تقنية الطوب

المعايير الفنية لبناء عربات أفران الطوب المحروق  بالكامل

1. القواعد العامة 

1.1 نطاق التطبيق 

تنطبق هذه المعايير على جميع مراحل تصنيع وتجديد عربات الأفران المخصصة لخط إنتاج الطوب المشوي الذي يعمل بالفرن النفق، وتشمل تصميم هيكل العربة، اللحام الهيكلي الفولاذي، تسوية الأساسات، بناء طبقة العزل المقاومة للحرارة تركيب نظام السير، تركيب الهيكل العازل، اختبار العربة الكامل والقبول قبل التسليم. تعمل العربة لفترة طويلة في درجات حرارة عالية داخل الفرن (أقصى درجة حرارة للفرن 1050 درجة مئوية)، وتتعرض لدورات الحرارة والبرودة والتحميل الثقيل، والحركة ذهاباً وإياباً على السكة؛ تهدف هذه المعايير إلى حل مشاكل شائعة في الصناعة مثل تشوه الإطار، تشقق وسيلان العزل المقاوم للحرارة، تعطل العجلات، تسرب الهواء من السد الرملي، انحراف العربة، وتأثير تدفق الهواء على حرق الطوب الخام 

 1.2 المتطلبات الفنية الأساسية 

حمولة العربة المقدرة: يجب أن تتحمل الحمولة الكاملة للطوب الخام، ويجب أن يكون الحد الأدنى لتحمل كل عربة ≥35 طن؛ 

ظروف التشغيل: ملائمة لدورات الحرارة والبرودة من درجة حرارة الغرفة حتى 1050 مئوية، مقاومة للصدمات الحرارية، والضغط، والتشوه؛ 

تحمل الأبعاد: يتم توحيد جميع أبعاد العربة الخارجية، محاذاة العجلات الأربع، وفجوات التوصيل، لضمان تبادل عربات الفرن عبر الخط بأكمله؛ 

مدة الاستخدام: عمر الهيكل الفولاذي تحت الظروف الطبيعية ≥8 سنوات، والفترة بين الصيانة الكبرى لبطانة المقاومة للحرارة ≥2 سنة

 2 معايير التصميم الفني لبنية عربة الفرن

2.1 التصميم الهيكلي العام

تستخدم عربة الفرن هيكل فولاذي بإطار من العوارض الرئيسية + العوارض الثانوية + اللوحات، وتنقسم إلى ست وحدات رئيسية: آلية الحركة، هيكل العربة الفولاذي، الطبقة العازلة للحرارة، الطبقة الحاملة المقاومة للنار، نظام الختم الرملي الجانبي، والختم بين الواجهات الأمامية والخلفية. يُمنع بشدة تبسيط الهيكل أو تقليص سمك الملفات

2.2 معايير اختيار مقاطع الفولاذ

العوارض الحاملة الرئيسية: تستخدم عارضة I مزدوجة بسماكة زائدة قياسية من النوع 30#، السماكة ≥ 14 مم لتحمل القوة الطولية والتحميل العمودي، منع الانحناء الناتج عن الأحمال الثقيلة طويلة الأمد؛

العوارض الثانوية العرضية: تستخدم قناة فولاذية 20#، مع تباعد 400 مم ± 20 مم، لتوزيع الأحمال بشكل متساوٍ على السطح؛

لوحة قاعدة العربة: صفيحة فولاذية منقوشة بسماكة 6 مم، ملحومة بالكامل، لمنع تساقط طبقة العزل؛

لوحة رأس السحب: صفيحة فولاذية سميكة بسماكة 20 مم، في موقع الدفع المستمر لعربة الفرن، لمنع تشوه الرأس تحت الضغط؛

الألواح الجانبية للختم الرملي: صفيحة فولاذية مقاومة للحرارة بسماكة 8 مم، مع ترك فجوة للتوسع الحراري، لمنع الالتواء تحت درجات الحرارة العالية

2.3 تصميم مقاوم للتمدد الحراري والانحراف

البطانة المقاومة للنار والهيكل الفولاذي يتركان فجوات تمدد حراري ثنائية الاتجاه، للتخلص من إجهاد الضغط الناتج عن التمدد الحراري؛

العجلات مصممة على معيار المسار القياسي، مع ترتيب محاور رباعية، لتجنب انحراف التشغيل وأكل القطار من المصدر؛

أسفل هيكل العربة مجهز بألواح حماية حرارية لعزل إشعاع الفرن وحماية أجزاء الحركة مثل المحاور والمحامل

 3 معايير تنفيذ اللحام لهياكل شاسية السيارات 

3.1 التحضير قبل اللحام 

يجب إزالة الزوائد الجلدية وأكاسيد الحديد والصدأ والزيوت بعد قطع جميع المقاطع، يتم تركيب الشاسية على منصة تجميع لضبط الموضع بالكامل لضمان أن يكون خطأ الطول والعرض للسيارة بالكامل ≤±3 مم، ويُمنع التجميع الحر بدون منصة لتجنب التشوهات المسبقة في الشاسية 

 3.2متطلبات عملية اللحام 

طريقة اللحام: استخدام لحام الحماية بالغاز ثنائي أكسيد الكربون، اللحام يجب أن يكون كاملًا ومتينًا، مواضع ربط العارضة الرئيسية بالعارضة الثانوية يتم لحامها مزدوجة وكاملة، يمنع تمامًا اللحام النقطي أو اللحام المتقطع؛ 

معايير اللحام: ارتفاع اللحام ≥6 مم، بدون شقوق، فقاعات هواء، تشققات، أو تنزيل للحواف، اللحامات الحرجة التي تتحمل القوة يجب فحص المظهر بنسبة 100٪؛ 

إزالة الإجهاد: بعد الانتهاء من لحام السيارة بالكامل، تُترك طبيعية لمدة 24 ساعة لإزالة الإجهاد الداخلي للحام ويُمنع الانتقال مباشرة للخطوة التالية بعد اللحام؛ 

المعايرة الكاملة: بعد التثبيت، يتم معايرة مستوى الشاسية بالكامل، يجب أن يكون خطأ مستوى الشاسية ≤2 مم/م والفارق بين الزوايا ≤3 مم 

 3.3 الأمور الممنوعة أثناء اللحام 

يُمنع توصيل قطع قصيرة للعارضة الرئيسية، يُمنع اللحام المركزي من جانب واحد، ويُمنع تخطي خطوة إزالة الإجهاد؛ هذه المشاكل ستؤدي مباشرة إلى انحناء العارضة الرئيسية أو تشقق اللحام بعد 1-3 أشهر من استخدام عربة الفرن، مما يؤدي إلى إتلاف السيارة بالكامل

 4. معايير معالجة قاعدة عربة الفرن سطح الهيكل الفولاذي

4.1 الطحن والتنظيف بعد اللحام

يجب تسوية جميع اللحامات بالطحن وإزالة العقدة اللحامية والزوايا الحادة؛ وتنظيف الغبار ومخلفات اللحام والشوائب داخل الإطار تمامًا لتجنب تأثير الشوائب على التصاق طبقة العزل ومنع تكون فقاعات بسبب احتراق الشوائب عند درجات الحرارة العالية

4.2 معالجة الحماية من التآكل والعزل الحراري للهيكل الفولاذي

يجب طلاء المناطق غير الساخنة من إطار السيارة بمادة أولية مضادة للصدأ مقاومة للحرارة لمنع الصدأ عند التخزين في الخارج؛

وضع طبقة من بطانة الألياف المقاومة للحرارة بسماكة 5 مم على سطح الإطار العلوي (طبقة البناء الأساسية) لقطع انتقال الحرارة من الهيكل الفولاذي إلى الطوب المقاوم للحرارة، وتقليل درجة حرارة الإطار، وتجنب تليين وتشوه الهيكل الفولاذي عند الحرارة العالية؛

تسوية القاعدة: يجب فرد بطانية الألياف بشكل مستوٍ بدون تجاعيد لضمان سطح قاعدة مستوٍ لبناء طبقات العزل والطوب المقاوم للحرارة لاحقًا، ومنع تشقق الهيكل بسبب توزيع القوة غير المتساوي

 5. معايير البناء للطبقة العازلة + بطانة الطوب المقاوم للحريق العملية الأساسية

سطح عربة الفرن يعتمد على هيكل مركب من ثلاث طبقات: الطبقة السفلية العازلة + الطبقة الوسطى العازلة الانتقالية + الطبقة العليا من الطوب المقاوم للحريق الحامل، والسمك الكلي ≥ 180 مم، بنظام ترتيب طبقي متداخل، ويُمنع وجود فواصل مستمرة.

 5.1  الطبقة الأولى: الطبقة العازلة خفيفة الوزن

المواد: طوب عازل من الطين خفيف الوزن، سمك 80 مم؛

متطلبات البناء: يُستخدم الملاط المقاوم للحريق للرصف الرطب، سمك الفجوة بين الطوب 2-3 مم، ووظيفتها الرئيسية عزل الحرارة العالية داخل الفرن وحماية هيكل العربة الفولاذي والعجلات السفلية؛

المحظورات: ممنوع تمامًا استخدام الطوب الأحمر العادي بدلًا من الطوب العازل، لأنه سيؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة أسفل العربة وحرق المحامل والمحور مباشرة

 5.2  الطبقة الثانية: الطبقة الانتقالية العازلة من الألياف المقاومة للحريق

المواد: بطانية من ألياف السيراميك المقاومة للحرارة بسماكة 10 مم، تُغطى بها السطح بالكامل؛

الوظيفة: منع انتقال الحرارة بشكل أكبر، وتخفيف التمدد الحراري للطوب المقاوم للحريق، وتقليل احتمالية تشقق الطوب

 5.3  الطبقة الثالثة: الطبقة العليا من الطوب المقاوم للحريق العالي الألومينا

المواد: طوب مقاوم للحريق عالي الألومينا من الدرجة الثانية، سمك 90 مم، مقاوم للضغط، يمكنه تحمل وزن ترتيب الطوب فوقه مباشرة؛

متطلبات البناء: ترتيب الطوب بطبقات متداخلة، يمنع تمامًا وجود فواصل رأسية؛ يتحكم في فجوة الملاط ≤ 2 مم والملاط ممتلئ بدون فراغات؛

إعداد الفواصل التمددية: يُترك على السطح أفقيًا وعموديًا فواصل تمدد حرارية 15-20 مم، ويتم ملؤها بقطن ألياف مقاوم للحريق لتجنب انحناء أو كسر الطوب تحت الحرارة

 5.4 متطلبات حشو الفواصل على الأطراف

يتم تصنيع الطوب المقاوم للحريق في نهايتي عربة الفرن بطريقة لوصل الفلقات ــ بدلاً من الوصل المباشر ــ لتقليل الفجوات التي تسمح بمرور الهواء بين العربات، وتثبيت درجة حرارة الفرن، وضمان جودة طوب الخزف أثناء الحرق

 6. معايير تركيب نظام السير العجلات + المحور + المحامل

6.1  المعايير الفنية للعجلات

المواد: فولاذ ZG340-640 المقاوم للحرارة، يُمنع استخدام الحديد الزهر العادي؛ سطح الدواسة مقسى بالكامل سمك الطبقة المقواة 3-5 مم، لزيادة مقاومة التآكل؛

دقة التصنيع: خطأ محاذاة الثقوب الداخلية للعجلة ≤0.2 مم، سطح الدواسة بدون مخروطية أو فقدان للتمركز؛

متطلبات التركيب: بعد تركيب الأربع عجلات يجب أن يكون اختلاف ارتفاع الزاويتين المتقابلتين ≤2 مم، لضمان تحميل الأربع عجلات في نفس الوقت وتجنب التآكل الزائد لعجلة واحدة

6.2  معايير تركيب المحور والمحامل

المحور: استخدام فولاذ كربوني 45# مع معالجة حرارية، قوة انحناء عالية، لمنع انحناء المحور بسبب الحرارة عند استخدام فولاذ كربوني عادي؛

المحامل: اختيار محامل مقاومة للحرارة مع شحم تشحيم مقاوم للحرارة، وترك فتحة مستقلة لتزييت محامل الحامل؛

مسافة التوسع الحراري: ترك مسافة توسع 1.5 مم بين الجنط وكتف المحور، لمنع انغلاق العجلة بسبب تمدد المعادن بالحرارة، مما قد يؤدي إلى تعثر حركة عربة الفرن

7. معايير تركيب نظام الختم بالرمل على الجانبين

هيكل الختم بالرمل هو الهيكل الرئيسي لمنع تدفق الهواء الساخن والبارد داخل الفرن، ويؤثر مباشرة على استقرار درجة حرارة الفرن واستهلاك الطاقة

تركيب لوحة الختم بالرمل: يمنع التثبيت اللحامي الكامل، ويستخدم توصيلات براغي مع فتحات بيضاوية طويلة، مع ترك فراغ للتمدد الحراري لتجنب التشوه أو خدش أخدود الختم بالرمل بدرجة حرارة عالية

ضبط الفجوات: يتم التحكم في الفجوة على جانب واحد بين لوحة الختم وأخدود الختم بالرمل بين 3-5 مم، الفجوة الكبيرة تسبب تسرب الهواء، والفجوة الصغيرة تسبب احتكاك وتعلق

ختم الفواصل بين اللوحات: تُملأ فجوات التوصيل بين لوحات الختم بالرمل بقطن مقاوم للحرارة لمنع تسرب الهواء من الجوانب

8.  معايير الاختبار الشامل للمركبة قبل التسليم

8.1 اختبار التشغيل بدون حمل

تجري السيارة الفرنية حركة ذهاب وعودة على المسار القياسي ثلاث مرات، بسلاسة طوال الطريق، بدون توقف مفاجئ، أو أصوات غريبة، أو انحراف، أو تآكل سكة

فحص ضغط العجلات الأربع، التأكد من عدم وجود عجلات معلقة، والسير بسلاسة بدون اهتزاز

8.2  اختبار أداء الختم

تتواصل سيارتان فرنيتان متجاورتان، الفجوة بين الواجهتين ≤ 2 مم، بدون فتحات تسرب واضحة للهواءاللوحات الرملية عمودية بشكل مطابق للمواصفات، بدون ميل أو تشوه

8.3  الفحص الخارجي والأبعاد

الأبعاد الخارجية للسيارة الكاملة موحدة، وتتيح التبادل بين سيارات الفرن على الخط بأكمله

لا توجد طوب مقاوم للحرارة مفكوك أو متصدع، والفواصل الممتدة معبأة بشكل جيد

الهيكل الفولاذي غير مشوه، ولا توجد شقوق في اللحام، وألواح الحماية مُركبة بالكامل

8.4 مستندات التسليم

تجري مع كل سيارة فرن تقرير اختبار عند التسليم، يشمل تقرير مادة البروفايل، سجلات فحص اللحام، بيانات فحص تعامد العجلات الأربع، وسجلات أبعاد البناء

9 العيوب الشائعة في البناء وخطط التصحيح 

 10.  ختام Brictec

يُعد عربة الأفران المعدات الأساسية لنقل الإنتاج في خط إنتاج الطوب بالفرن النفق، وجودتها في التصنيع تحدد مباشرة استهلاك الطاقة للفرن، ومعدل نجاح الطوب الخام، وتكاليف صيانة وتشغيل خط الإنتاج. بالالتزام الصارم بالمعايير الفنية الكاملة من تصميم الهيكل، ولحام الهياكل الفولاذية، ومعالجة الطبقة الأساسية، وبناء اللب الغير قابل للاحتراق، وتجميع جهاز الحركة، إلى ضبط العربة بالكامل، يمكن حل مشاكل العربة مثل التشوه، وتسرب الحرارة والانحراف، وتدفق الهواء غير الطبيعي بشكل كامل، مما يطيل عمر العربة بفعالية ويضمن تشغيل خط إنتاج الطوب بالكامل بشكل مستمر ومستقر وبتكاليف منخفضة