Материалы для производства кирпича, технология подготовки глин

Для производства обыкновенного строительного кирпича применяют всевозможные простые сорта легкосплавных песчанистых глин, а иногда и мергелистые глины, не содержащие вредных примесей грубых камней, известковых «дутиков», колчедана, гипса, крупных включений органических веществ и т. п.

При небольших производствах разработку глины производят вручную, а при больших часто применяют экскаваторы и механические лопаты, что также зависит от свойства глины, характера ее залегания и т. д. Разработку очень плотных залежей глины производят взрывным способом.

На разработке глины получили распространение одноковшевые и многоковшевые экскаваторы. При некаменистых, но очень плотных глинах применяют экскаваторы с определенно направленными ковшевыми цепями. Эти машины имеют более сильные двигатели, но изнашиваются скорее. Производительность экскаватора зависит от характера глины, глубины ее залегания, типа экскаватора и мощности двигателя и составляет от 15 до 60 м3/час ( от 4800 до 19200 кирпичей). Доставка глины на завод производится в опрокидывающихся вагонетках.

При производстве строительного кирпича подготовка глины производится одним из следующих способов. Глину, подаваемую с карьера, сбрасывают в творильные бетонированные ямы, где она послойно разравнивается, заливается водой и оставляется на 3-4 дня. Затем глину подают сначала в склад или непосредственно на завод для переработки на машинах. По другому способу глину непосредственно с карьера подают на завод к дробильной и увлажняющей машине. В целях получения более однородной массы глину подвергают выветриванию и вымораживанию в невысоких ( около 1м высотой и 2м шириной) на открытом воздухе. Способ обработки сырья зависит от его характера и рода изделия.

 

Для выделения камней из глины применяют иногда камневыделительные вальцы. Эти вальцы одновременно перерабатывают глину как гладкие вальцы. Камни подводятся к одному концу вальцов спиралями и по желобу выбрасываются.

Во многих случаях качество глины таково, что она может непосредственно поступать в ящичный питатель ( бешикер), состоящий из 2-4 отделений, в зависимости от числа смешиваемых сортов глины ( жирной и тощей). У выходного отверстия питателя помещается вращающийся вал с насаженными на него кулаками или подвижная грабля, которые подают подошедшую к выходному отверстию питателя глину, частично разбивают попадающиеся на пути куски и сбрасывают глину под бегуны. Под бегунами глина хорошо размалывается и продавливается через дырчатую тарелку бегунов ( величина отверстий около 3 мм. ). В бегуны нередко подбрасывают бракованный сырец. Иногда между питателем и бегунами ( большей частью при производстве черепицы) устанавливается увлажняющий шнек, куда поступает необходимое количество воды. Добавка воды к массе часто производится во время обработки ее бегунами. В этом случае применяют так называемые мокрые бегуны.

 

1. Характеристика выпускаемой продукции

Кирпич керамический (ГОСТ 530—2007) марки «100». Предназначен для кладки наружных и внутренних стен и других элементов зданий и сооружений, а также для изготовления стеновых панелей и блоков. Эти материалы изготовляют из глинистых и кремнеземистых (трепела, диатомита) пород, лессов, а также вторичных продуктов (отходов угледобычи и углеобогащения, зол, шлаков) с минеральными или органическими добавками либо без них.

По способу формирования: изделие пластического формирования

Изготовление полуфабриката из пластичных масс является самым старым и до сих пор весьма распространенным способом керамической технологии.

Процессы пластического формования издавна основывались на использовании соответствующего природного сырья — глин и каолинов, образующих при увлажнении водой тестообразные массы, способнее к пластическому течению, т.е. к изменению формы без разрыва сплошности под влиянием приложенных внешних сил и к ее сохранению после снятия этих усилий.

В керамической технологии и теперь продолжают очень широко попользовать указанные виды природного сырья. Кроме того, все большее применение находят бентониты, т.е. породы, состоящие в основном из наиболее гидрофильных и высокодисперсных частиц глинистого минерала монтмориллонита. Бентониты, добавляемые даже в малых количествах, значительно улучшают формовочные свойства композиций, в составе которых преобладают непластичные минеральные компоненты.

Однако в массах, предназначенных для производства многих видов огнеупоров и технической керамики, присутствие любых глинистых материалов даже в небольших количествах является недопустимым. Поэтому и в технологии пластического формования часто используют безглинистые массы, пластифицированные различными органическими связующими.

В основе процессов пластического формования систем, состоящих из высокодисперсных минеральных частиц и пластифицирующих жидкостей (или суспензий, эмульсий, гелей), лежит целый комплекс весьма сложных физико-химических явлений. Несмотря на большое число выполненных исследований, теоретические основы этих процессов, а также методы оценки формовочных свойств разработаны еще далеко не достаточно. В самом подходе к определению понятий «пластичность» дисперсных систем, к количественной оценке их реологических свойств, и к изучению реальных процессов формования имеются большие расхождения между отдельными группами исследователей.

По типу и размеру: одинарный полнотелый 250×120 ×65 (мм)

По морозостойкости: соответствует марке F «25»

По прочности: Предел прочности на изгиб 2,34 МПа

Предел прочности на сжатие 16,97МПа

2. Способы доставки и разгрузки сырья и полуфабрикатов. Складирование сырья и полуфабрикатов

Сырьем для производства обыкновенного глиняного кирпича является суглинок средней, пылевой коричневого цвета, добываемый в карьере.

Добыча глины производится экскаватором ЭМ-201Б

Транспортировка глины производится автосамосвалом непосредственно в приемный бункер. Глина и необходимые добавки в нужной пропорции подают ленточным транспортером на вальца грубого помола.

Складирование кирпича производится в сушильных сараях. Заполнение сараев осуществляется в определенной последовательности от одного конца сарая к другому.

С целью использования сушильных сараев для складирования производится укладка сухого кирпича в брус-подушку. При необходимости укладку брус-подушки начинают с начала сезона.  

 

3. Технологические процессы производства керамического кирпича и камней

Керамический кирпич и камни производят пластическим прессованием путем экструзии (выдавливания) массы в виде сплошного бруса с последующим разрезанием его на отдельные изделия и методом полусухого прессования сыпучей массы в пресс-формах.

К основным технологическим процессам производства керамического кирпича и камней относятся: добыча сырья и его усреднение, подготовка добавок, корректирующих свойства исходного сырья, составление массы (шихты) путем дозирования компонентов в требуемом соотношении, обработка и подготовка массы для получения полуфабриката сырца, экструзионное или полусухое прессование полуфабриката, сушка и обжиг.

В зависимости от вида и свойств исходного сырья отдельные технологические процессы и применяемое оборудование могут быть различными. При использовании пластичного глинистого сырья его часто обрабатывают при естественной карьерной влажности или с доувлажнением до формовочной относительной влажности 18 20%. Если сырье находится в переувлажненном состоянии, из него предварительно удаляют излишнюю влагу, подсушивая в естественных условиях или в сушильных барабанах, подвергают грубой обработке с удалением камней, вводят при необходимости различные добавки, смешивают их с исходным сырьем и передают на глиноперерабатывающее оборудование

Значительно засоренное карбонатными (известняковыми) включениями или твердое и трудно размокаемое сырье обрабатывают сухим способом путем высушивания до остаточной влажности 4 ... 8% с последующим измельчением в тонкий порошок и затем вводят добавки, увлажняют до формовочной влажности при одновременном смешивании и проминании.

При полусухом способе прессования сырье высушивают до влажности 8 . . . 10 % , измельчают до требуемого зернового состава, смешивают для усреднения влажности и в виде сыпучей массы прессуют из него кирпич.

В особых случаях, когда требуется удалить из сырья карбонатные и другие каменистые включения, обогатить его глинистыми частицами, применяют мокрую обработку. Для, этого распускают сырье в воде до состояния шликера (влажность 40 ...50%), что позволяет осадить крупные каменистые включения, и процеживают через сито для удаления мелких включений. Затем шликер обезвоживают путем распыления в башенных сушилках, из которых получают тонкий сыпучий порошок влажностью 8 ... 10%. Из такого порошка или порошка с добавками прессуют кирпич в пресс-формах.

Ниже приведены технологические схемы подготовки и обработки сырья в зависимости от его свойств.

Глины с повышенной карьерной влажностью, превышающей формовочную влажность на 5 ... 8% и более, рекомендуется подготавливать по следующей схеме глинорыхлитель→ящичный питатель→ленточный конвейер с магнитным сепаратором→камневыделительные вальцы (ребристые)→ленточный конвейер→сушильный барабан (обезвоживание до формовочной влажности) → ящичный питатель с бункером → смеситель лопастной с пароводяным орошением → дальнейшая переработка зависит то свойств сырья.

В результате такой подготовки получают глину с усредненной требуемой формовочной относительной влажностью 19 ... 20% при температуре 40... 45°С и температуре отходящих газов 90 ... 100°С.

Рыхлую, запесоченную мало пластичную, быстро размокаемую глину, а также лёссовые суглинки при карьерной влажности, равной или меньшей формовочной, перерабатывают по следующей технологической схеме: ящичный питатель →камневыделительные вальцы( ребристые) → лопастный смеситель с пароводяным орошением→вальцы тонкого помола с зазором 3 ... 4 мм→ шихтозапасник → вальцы тонкого помола с зазором не более 2 ... 2,5 мм→ вальцы тонкого помола с зазором не более 1 мм (рекомендуются при наличии карбонатных примесей в сырье) →вакуумный пресс.

Глину средней плотности и пластичности и покрывные суглинки перерабатывают по такой схеме: глинорыхлитель →ящичный питатель→камневыделительные вальцы (ребристые) → лопастный смеситель с паропрогревом и увлажнением водой →бегуны мокрого помола → вальцы тонкого помола с зазором 3 ... 4 мм→ шихтозапасник с многоковшовым экскаватором на 7 ... 10-суточное вылеживание →ящичный питатель с бункером → вальцы тонкого помола с зазором не более 2 ... 2,5 мм → вальцы тонкого помола с зазором не более 1 мм (рекомендуются при наличии карбонатных примесей в сырье) →смеситель с фильтрующей решеткой→вакуумный пресс.

 

Высокопластичные плотные, или алевролитовые, трудноразмокаемые в воде глины перерабатывают по такой схеме: глинорыхлитель → ящичный питатель → зубчатая дробилка → лопастный смеситель с паропрогревом и увлажнением водой-→ бегуны мокрого помола → вальцы тонкого помола с зазором 3 ... 4 мм→ шихтозапасник с многоковшовым экскаватором на 7 ... 10-суточное вылеживание→ ящичный питатель с бункером → вальцы тонкого помола с зазором не более 2 ... 2,5 мм → вальцы тонкого помола с зазором не более 1 мм (рекомендуются при наличии карбонатных примесей в сырье) → смеситель с фильтрующей решеткой→вакуумный пресс.

Глинистые сланцы, аргилиты в природном виде или в виде отходов обогащения углей с наличием повышенного содержания карбонатных включений ( плусухой способ подготовки сырья с пластическим способом формования сырца)перерабатывают по следующей схеме: приемный бункер→ ленточный конвейер с шириной ленты 1 м → зубчатые вальцы →ленточный конвейер с шириной ленты 1 м→ящичный питатель→ сушильный барабан с шаровой мельницей (или шахтная мельница) → лопастный смеситель с пароводяным орошением → лопастный смеситель с пароводяным орошением→ глинозапасник башенного типа→ вальцы тонкого помола с зазором не более 2 ... 2,5 мм→ вакуумный пресс.

Глины с пониженной карьерной влажностью - (полусухой метод изготовления изделий) рекомендуется подготавливать по следующей схеме: глинорыхлител→ьящичный питатель→ленточный конвейер с магнитным сепаратором→камневыделительные вальцы (ребристые) → ленточный конвейер→сушильный барабан→ отбор крупных и влажных фракций→ вальцы дырчатые → возврат в сушильный барабан→стержневой смеситель →бункер запаса порошка → мешалка смеситель→ пресс полусухого формования

Получаемый полуфабрикат-сырец высушивают до необходимой остаточной влажности и обжигают в кольцевых и туннельных печах непрерывного действия.

Тепловая обработка материалов или изделий по технологическим требованиям производства завершается при вполне определенных конечных температурах нагрева. При этом требования к скорости подъема температур могут быть самые различные.

В большинстве случаев в обжиговых печах непрерывного действия происходит постепенный нагрев материалов с увеличенной зоной подогрева (в целях использования тепла продуктов горения топлива). В каждом сечении печи устанавливаются определенные температуры, поэтому печь условно можно разделить на зоны: сушки, дегидратации, декарбонизации, спекания, охлаждения и т. д.

Основным требованием обжига материалов является нагрев материала до конечной температуры обжига с максимальной скоростью подъема температур.

При плавлении шихтовых материалов в плавильных печах скорость нагрева и плавления материалов должна быть максимальной.

Совершенно другие требования предъявляются к обжигу изделий.

При обжиге керамических огнеупорных изделий требуется не только нагрев до определенной температуры, но также получить изделия высокого качества без изменения формы и без трещин. Здесь режим обжига устанавливается в зависимости от допустимых скоростей нагрева.

В печах периодического действия нагрев изделий сопровождается изменением температур в рабочем пространстве в соответствии с кривой обжига. В этом случае в печи происходит изменение тепловой нагрузки во времени. В непрерывно работающих печах тепловая нагрузка не изменяется во времени, но температура для отдельных зон или участков рабочего пространства печи будет различной. В том и другом случае нагрев изделий происходит по заданному температурному графику, но при разных тепловых режимах.

Тепловой режим печи характеризуется следующими показателями:

тепловой нагрузкой печи, т. е. количеством подводимого тепла в единицу времени;

температурами в рабочем пространстве или в отдельных зонах печи, обеспечивающими необходимую скорость нагрева материала или изделий по заданному графику:

газовой атмосферой в зависимости от требований окислительной или восстановительной среды на различных стадиях процессов нагрева или обжига.

 

4. Организация контроля на производстве

 

Контрольная операция

Место контроля

Периодичность контроля

Производство контроля

Исполнители

1

2

4

5

6

Контроль, глины, отощаюших и выгорающих добавок

1.

Качество вскрышных работ

карьер

ежесуточно

осмотр

мастер,технолог

2.

Качество глины. Поступающей в производство

карьер приемник бункера

в течение смены

осмотр

Мастертехнолог

3.

Влажность глины

приемные бункера

1 раз в смену

высушивание до постоянного веса

технол.

4.

Наличие включний и их характер

приемные бункера

1 раз в смену

осмотр

технол

5.

Наличие отощающих и Выгорающих добавок

приемные бункера

1 раз в смену

замер поднятия шиберов бункера

мастер. технол

Контроль процесса подготовки массы и формовки кирпича

6.

Правильность дозировки компонентов шихты

питатели

в течение смены

замер поднятия шиберов бункера

мастер технол

7.

Состояние глиноперерабатывающего оборудования

вальцы СМК-517, [К-516, смеситель КРОК-38, 1 линорастиратель СМК-530

1 раз в неделю

осмотр, замер поднятие шиберов бункера

механик мастер технолог

8.

Состояние шнеков прессов, зазора между рубанкой и шнеками, состояние мундштука и его размеры

пресс СМК-502

1 раз в неделю

осмотр замер

механик мастер,

9.

Влажность формовочной массы

брус

1 раз в сутки

высушивание до постоянного веса

технол

10.

Состояние автомата речки кирпича

автомат СП-5М

в течение смены

осмотр, замер

мастер, технол

11.

Размер и внешний вид кирпича- сырца

полуавтомат

в течение смены

осмотр, замер

мастер. технол

Контроль процесса сушки

12.

Соблюдение графика загрузки сараев

сушильные сараи

в течение смены

мастер технолог

13.

Правильность установки клеток в сушильных сараях

сушильные сараи

в течение смены

осмотр, замер

мастер

14.

Проверка правильности открытия вентиляционных щитов в сушильных сараях,укрытие кирпича -сырца пленкойcap

Влажность сырца

ежемесячно

Высушивание до постоянного веса

технол

15.

Влажность кирпича -сырца после сушки

влажность сырца

ежесменно

высушивание до постоянного веса

Технол мастер

16.

Выгрузка кирпича-сырца после сушки

влажность сырца

ежесменно

высушивание до постоянного веса

технол

17.

Качество кирпича после сушки

сушильный сарай

ежесменно

разбраковка при выгрузки после сушки по внешнему виду

технол мастер

Контроль процесса обжига

18.

Состояния печных вагонеток: Футеровки, ходовая часть, фартуки

печные вагонетки

в течение смены

визуально

мастер. технолог

19

Правильность садки кирпича на вагонетки

печные вагонетки

В течении смены

визуально по схеме садки

мастер

20.

Ритмичность загрузки и выгрузки туннельной печи

туннельная печь

в течение смены

по журналу обжигания

мастер

21.

Контроль температурного режима

Туннельная печь

в течение смены

замер

технолог

Контроль готовой продукции

22.

Приемка готовой продукции и ее сортировка после приемки приемки

площадка готовой продукции

в 1 -ю смену ежедневно

выбраковка по внешнему виду по ГОСТу 530-95 95

старший мастер, технолог

23.

Сдача готовой продукции

площадка готовой продукции

в 1 -ю смену ежедневно

по ГОСТу 530-95

старший мастер,технолог

24.

Выдача паспортов на готовую продукцию

Площадка готовой продукции

на каждую партию кирпича

Согласно протоколам и испытаниям

технолог

 

5. Технологическая схема производства

 

5.1 Добыча сырья

 

Перед добычей глины в карьере производится съем растительного и черноземного слоя. Вскрыша карьера производится бульдозером. Опережение вскрыши шестимесячное.

Добыча глины производится экскаватором М-201Б.

Техническая характеристика экскаватора ЭМ-201Б.

1.Глубина копания максимальная при угле откоса забоя 45º,м -7

2. Высота копания максимальная при угле откоса забоя 45°,м-6

3.Максимальное заглубление рабочего органа при нижнем и верхнем копании, мм – 600.

4. Емкость ковша, л-20

5. Число осыпок (опорожнений) ковша в минуту – 30.

6. Количество ковшей, шт.-33.

7. Скорость ковшей, цепи, м/сек – 0,5.

 

5.2 Формовка сырца

Транспортировка глины производится автосамосвалом непосредственно в приемный бункер

Выгораюшие и отощаюшие добавки подаются также в бункер приема.

Глина и необходимые добавки подаются также в бункер приема в нужной пропорции (рекомендации строительной лаборатории) подаются ленточным транспортером на вальцы грубого помола СМК-517, Вальцы предназначены для грубого помола керамической массы и выделения из нее каменистых.

Техническая характеристика вальцов грубого помола СМК-5I7:

1. Производительность при минимальном зазоре, т/ч - 50.

2.Диаметр гладкого валка, мм - 1000.

3.Диаметр гладкой части ребристого валка, мм 560

 4. Длина валка, мм - 800

5.  Размеры поступающих кусков керамической массы, мм - 100.

6.  Рабочий зазор между валками по выступам, мм - 2.

7.  Рабочий зазор между ватками по впадинам мм - 16.

8.  Установленная мощность, квт -52

9.  Масса, кг - 6750

По транспортерной ленте подается на вальцы тонкого помола СМК -516

Техническая характеристика вальцов тонкого помола СМК-516:

1. Производительность при минимальном зазоре, т/ч -50

2Рабочий зазор между валками, мм - 2.

3 Диаметр валков , мм - 1000

4 Длина валков , мм- 800

5 Размеры поступающих кусков керамической массы, мм - 15.

6 Установленная мощность, квт -91,1.

7 Масса, кг - 9290.

Керамическая масса подается в глинорастератель СМК – 530 для

перемешивания, разрыхления и растирания.

Техническая характеристика глинорастирателя СМК - 530:

1. Диаметр чаши ,мм - 2000

2. Производительность при обшей площади сечения решетки 8650 кв. см (14/40) , т/ч - 65.

3.Частота вращения крыльчатки, мин - 6.5.

4.Частота вращения тарелки мин - 8.

5 Зазор между ножами крыльчатки и решетками чаши, мм – 3…7

6. Установленная мощность, кВт - 55+4.

7. Масса, кг- 13700.

Глнномасса поступает далее в смеситель КРОК - 38. Здесь происходит равномерное перемешивание предварительно измельченной и очищенной от каменистых включений глиняной массы, увлажнений до требуемой влажности и перемещение ее с места выгрузки к выгрузочному .окну. Дополнительно смеситель через фильтрующую решетку выделяет из массы корневые и каменистые включения.

Техническая характеристика смесителя КРОК-38:

1. Производительность, т/ч (куб м/ч) - 45 (30).

2. Частота вращения валов, об/мин - 28.

3. Размер щели в фильтрующей решетке, мм

16/40.

4. Установленная мощность, кВт - 75.

5.Масса, кг - 7900.

Тщательно переработанная сырьевая масса подается на пресс СМК-502.

Техническая характеристика пресса тискового вакуумного (.'МК-502:

1.Производительность, шт/ч – 9000

2.Диаметр шнека пресса на выходе, мм - 450.

 3. Установленная мощность смесителякВт-55.

4.  Установленная мощность экструдера кВт – 90

5.  Macса ,кг -8600.

Керамическую массу подают в приемную часть пресса, где ее захватывают питательный валок и лопасти шнека и продвигают к выходному отверстию цилиндра и уплотненной головке; здесь масса уплотняется и в мундштуке оформляется в изделие в виде сплошного бруса. Мундштуки делают из дерева или листовой стали в форме усеченного прямоугольной пирамиды с конусностью 4-8 % и длиной 100-250 мм. Мундштук придает изделиям необходимую форму. Далее керамическая масса поступает на резательный автомат СМ-5М. осуществляюишн разрезку бруса на отдельные кирпичи

Техническая характеристика автомата резательного СП – М:

1 Производительность шт/ч-11000.

2. Расстояние между соседними резами мм - 65. 138

3 Установленная мощность, кВт - 2.2.

4 Масса, кг - 800

 

5.3 Сушка кирпича в естественных условиях

Кирпич-сырец люлечным конвейером подается в сушильные сараи. Загрузка сараев производится в определенной последовательности от одного конца сарая к другом

В работе 8 сушильных сараев обшей площадью 5650 кв. м. Во время загрузки сырца боковые щиты сушильных сараев должны быть закрыты. После укладки 4-го 8-го и 12-го рядов сырец накрывается пленкой. Продолжительность выдержки сырца при закрытых щитах и последовательность их открытия устанавливается в зависимости от климатических условий:

 а) в сухую и жаркую погоду щиты открываются меньше, в прохладную больше

 б) в тихую погоду щиты открываются больше , при небольшом ветре меньше, а при сильном ветре щиты с наветренной стороны должны быть закрыты.

Сушки кирпича-сырца в напольных сараях производится методом Каратавцева в клетках, выкладываемых на полу сарая или брус подушке. Пол сараев перед укладкой сырца тщательно выравнивается и посыпается сухим песком.

 Для создания свободных проходов и интенсификации сушки- сырца расстояние между клетками должно быть не меньше 60 см. В целях создания равномерной циркуляции воздуха и лучшей сушки сырца необходимо при укладке строго следить, чтобы продушины между кирпичами были на одной линии и образовали сквозные каналы как поперек, так и вдольсарая.

 С целью использования сараев одновременно для сушки кирпича и его складирование может производится укладка сухого кирпича в брус-подушку.

 Готовность высушенного кирпича – сырца определяется по цвету. Сухой кирпич имеет ровную, светлую окраску без влажных пятен, а также по светлому цвету свежей царапины.

 

5.4  Обжиг кирпича–сырца

Обжиг кирпича-сырца производится в туннельной печи «Малютка». Обжигательный канал туннельной печи условно разделяется по длине на три основные технологические зоны: подготовка, обжиг, охлаждение.

В зоне подготовки происходит досушка и подогрев изделий отходящими из зоны обжига продуктами горения, затем вагонетки с изделиями проходят через зону обжига, подвергаясь воздействию высоких температур, после чего поступают в зону охлаждения.

На печи устанавливается вентилятор, при помощи которого отсасывается воздух из зоны горения, затем подается в зону подогрева и подсушки и отсасывается наружу.

Процесс подготовки считается законченным, если в камере достигнута температура 500-600 градусов Цельсия. Температура обжига обжига кирпича 950-1000 градусов Цельсия. Вагонетки с насаженным на них кирпичом-сырцом вталкивается гидравлическим толкателем в печь, фартуки вагонеток заходят в желоба с песком, отделяя тем самым подвагонеточное подпространство от зоны обжига.

Техническая характеристика цельной печи "Малютка" (институт Гипрострой. Москва):

1. Производительность, млн. шт./год- 8,0.

2. Проектный срок обжига - 24.

3. Длина обжигательного канала, м - 48.

 4 Ширина, м - 2.0.

5 Высота, м - 1,805.

6 Сечение, кв. м - 3,34.

7 Объем обжигательного канала, куб. м - 160. 8 Длина технологических зон % :

подготовки - 38

обжига – 16

охлаждения - 46

Выталкивание вагонеток из печи с обожженным кирпичом производится лебедкой.

Подача вагонеток на садку также производится при помощи лебедки.

В качестве топлива применяется газ. Регулировка подачи газа в печь производится в зависимости от температуры в камерах печи. При этом необходимо следить за тем чтобы огонь был равномерным по всему сечению печи. Обжиг считается законченным, если цвет накала садки достигнет ярко -вишнево-красного каления.

Выгруженный из печи и отсортированный от брака кирпич укладывается на поддоны.

Определение марочности кирпича производится от каждой условно принятой партии в количестве 100 000 шт.

Обожженный кирпич должен удовлетворять техническим требованиям ГОСТа 530-2007

6. Предложения по совершенствованию сырьевых материалов при производстве керамического кирпича

Для улучшения природных свойств глины – уменьшение общей усадки, чувствительности к сушке и обжигу, улучшения формовочных свойств – широко применяют добавки. Добавки, используемые при производстве кирпича и керамических камней, по назначению можно разделить на:

Отощающие – песок, шамот, дегидратированная глина, уносы керамзитового производства и другие минеральные невыгорающие добавки;

отощающие и выгорающие полностью или частично – древесные опилки, лигнин, торф, лузга, многозольные угли, шлаки, золы ТЭЦ, отходы углеобогатительных фабрик;

выгорающие добавки в виде высококалорийного топлива – антрацит, кокс, вводимые в массу для улучшения обжига изделий;

обогащающие и пластифицирующие добавки – высокопластичные жирные и бетонитовые глины, сульфитно-спиртовая(ССБ);

упрочняющие-флюсующие добавки- пиритные огарки, отходы стекла.

 

6.1 Отощающие добавки

Песок: В качестве отощителя следует применять кварцевый песок. Пески карбонатных пород или засоренные карбонатом не допускаются. Необходимо использовать крупнозернистые пески (от 1,5 до 0,15 мм). Мелкозернистые почти не уменьшают усадку и чувствительность изделия в сушке и в то же время снижают прочность изделия.

Шамот: Шамот получают из обожженных отходов керамических-изделий. Он является более эффективным отощителем, чем кварцевый песок. Шамот сильнее уменьшает усадку глины, чем многие другие отощители, менее других снижает прочность кирпича.

В массу вводят обычно 10-15% шамота. Если это количество увеличивают, то снижается формуемость глин, обладающих недостаточной пластичностью. Однако при вакуумировании глиняной массы и прессовании кирпича на вакуумных прессах количество шамота в массе может быть увеличено до 25% и более.

Шамот легкоподдается измельчению до требуемого зернового состава, который должен быть в интервале 1,5-0,15 мм. Если шамот недостаточно для требуемого отношения глины, то его вводят в сочетании с другими видами отощающих и выгорающих добавок (шлака, опилок).

 

6.2 Добавки отощающие и выгорающие полностью или частично

Древесные опилки: Применяют древесные опилки продольной и поперечной резки. Предпочтения следует отдавать опилкам продольной резки. Так как опилки длинноволокнистые,то они армируют глиняную массу и повышаютее сопротивление разрыву, а вместе с теми трещиностойкость во время сушки. Опилки улучшают формовочные свойства глиняной массы, но снижают прочность изделий, повышают водопоглащение.

 Применение опилок при производстве полнотелого и пустотелого кирпича снижает объемную массу кирпича и соответственно улучшает его теплозащитные свойства.

 В ряде случаев добавка 5-10% опилок повышает морозостойкость кирпича и камней. При значительном количестве опилок в составе шихты ухудшается внешний вид изделия и снижается прочность. Наибольший эффект от применения опилок в качестве добавки получают, когда вводят их в сочетании с минеральными отощителями, например с шамотом, а также с углем.

 Лигнин: Лигнин является отходом производства древесного спирта и представляет собой не только отощающую и выгорающую добавку, но и пластификатор. Использование лигнина в качестве добавки к пылеватым суглинкам, чувствительным к сушке, улучшает их формовочные свойства и снижает трещинообразование изделий при сушке. В качестве выгорающей добавки лигнин улучшает качество обжига. Добавляют 6-20% лигнина от объема массы. Для получения пористого кирпича количество его можно доводить 40%.

Торф:Измельченный(фрезерный) торф и отходы торфяных брикетов при отсутствии других отощителей могут слыжить добавкой в глину при производствепористого облегченного кирпича. Однако торф замедляет сушку вследствие высокой влагоемкости.

 Топочные шлаки. Эти шлаки являются эффективной отощающей добавкой. Особенно это относится к их остекловатой части. Шлаки снижают чувствительность изделий к быстрой сушке. Значительно улучшается качество обжига и устраняют трещины вовремя сушки при добавке шлаков высокой калорийности в сочетании с небольшим количеством опилок (до8%).

 Золы ТЭЦ: Золы ТЭЦ представляют собой отходы от сжигания в пылевидном состоянии каменных углей. Образующиеся зола и шлаки направляются от котельных теплоэлектростанций гидравлической системой в золоотвалы в виде пульпы. В кирпичном производстве в качестве добавки используют золы ТЭЦ с удельной поверхностью 2000-3000 см. Теплотворная способность золы в зависимости от содержания несгоревших частиц топлив составляет от 1000 до 3200 ккал/кг

 Добавка 10-15% золы ТЭЦ в смеси с опилками или шамотом делает кирпич менее чувствительным к сушке и повышает его прочность по сравнению с добавкой, например,одного дробленого многозольного угля или олних опилок. Это происходит вследствии того, что предварительноге смешивание с другими добавками обеспечивает более равномерное распределение золы и мелкодисперсной горючей ее части в массе. В массу вводятот 15 до 45% золы ТЭЦ

 Отходы углеобогащения: Эти отходы получают после обогпшения различного угля. Они представляют собой глинистые, сланцевые породы с содержанием горючей части 10-30%, отличающиеся высокой теплотворной способностью.

 Влажность углесодержащих пород 10-12% и более, крупность кусков неслипшейся породы-от 6 до 100 мм, зольность в среднем 70%. Встречаются породы с большим содержанием глинозема и угля, которые используют в качестве отощающих добавок. В суглинках с небольшим содержанием глинозема их применяют как обогащающие добавки глин и прочность изделий.

6.3 Выгорающие добавки

К этой группе относится различные виды твердого топлива, в частности антрацит и коксовая мелочь. Их вводят в состав шихты до 3% по объему, т.е. до60-80% от общей потребности топлив на обжиг изделий. Назначение их- интенсифицировать процесс обжига, улучшать спекаемость массы и тем самым повышать прочность изделий. Выгорающие добавки целесообразно вводить в пылевидном состоянии.

6.4 Обогащающие и пластифицирующие добавки

В качестве обогащающих и пластифицирующих добавок используют высокопластичные глины, отходы при добыче углей, бентонитовые глины, различные поверхностно-активные вещества, например вытяжки из соломы и торфа, сульфитно-спиртовую барду (ССБ), дрожжевые отходы.

Высокопластичная глина: Для обогащения малоглиноземистого сырья (с содержанием глинозема 6-8%) и увеличения его пластичности в качестве добавки применяют более пласитичную и с большим содержанием глинозема глину в количестве 10-12% и более от общего состава массы.

С целью лучшего смешивания сырья двух видов и уменьшения количества добавляемой высокопластичной глины ее рекомендуется вводить в виде суспензии с влажностью примерно 40%.

 

7. Охрана труда

7.1 Общие требования безопасности

К работе допускаются лица не моложе 18 лет, имеющие удостоверение на право управления соответствующей печью, прошедшие обучение и инструктаж по ОТ и ТБ.

К использованию допускаются печи отвечающие требованиям ГОСТ.

Безопасность работы печи обеспечивается использованием оборудования в соответствии с технической документацией, поддержанием работоспособного состояния оборудования, применением рабочими СИЗ.

На участках, где это требуется по условиям труда, необходимо вывешивать предупредительные надписи и знаки безопасности, оборудовать первичными средствами пожаротушения, медицинскими аптечками.

7.2 Техника безопасности перед началом работы

Привести в порядок рабочее место и при необходимости надеть спецодежду и СИЗ.

Осмотреть сушильную камеру, оборудование, наличие инструмента и его исправность.

Проверить наличие и исправность защитных ограждений, заземления, наличие и исправность световых сигналов, работоспособность системы.

Перед пуском машин и агрегатов необходимо убедиться в отсутствии посторонних предметов в рабочей зоне, дать предупредительный звуком. вой сигнал.

 

7.3 Техника безопасности во время сушки кирпича-сырца в искусственных сушилках

3.Во время работы печи необходимо следить за температурой нагрева керамического кирпича, за давлением сжатого воздуха. За работой и показаниями проборов.

По окончании работы произвести уборку рабочего места, привести в порядок и очистить узлы и механизмы, ручной инструмент и приспособления уложить в отведенное место.

 

7.4 Требования безопасности труда при эксплуатации туннельных печей

Все камерные и туннельные сушилки, где в качестве теплоносителей применяют дымовые( отходящие) газы, работают под разряжение; показатели разряжения записываются в специальный журнал.

При работе искусственных сушилок на отходящих газах систематически отбирают пробы воздуха в камерах, туннелях и помещениях сушилок для определения в нем концентрации угарных газов и других газов. В случае превышения концентрации угарного газа, предусмотренной санитарными нормами, немедленно принимают меры к ликвидации загазованности.

В помещениях, где кирпич - сырец сушат топочными газами, устанавливают общеобменную вентиляцию и устаивают фрамуги в оконных проемах для естественного воздухообмена.

Загружать и выгружать камеры при открытых шиберах подводящих каналов запрещается. Перекрытия подводящих и отводящих каналов и люки должны быть герметичными. Шиберы должны иметь герметичный гидравлически и затвор.

Двери камеры плотно закрывают, зазоры между створками двери между дверью и колодкой, а также отверстия уплотняют резиновыми и войлочными прокладками. Двери камерных сушилок прижимают деревянными брусками, установленными горизонтально или вертикально в створе дверей, а бруски прижимают зажимом или клином.

Пуск людей в приточные и вытяжные каналы и в камеры смешивания газов с холодным воздухом разрешается только при полной остановке работы подтопков и температуре в них не

выше О град.С с обязательным применением изолирующих или шланговых противогазов.

Спуск людей в каналы разрешается только по специально устроенным лестницам, укрепленным в стенах. Спускающийся рабочий должен надеть предохранительный пояс, прикрепленный к веревке, свободный конец которой должен находиться в натянутом состоянии в руках рабочего, наблюдающего снаружи у люка канала.

Теплоноситель можно подавать в камеры и туннели сушилки только после того, как плотно закрыты люки и двери.

Выступы для рамок с кирпичом- сырцом в камерных сушилках должны быть ровными и горизонтальными и исключать задевание за рамки и падение кирпича- сырца.

Рельсы путей в камерах сушилок и в помещениях сушильных от делений укладывают на прочном основании. Стыки рельсов обеспечивают продвижение вагонеток баз сотрясений и толчков.

Каналы в камерах перекрывают настилом, обеспечивающим безопасность работы загрузчиков.

Снятие кирпича- сырца или установка его на рамки или вагонетки в камерах, а также укладка его на неисправные вагонетки или рамки запрещена.

Сушильные камеры освещают через дверные проемы камер электролампами, установленными вне камер.

В случае остановки вытяжного вентилятора камеры и отсутствия достаточной естественной тяги немедленно останавливают и нагнетающие вентиляторы.

Камеры сушилок не реже одного раза в квартал подвергают техническому осмотру и составляют соответствующий акт о состоянии камеры.

В неисправных сушильных камерах работать запрещается. Доступ рабочих в туннель разрешается только при полном закрытии шибера подводящих газов температуре в камере не выше О град.С.

Подача вагонеток в сушилку должна производиться механическими и автоматическими толкателями. Пользоваться ручными приспособлениями воспрещается.

Сушильную камеру оборудуют сигнальными лампами.

Перед заталкиванием вагонеток в туннель подают сигнал об открытии двери с противоположного (выгрузочного конца) туннеля для выхода; очередной вагонетки с сухим кирпичом- сырцом. Со стороны выгрузки дол- I жен последовать ответный сигнал о выполнении.

 

производство кирпич добавка нетрадиционный

Строительная керамика - большая группа керамических изделий, применяющихся при строительстве жилых и промышленных зданий и сооружений. Керамические стеновые изделия - один из наиболее древних искусственных материалов, их возраст около 5 тыс. лет. Они отличаются своей долговечностью, высокими художественными характеристиками, кислотостойкостью и полным отсутствием токсичности. Применение глины для изготовления керамических изделий было известно уже в глубокой древности, за несколько тысяч лет до нашей эры. Ассирийцы и египтяне уже были знакомы с обжигом керамических изделий. В древней Греции и Риме керамическое производство также было весьма развито.

Лучшими образцами древнерусского керамического производства могут служить украшения старинных русских соборов (Владимирского, Новгородского и др.) X-XIII веков. На территории нынешнего Казахстана также было развито производство строительной керамики. Примером может послужить городище Отрар. Уже в VII-VIII веках все сооружения в городище были построены из глиняного кирпича [1,4].

Главными направлениями технического прогресса производства строительной керамики являются: создание новых и совершенствование существующих технологических процессов, обеспечивающих получение продукции с минимальными затратами энергетических, материальных и трудовых ресурсов; получение новых видов строительных материалов и изделий с заданными свойствами, отвечающими самым высоким требованием строительства; широкое внедрение малоотходных и безотходных технологий, использование вторичных продуктов производства.

Различные эксплуатационные условия зданий и сооружений, параметры технологических процессов обуславливают разнообразные требования к строительной керамике, а отсюда вытекает весьма обширная номенклатура ее свойств: прочность при нормальной или высокой температуре (последняя характеризует жаро- или огнестойкость материала), водостойкость, стойкость против действия различных солей, кислот и щелочей, и т.д. Не менее важна в строительстве и технике проницаемость (или непроницаемость) материалов для жидкостей, газов тепла, холода, электрического и радиоактивного излучения. Наконец материалы для отделки помещений жилых и общественных зданий, садов и парков должны быть красивыми, долговечными и прочными.

Важнейшие свойства строительной керамики определяет области ее применения. Только глубокое и всестороннее знание свойств материалов позволяет рационально и в техническом, и в экономическом отношениях выбрать материал для конкретных условий использования.

Другой важной задачей является опережающее развитие производства строительной керамики, неуклонное снижение себестоимости и удельных капитальных вложений [3,5].

Применение строительных материалов далеко не ограничивается использованием их только для целей строительства. Без них не может существовать ни одна область техники.

Производство строительной керамики является важной отраслью народного хозяйства. В последние десятилетия созданы механизированные заводы, оснащенные мощными глинообрабатывающими и формующими машинами, механизированными экономичными сушилками и печами. В настоящее время предусматривается преимущественное развитие производства изделий, обеспечивающих снижение металлоёмкости, стоимости и трудоёмкости строительства, веса зданий, сооружений и повышение их теплозащиты, развитие мощности по производству строительных материалов с использованием золы и шлаков тепловых электростанций, металлургических и фосфорных шлаков, отходов горнодобывающих отраслей промышленности и углеобогатительных фабрик, техническое перевооружение производства кирпича на базе новейшей техники [37].

Строительный керамический кирпич является самым распространённым местным стеновым материалом, позволяющим экономить дефицитные металлы, цемент, а также транспортные средства. В общем балансе производства и применения стеновых материалов керамический кирпич занимает более 30%. Кирпич, накапливая солнечную энергию, медленно и равномерно отдает тепло, что защищает от чрезмерного нагревания летом и сохраняет тепло зимой. Кирпичная стена "дышит", пропуская испарения сквозь свою толщу. В результате в помещениях поддерживается уровень равновесной влажности.

В данный момент в производстве строительного керамического кирпича сосредоточено внимание на совершенствовании технологии, улучшении качества выпускаемой продукции и расширении ассортимента. При строительстве новых предприятий предусматривается установление автоматизированных и высокомеханизированных технологических линий на базе современного отечественного и импортного оборудования. Осваивается выпуск эффективной пустотелой продукции, которая должна постепенно заменять традиционный полнотелый кирпич. Это позволит не только экономить сырьё, но и уменьшать толщину и массу наружных стен без снижения их теплозащитных свойств, а также создавать облегчённые конструкции панелей для индустриализации строительства. Также для производства кирпича внедряются новые виды сырья и добавок, повышающие прочностные характеристики кирпича [40].

Актуальность. Возможности использования природного сырья в керамике и критерии оценки его качества изучены достаточно хорошо. Как правило, в керамическом производстве применяют легкоплавкие, тугоплавкие и огнеупорные глины, а в качестве отощителей и плавней используют полевые шпаты, пегматиты и их заменители. Качество сырья зависит от химического и минералогического состава. Все используемое сырье должно соответствовать требованиям ГОСТа или техническим условиям. Однако природное сырье дорогостоящее, так как требуются большие затраты на его разработку, транспортировку и доработку для приведения в соответствие с требованиями ГОСТа. Поэтому в настоящее время все актуальнее использование в керамическом производстве нетрадиционных добавок, которые при меньшей затрате на сырье, позволит получить кирпич высокой марки. Введение нетрадиционных добавок в состав масс для получения керамики делает производство ресурсосберегающим, менее дорогостоящим и в определенной степени способствует решению экологических проблем окружающей среды.

Цель работы - Разработка энерго- и ресурсосберегающей технологии производства строительной керамики на основе местного сырья с включением в сырьевую смесь нетрадиционных видов добавок.

Научная новизна. Получены зависимости физико-механических свойств прочности, средней плотности керамических материалов на основе лессового сырья с введением в шихту нетрадиционных видов добавок.

Практическая значимость работы. Показаны возможности технологии, открывающие перспективы существенного (на 80-100%) повышения прочности, сокращения длительности производственного цикла, использования нетрадиционного сырья, механизации и автоматизации процессов, экономии тепла, расширения ассортимента продукции.

 

3 Характеристика сырьевых материалов и выпускаемой продукции

Керамический (красный) кирпич - кирпич, производимый из глины с применением различных добавок (для регулирования тех или иных свойств) с последующим обжигом (рис 1). В Казахстане производятся следующие разновидности керамического кирпича: одинарный кирпич стандартного размера (250х120х65 мм); полуторный кирпич стандартного размера: 250х120х88 мм. Для экономии средств в строительстве зачастую используется двойной кирпич. Его размеры отличаются от стандартного одинарного по высоте: 250-120-138 мм [4].

Существуют подразделения керамического кирпича не только по параметрам, но и по назначению. В зависимости от своих функций кирпич бывает рядовым, лицевым и печным. По фактуре поверхностей различают рельефные и гладкие кирпичи. Существует ещё масса классификаций керамического кирпича. Он бывает пустотелым, или экономичным (часто употребляют варианты "самонесущий" и "дырчатый"); полнотелым, или строительным или облицовочным. Основные технические показатели керамического кирпича зафиксированы в ГОСТ 7484-78 "Кирпич и камни керамические лицевые. Технические условия" и ГОСТ 530-95 "Кирпич и камни керамические. Технические условия". По которым вес готового кирпича не должен превышать 4,3 кг. В обозначениях кирпича должны быть обозначены характеристики и морозостойкости, они указываются буквой F с цифровым указанием количества циклов замерзания и оттаивания в испытательной термокамере. Буквой М обозначается норма прочности на сжатие. Цифровой показатель обозначает прочность кирпича при испытаниях на сжатие на прессах.

Рис 1 - Керамический кирпич

Если кирпич содержит в себе различные примеси (к примеру, крупные куски известняка или камней) лучше отказаться от его использования. В противном случае, это может плохо сказаться не только на внешнем виде дома, но, самое важное, на его безопасности. Если при ударе кирпич издаёт глухой звук и, к тому же имеет горчичный цвет, обратите внимание, это тоже брак. В своё время он был плохо обожжён в печи[5,6].

Керамический кирпич очень функционален. Его можно применять практически везде: при закладке фундамента, возведении стен, в печах и каминах (исключение составляют такие места, где происходит непосредственное соприкосновение с огнем), для облицовки зданий и их внутренней отделки.

Сырьевые материалы, используемые в производстве керамического кирпича, подразделяются на пластичные (глинистые), непластичные (отощающие, выгорающие и плавни)[3].

К глинистым материалам относятся глины и каолины. Согласно ГОСТ 9169-75 глинистое сырье представляет собой горные породы, состоящие в основном из глинистых минералов (каолинит, монтмориллонит, гидрослюда).

В техническом понимании глинами называют горные землистые породы, способные при затворении водой образовывать пластичное тесто, которое в высушенном состоянии обладает некоторой прочностью (связностью), а после обжига приобретает камнеподобные свойства[7].

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о бане

Статьи по пеноблоку,пенобетону,пенобетонным блокам

Статьи pp-budpostach.com.ua Статьи по бетону

Статьи Все о заборах

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о крышах ( виды, материал, как лутше выбрать)

Статьи Все о Фундаменте

Статьи по газобетону ( газоблоку ), газобетонных блоков, газосиликатнных блоков

Новости, статьи, слухи, факты, разное и по чу-чуть

Статьи по кирпичу ( рядовому, лицевому,облицовочному,клинкерному, шамотному, силикатному,)