оптимальным оказался режим с постоянной температурой 290°C, а для толстых кирпичей (150–200 мм) лучше работает схема с циклическим изменением от 270 до 310°C — так прогревается вся толща без пересушки поверхности. Этот нюанс почему-то редко учитывают в типовых проектах.
По опыту, автоматизация окупается быстрее, чем кажется. На одном из заводов после установки системы контроля влажности (аналогичной той, что используется в сушильных установках HRD) экономия газа составила 18% за счет точного определения момента готовности партии. Раньше сушили 'с запасом' — теперь цикл сократился в среднем на 1.5 часа.
Сейчас вижу тенденцию к комбинированным решениям. Например, использование инфракрасных панелей в зоне предварительного подогрева вместе с газовым нагревом в основных зонах. Пробовали такую схему в тестовом режиме — получается снизить вероятность перегрева поверхности. ООО Цзянсу Хуажунда как раз экспериментирует с гибридными системами, но пока массового внедрения нет.
Еще одно направление — точный контроль атмосферы. В обычных газовых печах состав атмосферы не регулируется, но для магнезиально-углеродистых кирпичей даже небольшое содержание кислорода выше 2% критично. Видел экспериментальную установку с подачей инертного газа в зоне сушки — результаты впечатляют, но стоимость системы пока высока.
Лично считаю, что будущее за адаптивными алгоритмами. Уже сейчас некоторые производители (включая HRD) тестируют системы, которые подстраивают параметры сушки под конкретную партию сырья на основе данных с датчиков. Если удастся отработать эту технологию, это снизит брак еще на 5–7% — для магнезиально-углеродистых кирпичей это существенно.
