Tìm hiểu cấu tạo lò nung tuynel di động hiện đại và phân tích các ưu,nhược điểm của loại lò nung này

Lò nung tuynel di dộng hay lò nung tuynel kiểu xoay hiện đại là loại lò nung đang rất phổ biến ở nước ta hiện nay. So với các lò nung gạch tuynel truyền thống trước đây thì loại lò di dộng này tiết kiệm thời gian, công sức, năng lượng tiêu thụ hơn rất nhiều trong khi sản lượng cũng như chất lượng gạch tạo ra lại tốt hơn. Để hiểu rõ hơn về cấu tạo lò nung tuynel, nguyên lý vận hành và những ưu, nhược điểm của nó, các bạn hãy cũng chúng tôi theo dõi nội dung bài viết dưới đây nhé.

Hình ảnh lò nung tuynel di động

Cấu tạo lò nung tuynel

1. Nguyên lý cấu tạo của lò tuynel di động

Sơ đồ cấu tạo lò nung tuynel

Lò tuynel di động là loại lò tuynel kiểu xoay hiện đại được nghiên cứu phát triển ở Trung Quốc. Nó bao gồm các bộ phận chính như sau:  

(1) Nền lò nung dạng tròn được thiết kế cố định: Mặt trên của nền lò được lát bằng loại gạch chịu lửa samot. Đây là loại gạch có độ bền nhiệt và độ chịu lửa cao, giúp lò có thể hoạt động trong thời gian dài mà không bị nứt vỡ hay sụt lún.

(2) Đường ray tròn được lắp đặt ở bên trong và bên ngoài của đáy lò nung.

(3) Vỏ lò nung gồm 2 tường bên và trần lò được thiết kế thành một khối hình vành khăn bao phủ lên khoảng 1/3 chu vi của nền lò: Kết cấu vỏ lò được lắp ghép từ các tấm panel, bao gồm khung thép chịu lực và vỏ thép bao bọc phía ngoài, phía trong là lớp bông gốm cách nhiệt 126 độ C được ép thành khối dày khoảng 250mm, sau đó ghép chặt vào khung lò. Phía trên nóc lò, tại zon nung, người ta bố trí các cửa tra than để đảm bảo quá trình cháy ổn định trong lò. Dọc 2 bên thành lò, người ta sẽ bố trí hệ thống đường ống vận chuyển và đối lưu dòng khí nóng đến các khu vực cần thiết bên trong lò.

(4) Hệ thống bánh xe có thể di chuyển trên các đường ray ở cả hai bên nền lò bằng động cơ điện và toàn bộ phần vỏ lò được đặt trên hệ thống này. Vì vậy mà vỏ lò nung có thể di chuyển dọc theo đường ray tròn.

(5) Không gian phía trong của lò nung: Đây là nơi được dùng để lắp đặt các thiết bị tạo hình cũng như những thiết bị phụ trợ khác.

Kết cấu của lò nung tuynel

2. Chi tiết các bộ phận cấu tạo lò tuynel di dộng

2.1. Các thông số cơ bản của lò

2.2. Quy cách khối xếp gạch

- Xếp theo tiết diện ngang của lò: Chia làm 6 khối xếp, mỗi khối xếp 24 viên. Khi xếp các khối và các viên cần đảm bảo có khoảng trống giữa các viên, các khối với nhau và giữa khối ngoài với thành lò nhằm đảm bảo độ thông thoáng, đối lưu tốt cho nhiệt và không khí trong quá trình nung

- Xếp theo chiều cao lò: Xếp làm 10 hàng gạch đứng (cạnh 110mm) sao cho khoảng trống từ mặt trên khối xếp đến trần lò là 300mm.

- Xếp theo chiều dài lò: Mỗi khoang nung sẽ có 6 hàng gạch xếp theo chiều dài 220mm. Khi xếp phải đảm bảo khoảng trống giữa các khối và khoảng trống để đóng, mở cửa lò nung.

Khoảng thời gian giữa 2 lần dịch chuyển của vỏ lò là 3 giờ đồng hồ.

2.3. Hệ thống chuyển gạch mộc

Gạch mộc được vận chuyển trên băng tải hình tròn do hệ thống biến tần điều khiển, đảm bảo tốc độ đồng bộ với tốc độ đùn của máy đùn ép gạch. Mỗi lần sẽ vận chuyển hai đường gạch mộc có tổng chiều dài khoảng 300m đến điểm gắp gạch.

2.4. Hệ thống di chuyển

Hệ thống di chuyển gồm 150 bánh xe được làm từ thép đúc và đã được xử lý chống ăn mòn. 28 bánh dẫn động làm bằng thép nguyên chất do hệ thống biến tần điều khiển cùng với các thiết bị chuyên dụng sẽ làm giảm lực tác động khi dừng và di chuyển liên tục.

2.5. Khung thép thân lò

Khung cửa thép 95 bộ, dầm mái, dầm ngang, dầm phụ, dầm đáy…đều được xử lý chống ăn mòn và đảm bảo độ cứng của thân lò. Khung đỡ các thiết bị phụ trợ bao gồm giá đỡ hệ thống dẫn động, giá đỡ đường đi kiểm tra và sửa chữa, , giá đỡ cửa hãm, giá đỡ đường ống khói, giá đỡ lỗ thăm, giá đỡ lắp đặt đường điện….

2.6. Hệ thống bảo ôn thân lò nung

Toàn bộ vỏ lò đều được bảo ôn bằng bông gốm chịu nhiệt nhằm đảm bảo khả năng cách nhiệt của vỏ lò nung với bên ngoài sao cho phía ngoài lò tại zon sấy không vượt quá 45°C và tại zon nung không vượt quá 55°C. Phía ngoài lớp bảo ôn là lớp vỏ bằng thép tấm không gỉ chịu nhiệt dày 1.5mm.

2.7. Hệ thống kênh dẫn và ống khói

Ống khói hút ẩm được làm từ vật liệu bảo ôn chống ăn mòn có tổng chiều dài 112m. Ống khói nhánh hút ẩm gồm 26 đường ống khói phụ trợ làm bằng thép không gỉ chống ăn mòn , bên ngoài bọc lớp bảo ôn. Ống khói tổng làm bằng vật liệu cách nhiệt chống ăn mòn cao dài 85m. Ống khói nhánh hút nhiệt làm bằng thép không rỉ chống ăn mòn, bên ngoài bọc lớp bảo ôn dày 10m gồm 12 bộ đường ống nhánh hút nhiệt ra ngoài. Đường ống khói tận dụng nhiệt lượng dư dài 45m làm bằng thép không gỉ và vật liệu bảo ôn.

Cửa hãm công đoạn cấp nhiệt được kết nối với khóa liên động của cửa thép không rỉ có khả năng chịu nhiệt cao đảm bảo kết cấu đóng kín. Cửa hãm công đoạn sấy làm bằng tấm composite chống ăn mòn được tích hợp chức năng thông minh đảm bảo thân lò chỉ di chuyển sau khi tất cả các cửa đã được mở.

2.8. Hệ thống đường điện

Lò nung sử dụng điện 3 pha 380 V - 250A để hoạt động. Tủ điều khiển điện tổng sẽ điều khiển biến tần của toàn bộ đường điện và loại bỏ điện áp xung kích sử dụng khởi động mềm nhằm bảo vệ mạch chủ. Đường dây được phân cấp sẽ cung cấp điện, đồng thời phụ tải đường dây phải đảm bảo thiết kế dư tải.

2.9. Hệ thống giám sát không khí buồng lò

Hệ thống giám sát gồm sàn điều khiển trung tâm, màn hình hiển thị LCD 19 inch với 6 camera, máy quay ổ cứng sẽ hiển thị nhiệt độ tại 32 điểm giám sát không khí trong lò nung thông qua các cảm biến nhiệt độ và biểu đồ nhiệt lượng.

2.10. Hệ thống quạt gió và điều khiển lượng gió

Hệ thống gồm 2 quạt gió hướng trục để thông gió trong lò, 2 bộ hệ thống điều khiển lượng gió với 6 cửa điều tiết lượng gió sấy làm bằng thép không gỉ, 12 cửa hút nhiệt, 2 cửa điều tiết gió lạnh làm bằng thép không gỉ và 8 cửa nhiệt lượng dư.

2.11. Hệ thống xả ẩm

Hệ thống xả ẩm bao gồm 4 máy thông gió xả ẩm và 4 hệ thống điều khiển biến tần lượng gió cùng với 4 bộ ống xả chống ăn mòn.

2.12. Hệ thống đường giành cho nhân viên và phục vụ bảo dưỡng

Hệ thống gồm đường đi bộ có tổng chiều dài là 300m, rộng 700mm với một cầu thang đi bộ và sàn thao tác điều khiển trung tâm rộng 7.5 m2.

2.13. Thiết bị cấp than

Gồm sàn chất than rộng 15m2 và 260 ống lò đốt làm bằng thép không gỉ chịu nhiệt độ cao

2.14. Hệ thống bên ngoài

Bên ngoài thân lò nung tuynel có tầng bảo hộ làm bằng thép tấm 1.8mm được phun màu theo chỉ định của chủ đầu tư.

2.15. Hệ thống camera giám sát

Bao gồm 9 camera hồng ngoại, máy quay kèm ổ nhớ và được hiển thị trên màn hình LCD 21 inch.

Nguyên lý hoạt động của lò nung tuynel di động

Gạch mộc sau khi khỏi máy đùn tạo hình sẽ chuyển qua hệ thống cắt gạch tự động, sau đó được robot xếp thành từng khối trên nền lò, đảm bảo có khoảng trống giữa các khối gạch cũng như giữa khối gạch với thành lò nung nhằm duy trì ổn định sự đối lưu khí trong quá trình vận hành lò. Toàn bộ chiều dài của lò nung tuynel di động được chia thành các zon gồm: zon sấy, zon nung và zon làm nguội.

Các khối gạch được robot tự động xếp thành từng khối

- Tại zon sấy: Gạch mộc được sấy khô nhờ khí nóng hút từ zon nung sang. Lúc này, toàn bộ lượng nước lý học trong gạch được tách ra trước khi đi vào zon nung. Điều này giúp làm giảm tối đa hiện tượng nứt vỡ hoặc nổ bề mặt gạch do sự thất thoát hơi nước khi ở zon nung. Thông qua kênh hút khói dưới nền lò, khí thải của quá trình nung sấy được hút tới tháp khử lưu huỳnh để khử tạp chất, bụi bẩn và khí độc hại trước khi thải ra ngoài môi trường qua đường ống khói.

- Tại zon nung: Than từ lóc lò tra xuống kết hợp với than trộn trong gạch mộc khi cháy sẽ sinh nhiệt để nung kết khối thành gạch. Tùy bản chất và thành phần hóa học của nguyên liệu phối trộn mà lượng than và lượng nhiệt nung cao nhất được điều chỉnh sao cho phù hợp, thông thường nhiệt độ nung sẽ dao động từ 900 – 1050 ^oC.

- Tại zon làm lạnh: Không khí được quạt đẩy vào bên trong lò để làm mát gạch, hạ mức nhiệt xuống dưới 50 ^oC trước khi được đưa ra khỏi lò nung. Không khi nóng được thổi vào khối gạch sẽ di chuyển từ zon sấy sang tới zon nung và từ zon nung sang zon làm nguội.

Nguyên lý hoạt động của lò nung tuynel

Trong suốt quá trình lò nung hoạt động, nền lò chứa gạch vẫn đứng yên, chỉ có vỏ lò là di chuyển theo chu kỳ để thực hiện việc sấy nung theo chế độ đã cài đặt sẵn, tuy nhiên vị trí của zon sấy, zon nung và zon làm nguội không thay đổi nhiều so với lò nung tuynel.

Các ưu, nhược điểm của lò nung tuynel so với lò nung truyền thống

1. Ưu điểm

- Lò nung tuynel di động có thể tạo ra sản lượng gạch lớn, khoảng 100 - 300 triệu viên mỗi năm.

- Mọi quá trình từ đùn gạch, tạo hình, xếp gạch, chuyển qua nung sấy, xử lý khí thải,….đều hoàn toàn do robot thực hiện. Nhờ đó mà kích thước khối xếp gạch cũng như mật độ xếp lò được đồng đều, đảm bảo chất lượng gạch nung cũng có mức độ đồng đều rất cao, trên 80% gạch thành phẩm đạt loại tốt.

Gạch thành phẩm có kích thước đồng đều

- Kết cấu lò làm bằng thép không gỉ chịu được nhiệt độ cao, vững chắc đặt trên hệ thống đường ray khép kín với đường kính lớn, lên đến 100m.

- Lò hoạt động liên tục bao quanh các khối xếp gạch mộc được xếp cố định trên mặt sàn của lò nung.

- Vì không sử dụng hệ thống xe goòng để vận chuyển gạch mộc vào trong lò nên nền lò luôn ở trạng thái tĩnh. Nhờ đó mà tuổi thọ nền lò rất lâu và không cần phải sử dụng kết cấu khung thép nền goòng, giúp giảm chi phí đầu tư.

- Tốn ít thời gian thi công hơn so với các loại lò tuynel truyền thống, chỉ mất khoảng 3 tháng là đã xong cả phần lò và tạo hình lò nung.

- Tốn ít chi phí vận hành và bảo trì, chỉ mất khoảng 1% tổng giá trị đầu tư ban đầu trong vòng 10 năm. Vỏ lò được làm bằng bông gốm có khả năng cách nhiệt rất lớn nên việc bảo ôn lò đạt hiệu quả cao hơn, đồng thời góp phần tiết kiệm rất nhiều năng lượng. Hơn nữa, so với vật liệu gạch để xây lò thì bông gốm chịu nhiệt tốt hơn, độ đàn hồi cũng cao hơn rất nhiều.

- Lò được thiết kế rất thân thiện với môi trường, khí thải được xử lý trước khi thải ra môi trường.  

- Các khối gạch ở trạng thái tĩnh suốt quá trình nung nên hiện tương nứt vỡ, sứt góc cạnh được hạn chế tối đa với tỷ lệ vỡ nứt dưới 2%, đảm bảo gạch thành phẩm vuông thành sắc cạnh, có chất lượng cao.

- Giảm lượng nhân công xuống khoảng 50% nhờ việc tự động hóa và đồng bộ của lò nung và hệ thống thiết bị phụ trợ, góp phần tăng thu nhập cho người lao động.

2. Nhược điểm

- Tốn diện tích xây lò nên cần bố trí các công đoạn sản xuất vào khu vực bên trong lòng lò để tận dụng tối đa diện tích trống.

Xây dựng lò nung tuynel tốn nhiều diện tích xây dựng

- Lượng điện năng cần thiết để vận hành và duy trì hoạt động của lò nung khá lớn nên chủ đầu tư cần có sự tính toán sao cho phù hợp, đảm bảo không vượt quá giá trị định mức cho phép.

Trên đây là một số thông tin mà labvietchem.com.vn muốn chia sẻ đến bạn đọc về cấu tạo lò nung tuynel cũng như nguyên lý hoạt động và các ưu, nhược điểm khi lựa chọn loại lò nung này. Hy vọng đây sẽ là những kiến thức hữu ích để giúp các bạn đưa ra quyết định phù hợp nhất trước khi xây dựng lò nung tuynel.