88889.ru

Отделка плиткой и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Производство керамического кирпича – технология, оборудование, стоимость

Производство керамического кирпича – технология, оборудование, стоимость

Общие требования к технологии производства керамического кирпича, в том числе и его окончательного товарного вида, определяются нормативным стандартом качества — ГОСТ 530-80 "Кирпич и камни керамические".

Согласно этим требованиям стандарта, кирпич керамический должен иметь следующие характеристики:

  1. Длина — 250 мм
  2. Ширина – 120 мм
  3. Высота – 65 мм
  4. Марка кирпича по его физической (кинетической) прочности – 100 -75
  5. Плотность кирпича (минимальная) – 1350 кг на м. куб.
  6. Коэффициент морозостойкости — не менее 25

По теплотехническим свойствам и плотности (объемной массе) кирпич керамический относится к группе эффективных, улучшающих теплотехнические свойства стен. Он может применяться для облицовочных работ и для рядовой кладки стен жилых и общественных зданий. К основным техническим требованиям, относящимся к производству кирпича, относятся следующие:

  • Кирпич должен иметь форму прямоугольного параллелепипеда с ровными гранями на лицевых поверхностях.
  • Поверхность кирпичей может быть рифленой.
  • Допускается изготовление кирпича с закругленными углами радиусом закругления до 15 мм.

Кроме этого имеются стандарты, определяющие допустимые размеры для производства керамического кирпича особой формы.

Необходимое сырье и рецептуры

Для производства обычного керамического кирпича используется природная глина (глинозем), которая есть практически в каждом регионе России. Кроме этого, используется более распространенное техническое название сырья — «суглинок средний, пылевой, коричневого цвета». Добыча такого сырья производится открытым способом в специальных карьерах. Основное требование к этому сырью — мельчайшие частицы глины (размер фракции) должен быть не более 0.5 мм.

Средняя плотность большинства используемых глин в РФ позволяют получать качественный керамический кирпич плотностью 1.8 кг м куб, что достаточно для производства из 1 куб. раствора глины порядка 1000 штук готовых кирпичей.

Оборудование

Для соблюдения всей технологии по пластическому формированию кирпичной массы, требуется следующий примерный состав оборудования:

  1. автомобиль — самосвал, экскаватор (с объемом ковша до 1куб м), бульдозер (для добычи глины);
  2. приемный бункер;
  3. транспортер;
  4. вальцы (грубого и тонкого помола);
  5. прессовальная или формовочная машина
  1. сушильная камера или печь для обжига.

В настоящее время существуют небольшие технологические линии полного цикла изготовления керамического кирпича. Так, например, линия китайского производств мощностью до 7 млн. шт. в год будет стоить порядка 22 млн. руб. (включая доставку, таможенные сборы, установку и наладку).

Можно использовать и различное российское оборудование, в том числе и применять такой вариант, как покупка на аукционах или торгах имуществом компаний – банкротов, где можно приобрести оборудование какого — нибудь обанкротившегося кирпичного завода по ценам в десятки раз ниже рыночных.

Технология производства

Большинство производственных линий по массовому изготовлению кирпича (на кирпичных заводах) использует довольно сложную и затратную технологию полусухого прессования сырья для получения исходной товарной массы.

Более простой и доступной для малого бизнеса технологией является метод пластического формирования полуфабриката для производства кирпича заданных параметров. Технология содержит ряд последовательных этапов или алгоритм.

  1. Подготовка сырьевой массы глины, добытой из карьера. Для этого ее помещают, либо в емкость (чаны), либо в специальные ямы, где доводят ее консистенцию до однородного полужидкого состояния.
  2. После того, как масса приобрела однородный состав, ее пропускают через специальное вальцовочное устройство (бункер), где производится измельчение крупных фракций глины до минимально необходимого параметра. Также на этой стадии производится доведение степени влажности глины до уровня не более 20%.

  1. Затем предварительно подготовленная масса подается в специальный бункер, где производится ее смешивание со специальными пластификаторами – добавками, а также производится доведение уровня влажности максимум до 8 – 12%.

  1. После того, как глиняная масса окончательно готова, она подается на специальное формовочное устройство, которое формирует, так называемый, кирпичный глиняный брус, из которого потом специальной машиной нарезаются стандартного размера заготовки кирпича.
  1. После того, как заготовки кирпича нарезаны, они подаются лентой транспортера в специальную печь обжига, где постепенно температура доводится до 800 градусов. Через 1- 2 часа, после доведения температуры печи до уровня требуемой, начинается процесс ее постепенного снижения до 150 градусов. Затем готовый кирпич вынимается и транспортируется на площадку хранения.

Изготовленный по такой технологи керамический кирпич не боится, ни сырости, ни влаги и он стоек к механическим ударам.Несколько слов о том, насколько выгодно работать на рынке производства кирпича. Средняя цена керамического кирпича составляет порядка 20 руб. за 1 шт.

Стоимость открытия производства

Если брать в расчет объем работы китайской линии по производству 7 млн. шт. в год, то валовый доход составит в год 140 млн. руб.

Также необходимо учесть статистику, что расходы на производство кирпича составляют порядка 70% от его рыночной цены. Тогда итоговая прибыль такого завода составит не менее 42 млн. руб. в год. Это фактически окупит все затраты по созданию подобного бизнеса менее, чем за один год. Правда, это возможно при одном условии — что проведена соответствующая работа по налаживанию связей с потребителями и эффективно работает маркетинговая стратегия.

Принцип работы кольцевых печей для обжига кирпича

Кольцевая печь была сконструирована Гофманом в 1857 г. в Германии. Эти установки до изобретения туннельных печей довольно широко использовались для обжига глиняного и шамотного кирпича, керамических камней и дренажных труб. Распространённость этих печей связана с их высокой тепловой экономичностью, возможностью сжигания любых видов топлива, включая самые низкосортные разновидности, а также возможностью на ходу переключаться с одного вида твёрдого топлива на другой без каких-либо конструктивных изменений в печи.

Рис.1. Схема кольцевой печи

Основным элементом такой печи является замкнутый сквозной обжигательный канал 1, который не имеет внутри постоянных перегородок. В наружных стенах обжигательного канала имеются отверстия 2, называемые ходками. Через них производится загрузка сырца в печь и разгрузка обожженного кирпича. Часть пространства обжигательного канала между ходками называют камерой. Во внутренней стене печи расположен дымовой канал 3, который соединяется отверстием 4 с дымовой трубой или дымососом 10. Обжигательный и дымовой каналы связаны между собой при помощи отверстий 5, называемых дымовыми очелками. Очелки оборудованы дымовыми конусами 9 (клапанами) при помощи которых этот канал может подключаться к обжигательному или отключаться от него. Над дымовым каналом находится жаровой канал 6. Он предназначен для перемещения горячего воздуха, образующего при охлаждении обожжённого кирпича. Жаровой канал также соединён с обжигательным каналом при помощи жаровых очелков 7, снабжённых жаровыми конусами 8.

Читайте так же:
Какова размеры шлакоблочные кирпичи

Работа печи

При работе печи канал почти всегда заполнен обжигаемым материалом. Свободными остаются лишь две – три камеры, через которые загружают сырец и выгружают готовый кирпич. В этих камерах ходки открыты. В остальных – закрыты. Топливо подают в печь сверху через топливные трубки (люфты) диаметром 150…200мм. Если печь работает на газообразном топливе, то его подача также осуществляется через свод при помощи газопровода, соединённого с топливосжигающими устройствами. Твёрдое топливо, попадая на предварительно раскалённую садку и получив от неё начальный импульс подогрева (энергию активации) быстро загорается и, сгорая, нагревает садку. Ту часть обжигательного канала, в которую загружают топливо, называют зоной взвара (обжига). В этой зоне при работе печи закрыты жаровые и дымовые конусы. Образующиеся в этой зоне газы движутся вперёд (стрелка дымовые газы) и подогревают сырец до температуры, превышающую температуру воспламенения топлива. Зона, в которой сырец подогревается дымовыми газами, называется зоной подогрева или зоной дыма. Остывшие дымовые газы при температуре 150 – 200 о С удаляются из обжигательного канала 1 через дымовые очелки 5 при открытых дымовых конусах 9в дымовой канал 3. Однако те дымовые конусы, которые расположены ближе к зоне обжига, остаются закрытыми, чтобы горячие газы не удалялись из печи, не отдав тепло. В зону охлаждения холодный воздух засасывается через открытые ходки (стрелка воздух) свободных камер и, попадая в камеры с обожжённым кирпичом, охлаждает его. По прохождении нескольких камер поток воздуха разделяется (на схеме участок разделения потоков отмечен кружком). Одна часть горячего воздуха имеющего температуру 250 – 400 о С при помощи жаровых очелков 7 иоткрытых жаровых конусах 8, подаётся в жаровой канал 6и направляется в зону досушки. Другая часть нагретого воздуха поступает в зону взвара по обжигательному каналу и участвует в горении топлива. Часть зоны остывания, в которой воздух не отбирают в жаровой канал, называется зоной закала. Она примыкает к зоне обжига. Для того чтобы задать направление движения холодному воздуху, т.е. направить его в зону охлаждения на его пути в зоне подсушки устанавливают бумажные ширмы (на схеме волнистые линии). Принципиальной особенностью работы кольцевой печи является перемещение зон в процессе обжига по обжигательному каналу.

Недостатки печи –тяжёлые условия обслуживания печи, трудности в полной механизации загрузки и разгрузки. В настоящее время этот недостаток частично устранён, т.к. освоена пакетная садка кирпича, когда пакет формируется в цехе, а его подача в печь осуществляется погрузчиком. Есть печи со съёмным плоским сводом. В этом случае при садке сырца в печь снимают свод, затем при помощи подъёмного устройства загружают пакеты и устанавливают свод на место.

Кольцевым печам свойственна неравномерность обжига по высоте обжигательного канала, что связано с температурным расслоением газовых потоков при их горизонтальном направлении движения. Для обеспечения равномерного обжига по сечению печи производится запрессовка топлива в сырец, который превращается в горючий брикет и в зоне обжига горит вся садка. Рекомендуется запрессовывать в сырец до 80 % общего расхода топлива на обжиг, но не расхода глины.

Принцип работы кольцевых печей для обжига кирпича

В кольцевых печах топливо подается сразу на обжигаемый кирпич. Для отвода дыма устанавливают центральный дымовой канал, который располагают вдоль кольцевой печи между внутренними стенками канала обжига.

Дымовой канал соединяется с каналом обжига маленькими боровками – очелками. Расстояния между ними принято считать длиной камеры канала обжига. Так как канал обжига не имеет постоянных перегородок, то он делится на камеры условно.

Чтобы подключить нужную часть канала обжига к дымовому центральному каналу необходимо с отверстий в своде дымового канала снять крышки и накрыть общим перекидным металлическим коробом.

Раскаленные дымовые газы, прежде чем попасть в центральный дымосборный канал и уйти наружу, проходят через несколько камер с сырцом. Газы отдают тепло сырцу, таким образом просушивая и нагревая его. В дымовую трубу газы поступают уже охладившимися до 120-150°С. Таким образом, первые стадии обжига, то есть выпаривание влаги и подогрев сырца на дыму, происходят за счет тепла от дымовых газов.

В рассматриваемых печах, также используется тепло остывающего кирпича. Весь необходимый для горения топлива воздух поступает в зону взвара со стороны выгрузки готового кирпича и проходит через несколько камер с остывающим кирпичом. При этом воздух, охлаждая кирпич, нагревается от него и попадает в зону взвара уже с высокой температурой. Этот процесс способствует уменьшению расхода топлива на обжиг.

При постоянной эксплуатации печи канал обжига практически полностью загружен изделиями. Свободными остаются только 2-3 камеры. Через их ходы в печь загружается сырец и выгружается обожженный кирпич.

Широкая распространенность кольцевых печей для обжига кирпича, объясняется относительно высокой производительностью, существенной тепловой эффективностью, возможностью сжигать любой вид топлива (без остановки печи), простотой использования. НПП "Теплоограждение" осуществляет проектирование, изготовление, монтаж и ремонт всех типов кольцевых печей. Проектирование и разработка осуществляется непосредственно под нужды заказчика.

Садка (укладка)

Укладывать в печь можно только хорошо высушенный сырец, иначе при обжиге потребуется много топлива. Кроме того, недостаточно высохший сырец дает до 80% брака.

Главная причина брака заключается в том, что излишняя влага, превращаясь в пар, ищет выход и приводит к растрескиванию кирпича.

Укладку сырца в печь (см. рис. 7) производят так, чтобы в первых 3-4 рядах уложенного кирпича просветы между ними были (для кирпичей, расположенных непосредственно вблизи топки) 10-15 мм, а по мере удаления (от топки дальше) увеличивались до 25 мм.

Ряды можно укладывать любым способом, например, "решеткой" или "елочкой". Способы можно чередовать.

Нужно помнить главное: каждый кирпич должен быть доступен обтеканию его дымовым газам.

Расстояние между кирпичами садка и стенками печи должно быть в пределах 20-25 мм.

Обжиг

Первая стадия — сушка. Это самая ответственная стадия.Топить следует неинтенсивно, используя низкокалорийное топливо (отходы древесины), до тех пор, пока кирпич не избавится от внутренней влаги. Наличие влаги в кирпиче определяется наличием конденсата в верхних рядах. Просушку можно считать законченной, если опущенный на пару минут в печь железный штырь не будет запотевать. При определенном опыте, наличие влаги можно определить рукой, поместив ладонь над выходящими газами.

Процесс сушки обычно занимает до 12 часов.

После того как будет установлено, что остаточная влага удалена, огонь постепенно усиливают, доведя кирпич до темно-красного цвета (наблюдая по своду). Подогрев длится до 9 часов, затем переходят на большой огонь до выхода огня наружу.

Читайте так же:
Кирпич recke облицовочный старооскольский

Увеличение тепла производится только увеличением подачи топлива. Если по какой-либо причине пламя начинает выбиваться из какого-либо места, это место сразу засыпают землей.

Когда в верхней части печи появится огонь (900-950°C) — верхние ряды светло-красного цвета, а нижние — желтого, печь "ставят на остывание". Для этого топочное отверстие закладывают кирпичом и обмазывают глиной, а на верх печи насыпают сухую землю, кирпичную пыль или сухой песок слоем 10-15 см.

Температурный режим обжига характеризуется четырьмя этапами:

§ Сушка: температура 20-90°С, время 10-13 часов.

§ Подогрев: температура 90-600°С; время 8-10 часов.

§ Обжиг: температура 600-1000°С; время 10-12 часов.

§ Остывание: температура 1000-50°С; время 7-10 часов.

Контроль температуры обжига в печи производится визуально по цвету свода:

§ Темно-красный, видимый в темноте — 450-500°С.

§ Белый — 1200°С — ПЕРЕЖОГ!

Раньше для получения качественного кирпича, печь выдерживали в закрытом состоянии до недели и лишь потом приступали к охлаждению. Это давало отличные результаты, так как снятие термических напряжений происходило очень медленно.

Практически же достаточно выдержать 7-10 часов.

Охлаждение печи начинают пробивкой в топке малого отверстия — величиной с куриное яйцо, через час отверстие увеличивают вдвое, еще через час — уже вчетверо. Таким образом, через 6 часов можно открыть топочную дверку и ждать полного остуживания печи.

После остуживания разбирается передняя стенка печи и производится разделка садки, начиная с верхних рядов. После разборки, сортировки и выбраковки качественный кирпич складывают штабелем плотно друг к другу.

Недообожженный складывают отдельно и в будущем применяют в неответственных конструкциях для перегородок или в верхних рядах кладки.

Обжиг кирпича: технология производства

Обжиг кирпича

Чтобы сделать кирпич, до ХIX века использовали ручной труд. Сушили изделия только летом, а формовка происходила в печах, которые были сложены из кирпича-сырца. Лет двести назад начали использовать кольцевые обжиговые печи и ленточные прессы. Это значительно уменьшило трудоемкий процесс производства. А выпуск глинообрабатывающих машин еще больше облегчил труд людей.

В наше время производят кирпич круглый год. Для этой цели построены крупные заводы. Добыча сырья происходит открытым способом, осуществляется экскаваторами в карьерах, заводы по производству нередко строят недалеко от карьеров.

Два наиболее известных способа производства кирпича

способы производства кирпича

Способы производства кирпича фото

Наиболее известны две технологии производства кирпича:

  • Пластическое формование;
  • Полусухое прессование.

Ассортимент кирпичных изделий велик, разнообразны их формы, физико-механические свойства и виды сырья. Однако технологическая схема основных этапов производства общая и включает в себя такие этапы:

  • Добыча сырья;
  • Подготовка сырьевой массы к эксплуатации;
  • Формование заготовок (сырца);
  • Сушка;
  • Обжиг изделий;
  • Обработка их (обрезка, глазурование, если необходимо, и другие);
  • Упаковка.

Полнотелые и пустотелые строительные кирпичи производят зачастую наиболее популярным способом – пластическим формованием (экструзией). Пустотелый – «пустое тело». В таком кирпиче пустоты (отверстия) составляют 25–45 процентов от общего объема, а в полнотелом – не более 13 процентов, либо их не бывает совсем.

Технология штамповки полнотелых кирпичей и пустотелых практически одинакова. Отличие – в подготовке более качественной глины для пустотелых.

Пластическое формование

пластическое формирование кирпича

Пластическое формирование кирпича фото

Этот метод предусматривает приготовление массы, содержащей влагу примерно 20 процентов. Обычно берут глину и суглинки, в которых имеются карбиды кальция, оксиды алюминия, магния. Присоединяют к ним и добавки в виде отходов углеобогащения, угледобычи (например, золошлак).

Глину извлекают из карьера, помещают в бетонированные ямы, разравнивают и послойно увлажняют. Несколько дней глина «отлеживается» (до 4 дней). Далее ее доставляют на завод, чтобы произвести обработку, заключающуюся в удалении из смеси камушков с помощью специальных камневыделительных вальцов. Все измельчается, удаляются каменные вкрапления. В смесителе происходит увлажнение массы (от 18 до 25 процентов).

Очищенная смесь поступает в ящичный питатель. На выходе из него массу встречают подвижные грабли, разбивающие большие куски и направляющие глину на бегуны. Вот тут-то тщательно перемешивается однородная смесь, которая проходит через гибкие вальцы и попадает в ленточный пресс, связанный с аппаратом для резки. В ленточных прессах находятся вакуум-камеры, в которых удаляется воздух из глиняной массы. Это способствует ее пластичности и уменьшению формовочной влажности. Сокращается также время на сушку сырца и вместе с тем повышается его прочность.

Особенности технологического процесса влияют на прочность изделий. Возможно получение не только обычных кирпичей, но и сверхпрочных (то есть, клинкера).

Затем глиняная «колбаса» разрезается на одинаковые по размерам куски и оказывается на подкладочных деревянных рамах. Так происходит расфасовка по рамам. В кирпичах-сырцах содержится еще достаточно много влаги, поэтому необходимо дождаться, когда они подсохнут. Вода постепенно испаряется, за счет этого происходит усадка, уменьшается объем изделий.

Чтобы будущий кирпич не растрескался, следует регулировать повышение и режим возрастания температуры и сушки, и обжига.

сушка кирпичей

сушка кирпичей фото

Сушка кирпичей чаще производится искусственным способом: теплом отработанного пара. Температура постепенно поднимается, образуются в сушильной камере обездвиженные водяные испарения, что благоприятно сказывается на сушке, так как нагрев кирпичного изделия во влажном воздухе обеспечивает высыхание всей массы равномерно. И наконец, в кольцевой или туннельной печи происходит обжиг, который продолжается до начала процесса спекания (при температуре 1 000°C).

Обжиг завершает процесс изготовления кирпичной продукции способом пластического формования. При отправлении в печь сырец еще имеет около 8…12 процентов влажности. В самом начале закладки его в печь он досушивается. Когда температура поднимается до 550°C–800°C, происходит начало дегидратации глинистых материалов, при которой распадается кристаллическая решетка минералов, в результате чего теряется пластичность, и изделие подвергается очередной усадке.
Видео процесса кирпичного производства:


Что же происходит в это время с кирпичом?

— Вначале выделяются летучие органические примеси и добавки (при температуре 200°C–800°C), темп увеличения температуры обжига в час достигает в это время 300°C–350°C. Удерживается уровень температуры до выгорания углерода. Если температура поднялась выше 800°C, наступают изменения в структуре изделия.

— С этого момента для полнотелых кирпичей темп температурного роста – 100°C–150°C в час, а для пустотелых – 200°C–220°C.

— После достижения максимальной температуры обжига некоторое время нужно ее удерживать в таком состоянии, чтобы прогрелось равномерно все изделие. И пошел обратный процесс – охлаждение, начиная со 100°C–150°C и далее – по схеме. Весь процесс обжига занимает около 6–8 часов. Если в печь отправляли сырец, то после обжига получаются бруски обожженной глины, которые приобрели прочность камня; водостойкие, устойчивые к изменениям температур.

Читайте так же:
Кирпич силикатный облицовочный астана

Какой должна быть глина для кирпичного обжига?

глина для кирпича

Глина для кирпича фото

Глина представляет собой массу тугоплавких и легкоплавких минералов. Когда происходит обжиг, то легкоплавкие связываются воедино и растворяют минералы тугоплавкие. Чтобы определиться со структурой и прочностью кирпичей после обжига, обязательно требуется найти правильное процентное соотношение туго- и легкоплавких минералов, выбрать температуру и продолжительность обжига. Отрегулировав эти параметры, можно добиться нужных качественных характеристик кирпича.

При увеличении обжига строительного кирпича легкоплавкие минералы отвечают за стекловидную фазу. С ее увеличением повышается морозостойкость, а прочность изделия снижается.

Ангобированные кирпичи. Как их получают?

ангобированный кирпич

Ангобированный кирпич фото

Особенности технологии получения этого кирпича заключаются в том, что цветовая гамма наносится на высушенный сырец. Обжиг осуществляется всего один раз. Покрытие декоративное, но другое. Состав ангоба – белая либо окрашенная красителями глина, которую доводят до консистенции жидкой сметаны. При грамотно выбранной температуре обжига получается ровный слой, непрозрачный, матового цвета. Технологические характеристики офактуренного кирпича соответствуют ГОСТу 7484-78 и отражают все функции лицевого. Широкий спектр цветового выбора позволит реализовать любую идею оформления.

Глазурованные кирпичи

Чтобы получить глазурованный кирпич с блестящей поверхностью какого-либо цвета, наносят на обожженную глину глазурь (спецсостав с перемолотым в порошок стеклом) и обжигают вторично, что дает толчок к образованию стекловидного водонепроницаемого слоя.

глазурованный кирпич

Глазурованный кирпичи фото

Эта поверхность имеет хорошую сцепку с основной массой и, что очень важно в некоторых случаях: обладает повышенной морозостойкостью.
Глазурованным кирпичом выкладывают панно из мозаики не только в здании, но и со стороны улицы. Фасады царских дворцов в Вавилоне были облицованы таким кирпичом. Основные свойства глазурованного кирпича схожи с клинкерной керамикой.
Но если сравнить с другими видами облицовочных кирпичей, то этот – более хрупкий.

Полусухое прессование

Полусухой способ дает возможность производить кирпичи из малопластичных глиняных смесей. Этот способ обеспечивает двухстороннее прессование. По сравнению с первым способом имеет упрощенную схему, к примеру, он пропускает стадию сушки, или значительно сокращает это время. При изготовлении получаются более точные, прочные и четкие формы и размеры у изделий, гладкая поверхность. Однако водостойкость и прочность у него ниже.

Состав глин, степень обжига влияют на окраску изделия. Нормальный обжиг – получается красный кирпич; слабый – розовый; сильный – темно-красный. Если же были взяты глины, богатые известью, то кирпич приобретает желтый либо розово-желтый цвет.

Для правильно обожженного кирпича: матовая поверхность; не должно быть трещин на лицевых сторонах, внутренних пустот, горбиков; звук ясный и звонкий; однородный излом.
Процесс производства прессованного кирпича видео

Производство керамического кирпича. Нормативные документы. Подготовка, обработка глиняной массы и ее формование, сушка и обжиг

Производство керамического кирпича схематично представлено выше. Но, прежде чем начать производственный цикл, его надо снабдить сырьевыми компонентами.

Залежи глины, как основного сырья для выпуска данного вида продукции, находят с помощью геологической разведки. После находки глиняных пластов, определяют характер их залегания, объемы запасов сырья (мощность, толщину пласта).

Общая технологическая схема производства керамического кирпича пластическим способом: 1 - карьер глины; 2 - экскаватор; 3 – запасник глины; 4 - вагонетка; 5 - ящичный подаватель; 6 - добавки; 7 - бегуны; 8 -вальцы; 9 -ленточный пресс; 10 - резак; 11 - укладчик; 12 - тележка; 13 - сушильные камеры; 14 - туннельная печь; 15 - погрузчик; 16 - склад.

Общая технологическая схема производства керамического кирпича пластическим способом: 1 – карьер глины; 2 – экскаватор; 3 – запасник глины; 4 – вагонетка; 5 – ящичный подаватель; 6 – добавки; 7 – бегуны; 8 -вальцы; 9 -ленточный пресс; 10 – резак; 11 – укладчик; 12 – тележка; 13 – сушильные камеры; 14 – туннельная печь; 15 – погрузчик; 16 – склад.

При принятии решения по разработке найденных запасов сырья, проводят ряд подготовительных мероприятий:

  1. За 1-2 года до карьерных разработок, очищают и готовят поверхность над будущим карьером (корчуют и удаляют растения, осуществляется удаление ненужных, «мусорных» пород с поверхности, рыхлят).
  2. К карьеру строят пути для транспортной логистики (железнодорожной, автомобильной) для доставки сырья с места его добычи на производство, возводят обеспечивающие месторождение линии электроснабжения.

Валовую или селективную разработку карьеров, обычно открытым способом, могут осуществлять разными методами:

  • Добыча экскаваторами (многоковшовыми).
  • С помощью средств малой механизации (бульдозеров, струг, рыхлителей).
  • Разработка взрывными работами.
  • Гидравлическим методом (с применением гидромониторов).

Нормативные документы

Производство и технологии изготовления керамического («красного») кирпича, всей его номенклатуры, производимый из глины с применением различных добавок, осуществляется на керамических предприятиях.

Все производственные процессы на них организованы в соответствии с нормативными строительными документами:

  • ГОСТ 9169 – 75 «Сырье глинистое для керамической промышленности. Классификация».
  • ГОСТ 530 – 95 «Кирпич и камни керамические. Технические условия».
  • ГОСТ 530 – 2012 (ГОСТ 530 – 2007) «Кирпич и камень керамические. Общие технические условия».
  • ГОСТ 7484 – 78 «Кирпич и камни керамические лицевые. Технические условия».
  • ГОСТ 18343 – 80 «Поддоны для кирпича и керамических камней. Технические условия».

Производственный процесс на керамических заводах

Важно! При выборе вида строительного кирпича – силикатного («белого») или керамического кирпича («красного») важно понять, какие их свойства для вас более предпочтительные. Например, если сравнить двойной силикатный кирпич М 150 и такого же типа размера, 250х120х138 (мм) и марки (М 150) керамическое изделие, то мы увидим – показатель влагопоглощения, морозостойкости, теплозащитные свойства лучше у последнего, а звукоизоляция у силикатного изделия. Цена более привлекательна у силикатного кирпича (как полнотелого, так и пустотелого), произведенного на основе сырья из песка и извести.

Для «красного» кирпича, производимого с соблюдением требуемой технологии, применяется более дорогие средства производства (оборудование), требуется больше временных, трудовых и электроэнергетических затрат. Отсюда и цена «керамики» выше, чем у «силиката» (разница в стоимости иногда достигает 50 – 55%).

Каким бы не было широким многообразие типов керамических изделий для кирпичного строительства, само производство всегда состоит из общих для всех предприятий технологических этапов.

Фото: Керамический строительный кирпич, многообразие его видов.

Фото: Керамический строительный кирпич, многообразие его видов.

Основные операции, которые необходимо выполнять от добычи сырья и до выпуска готовой керамической номенклатуры производителя:

  1. Разведка и добыча основного сырья (глины), сопутствующих материалов, добавок (молотый уголь, песок, известняк, марганцевая руда и другие минеральные компоненты).
  2. Подготовка массы из глины.
  3. Формовка сырца.
  4. Сушка формированных изделий (сырца).
  5. Обжиг керамической продукции.

О геологоразведке сырья и разных способах его разработки, доставки мы упомянули в начале статьи.

Глиняное сырье для керамического кирпичного производства

Глиняное сырье для керамического кирпичного производства

Читайте так же:
Кирпич керамический двойной пустотелый размеры

Добытое глинистое сырье, в соответствии с ГОСТ 9169 – 75 классифицируют, по параметрам:

  • огнеупорности;
  • содержанию оксида алюминия;
  • содержанию красящих оксидов, оксида железа и диоксида титана;
  • содержанию водорастворимых солей;
  • минеральному составу;
  • содержанию тонкодисперсных фракций;
  • содержанию крупнозернистых включений;
  • пластичности;
  • механической прочности на изгиб в сухом состоянии;
  • спекаемости;
  • содержанию свободного кремнезема.

Подготовка, обработка глиняной массы и ее формование

Глиняное сырье, добытое в карьере, как правило, не подходит в своем первоначальном виде для получения качественных изделий. Сырьевую массу доводят до готовности к использованию в производственном процессе.

До готовности массу из глиняного сырья доводят рядом мероприятий по ее обработки. Обработку сырья можно разделить, на:

  • погодно – климатическую, естественную;
  • механическую.

Вот именно сочетанием этих видов обработки, сырье и делают пригодным для производства.

  1. Естественная обработка – это временное вылеживание добытой карьерной глиняной смеси. По длительности эта процедура может занять один или два года. За это время сырье естественным, а при необходимости и искусственным, путем увлажняется. Проходит несколько циклов заморозки и размораживания, выветривается.
  2. Механическая обработка – это рукотворное продолжение обработки сырья. Во время этого этапа выполняются следующие работы:
  • принудительное разрушение структуры карьерного сырья;
  • удаление крупногабаритных «мусорных» кусковых фрагментов и вредных примесей;
  • измельчение самой глины, мелких включений и добавок;
  • замес многокомпонентной сырьевой массы, с целью получения однородной смеси, готовой к формованию.

В механизации процесса массоподготовки применяется следующее оборудование и специальные машины:

  • глинорыхлители;
  • камневыделительные (дезинтеграторные), дырчатые, грубого и тонкого помола вальцы;
  • бегуны;
  • глинорастирочные машины;
  • корзинчатые дезинтеграторы;
  • роторные и шаровые мельницы;
  • одно- и двухвальные глиномешалки;
  • пропеллерные мешалки и другие средства механизации.

Инструкция по работам, технологическим картам, способам и методам приготовления глинномассы, зависит от вида керамических изделий. По способу подготовки и обработки сырья называют и саму технологию производства.

Способы приготовления, формования сырья из глины:

  • Пластический (наиболее распространенный) – используется умеренно – среднепластичные, влажные и рыхлые глиномассы, для получения однородного глиняного теста с показателем влажности 18 – 28 процентов .

Формование в пластическом производстве всегда проходит при пластическом способе всегда на машине одного принципа действия. Эта специализированный пресс (ленточно – шнековый). Прессы могут быть с подогревом и вакуумированием, что лучше подготавливает глиносырьевую массу к формованию, улучшает показатели прочности обожженного сырца.

  • Жесткий способ – разновидность пластического способа, с изготовлением глиномассы с влажностью 13 – 18 процентов из менее пластичного сырья. Формование происходит в гидравлических или вакуумных, шнековых прессах с высоким давлением.

При данном способе получение сырца с нужной прочностью, возможно без осуществления некоторых операций, которые обязательно применяются в пластическом производстве.

Обратите внимание! При пластическом и жестком методе формование заканчивается резкой ленты глиномассы на штучные изделия.

  • Полусухой метод производства (менее распространен, чем пластический) – используется малопластичное сырье, «тощие» глины, в порошкообразном состоянии с влажностью 8 – 12 процентов.

Сырьевая загрузка, с большим количеством различных добавок, в виде отходов производства(шлаки, золы) обрабатывается и формуется в прессах с давлением 15 – 40 МПа. В разы большая металлоемкость, чем у пластического, но, само время такого производственного цикла уменьшается.

  • Сухой способ – сырьем является глиняный порошок с влажностью 2 – 6 процентов, что позволяет обходиться без сушки. На выходе производственного процесса при этом методе получаются очень плотные керамические изделия (напольная плитка, кирпичи для дорожного покрытия).
  • При шликерном способе используется трудноспекающееся, многокомпонентное, неоднородное сырье из самой глины и разных добавок (содержание воды до 40 процентов). С этим сырьем, работают методом литья, чтобы получить сложные керамические формы.

Этап сушки изделий

Предпоследний этап всего производственного цикла изготовления керамической номенклатуры. Данная операция предназначена для понижения показателя содержания влаги в изделиях до 5 – 6 процентов. Такой показатель необходим, чтобы во время обжига «керамики» не произошло растрескивание, деформации готовой продукции.

Туннельная сушилка: 1 – камера туннеля; 2 - вагонетки; 3 - вентиляторы; 4 - калориферы.

Туннельная сушилка: 1 – камера туннеля; 2 – вагонетки; 3 – вентиляторы; 4 – калориферы.

Раньше, еще с тех времен, когда глиняные кирпичи делали своими руками, и позже на заводах, сушка проходила естественным путем, до 3 – 4 недель. В современном производстве, удаление лишней влаги из сырца происходит искусственно в туннельных или камерных сушилках (температура воздуха 120 – 150 градусов С). В зависимости от влажности формованного сырца время процесса обычно не занимает больше 3 дней.

Обратите внимание! При выборе типа сушилки, рекомендуется отдавать предпочтение конструкциям непрерывного действия.

Обжиг керамической продукции

Процесс обжига технологически завершает изготовление керамического кирпича. Он проходит в кольцевых, туннельных и других печах. Сам этап обжига, можно разбить на следующие операции:

  • прогрев форматированного сырца;
  • непосредственный обжиг изделий;
  • их контролируемое охлаждение.

В ходе прогрева сырца, при температуре 120 (градусов С), физически связанная влага испаряется, изделие утрачивает свою первоначальную пластичность. На этом этапе пластичность еще можно вернуть, увлажнив тело изделия.

При достижении 450 – 600 (градусов С), отделяется уже химически связанная влага, сама глина переходит в аморфное состояние, затем органические включения выгорают, и керамическое изделие окончательно теряет пластичность.

При температуре 800 (градусов С) начинаются необратимые реакции между поверхностями частиц, составляющие многокомпонентную структуру уже затвердевшего изделия. Это значительно повышает прочностные характеристики тела кирпича.

При достижении 1000 (градусов С) происходит, так называемая огневая усадка изделия. Оно спекается и уплотняется за счет легкоплавких компонентов. Они окутывают нерасплавленные составляющие, скрепляет их между собой. Усадка, от первоначального состояния, может быть в пределах 2 – 8 процентов.

В процессе охлаждения обожженного кирпича, остывающее изделие приобретает свое окончательное твердое состояние, водостойкие и прочностные свойства.

Контролируя, регулируя процесс обжига, и получают, керамические кирпичи с нужной структурой, пористостью, свойствами. Так при температурном режиме в интервалах 1100 – 1300 (градусов С) получают клинкерный кирпич, а при температурах от 1300 до 1800 (градусов С) – огнеупорный.

Туннельные секционные печи обжига

Туннельные секционные печи обжига

Совет! Тем, кто хочет открыть свое предприятие, выпускающий керамический кирпич, стоит обратить внимание на металлическую, секционную печь туннельного вида. Она быстрее монтируется, чем традиционные печи, да и цена намного ниже классических конструкций для обжига.

Вывод

Чтобы получить качественный керамический кирпич, его необходимо производить на современном или модернизированном производстве, оборудовании. Особенно это касается важнейшего этапа – обжига керамической продукции.

Посмотреть на автоматизированную линию изготовления кирпича можно на видео в этой статье (узнайте также как посчитать объем кирпичной кладки).

Оцените пожалуйста статью ☺

Читайте так же:
Кирпич размеры красного кирпича

Нажмите по звездочке ↓

Средний рейтинг: 0 / 5. Количество голосов: 0

Проголосуйте первым! :)

История кирпича и развитие его производства

древний кирпич

Кирпич является одним из старейших строительных материалов и его применение восходит к глубокой древности. На это указывают постройки, относящиеся к III-II тысячелетию до н.э. Ученым на сегодняшний день не удалось точно найти место первой постройки из кирпича, однако удалось установить, что впервые такие строения стали возводится в Месопотамии, территории, находящейся в междуречье Тигра и Евфрата. И это отнюдь не случайно. Причина – обилие воды, глины и соломы в этом регионе. Именно благодаря этим компонентам местные жители могли быстро воздвигать свои жилища. Технология строительства была проста — строения возводили из соломы, которую затем обмазывали глиной. Под влиянием палящего солнца такие конструкции быстро высыхали, становились твердыми и не пропускали влагу. Эти отличительные свойства глиняных конструкций быстро заметили люди и со временем решили усовершенствовать технологию строительства, чтобы облегчить свой труд. Постройки стали возводится из штучного материала – отформованного бруска, изготовленного из клейкой глины и резаной соломы, которую добавляли для прочности и крепости. Изготовленные таким способом кирпичи под горячими солнечными лучами быстро высыхали и становились твердыми как камень. Постепенно искусственно-созданный глиняный кирпич стал вытеснять из применения натуральный каменный материал. Однако это была еще эра необожженного кирпича или кирпича-сырца.

изготовление кирпича в Древнем Египте

Впервые техника обжига кирпича в печи была освоена в Древнем Египте. Об этом свидетельствуют изображения, сохранившиеся со времен фараонов, на которых запечатлены этапы строительства храмов и домов, в том числе и этап производства кирпича. К примеру, городские стены Иерихона выложены кирпичом, имеющим форму, схожую с современными батонами белого хлеба.

Из Древнего Египта и Междуречья, где обжиг кирпича применялся уже в III-II тысячелетии до нашей эры, технология производства керамического кирпича стала проникать и в другие уголки нашей планеты.

Наибольших успехов в развитии производства кирпича, а также возведения зданий и сооружений из него добились древние римляне и греки. Именно в Древней Греции началось производство плоских обожженных кирпичей, которые назывались плинфами (от греческого слова «plinthos» – «кирпич»). Плинфы – кирпичи с размерами 50х50х4,5 см в Древнем Риме и 30х35х2,5 см в Византии. Производство таких кирпичей велось в деревянных формах. После формовки плинфа сушилась на протяжении 10-14 дней, а затем подвергалась обжигу в печах.

плинфа

Однако около I тысячелетия до нашей эры техника обжига кирпича была забыта из-за трудоемкости и дороговизны производства. Вплоть до IV века массовое строительство сооружений, предназначенных для бедных и средних слоев населения, осуществлялось с помощью кирпича, высушенного под солнечными лучами. Постройки богатых заказчиков возводились из мрамора. Новым толчком к возобновлению массового производства обожженного кирпича стала необходимость быстрого возведения крупных стратегически важных сооружений, например, таких как мосты и крепости, на вновь завоеванных территориях Римской империи.

С началом упадка Римской империи массовое изготовление кирпича на европейском континенте практически остановилось. Возрождение производства кирпича произошло лишь в XI-XII веках по причине стремительного роста и строительства городов (большей частью за счет строительства небольших, всего в 2-3 этажа, жилых домов с торговыми рядами и мастерскими внизу). В эту эпоху появилась фигурная кладка, началось использование кирпича с фигурной поверхностью, покрытого блестящей и прочной глазурью. В XII — XVI веках на территории современной Германии зародился новый стиль в архитектуре – готика. Сооружения готического стиля, как правило, возводились из обожженного керамического кирпича.

Кирпич в России

Храм Петра и Павла в Смоленске , построен из плинфы (ХII век.)

В IV-V столетии в Россию из Византии пришла методика производства глиняного кирпича. Произошло это вследствие крещения Руси в 988 году, так как вместе со священнослужителями из Византии прибыли и строители, привезшие технологию производства кирпичей. Плинфа в те времена являлась главным материалом для строительства храмов, крепостей, теремов и печей. Стоит отметить, что первые мастерские по производству кирпича возникали при монастырях. Однако продукция таких производств практически полностью уходила на нужды самого монастыря.

К XV веку плинфу постепенно начал вытеснять кирпич, близкий по форме и размерам современному – то есть в форме бруска. Как раз на этот период времени и приходится начало расцвета «кирпичного дела» в России. А конкретно все началось со строительства фабрики по производству обожженного кирпича в Москве. Фабрика имела обжиговую печь и по замыслу должна была удовлетворять потребность в кирпиче грандиозную стройку того времени – московский Кремль. В честь итальянского архитектора Аристотеля Фиораванти, запроектировавшего Кремль, такой кирпич прозвали «Аристотелев кирпич». Из такого «глиняного камня», имевшего похожие с современным кирпичом размеры (289х189х67 мм) также были построены стены Новгородского и Казанского кремля, собор Василия Блаженного.

До XIX века технология изготовления кирпича в России была примитивной и довольно трудоемкой. Формовка кирпича велась вручную, сушка производилась исключительно летом, обжиг осуществлялся в малопроизводительных печах. В середине XIX века в технологии производства кирпича произошла настоящая революция. Впервые были применены кольцевые обжиговые печи, а также ленточный пресс, стали использоваться сушилки для кирпича. В это же время в производстве появились глинообрабатывающие машины, такие как бегуны, вяльцы, глиномялки. В это же время для отделения бракоделов от доброкачественных изготовителей была введена система клеймения продукции. Каждый кирпичный завод обзавелся собственным фирменным знаком — клеймом, которое наносилось на кирпич. Все эти факторы позволили вывести выпуск кирпича на качественно новый уровень.

Новгородский кремль

В 1847 году появился первый стандарт по выпуску кирпичной продукции — «Правила для единообразной прочной выделки кирпича, долженствующего употребляться как в Санкт-Петербурге, так и в других местах России, на казенных и частных заводах», в которых было подробно описано, как производить обжиг, сушку, сортировку, ставить клеймо. Этим стандартом фиксировался размер кирпича 6х3х1,5 вершка.

Современный кирпич обрел знакомые нам размеры — 250х120х65 мм — в 1927 году, его вес не более 4,3 кг.

Современные разработки позволили расширить ассортимент кирпича и довести этот строительный материал до совершенства по внешним и технико-технологическим параметрам. Используемый сегодня кирпич обладает всеми свойствами натурального камня, то есть, в первую очередь прочностью, водо- и морозостойкостью.

Более 5 тысяч лет кирпич остается самым популярным строительным материалом и свое первенство не собирается никому уступать.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector