Введение
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).
При принятии решения по разработке найденных запасов сырья, проводят ряд подготовительных мероприятий:
- 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).
- 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.
Основные операции, которые необходимо выполнять от добычи сырья и до выпуска готовой керамической номенклатуры производителя:
- Разведка и добыча основного сырья (глины), сопутствующих материалов, добавок (молотый уголь, песок, известняк, марганцевая руда и другие минеральные компоненты).
- Подготовка массы из глины.
- Формовка сырца.
- Сушка формированных изделий (сырца).
- Обжиг керамической продукции.
О геологоразведке сырья и разных способах его разработки, доставки мы упомянули в начале статьи.
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.
- 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.
- 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.
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.
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 ☺
Нажмите по звездочке ↓
Проголосуйте первым! 