Обработка материалов Керамическая пром.

Оптимизация технологического цикла обжига керамических изделий с применением рекуперативных систем и цифрового управления

Обновлено: 2026-01-12

Определение Проблемы

Проблемы Отрасли

  • 01 Высокое энергопотребление печей обжига
  • 02 Нестабильность температурного профиля в зоне обжига
  • 03 Значительные тепловые потери через дымовые газы
  • 04 Ограниченная автоматизация процессов термообработки

Конкретные Болевые Точки

  • Низкая энергоэффективность туннельных и камерных печей
  • Дефекты продукции из-за неравномерного нагрева
  • Отсутствие интеграции данных о режимах обжига в единую систему мониторинга
  • Износ огнеупорной футеровки из-за термических циклов

Анализ Текущего Состояния

"Большинство предприятий керамической промышленности эксплуатируют устаревшие печные агрегаты без систем рекуперации тепла и с ручным или частично автоматизированным управлением. Это приводит к избыточному расходу природного газа (на 20–30% выше современных аналогов), увеличению удельного выброса CO₂ и снижению стабильности качества продукции. Отсутствие обратной связи по температурным профилям затрудняет корректировку режимов в реальном времени."

Влияние на производительность

Кпд Рекуператора
≥60%
Стабильность Температуры В Зоне Обжига
±5 °C
Сокращение Брака По Термическим Дефектам
≥25%
Снижение Удельного Расхода Природного Газа
≥18%
Материал Футеровки Рекуператора Корунд-муллитовая керамика (Al₂O₃ ≥70%)
Диапазон Регулирования Подачи Воздуха 30–100% от номинала
Частота Опроса Температурных Датчиков 1 Гц
Максимальная Рабочая Температура Рекуператора 1100 °C
Инженерная Проверка

Это решение было проверено Техническая команда Atlamech на соответствие следующим стандартам:

Подробнее

Технический Объем

  • Модернизация системы подачи топлива и воздуха в печь
  • Установка рекуператора для утилизации тепла дымовых газов
  • Внедрение распределённой системы контроля температуры (DTC) на базе ПЛК
  • Интеграция данных в SCADA-систему для мониторинга и анализа

Стандарты Соответствия

ГОСТ 32626-2014 (Керамика строительная)
EN 12878:2015 (Цветные глазури и ангобы)
ISO 50001:2018 (Системы энергетического менеджмента)
ТР ТС 010/2011 (Безопасность оборудования)

Стратегия реализации

Неделя 1–2: Обследование печи, замер текущих параметров (температура, расход газа, состав дымовых газов), анализ дефектов продукции. Неделя 3–4: Разработка технического решения, включая выбор типа рекуператора (керамический или металлический), расчёт КПД, проектирование трубопроводов подогретого воздуха. Неделя 5–8: Монтаж рекуператора, установка термопар по зонам обжига, интеграция с ПЛК (например, Siemens S7-1200). Неделя 9–10: Настройка PID-регуляторов, калибровка датчиков, пусконаладочные работы. Неделя 11–12: Сбор данных, верификация энергосбережения, обучение персонала.
Ключевые Результаты
Технический проект модернизации печи с расчётами теплового баланса
Смонтированная и протестированная система рекуперации
Настроенная система автоматического регулирования температурного профиля
Отчёт по энергосбережению и стабильности качества продукции после внедрения

Заметки Консультации

При проектировании трубопроводов подогретого воздуха рекомендуется использовать минимальный уклон 3° для дренажа конденсата и компенсаторы температурного расширения каждые 6 м. Расчёт теплового баланса выполняется по методике DIN 18867-5. Интервал калибровки термопар — не реже одного раза в 6 месяцев при непрерывной эксплуатации. Для обеспечения равномерности температурного поля в зоне обжига необходимо минимум 3 точки измерения на поперечное сечение печи. Рекомендуется использовать алгоритм адаптивного PID-регулирования с учётом инерционности печи.

Инфраструктурная Таксономия

Керамический рекуператор с ячеистой структурой (размер блока 300×300×600 мм)
ПЛК Siemens S7-1200 с модулем аналогового ввода SM1231
Термопары типа К (NiCr-Ni) с защитной арматурой Inconel 600
Частотно-регулируемый привод для дымососа (7,5 кВт, IP55)
SCADA-система WinCC Advanced для визуализации
Типовые шаблоны применения: Модернизация туннельной печи на заводе керамогранита в Италии (снижение газа на 21%) Внедрение DTC в камерную печь для фарфора в Германии (стабильность ±3 °C) Проект рекуперации тепла на кирпичном заводе в Польше (КПД 63%, ROI <14 мес.)

Сводка инженерных связей

Используемые технические компоненты

ПЛК, SCADA-система

Инженерные ограничения

Максимальная рабочая температура 1100 °C, КПД ≥60%

Основная логика оптимизации

PID-регуляторы

Сводка реализованных кейсов

Краткое описание проекта

Оптимизация процесса сушки и обжига керамических изделий с внедрением рекуперации тепла и автоматизации

Масштаб системы
Производственная линия с сушильной камерой объемом 50-100 м³ и печью обжига мощностью 200-300 кВт.
Условия эксплуатации
Температура сушки 80-120°C, температура обжига до 1200°C, использование природного газа в качестве топлива.
Инженерные ограничения
Требования к соблюдению ГОСТ Р 56938-2016, EN 1539:2015, ISO 50001:2018, ПБ 03-576-03, ограничения по модернизации без остановки производства.

Кластер технических знаний

Технологии керамической промышленности для обработки материалов

Кластер охватывает ключевые технологические этапы керамической промышленности с акцентом на стандартизированные методы синтеза, формования и контроля качества, обеспечивая структурную логику для инженерных решений в обработке материалов.

Синтез и подготовка керамических порошков
Методы получения и диспергирования порошков с контролем размера частиц (D50 < 1 мкм) и распределения по фракциям согласно ISO 13320.
Формование и спекание керамических изделий
Процессы прессования и спекания с контролем плотности (>95% теоретической) и микроструктуры по стандартам ISO 18754 и ISO 14703.
Связаться с нами

Технический Помощник

ФОКУС НА VFD / МОТОР / НАСОС

Инженерная Помощь

Нужна помощь в выборе правильного оборудования? Наш ИИ-помощник поможет вам с техническими спецификациями для ЧРП, двигателей и насосов.

Global Connect

AI Translation (ru ↔ zh)

Guest Mode: History not saved. Messages limited.

Type in your language.
We translate instantly.