کوره تونلی یکی از کورههای مورد استفاده در شاخه‌های مختلف صنایع سرامیک است. اولین کوره تونلی در سال ۱۷۵۱ توسطی فردی به نام وینسنز ابداع شد و در حال حاضر در صنایع آجر صنعتی، سفال، مواد دیرگداز و چینی مورد استفاده قرار میگیرد. این کوره در گروه کورههای پیوسته یا مداوم قرار دارد. در این کوره، محصولات متحرک و آتش ثابت است.
کوره چیست؟
کوره وسیله یا محلی است که در آن حرارت زیاد ایجاد می گردد که در زبان فارسی به آن آتشدان و آتشگاه نیز می گویند، این واژه به کوره های صنعتی تولید حرارت در پالایشگاه ها، برج های تقطیر، آهنگری ها، استخراج فلزات، کارخانجات سرامیک سازی نیز اطلاق می گردد. گاهی انرژی مورد نیاز این کوره ها به طور مستقیم از سوزاندن سوخت تأمین می گردد و در برخی دیگر انرژی مورد نیاز را با استفاده از انرژی الکتریکی به روشهای قوس الکتریکی و یا القای الکترومغناطیسی تأمین می شود.
کوره تونلی آجرپزی مانند خشک کن عمل می کند. تونلی که از یک سو واگن آجر نسوز وارد آن می شود و از سوی دیگر آجرپخته شده از آن خارج می شود. در کوره تونلی آجر، به اصطلاح آجر رونده است و آتش ثابت.
ساختار کوره تونلی
کوره تونلی یک تونل دراز و باریک است که کف آن ریل‌گذاری شده‌است و محصولات، با عبور از درون آن در معرض حرارت قرار می‌گیرند و پخته یا زینتر میشوند. محصولات برای عبور از کوره تونلی می‌بایست بر روی واگنهای مخصوصی چیده شوند. کوره های تونلی جهت مصارف مختلفی نظیر : پخت سفال و سرامیک ، کاتالیست ، آهن اسفنجی ، چینی و بسیاری دیگر از صنایع کاربرد دارد. که عموما از سه بخش ، پیشگرم ، جهنم و پس گرم تشکیل می شوند.
کوره تونلی شامل سه مرحله پیش گرمایش، پخت و خنک کن است. در ساده ترین نوع کوره های تونلی، مشعل های موجود در قسمت پخت باعث گرم شدن هوای کوره می شود. این هوا با حرکت به سمت ورودی تونل (مرحله پیش گرمایش) آرام آرام حرارت خود را به واگنهای این قسمت منتقل میکند و در نهایت از دودکش خارج می شود.
از سوی دیگر هوای تازه از خروجی تونل وارد می‌شود و در مواجهه با واگن‌هایی که مرحلهٔ پخت را پشت سر گذاشته‌اند، آنها را آرام‌آرام خنک میکند و دمایش به تدریج افزایش می‌یابد تا به منطقهٔ پخت برسد و اکسیژن لازم برای احتراق مشعل‌های این منطقه را فراهم نماید.
البته قسمتی از هوای گرم شده به بیرون از کوره هدایت می‌شود تا در خشک‌کن و بعضاً برای تنظیم دمای هوای سالن تولید مورد استفاده قرار بگیرد. معمولاً ۶۰درصد از طول کوره به منطقهٔ پخت، ۲۰درصد به منطقهٔ پیش‌گرمایش و ۲۰درصد به منطقهٔ خنک‌کن اختصاص دارد.
دمای مناطق مختلف کوره تونلی از طریق ترموکوبل و سیستم‌های کنترل اندازه‌گیری و تنظیم می‌شود. همچنین هوای داخل کوره نیز از نظر اکسیدی، احیایی یا خنثی بودن قابل کنترل است.
ساختار ایزولاسیون در کورههای تونلی
به منظور انجام یک کنترل دقیق بر روی دمای محفظه داخلی، ( بسته به ابعاد کوره ) از 2 تا چند عدد ترموکوپل با مغزی S Type و یا K Type در قسمت های جهنم ، پیشگرم و پس گرم کوره استفاده شده است که به عنوان سنسور های اصلی به سیستم کنترل متصل خواهد گردید. همچنین این کوره می تواند دارای سیستم PLC و HMI و می باشد.
جهت ایجاد مقاومت مکانیکی بالاتر و عدم ریزش عایق نسوز کوره، کلیه قسمتهای نسوز داخل کوره با استفاده از آجر های عایق نسوز با مقاومت حرارتی از 1260 تا 1650 درجه سانتیگراد، طراحی می گردد.
ایزولاسیون کوره نیز شامل دیواره عایق از جنس آجر های عایق نسوز با مقاومت حرارتی از 1260 تا 1650 درجه سانتیگراد با ضریب انتقال حرارت بسیار پایین می باشد که با در نظر گرفتن فاصله هوایی بین دو جداره کوره، علاوه بر عملکرد مطلوب به عنوان عایق و عدم اتلاف حرارتی ، دمای دیواره خارجی کوره نیز داغ نخواهد شد.
مشعلها در کوره تونلی
گرمایش این کوره ها معمولاً توسط مشعل های تعبیه شده از جناحین انجام میگیرد. در نوع خاصی از کوره های تونلی که گرمایش آن به روش همرفت (Convection) طراحی شده، سیستم حرارتی در یک سمت کوره تعبیه شده و همدمایی به کمک سیرکولاسیون هوشمند انجام می گیرد. با توجه به کیفیت احتراق، مصرف سوخت این کوره بهینه شده و راندمان آنها بسیار بالا است.
با کمک محاسبات انجام شده و مدل سازی کوره در فضای نرم افزار Ansys ، بدنه این کوره کمترین مقدار انتقال انرژی به بیرون را داشته و با بیشترین راندمان طراحی شده است. دمای کار این کوره ها از 600 تا 1200 درجه سلسیوس قابل تنظیم می باشد.
مزایای کوره تونلی
استفاده از کوره تونلی در مقایسه با سایر انواع کوره‌ها (کورههای سنتی، هوفمن و متناوب) دارای مزایایی است که برخی از آنها را می‌توان بدین شرح برشمرد:
- کنترل مناسب‌تر دمای کوره و یکنواختی حرارت
- افزایش کیفیت تولید
- تشابه کیفی محصولات
- افزایش سرعت تولید
- کاهش نیروی انسانی
- کاهش مصرف انرژی
- کاهش آثار زیان‌بار زیست‌محیطی
کوره تونلی به دلیل ساختار خاص خود و مشعل‌های پیشرفته، دارای قابلیت کنترل دقیق دما در طول فرآیند است. این ویژگی باعث ایجاد یکنواختی حرارت در سراسر محصولات می‌شود. به دلیل کنترل بهینه دما و زمان پخت، کیفیت محصولات تولیدی در کوره تونلی به طرز چشمگیری ارتقاء می‌یابد. این امر از اهمیت ویژه‌ای در صنایع سرامیک، آجر ساختمانی، و صنایع دیگر است. کوره تونلی توانمندی تولید محصولات با تشابه کیفی بسیار بالا را داراست. این امکان باعث استانداردسازی و یکپارچگی در محصولات می‌شود. با بهره‌گیری از فرآیند پیشرفته کوره تونلی، سرعت تولید به شدت افزایش می‌یابد که این امر بازدهی و سودآوری را افزایش می‌دهد.
به دلیل خودکاری کوره تونلی، نیاز به نیروی انسانی کاهش می‌یابد که این امر از نظر بهره‌وری و ایمنی بسیار مهم است. استفاده هوشمندانه از انرژی در کوره تونلی، منجر به کاهش مصرف انرژی و در نتیجه حداقل آسیب به محیط زیست می‌شود. با بهره‌گیری از فناوری‌های پاک، کاهش گازهای گلخانه‌ای و آلاینده‌ها، کوره تونلی به حفظ محیط زیست کمک میکند.
انواع نسوز
مواد نسوز یا دیرگداز به موادی گفته میشوند که در دما های بسیار بالا دچار تغییرات فیزیکی و شیمیایی نمی‌شوند و به اصطلاح نقطه ی ذوب مشخصی ندارند.
مواد نسوز موادی هستند که در برابر حرارت مقاوم هستند و این مواد میتوانند از جنس غیرفلز و سرامیکی باشند. اجرسیلیس و خاک نسوز و نسوزهای منزیت و نسوززیرکونیا و نسوزکرومیت از موادهای نسوز معمولی میباشند. مواد نسوز به قلیایی و ویژه و اسیدی تقسیم می شوند اما از نظر شکل ظاهری به شکلدار و بی شکل و عایق و الیافی تقسیم میشوند .
- آجر منیزیتی
- آجر نسوز شاموتی
- آجر سمیرم
- آجر آلومینی
- آجر عایق سبک
- سیمان نسوز
- جرم نسوز
- خاک نسوز
- پتو نسوز سرامیکی
- انواع برد سرامیکی
کاربرد کورتونلی
کورهٔ تونلی یکی از پیشرفته‌ترین انواع کوره‌است که در صنایع آجر و سفال مورد استفاده قرار میگیرد. خشت‌های خام که قبلاً از خشک‌کن تونلی عبور کرده و بیشتر آب خود را از دست داده‌اند، وارد منطقهٔ پیش‌گرمایش میشوند و تا ۳۵۰ درجهٔ سانتیگراد گرم میشوند. خشت‌ها سپس وارد منطقهٔ پخت میشوند و با توجه به نوع مواد اولیه، در دمایی بین ۸۰۰ تا ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد پخته میشوند.
در خصوص کسب اطلاعات تکمیلی در خصوص نسوزها میتوانید با کارشناسان فنی فراورده های نسوز کاف در ارتباط باشید.
منبع : آریا
بدون دیدگاه