Profilpipe.ru

Профиль Пипл
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология обжига керамического кирпича

Производство красного керамического кирпича в промышленных и небольших масштабах

Натуральные и прочные керамические кирпичи делают из глины, обладающей определенными свойствами (в частности, легкоплавкостью). Для производства этого стройматериала используются специальные технологии и оборудование. Обо всём этом и будет рассказано далее.

Что понадобится для производства красного керамического кирпича

Сырье

  • Основой для изделий служат суглинки и легкоплавкие глины, предпочтительно обладающие умеренной пластичностью. Сырье у разных заводов по выпуску кирпича может быть различным (ведь его добыча производится из разных месторождений).
  • Кроме глины, в состав запекаемой массы добавляют отощители (от 20 до 30 процентов общего веса). Это может быть бой готовых изделий, дегидратированная глина, кварцевый песок. Их добавка не дает готовым изделиям дать большую усадку.
  • Чтобы увеличить пористость (и тем самым теплоизолирующую способность), в сырье добавляются вещества, которые, сгорая, образуют воздушные полости в кирпиче. Это, например, измельченная солома, торф, опилки, угольная крошка.

Для получения качественных изделий, соответствующих стандартам, необходимо постоянное поступление однородной глинистой массы, имеющей достаточную влажность. Добавки должны быть тщательно перемешаны. Чтобы удовлетворить всем этим требованиям, используется специальное оборудование.

А теперь рассмотрим оборудование для производства красного керамического кирпича.

Оборудование

Для измельчения сырья

На кирпичных заводах сырье для изготовления керамического кирпича подвергают трем степеням измельчения: от грубой обработки до среднего и мелкого помола. С этой целью применяются такие аппараты, как вальцы (вальцовые мельницы), бегуны, дробилки. К ним сырье подается специальными ящичными питателями.

  • В частности, предварительное (грубое) измельчение достигается с помощью конусных или щековых дробилок.
  • Более мелко покрошат смесь бегуны и вальцовые мельницы.
  • Самый тонкий помол даст дробилка молоткового типа, однако она работает лишь с не очень влажными (до 15 процентов воды) смесями.

Вальцы, если они ребристые, плохо справляются с камнями в глине, пропуская их до пятидесяти процентов. Исправить положение может дать дальнейшая обработка смеси бегунами или гладкими вальцами. Но при этом происходит быстрый износ агрегатов, детали которых приходится часто менять.

Для формования изделий

В зависимости от технологии изготовления это могут быть:

  • вакуумные ленточные прессы, а также
  • прессы, работающие на гидравлике или механике.
Для сушки и обжига

Сушильные устройства бывают двух видов: туннельные (непрерывного действия) и камерные (периодического действия).

Первые работают так: вагонетка с кирпичом, расположенным на полках, движется сквозь туннель, прогреваясь. Такие устройства более популярны, они современнее и на треть быстрее работают, чем камерные аппараты. Кроме того, во многих моделях туннельных сушилок имеется возможность автоматической регулировки.

Кирпичи обжигают в специальных промышленных печах, дающих очень высокую температуру нагрева (до 1000 градусов). Применяют кольцевые или туннельные печи. Первые более традиционные, они представляют собой разделенный на камеры канал для обжига. Работать с ними очень тяжело, и на новых заводах ставят более современные и удобные туннельные печи. В них вагонетка движется по каналу длиной до 100 метров, в котором имеются три зоны. Для нагревания, обжига и охлаждения кирпича. Это занимает от 18 до 36 часов.

Технологическая схема и способы производства красного керамического кирпича рассмотрены ниже.

Технологии производства

Пластичный метод

Технология производства керамического красного кирпича пластическим способом применяется на предприятиях чаще всего.

  • Для него лучше всего использовать глину с добавкой песка (до 30 процентов).
  • Чтобы глинистая масса лучше формовалась, ее после измельчения обрабатывают горячим паром, благодаря чему она нагревается до температуры от 45 до 50 градусов. Данный метод позволяет снизить расход электричества, а также повысить производительность ленточных прессов. И высушить сырец можно быстрее – процентов на 40 или 50.

Хорошо перемешанная (в глиносмесителе) и увлажненная до 18-25 процентов формовочная масса поступает на ленточный пресс, как правило, вакуумного типа. Где смесь уплотняется с помощью шнека, а затем проходит к мундштуку (детали с отверстием прямоугольной формы на выходе). В итоге получается как бы один длинный кирпич, который режется и укладывается на вагонетку специальным автоматом.

Сушка может занимать от трех до двадцати четырех дней. После высушивания кирпичи (влажность которых должна теперь составлять от 6 до 8 процентов) обжигают.

На видео ниже показан процесс производства керамического кирпича методом пластического формования:

Метод полусухого прессования

Производство керамического красного кирпича методом полусухого прессования хорошо тем, что позволяет использовать глину малой пластичности и требует меньше производственных площадей. А также он исключает процесс предварительной сушки кирпичей.

  • При таком производстве измельченная на вальцах глинистая масса поступает в сушильный барабан, где достигает влажности от 6 до 8 процентов.
  • После чего ее еще раз измельчают – уже в дезинтеграторе.
  • Увлажняют до 8-12 процентов, хорошо перемешивают и приступают к формованию изделий. Здесь используются прессы гидравлического или механического типа.
  • Сформованные кирпичи обжигают и везут на склад.

Метод полусухого производства красного кирпича запечатлен в данном видеоролике:

Сухой метод

Здесь можно и вовсе обойтись без сушки, так как изделия выпускаются из мелкого глиняного порошка, влажность которого составляет от 2 до 6 процентов. Их прессуют и обжигают, получая очень плотную керамику. Так делают некоторые виды напольной плитки и кирпичей для мощения дорог.

Передовые технологии в производстве керамического красного кирпича и их постоянное совершенствование привлекают многих людей как бизнес. Об этом — далее.

Изготовление ККК как вид бизнеса

Особенности такого дела

Чтобы начать собственное производство кирпича керамического, стоит помнить, что бизнес этот, хотя и весьма прибыльный, не сразу себя окупит. Придется подождать: годик, а то и два.

  • Очень важно найти квалифицированных работников, чтобы наладить производство без брака и сбоев.
  • Оборудование лучше новое покупать, а то могут появиться совсем внеплановые затраты на постоянные ремонты. Приобретая печь, лучше взять металлическую модель туннельного типа.
  • Помещение для цеха выбирается просторное, с площадью не менее 400 метров квадратных. И потолки должны у него быть не ниже пяти метров.
  • Выбирая технологию, помним, что пластинчатый способ выгоден лишь при солидных объемах (от 30 миллионов кирпичей за год).
  • Хорошо, если сырье придется возить недалеко (поблизости есть месторождение).
  • Не забываем оборудовать склад для готовых изделий. К нему должно быть удобно подъезжать.

Далее мы видим смысл поговорить о себестоимости производства керамического кирпича.

Себестоимость

Одна штука кирпича керамического полнотелого типа обойдется в сумму от 3 до 5 рублей. Отнимаем ее от рыночной стоимости – получаем прибыль. Естественно, с каждым годом эти цифры несколько меняются.

Мощность будущего цеха по выпуску кирпича может составлять от трех до сорока миллионов штук за год. Если взять заводик, выпускающий пять с половиной миллионов изделий в год, то для него потребуется купить оборудования примерно на десять миллионов рублей. Оборудовать большой завод по производству керамического кирпича с технологией пластического прессования может стоить до миллиарда рублей.

Вы можете скачать пример бизнес-плана по производству керамического кирпича здесь.

Плюсы и минусы

  • Продукция всегда будет востребована благодаря своей прочности, экологичности, долговечности.
  • Хранить готовый кирпич на складе можно сколь угодно долго, и он не испортится.
  • Сырье для производства дешевое и доступное.
  • Бизнес выгодный и прибыльный.
  • Окупаются вложенные деньги не сразу, а за один или два года.
  • Из-за постоянного роста цен на энергоносители можно нести большие траты во время производства (обжига).
Читать еще:  Сколько весит паллета силикатного кирпича

Как видите, технологическая линия по производству керамического красного кирпича лицевого и иных типов — недешевое удовольствие, но при правильном подходе сулящее ощутимую прибыль.

В видео ниже собрано множество советов и идей по производству керамического красного кирпича:

автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему: Автоматизация и моделирование технологического процесса обжига керамического кирпича в туннельной печи

Автореферат диссертации по теме «Автоматизация и моделирование технологического процесса обжига керамического кирпича в туннельной печи»

На правах рукописи

УМАРАЛИЕВ РАДЖАБ ШАМСОВИЧ

АВТОМАТИЗАЦИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОБЖИГА КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА В ТУННЕЛЬНОЙ

Специальность 05.13.06 — Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена на кафедре «Автоматизированные системы управления» в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)»

Научный руководитель: Кандидат технических наук, доцент

Исмоилов Мухамаджон Идибоевич, доцент кафедры «Автоматизированные системы управления» МАДИ

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор

Илюхин Андрей Владимирович, профессор кафедры «Автоматизация производственных процессов» МАДИ

Кандидат технических наук, профессор Тихонов Анатолий Федорович, профессор кафедры «Электротехника и электропривод» Московского государственного строительного университета (МГСУ)

Ведущая организация: Научно-исследовательский институт материалов, конструкций и новых технологий (НИИ МК и НТ), г. Москва.

Защита состоится 16 мая 2012 г. в Ю00 на заседании диссертационного совета Д.212.126.05 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)» по адресу:

125319, ГСП А-47, Москва, Ленинградский пр., 64.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ).

Автореферат разослан 13 апреля 2012 г.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять в диссертационный совет университета и по электронной почте: uchsovet@madi.ru.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Растущий спрос на качество и объемы производства керамического кирпича предполагает использование новейших передовых технологий, методов и способов производства, а также совершенствование технологии существующих производств, улучшение качества выпускаемой продукции.

В производстве керамического кирпича наиболее сложным, энергоемким и ответственным процессом является обжиг, так как именно во время него окончательно формируются свойства кирпича, определяющие понятие — качество готовой продукции. Кроме того что, обжиг является основным потребителем тепловой энергии, он также становится и источником теплового загрязнения окружающей среды.

Необходимо отметить, что процесс обжига включает как измеряемые механические и гидрофизические показатели (прочность, морозостойкость и водопоглощение), так и визуальные дефекты (трещины, оплавление, пережог). Поэтому важнейшим условием экономичной, высокопроизводительной и высококачественной тепловой обработки изделий строительной керамики является строгое соблюдение установленного теорией и практикой теплового режима, т.е. определенное распределение температуры, влажности, состава газов теплоносителя, а также скорости его движения в агрегате.

Поэтому рациональная организация составляющих процессов, автоматизация управления обжигом с использованием современных методов, средств и технологий является актуальной задачей.

Цель работы. Целью диссертационной работы является повышение эффективности производства и качества керамического кирпича за счет использования методов, алгоритмов и средств совершенствования технологического процесса.

В соответствии с поставленной целью в диссертации решаются следующие основные задачи:

• анализ объекта исследования и технологий производства керамического кирпича;

• анализ и формализованное описание методов и моделей технологического процесса обжига керамического кирпича;

• разработка имитационной модели технологического процесса обжига керамического кирпича;

• разработка алгоритма управления технологическим процессом обжига керамического кирпича.

Объектом исследования является технологический процесс обжига керамического кирпича.

Методы исследования. Теоретической основой диссертационной работы являются общая теория систем, методы оптимизации, случайные процессы, имитационное моделирование, исследование операций, системный анализ.

Научная новизна. Научную новизну работы составляют методы, модели и алгоритмы автоматизации технологического процесса обжига керамического кирпича, расчета температуры газовой смеси и моделирования теплового баланса печи.

На защиту выносятся:

• результаты анализа способов и технологий производства керамического кирпича;

• формализованное представление процесса обжига керамического кирпича;

• имитационная модель технологического процесса обжига керамического кирпича;

• алгоритм управления процессом обжига керамического кирпича, обеспечивающий расчет температуры газовой смеси и расчет температуры материала.

Достоверность научных положений, рекомендаций и выводов

Обоснованность научных положений, рекомендаций и выводов, изложенных в работе, определяется корректным использованием современных математических методов, согласованным сравнительным анализом аналитических и экспериментальных зависимостей. Достоверность положений и выводов диссертации подтверждена положительными результатами внедрения разработок в ряде крупных организаций.

Практическая ценность и реализация результатов работы

Научные результаты, полученные в диссертации, доведены до практического использования. Проведены экспериментальные исследования модели с целью выдачи рекомендаций по организации технологического процесса обжига керамического кирпича. Разработанные методы и алгоритмы прошли апробацию и внедрены для практического

применения на кирпичном заводе г. Душанбе (Республика Таджикистан), а также используются в учебном процессе на кафедре «АСУ» Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ) и на кафедре . «АСОИ и У» Таджикского технического университета имени академика М.С. Осими (Республика Таджикистан). Результаты внедрения и эксплуатации подтвердили работоспособность и эффективность разработанных методов.

Содержание разделов диссертации докладывалось и получило одобрение:

• на научно-технических конференциях, симпозиумах и семинарах Республики Таджикистан (г. Душанбе, 2009 — 2011 гг.);

• на научно-методических конференциях МАДИ (Москва, 2009 -2012 гг.);

• на заседании кафедры «Автоматизированные системы управления» МАДИ.

Во введение обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования.

В первой главе диссертации рассмотрены технологии производства керамического кирпича.

Производство керамического кирпича представляет собой непрерывный технологический процесс, включающий несколько стадий (компоновка шихты, переработка шихты, формование бруса, нарезание бруса, сушка кирпича-сырца, обжиг кирпича-сырца). Основным сырьем для приготовления кирпича являются легкоплавкие глины (лёссовидная глина) — горные землистые породы, способные при затворении водой образовывать пластическое тесто, превращающееся после обжига при 950 -1100°С в камнеподобный материал. Для улучшения природных свойства глины — уменьшения общей усадки, чувствительности к сушке и обжигу, улучшения формовочных свойств — широко применяют добавки (до 30%).

При производстве керамического кирпича используется способ полусухого формования (прессования) и способ пластического формования, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки.

Способы формования различаются по количеству влаги, содержащейся в формовочной массе. Для глин рыхлых и средней плотности с влажностью не выше 23-25% применяют пластический

способ; для глин плотных, плохо поддающихся увлажнению и обработке с низкой карьерной влажностью менее 14-16%- полусухой способ.

Способ полусухого прессования предусматривает предварительное высушивание сырья, последующее измельчение его в порошок, прессование сырца в пресс-формах при удельных давлениях, в десятки раз превышающих давление прессование на ленточных прессах. За счет малой начальной влажности и поштучного формования кирпич полусухого прессования имеет более правильную форму и размеры.

Преимущества полусухой технологии заключаются в том, что прессованный кирпич-сырец укладывается непосредственно на печные вагонетки и на них высушивается в туннельных сушилках, или же, минуя предварительную досушку, непосредственно поступает на обжиг. Комплексная механизация производства осуществляется проще, чем при методе пластического формования. Однако технология полусухого прессования требует более совершенной системы аспирации на трактах приготовления и транспортирования.

Отличие полусухой технологии от пластической заключается в упрощенной схеме приготовления сырьевой смеси. Полусухое прессование облегчает одну из наиболее сложных и длительных- стадий технологического процесса — сушку. Получаемый кирпич имеет более четкие грани и углы, что позволяет использовать его как облицовочный материал.

Читать еще:  Кирпич керамический облицовочный полуторный размеры

Характерные недостатки технологии полусухого прессования -повышенное пылеобразование и как следствие, необходимость в системе пылеулавливания. Кроме того, при этом не обеспечивается гомогенизация сырья, что может снизить прочность и морозостойкость изделий.

Способ пластического формования — это классический способ производства кирпича, основанный на формовании при влажности 23 -25%. Технологическая схема такого производства, несмотря на большую сложность и длительность, более распространена в промышленности стеновой керамики. При пластическом формовании в глину вводится значительное количество влаги, в результате чего, масса приобретает пластические свойства. Обобщенная схема технологических этапов способа пластического формования показана на рис.1.

Технология пластического формования является наиболее широко применяемой и обладает такими преимуществами как отсутствие пылеобразования и высокое качество керамических изделий. Качественный кирпич пластического формования прочен, износостоек,

долговечен и экологически безопасен. Способ пластического формования позволяет выпускать изделия, в широком ассортименте, более крупных размеров, сложной формы и большей пустотности. В отдельных случаях предел прочности при изгибе и морозостойкость таких изделий выше, чем у изделий, полученных способом полусухого прессования из того же сырья. А также при пластическом способе подготовка сырья несколько проще и экономичней, меньше энергоемкость, оборудование более надежно и просто в обслуживании.

Первичная подготовка и дозировка компонентов шихты

Получение и переработка

Формование пластичного бруса из массы

Резка бруса на мелкоштучные пластичные изделия

Формование пластичного бруса из массы

Сушка кирпича сырца Возврат сушильных вагонеток и приспособлений

Перекладка и транспортировка высушенного сырца на обжиг

Пакетирование и складирование

Рис.1. Технологические этапы способа пластического формования

Недостатком способа пластического формования является большая длительность технологического цикла за счет процесса сушки сырца, продолжающегося от 1 до 3 суток. Низкая прочность формованного сырца,

особенно пустотелого, большая усадка материала при сушке затрудняет возможность механизации.

К основным свойствам керамических стеновых материалов относятся прочность, плотность, водопоглощение (водостойкость) и морозостойкость. Эти свойства в значительной степени зависят от организации тепловых процессов.

Основными видами тепловых процессов, связанных с значительной частью затрат производства, являются сушка и обжиг, при этом наиболее существенные затраты приходятся на тепловое оборудование и топливо для обжига при высоких температурах (950-1100°С).

Обжиг — это последний и самый ответственный процесс в технологии производства кирпича, так как именно во время него окончательно формируются свойства, определяющие качество кирпича. К таковым принято относит как измеряемые механические и гидрофизические показатели — прочность, плотность, морозостойкость и водостойкость и т.п., так и визуальные дефекты — трещины, оплавление, пережог и др.

При обжиге изделия формируется структура материала, происходит . спекание керамики, в результате чего кирпич — сырец превращается в твердое и прочное тело, стойкое против механических, физических и химических воздействий.

Обжиг производится в основном в печах непрерывного действия (кольцевые и туннельные); печи периодического действия используются лишь на заводах малой мощности.

Туннельные печи отличаются от кольцевых тем, что позволяют создать поточность производства и полностью механизировать и автоматизировать весь технологический процесс по обжигу кирпича. Они относятся к печам с подвижным составом и работают по принципу противотока: обжигаемые изделия перемещаются на вагонетках по сквозному туннелю навстречу теплоносителю. Вагонетки с изделиями по рельсовому пути подаются гидравлическим толкателем через определенные промежутки времени. Каждая вагонетка, пройдя всю длину туннеля, выдается из печи с другого конца при каждом проталкивании. Таким образом, создается непрерывное перемещение вагонеток в печи, постепенный подогрев, обжиг и охлаждение изделий, находящихся на поду вагонетки.

Цикл обжига состоит из периодов нагревания, выдержки при высокой температуре (спекания) и охлаждения, каждый из этих периодов

характеризуется определенными физико-химическими процессами в керамической массе.

Рабочее пространство печи можно разделить на три основные зоны (рис.2): подогрева (подготовки), обжига и охлаждения.

Составляющие процесса обжига: выделение механической и адсорбированной воды; окисление органических примесей; дегидратация глинистых минералов; разложение карбонатов, сульфатов; реакции в твердой фазе с образованием новых. соединений; реакции с участием жидкой фазы и образованием после охлаждения стекловидной фазы; полиморфные превращения кварца; спекание.

• окисление органических примесей (/ = 300 — 400°С);

• дегидратация глинистых минералов (г = 450 — 900°С);

А2 [ЭЬОз] (ОН)4 -» А12 [вЬОз] (ОН)2 + 2Н20

• декарбонизация и десульфуризация (г = 650 — 900°С);

СаСОз -* СаО + С02

• образование новых кристаллических фаз (? = 920°С);

2А12 [8Г205] 02 БЬАЦОг + 8Ю2.

С учетом протекающих процессов, связанных с выделением газообразных продуктов, изменением объема заготовок и т. п., формируется режим обжига: 1) удаление воды — «досушка» (до 200°С); 2) дегидратация — «на дыму» (200 — 700°С), полиморфные превращения (/5 -кварца в а — форму); 3) основной — «взвар» (700 — 950 — 1000°С), спекание; 4) охлаждение — «закал».

Важнейшей составляющей многих керамических масс является кристаллический кремнезем, при нагревании он претерпевает модификационные превращения, схема которых приведена на рис.3.

Как осуществляется обжиг клинкерного кирпича?

Кирпич — это обожженный при высокой температуре глиняный брусок. Каким образом производится обжиг клинкерного кирпича? Это особая разновидность керамических строительных изделий. Она отличается от всех остальных кирпичей своей плотностью. Бруски из глины полностью спекаются в процессе обжига.

Температура обжига клинкерного кирпича составляет около 1200 °C, что придает материалу высокую прочность.

Немного исторических фактов

Первичные данные о клинкере относятся к 1743 году. В это время в городе Бокхорно в Дании открылась мастерская, в которой обжигался кирпич. Эти изделия выпускались для мощения дорог.

Глубокий обжиг делал их сравнимыми по прочности с булыжником, которого в стране было очень мало. Искусственный камень в виде прямоугольных брусков в укладке был проще, обходился намного дешевле булыжника, его не нужно было везти издалека.

Через много лет в российской деревне Топчиевка, расположенной в Черниговской губернии, тоже началось производство клинкерного кирпича. Случилось это в далеком 1884 году. На заводе использовалась печь системы Гофмана и немецкие шнековые прессы.

Изображение № 1. Окись железа придает глине красноватый оттенок.

Подготовленная глина спекалась в печи в некую массу в виде пласта. Его раскалывали на части. В таком виде использовали для дорожных работ.

Через 20 лет завод начал выпускать клинкерный кирпич. Печь Гофмана заменили на камерную. Раньше процент брака был равен 50 и более, теперь он остановился на показателе 25.

В СССР на нескольких заводах стали выпускать кирпич не только для дорог, но и для возведения отопительных печей. Мощность заводов была очень небольшой. В настоящее время обжигом занимаются многие предприятия. Выпускают они несколько видов керамических изделий, в том числе и клинкерный кирпич.

Производство кирпича

Для изготовления клинкера используется специальная тугоплавкая глина. Она в своем составе содержит много оксидов алюминия, которые значительно уменьшают деформацию прессованных брикетов при обжиге. Содержание оксидов — 17-23% от общей массы смеси. В любой глине всегда есть окись железа (изображение № 1), придающая готовому изделию цвет, который может меняться от привычного вишнево-красного до необычного темно-фиолетового. Содержание оксида железа не должно превышать 8%, иначе при обжиге изделий в печи на их поверхностях образуется корка. Она не дает выхода углекислому газу, отчего кирпич вздувается.

Читать еще:  Пары от шамотного кирпича

В составе глины должно сохраняться определенное количество кальция, магния, кремния. При их недостатке изделия требуют строго определенных температур при обжиге, а от этого усложняется технология производства. При превышении содержания меняются характеристики и свойства кирпича. Он становится хрупким.

Изображение № 2. Облицовочный кирпич применяют для отделки внешних фасадов домов.

Более высокого качества изделий можно добиться использованием экструзионного метода изготовления. Применение этого способа заключается в следующем:

Такой способ производства и обжига изделий довольно дорог. Российский клинкерный кирпич подобным образом выпускается лишь на нескольких заводах. Остальные предприятия работают методом полусухого прессования, он требует более низких энергозатрат. Способ производства включает в себя следующие операции:

  • глина сушится и измельчается;
  • измельченная смесь размещается в формах;
  • происходит прессование кирпича;
  • заготовки сушатся при температуре 80°С в течение суток;
  • высушенные заготовки отравляются на обжиг.

Чаще всего для обжига находят применение туннельные печи. Эти сооружения достигают длины 200 м. Работают они по непрерывному циклу. На конвейерной ленте заготовки проходят весь путь. На пути они пересекают зоны с разными температурными режимами. Максимальная температура достигает +1100°…+1450°С. В таких условиях глина спекается и превращается в керамику. А клинкерный кирпич, как нам известно, является разновидностью керамических изделий. Его свойства и характеристики:

Кирпич по своему назначению может быть разным. Различают следующие виды клинкерного кирпича:

  • облицовочный;
  • дорожный;
  • печной;
  • фасонный.

Облицовочный предназначен для отделки стен зданий (изображение № 2). Дорожный — для мощения дорог и тротуаров (изображение № 3). Из печного строят дымоходы, камины и печи. Фасонные изделия имеют самую разную форму. Они используются для строительства беседок, ограждений, для отделки некоторых деталей зданий. Свойства и достоинства изделий:

  • высокая прочность;
  • морозостойкость;
  • презентабельный внешний вид;
  • долговечность (порядка 100 лет).

К недостаткам можно отнести высокую плотность. Это качество требует более прочного фундамента и усложняет доставку кирпича на место использования. К этому можно добавить потерю тепла из-за теплопроводности материала и высокую стоимость.

Заключение по теме

Клинкерный кирпич часто используется в отделке зданий, в мощении дорожек, в строительстве отопительных печей и каминов. В его состав входит глина, добавки для придания некоторых особых свойств.

Сформованные заготовки проходят обжиг в специальных камерах в течение длительного времени.

Происходит это при температурах до 1450°С. Характеристики материала на выходе из печи очень хорошие. Он обладает низкой степенью водопоглощения, высокой механической прочностью. Производится кирпич методом экструзии и полусухого прессования. Экструзия — это более дорогой и энергозатратный способ.

В целом процесс изготовления похож на то, как делается обычный красный кладочный материал. Разница заключается только в специальных режимах обжига при более высоких температурах, придающих керамическому кирпичу особые свойства.

Технология

Как рождается клинкер

Самым первым и важным этапом в технологической цепочке производства клинкера является заготовка и добыча сырья. В компании Керамейя большая часть сырья добывается в собственном карьере, который расположен недалеко от промышленной площадки и доставляется на завод автотранспортом.

Привозная глина доставляется на завод железнодорожным транспортом. Вся глина разгружается на площадке, буртуется и вылеживается.

Этот процесс абсолютно необходим, так как он дает следующие преимущества:
  • обеспечивает непрерывность работы в случае, когда доступ в карьер оказывается невозможным из-за плохой погоды
  • обеспечивает полную однородность по влажности всех частиц, составляющих бурт; то есть обеспечивает гомогенизацию глины
  • эффективно устраняет все возможные неоднородности в слоях карьерной глины для того, чтобы получить конечную однородную шихту

Технология производства клинкера компании Керамейя основывается на более чем 200-летнем мировом опыте в этой отрасли, возможностях современного оборудования, опыте и знаниях специалистов компании.

Сама природа способствует «рождению» такого продукта, как клинкер, ведь в этом процессе задействованы все стихии — глина, вода, воздух и огонь!

При производстве клинкерной керамической продукции высококачественная керамическая масса смешивается с водой, формуется методом вакуумной экструзии, сушится и обжигается при температурах до 1200° C.

Экструзия – или в дословном переводе «вытягивание» — технологический процесс формования изделий. С помощью экструдера, который по своей работе напоминает мясорубку, сырьевая смесь продавливается, уплотняется и выходит готовым брусом. Далее брус нарезается на отдельные кирпичи.

Для улучшения формовочных свойств и придания черепку упругости — из глиняной керамической массы во время формования откачивают воздух при помощи вакуумного насоса, глубина вакуумирования подбирается для каждой массы индивидуально.

Обжиг клинкера — ключевой и самый ответственный момент в технологии его изготовления. Это необратимый технологический процесс теплообмена между высушенным сырцом и нагретыми стенами обжиговой печи. Сырец сначала нагревается до температур, при которых уходит лишняя влага, затем, при дальнейшем подъеме температуры, начинаются твердофазные процессы, при которых образуются твердые расплавы и начинает формироваться керамический черепок.

При достижении расчетной температуры, изделия выдерживаются определенное время, затем начинается их охлаждение, которое проходит в два этапа. В начале температуру сбивают резко (скоростное охлаждение), потом медленно, чтобы не получить брака при прохождении точки полиморфных модификаций кварца.

При обжиге обычных изделий расчет максимальной температуры обжига и выдержки ведется таким образом, чтобы затратить минимум энергоносителя, достаточного только для начала формирования черепка. При обжиге клинкера нужно получить максимальное количество жидкой фазы, не допустить остекловывания черепка и связанных с этим деформаций поверхности.

Флэш-обжиг

Цвет кирпича серии Магма объясняется наличием закиси железа, которая образуется в результате обжига железосодержащих глин в условиях низкого содержания кислорода.

Обжиг кирпича проходит в окислительной среде. Так называемый флэш-обжиг, это обжиг кирпича в восстановительной среде. Процесс флэш — это горение газа в условиях низкого содержания кислорода. Данного эффекта можно достичь только при условии специального оборудования печи. С помощью этого оборудования, времени его работы, количества газа и температуры в печи возможно получать различные виды флешованои кирпича.

Газ, который сгорает в среде с низким содержанием кислорода, крадет этот кислород в глины, а именно в оксида железа. Данный оксид железа переходит в другую форму — закись железа, изменяя при этом цвет с красного на коричневый, зеленый, темно-коричневый, а в некоторых температурных диапазонах и на черный. Но так как сырье, из которого производится кирпич содержит в своем составе от 2 до 6,5% оксида железа, то и цвет будет разный.

В соответствии с тем как посажена кирпич на печные вагоны, то в местах свободного выхода кислорода, цвет будет темнее, в местах, где кирпич плотно уложена, цвет будет краснее, потому оксида железа сложнее будет перейти в закись. Именно от этих факторов зависит цвет кирпича серии Магма. Он никогда не будет однородным даже на одном печном вагоне невозможно будет найти двух одинаковых кирпичей. Именно в этом и заключается уникальность данного процесса, поэтому каждый следующий дом, построенный из кирпича Керамейя серии Магма, каждое последующее двор, который выложены брусчаткой серии Магма будет уникальным и неповторимым.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector