Otdelstroimaterial.ru

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

Температура обжига кирпича

Тепловую обработку стройматериала из глины под действием высоких температур называют обжигом. Это завершающий этап производства кирпичных блоков. Технология обжига включает 3 этапа:

  1. Прогревание.
  2. Обжиг.
  3. Охлаждение.

На первом этапе кирпич нагревают до температуры 120 градусов, с целью выпаривания из него воды. Затем, для выгорания примесей органического происхождения и окончательного вывода жидкости, его прогревают до 600 гр. На следующем этапе температура обжига кирпича составляет 920—980 градусов. При этом начинается усадка глины, приобретается прочность. В условиях постоянной максимальной температуры кирпичный блок некоторое время закаливается и томится. На завершающем этапе полученный строительный материал из глины охлаждают. Если во время термической обработки не было нарушения технологии, цвет блока будет оранжево-красный, а структура однородной. Для получения глазурованного кирпича потребуется повторный обжиг.

Чтобы в итоге получить прочный и качественный обожженный кирпич без трещин, в процессе термообработки требуется строгий контроль температурного режима

Из чего изготавливают

Для производства кирпича в домашних условиях понадобится глина, которая находится чуть ниже дерна. Признаком наличия глины является клейкая грязь красноватого оттенка, полученная при смешивании воды и земли. Идеальным вариантом для производства является глина средней жирности.

Чтобы определить жирность сырья, проводят следующий опыт. Из нескольких участков грунта добывается 500 г глины, затем в нее добавляется вода. Перемешивают глину с водой до состояния клейковины. Из полученной смеси делают небольшие шарики окружностью около 5 см. Такую операцию проделывают со всеми видами добытой глины. Через 2-3 дня, когда шарики просушатся и затвердеют, смотрят на полученный результат. Если шарики с трещинами, то это указывает на большую жирность глины, и в нее необходимо будет добавлять кварцевый песок. Если же на шариках отсутствуют трещины и при броске с 1 м шарик остается целым, то это значит, что глина оптимальной жирности и полностью подходит для производства кирпича.

Типы печей для обжига кирпича

На этапе обжига применяются различные печи. Какое оборудование для обжига кирпича использовать в производстве зависит от различных факторов. Печь, используемая для обжига кирпича, является и технологическим оборудованием и термодинамической открытой системой одновременно. В ней происходят постоянные тепловые процессы.

Кольцевая печь

Кольцевая печь для обжига кирпича

Одним из видов печей для обжига кирпича являются кольцевые печи. Наибольшее распространение в производстве кирпича получили именно данные печи со сводами. Если кольцевая печь для обжига кирпича устанавливается не на производственном предприятии, то целесообразно использовать ее без свода. Стоимость постройки по сравнению с напольными печами чуть дороже, однако, их обслуживание намного удобнее и легче.

Схема кольцевой печи для обжига кирпича

Обжиг кирпича в кольцевой печи дает результат по качеству значительно выше, чем в напольной, а топливо расходуется в несколько раз меньше на 1 тысячу обжигаемых кирпичей. Еще одним преимуществом данных печей является то, что топить ее можно различными видами топлива. Все это оказало влияние на широкое распространение кольцевых печей.

Туннельная печь

Туннельные печи идут на смену кольцевым, постепенно вытесняя их. Все больше крупных кирпичных заводов применяют их на своем производстве. В туннельных печах кирпич передвигается на специальных вагонетках, в отличие от кольцевых, где кирпич установлен неподвижно, и через него проводят различные температурные режимы.
Туннельная печь для обжига кирпича легче в обслуживании, потому что выгрузка и загрузка партии кирпичей происходит за пределами печи, где для персонала существуют приемлемые температурные условия. К тому же, механизировать процессы гораздо легче перед рабочей зоной, нежели в ней.
Печь представляет собой туннель, внутри которого проложены рельсы. Обжиг кирпича в туннельной печи происходит на вагонетках, которые стоят одна за одной по всей длине туннеля. Через определенный интервал времени в туннель заходит новая вагонетка с сырым кирпичом, а с обратной стороны туннеля выезжает вагонетка с уже готовой продукцией.

Читать еще:  Кладка кирпича

Туннельная печь для обжига кирпича

В печах могут быть установлены различные источники тепла. Топить печи для обжига возможно углем, нефтью. Устанавливается электропечь, или газовые горелки. От вида выбранного источника тепла зависит удобство обслуживания и экономическая выгода производства. Если для производства выбрана газовая печь для обжига кирпича, то не зависимо от того — кольцевая или туннельная печь — результат будет качественный только при соблюдении технологических параметров.

Обжигательные печи

Обжигательные печи делятся на печи периодического и непрерывного действия. Первые — после каждого обжига охлаждаются и разгружаются целиком. В печах второго типа одновременно (в разных зонах печи) загружают и обжигают сырец и выгружают готовый кирпич.
Печи периодического действия имеют топки, снабженные колосниками и перекрытые сводиками, в которых оставлены отверстия для прохода газов.
Сырец кладется на ребро «в елку», а верхние два ряда укладываются плашмя с промазкой глиняным раствором и засыпкой песком.

Весь цикл работы, печи (садка сырца, подсушка, обжиг, охлаждение, выставка) продолжается до 12 суток. Емкость таких печей обычно до 20 тыс. шт. сырца. Для экономии топлива эти печи иногда делают двойными, с перегородкой посредине. В каждой половине печи обжиг ведут самостоятельно: в то время как в одной половине идет обжиг, другая загружается сырцом. Тепло от обжигаемого кирпича идет на подсушку сырца в другой половине печи.

Но вообще печи периодического действия требуют большого расхода топлива и не обеспечивают полной равномерности обжига.
Более совершенны печи непрерывного действия, которые при­меняются на всех крупных заводах и работают 11—11,5 месяца в году (2—4 недели они находятся в ремонте). Чаще всего встречаются печи кольцевого типа, реже пока — туннельные.

В кольцевой печи большой запас тепла, накапливаемый в обожженных изделиях и в газообразных продуктах горения, расходуется на подогрев сырца и воздуха, необходимого для горения. Это дает значительную экономию топлива. Температура отходящих в трубу газов не должна превышать 100°.

Кольцевая печь

Кольцевая печь в плане представляет собой прямоугольник с полуокружностями по концам. Печь условно делится на 14—36 камер, каждая из которых имеет ходы для загрузки сырца и выгрузки кирпича. Камеры снабжены дымоходами, соединенными со сборным дымовым каналом, проходящим в середине печи. Топливо (мелкие уголь или торф) засыпается в печь через отверстия в своде камер (вручную или автоматическими аппаратами).

Для ускорения обжига запрессовывают часть топлива (мелкий каменный уголь или древесные опилки) в сырец при его изготовлении. При таком способе топливо горит внутри сырца, кирпич получается более пористым и легким, а обжиг — более равномерным.
Печь имеет четыре перемещающиеся зоны:

  1. подсушки сырца,
  2. подогрева,
  3. обжига,
  4. остывания.

Из одной камеры печи выгружается готовый кирпич, а соседняя (через одну) камера загружается сырцом. В это же время промежуточная камера очищается от очажных остатков. Все остальные камеры загружены сырцом, проходящим различные стадии обработки. Сборный дымовой канал соединен с дымовой трубой, создающей естественную тягу в печи; тяга может быть создана и искусственно — дымососом.
Здесь камера 1 разгружается, а камера 15 загружается сырцом.

Последняя изолирована от ранее загруженной камеры 14 ширмой из плотной бумаги. Топливо забрасывается в камеры 89, где и происходит обжиг; температура обжига 900—950°. Воздух, необходимый для поддержания горения, входит через открытый ходок разгружаемой камеры, свободно проходит камеры 2—7, так как между ними нет бумажных ширм (они сгорели), и охлаждает в них уже обожженный кирпич; воздух при этом нагревается.

Нагретый воздух поддерживает горение в камерах 89; горячие дымовые газы идут через камеры 1014,нагревают и высушивают сырец. К свежему сырцу газы подходят уже охлажденными. Это устраняет коробление и растрескивание сырца. Из последней камеры 14 газы уходят в дымовой канал и в трубу.

Читать еще:  Сколько в одном кубе кирпичей 250х120х65

Во вновь загруженной камере 15 устраивают со стороны камеры 16 бумажную шириу, а ходки заделывают сырцом на глиняном растворе. Камеру 15 соединяют с соседней 14 для нагревания. Для этого разрывают бумажную ширму железным стержнем через топливные отверстия и открывают дымовой конус в камере 15. Затем будет загружаться камера 16, а выгружаться камера 2 и т. д.
Тепло остывающего кирпича используется для подсушки сырца; в этих целях горячий воздух из зоны остывания передается в загруженные свежим сырцом камеры через специальный, так называемый жаровой канал.

Печи с большим числом камер (более 26) работают «в два огня», т. е. обжиг и все другие процессы происходят одновременно в двух местах печи.
Высокая производительность кольцевой печи характеризуется съемом 2000—2500 и более штук кирпича с 1 м3 обжигательного канала печи в месяц.
Такая высокая производительность печей, превышающая прежнюю в 2—3 раза, достигнута новаторами кирпичного производства, П. А. Дувановым, И. Я. Мазовым, И. Г. Мукосовым и их многочисленными последователями на ряде передовых заводов.

Применение ими разреженной продольной садки сырца (около 200 шт. на 1 м3) позволило снизить сопротивление движению горячих газов и воздуха в канале печи и добиться скоростного обжига кирпича; весь цикл обжига составляет теперь около 40 час.
Кольцевая печь дает равномерный обжиг, высокую производительность; в ней расходуется примерно в 2 раза меньше топлива, чем в периодических печах.

Расход условного топлива в кольцевых печах составляет 120—150 кг на 1000 кирпичей.

Способ охлаждения водой

Способ охлаждения водой зоны остывания кирпича в кольцевых печах. Вода в небольшом количестве через трубы и распылительные устройства, проходящие в своде печи, вводится в камеры, где остывает кирпич. Вода подается в камеру, где температура 300—350°, поэтому она быстро испаряется и не портит кирпич и кладку печи. При этом температура выгружаемого кирпича снижается до 30° и ниже, что значительно облегчает условия труда.

Туннельные печи

Они представляют собой длинный туннель (длиной 75—110 м), в котором обжигаемые изделия передвигаются на вагонетках по рельсам при помощи механических толкателей. Материал в туннеле сначала подсушивается, затем нагревается, в середине печи обжигается и при выходе охлаждается. В этих печах могут быть совмещены сушка сырца и обжиг.

В кольцевой печи зона обжига, а вместе с ней и другие зоны перемещаются, изделия же остаются неподвижными; в туннельной печи движутся изделия, а зоны остаются неподвижными; цикл обжига здесь продолжается 1 1/2—2 суток.

Схема производства кирпича пластическим (мокрым) способом: 1 — многоковшовый экскаватор; 2 — мотовоз с вагонетками для транспортирования глины; 3 — ящичный подаватель; 4 — вальцы; 5 — бегуны мокрого помола; 6 — ленточный пресс; 7— резательный станок; 8 — туннельная сушилка; 9 — вагонетка с сырцом; 10 — туннельная печь; 11 — вагонетка с кирпичом; 12— склад кирпича; 13 — транспортирование кирпича в контейнерах на автомашинах.

Технологический процесс производства кирпича.

1. Обработка глиняной массы. Очищение от различных примесей. Удаление воздуха при помощи вакуумного пресса.

2. Формование. Нарезание на прямоугольники. Прессование в формы. Просушивание при невысоких температурах для удаления влаги.

Технические свойства клинкера.

l Высокая механическая прочность — до 25 Мпа;

l Минимальное водопоглощение — до 6%;

l Высокая морозостойкость, от 200 циклов;

l Высокоустойчивость к различным агрессивным веществам;

l Низкий показатель теплопроводности;

l Разнообразная колористическая гамма от бледных, до темно-коричневых оттенков;

l Повышенный уровень долговечности, превышает 100 лет.

Изготавливают клинкер разными технологиями — экструзивной или технологией полусухого прессования. Изготовление клинкерного кирпича требует высоких температур этапа обжига, что отличает от производства других видов кирпичей.

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:  Вес кирпича керамического

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.

Как определить непригодность кирпича?

Если совершать обжиг в первый раз и без помощи профессионала, то можно допустить ряд ошибок, которые существенно скажутся на качестве стройматериала. Даже по внешнему виду кирпича можно определить брак:

  1. Если во время обжига соблюдалась технология, то полученный кирпич должен иметь оранжево-красный цвет. Форма его должна быть четкой и напоминать прямоугольник. Если по такому кирпичу ударить молотком, то он будет издавать чистый звук, в то время как бракованный издает глухой. Такой дефект возникает вследствие маленькой температуры во время обжига.
  2. Светло-красные кирпичи с неоднородным оттенком на изломах скажут о неправильности процесса обжига. Значит, температура была недостаточной. Если заготовка имеет темно-серый или сине-черный цвет, то это говорит о том, что ее «сожгли».
  3. Повреждение краев. Такой брак может возникать в случае небрежного переноса кирпичей или неаккуратного извлечения из форм. Любые искажения поверхности указывают на то, что кирпич недосушили, перед тем как предавать его обжигу. Трещины, как уже говорилось выше, образуются из-за резких скачков температуры.

Следует помнить, что любое строительство должно начинаться с замачивания кирпича, иначе он будет тянуть воду из связующего раствора. В дальнейшем, если обойти такой подготовительный этап, построенное здание может быть ненадежным. Поэтому важно не только правильно изготовить кирпич, но и ответственно подготовить его к будущей кладке.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector