- Xén cạnh là quá trình tạo cho sản phẩm có kích thước đồng nhất về góc,
CHƯƠNG 3 LÒ NUNG CON LĂN
3.3 Đặc điểm và nhiệm vụ các vùng chính của lònung
Hình 3.7: Sơ đồ chuyển động dòng khí ở trong lònung
Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật
Khu vực (1): vùng cấp liệu
Được cách nhiệt bởi bông gốm, thuận tiện cho khoản nhiệt độ thấp (200 – 4000C). trong khu vực này không có vòi đốt mà sản phẩm được nung nóng là do hơi nóng từ khu vực sau: khu vực “trước khi đốt” và “khu vực đốt”. khí nóng từ các khoang này chạy sang khu vực “trước lò nung” là do có hệ thống các quạt hút đặt ở tiết diện đầu và tiết diện cuối của khu vực, cả ở dưới lẫn ở trên hệ thống con lăn. Các quạt này đều có thiết bị điều chỉnh lưu lượng khí hút một cách dễ dàng và đơn giản.
Chức năng của khu vực “trước lò nung” là làm khô hoàn toàn sản phẩm bằng cách loại bỏ các điểm ẩm cục bộ còn lại trong quá trình sấy, tráng men hoặc bảo quản, như thế mới tránh được sự nứt vỡ sản phẩm do sự bốc hơi nước một cách mãnh liệt ở nhiệt độ cao.
Hơn nữa, bằng cách tạo nên sự trao đổi nhiệt hợp lý giữa sản phẩm nung và khí nóng trong lò trước khi chúng bị thải vào môi trường, hiệu suất nhiệt của lò con lăn tăng lên rất nhiều và lượng nhiệt tiêu tốn cho một đơn vị sản phẩm giảm đi đáng kể.
Khu vực (2): vùng tiền nung
Đặc điểm của khu vực này là phần cách nhiệt của lò thích hợp với nhiệt độ tương đối cao, do đó bông gốm và gạch chịu lửa được sử dụng.
Khu vực “nung nóng sơ bộ” là phần đầu của đường cong nung đến khoảng 9000C. bằng cách điều chỉnh nhiệt độ trong lò một cách hợp lý có thể giải quyết được rất nhiều vấn đề có liên quan đến: sự loại bỏ nước, sự chuyển pha của tinh thể thạch anh, sự cháy của tạp chất hữu cơ và sự phân rã của cacbonat.
Bởi vì quá trình làm khô sản phẩm nung phụ thuộc rất nhiều vào việc bơm hút toàn phần hoặc một phần các sản phẩm khí trong lò do các phản ứng hóa học và lý học thải ra, các thiết bị đốt nóng trong khu vực này phải được thiết kế sao cho vùng điều chỉnh nhiệt độ càng rộng càng tốt. thiết bị đốt có các vòi đốt đặt dưới các con lăn và dưới các vòi phun không khí nhằm kéo dài pha nóng chảy của men và kéo dài khả năng thấm khí qua bề mặt của sản phẩm.
Khu vực (3): vùng nung
Tường cách nhiệt được làm bằng bông gốm và gạch chịu lửa có kết cấu phù hợp với nhiệt độ cao.
Trên đồ thị đường cong nung, khu vực này tương ứng với khu vực từ 9000C đến đoạn đầu làm nguội của đồ thị.
Vị trí các vòi đốt ở trên và dưới hệ thống con lăn, và sự phân chia các thiết bị đốt ra từng nhóm vòi đốt riêng cho phép ta thực hiện chính xác các quy luật nhiệt độ của đường cong nung yêu cầu.
Vận hành và điều khiển nhiệt độ trong “vùng nung” của lò nung là việc rất quan trọng và cơ bản, bởi vì rất nhiều vấn đề có liên quan đến: khuyết tật do không phẳng, không đều; kích thước không đồng đều; mức độ nung, quá trình tạo qua lỏng và sự đồng đều của men… đều xảy ra của pha này.
Khu vực (4): vùng làm lạnh nhanh
Đặc điểm của vùng này là thành cách nhiệt của nó có kết cấu hệt như thành cách nhiệt của khu vực nung, chỉ khác là độ dày của thành cách nhiệt mỏng hơn nhiều so với thành cách nhiệt của “vùng nung”. Trên đường cong nung thì “vùng làm nguội nhanh” bắt đầu từ nhiệt độ nung cho đến khi giảm xuống còn 6000C.
Khu vực “làm nguội nhanh” có chiều dài hạn chế (thường là 4m) và có kết cấu gồm hai phần: phần đầu là phần làm nguội trực tiếp. một bộ phận trao đổi nhiệt nằm ở dưới lò có chức năng làm mát khu vực lò ở vùng gần nó, và nó còn có chức năng cấp khí nóng cho vùng “nung nóng sơ bộ” và cho các vòi đốt. Bên cạnh bộ trao đổi nhiệt là hệ làm mát trực tiếp, hệ thống này thổi vào lò không khí ở nhiệt độ môi trường, khí mát được thổi trực tiếp vào phía trên và phía dưới của sản phẩm qua các ống thép xuyên qua thành lò. Hệ thống cấp khí nén là hệ thống đã tiêu chuẩn hóa, các van bướm tự động điều chỉnh được một cách dễ dàng. Các van này đóng mở tự động bằng tín hiệu nhiệt độ đo trực tiếp bằng các đầu cảm biến nhiệt độ nằm ở trong lò.
Khu vực (5): vùng làm lạnh chậm
Đặc điểm của vùng này là tường cách nhiệt làm bằng gạch chịu lửa và bông gốm. Tuy nhiên tường có độ dày nhỏ hơn nhiều so với độ dày của tường cách nhiệt của vùng “làm mát nhanh” trước đó. Chính vì lý do này mà toàn bộ khung đỡ lò nung có kích thước hoàn toàn khác.Trên đường cong nung thì “vùng làm mát tự nhiên” bắt đầu từ 650 – 6000C cho đến 500 – 1500C. Nhiệm vụ chính của khu vực này là để sự chuyển pha của tinh thể thạch anh xảy ra thuận lợi và không gây nứt vỡ sản phẩm nung.
Trong khu vực này thành phần chủ yếu của vách nhiệt là gạch chịu lửa cho nên vách có vẻ đồ sộ và dày hơn bình thường. Mục đích của việc này là sử dụng
Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật
khối lượng lớn của gạch chịu lửa để tạo nên hiệu ứng “bánh đà nhiệt” nhằm mục đích giữ cho nhiệt độ bên ngoài lò gần với nhiệt độ vận hành tiêu chuẩn yêu cầu, kể cả khi không có vật liệu nung trong lò. Mục đích của việc này là tránh khuyết tật cho sản phẩm nung sau khi đi qua một khoảng trống.
Khu vực (6): làm lạnh cuối
Đặc điểm của vùng này là cách nhiệt bằng bông gốm hợp với nhiệt độ thấp của khu vực. Nếu xét đường cong nung thì khu vực này bắt đầu từ điểm làm mát dưới 5000C. Nhiệm vụ chính của khu vực này là làm nguội nhanh sản phẩm nung cho đến lúc sản phẩm được chuyển ra cửa lò thì nhiệt độ đủ thấp để có thể xử lý được.
Khu vực thứ sáu được nối với hệ thống làm mát trực tiếp. Hệ thống này thổi trực tiếp không khí từ môi trường lên phía trên hoặc phía dưới sản phẩm nung. Các ống thổi xuyên qua thành lò vào trong lò.
Để loại trừ khả năng biến khu vực thứ sáu của lò thành khu vực “làm nguội tự nhiên” cũng như không cho không khí nóng thoát ra ngoài ở cửa ra của lò, một hệ thống phễu hút và quạt gió được lắp đặt. Nếu điều chỉnh đặc tính hút – đẩy của quạt gió một cách hợp lý có thể hút không khí trong lò về phía cửa ra của lò, đồng thời không khí môi trường được dẫn vào vùng làm mát nhanh. Không khí môi trường được đốt nóng do trao đổi nhiệt với sản phẩm nung và cho phép tối ưu hóa khu vực “làm mát tự nhiên”, và sự thay đổi nhiệt độ loại trừ được khả năng nứt vỡ của sản phẩm do sự phân hủy của tinh thể thạch anh.