Процесс производства кирпича. Производство строительного кирпича

Когда беседа заводится о фабриках, обычно воображают: территория с огромными длинными терминалами, большое количество различного технологического оборудования, множество техники, сотни рабочих. Рентабельность современного производства достигается не его размерами, а оптимальным и эффективным оборудованием с запланированной окупаемостью. Большинство заводов РФ по такому принципу построены, но эти предприятия являются убыточными. Новейшие оптимизированные комбинаты приходят на замену заводам прошлого обрзца.

 

Производство строительного кирпича

Реферат неизвестного автора:

Строительный кирпич.

1. Что представляет собой кирпич. Немного истории.

Процесс производства кирпича. Производство строительного кирпичаКак следует из Большой Советской Энциклопедии, “строительный кирпич - искусственный камень правильной формы, сформированный из минеральных материалов и приобретающий камнеподобные свойства после обжига или обработки паром. По виду исходного сырья и по способу изготовления различают силикатный кирпич ( известково-песчянный ), получаемый автоклавным способом, и глиняный обожженный ( обыкновенный и лицевой ).”

В бывшем Советском Союзе главным образом производили кирпич размером 250х120х65 мм, а также 250х120х88 мм ( т.н. полуторный ). В зависимости от предела прочности при сжатии ( в кгс/см2 или МПа) кирпич подра зделяют на марки 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300.

Кирпич является самым древним строительным материалом. Хотя вплоть до нашего времени широчайшее распространение имел во многих странах необожённый кирпич-сырец, часто с добавлением в глину резанной соломы, применение в строительстве обожженного кирпича также восходит к глубокой древности ( постройки в Египте, 3-2-е тысячелетие до н.э. ). Особенно важную роль играл кирпич в зодчестве Месопотамии и Древнего Рима, где из кирпича ( 45х30х10 ) выкладывали сложные конструкции, в том числе арки, своды и т.п. Ярким примером использования кирпичного строительства в России времён Иоанна 3 стало строительство стен и храмов Московского Кремля, которым заведовали итальянские мастера. “. и кирпичную печь устроили за Андрониковым монастырём, в Калитникове, в чём ожигать кирпич и как делать, нашего Русскаго кирпича уже да продолговатее и твёрже, когда его нужно ломать, то водой размачивают. Известь же густо мотыками повелели мешать, как на утро засохнет, то и ножем невозможно расколупить.” До 19-го века техника производства кирпича оставалась примитивной и трудоёмкой. Формовали кирпич вручную, сушили только летом, обжигали в напольных печах-времянках, выложенных из высушенного кирпича-сырца. В середине 19-го века были построены кольцевая обжиговая печь и ленточный пресс, обусловившие переворот в технике производства кирпича. В это же время появились глинообрабатывающие машины бегуны, вальцы, глиномялки. В наше время более 80% всего кирпича производят предприятия круглогодичного действия, среди которых имеются крупные механизированные заводы, производительностью свыше 200млн. шт. в год.

2. 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 её 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 определённо направленными ковшевыми цепями. Эти машины имеют более сильные двигатели, но изнашиваются скорее. Производительность экскаватора зависит от характера глины, глубины её 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 её бегунами. В этом случае применяют так называемые мокрые бегуны.

3. Формование, сушка и обжиг кирпича.

Глина из-под бегунов проходит одну или две пары гладких вальцов и поступает в кирпичный ленточный пресс, который соединяют с резательным аппаратом. Проволока резательного автомата отрезает кирпич от глиняной ленты и мгновенно отходит обратно. Отрезанный кирпич попадает ( на ребро ) на подкладочные деревянные рамы, движущиеся на 2-3 см. ниже глиняной ленты. Так как скорость движения рам несколько больше, чем глиняной ленты, то между отрезанными кирпичами образуются промежутки, необходимые при последующей сушке. После расфасовки по рамам, сырец подаётся в сушильную камеру. По заполнении камера плотно запирается и обогревается.

Сушка кирпича производится в сушилах следующих типов с естественной сушкой, с искусственной и комбинированной. Естественные способы применяются главным образом, при небольшой производительности завода. Естественная сушка довольно продолжительна и при большом объёме производства не вполне рентабельна, так как требуется много складского пространства и успех работы в значительной степени зависит от погоды. Для искусственной сушки применяют тепло отработанного пара, остывающего обожженного кирпича, а в некоторых случаях тепло дымовых газов. Нагретый воздух ( 350-400 С ) отсасывается из обжиговой печи эксгаустром и подаётся в сушильную камеру. Благодаря постепенному подъёму температуры, в закрытой сушильной камере с течением времени образуются испарения воды без заметного движения воздуха. Это весьма благоприятно влияет на сушку кирпича, особенно из чувствительных к режиму сушки глин в первый период. Сырец нагревается во влажном воздухе и преждевременного высыхания его поверхности не происходит, а влага равномерно испаряется из всей массы сырца. Для обеспечения равномерности тяги и работы в печи устанавливают вентиляторы. Газы продуктов горения используются для сушки сравнительно реже, т.к. они действуют разрушающим образом на дерево и железо. Их следует пропускать по трубам или каналам под полом сушилки.

Высушенный кирпич при помощи различного рода подъёмников и вагонеток подаётся в печь для обжига. Обжиг кирпича обычно производится в кольцевых печах или “ зиг-заг “, а в последнее время в туннельных печах. Данная операция производится при температуре от 900 до 1000 градусов. При получении же так называемого “железняка” обжиг производится до начала спекания. В зависимости от состава глины и часто от степени обжига изделия получают различную окраску: при нормальном обжиге - красную, при слабом - розовую, при сильном - темно-красную. Имеются также глины, богатые известью, придающие кирпичу желтую или розово - желтую окраску. Хороший стеновой кирпич должен иметь матовую поверхность ( не стекловидную ), при ударе давать звонкий, ясный звук, не иметь трещин на лицевых сторонах ( ложковой и тычковой ), раковин и внутренних пустот. Он должен иметь однородный излом, быть достаточно пористым и лёгким. Согласно ОСТ 90035-39 в зависимости от прочности и других показателей кирпич делится на сорта: марка 150, марка 100, марка 75.

4. Сорта кирпичей.

Кроме обыкновенного строительного кирпича вырабатываются ещё так называемые фасонные сорта: лекальные (для кладки круглых дымовых труб и сводов), клиновые, карнизные и т.п. Кроме того, делают пустотелые и фасонные кирпичи и легковесные кирпичи, которые получили широкое применение в строительстве.

Облицовочный кирпич (лицевой, фасонный) изготовляется из чистых однородных глин, обладающих повышенной вязкостью и имеющих раннее спекание, с интервалом не менее 100-200 градусов. Глины должны быть свободны от крупных включений и не содержать растворимых солей. Облицовочный кирпич может быть полнотелым или пустотелым и изготовляется как пластическим, так и полусухим способом. Фактура на лицевой поверхности кирпича достигается с помощью приспособленных к мундштуку валиков с обработанной рельефом поверхностью или путём допрессовки сырца в подвяленном состоянии. Облицовачный кирпич применяется, главным образом, для облицовки фасадов зданий (декорирования окон, дверей, карнизов и пр. изготовляется разных профилей.

Легковесный пористый кирпич применяется для возведения стен и как заполнитель каркасных зданий. Отличается от обычного строительного кирпича меньшей теплопроводностью. Он изготовляется из смеси глины с древесными опилками, торфом или другими органическими материалами, которые при обжиге выгорают и оставляют в массе киприча поры. Для изготовления легковесного кирпича применяют жирные чистые глины, не содержащих посторонних включений. Технология производства в основном аналогична технологии производства обычного строительного кирпича. Согласно ОСТ 4729 легковесный пористый кирпич должен иметь размеры 250х120х65 мм; в зависимости от объёмного веса он подразделяется на марки :

Сухой способ производства строительного кирпича не требует устройства специальных дорогостоящих сушильных установок, так как отпрессованный киприч, не подвергаясь сушке, непосредственно или после вылеживания в течении суток поступает в обжиговую печь. При производстве кирпича методом сухого прессования используют тощие глины. В процессе производства принимают участие прессы ударного действия, рычажные и револьверные. Обжиг происходит в печах типа гофманских и реже “зиг-заг”, а также в тунельных печах с небольшим сечением обжигательного канала, чтобы избежать значительных перепадов температур. Температура обжига колеблется от 950 до 1100 градусов и редко выше.

Источник: http://msd.com.ua/tehlit/kirpich-istoriya-texnologiya-proizvodstva/


*****

Процесс производства кирпича

Технология производства кирпича

Перечисляем пункты технологического процесса и необходимое оборудование их 26, они приведены в скобках.

Глина добывается на карьере многоковшовым экскаватором (1). Многоковшовый экскаватор имеет рабочий механизм в виде бесконечной цепи, на которой укреплены ковши. Бесконечная цепь вращается вокруг стрелы, являющейся ее опорой. Стрела располагается параллельно откосу, прижимаясь к ней ковшами. Наполненные ковши опрокидываются над бункером. Доставляют глину на завод самосвалом (2).

Прежде чем начать обработку сырья необходимо ее вылеживание. Глину укладывают в конуса на открытом пространстве на 12-24 месяца. В результате вылеживания происходит размельчение плотной структуры глины, гниение растительных остатков, выветривание, вымораживание, равномерное распределение влаги, выбывание растворимых солей.

Глинорыхлитель (3) разрыхляет крупные комья глины и пропускает ее через решетку в бункер (4). Из бункера, через ящичный питатель (5), по ленточному транспортеру, глина поступает на камневыделительные вальцы (6). Вальцы состоят из гладкого и ребристого валков. Валки вращаются навстречу друг к другу. Вальцы предназначены для грубого помола глины и выделения каменистых включений. Плотная структура падающая на ребристый валок отскакивает и удаляется. Вальцы предназначены для грубого помола глины и выделения каменистых включений.

Для бесперебойной работы по выпуску кирпича, на территории завода устанавливается глинозапасник (8) с запасом глины на 30 суток. В состав оборудования входят загрузочный мост (15) и разгрузочный мост (16) с многоковшовым экскаватором, а также комплект специальных ленточных конвейеров. Загрузочный мост перемещается вдоль глинозапасник и загружает его горизонтальными слоями. Разгрузочный мост движется так же, вдоль глинозапасник, а установленный на нем многоковшовый экскаватор — поперек.

По ходу движения над ленточным транспортером стоит магнит, вылавливающий из сырья металлические детали.

Из глинозапасника глина подается на вторую стадию дробления. На вальцах грубого (9) и тонкого (10) помола происходит измельчение сырья, а также измельчение нежелательных включений известняка. Вальцы состоят из двух гладких валков. Расстояние между валками определяет степень помола. Для грубого помола расстояние между валками составляет 2-3 мм, для тонкого – 1-1,5 мм.

Шамот, как брак керамического кирпича, поступает из отдела контроля этого же завода. Шамот подается в бункер (11), снабженный ящичным питателем. По ленточному транспортеру шамот поступает в молотковую дробилку (12). Дробление осуществляется свободными ударами быстро вращающихся молотков, шарнирно подвешенных к ротору. На следующей стадии идет домол шамота на вальцах грубого помола (9).

Далее шамот через дозаторы, параллельно глине, поступают в глиносмеситель (13). Тщательность перемешивания сырья с добавкой и равномерного увлажнения играют важную роль. Для этого применяют двухвальные смесители (глиномешалки) с фильтрующей решеткой предназначен для перемешивания керамической массы, очистки ее от корней и других инородных включений путем продавливания через отверстия решетки. Качество переработки глины в глиномешалках зависит от количества лопастей, от степени наклона лопастей, от длины глиномешалки. При всех равных условиях качество переработки глины в длинном смесителе будет выше. Валы с лопастями вращаются навстречу друг к другу, передвигая массу к выгрузочному отверстию, с одновременным пароувлажнением.

Для вылеживания шихты на заводе предусмотрен шихтозапасник (14), с запасом глиняной массы на 10 суток. Шихтозапасник оснащен тем же оборудованием, что и глинозапасник. Благодаря загрузке шихтозапасника горизонтальными слоями и вертикальной разгрузке его многоковшовым экскаватором обеспечивается тщательное перемешивание шихты. При вылеживании массы происходит равномерное распределение влаги, набухание глинистых частиц и обволакивание зерен шамота глиной. Установлено, что прочность изделий, подвергшихся вылеживанию, повышается на 20-30 %. Кроме того, шихтозапасник является буферной емкостью, позволяющей значительно повысить стабильность работы за счет разрыва технологической цепочки последовательно работающего оборудования.

Следующий этап технологической линии – формование. Формование происходит в вакуумном прессе (17). Назначением пресса является уплотнение рыхлой массы глинистого сырья с одновременным приданием ей правильной формы. Вакуумирование удаляет пузырьки воздуха. Влажность шихты должна равняться 12-16 %, что дает прочность свежеотформованного образца до 5 МПа.

Выходящий из пресса брус поступает на установки для резки (18) и укладки (19) сырца на печные вагонетки (20). Выходящий брус режется однострунным резчиком на мерные части, которые разрезаются на изделия многострунным резательным автоматом. Нарезанный сырец устанавливается автоматом на печные вагонетки в четыре прямоугольных пакета. Передаточной тележкой вагонетки подаются в туннельную сушилку (21). Сушка сырца продолжается 48 часов. Сушилка разделена на две зоны. Движение теплоносителя двух зонную противоточно-прямоточную. Отработанный теплоноситель поступает из печи в конце сушилки и направлен противотоком к движению изделия. Установка вентиляторов подсоса воздуха из атмосферы и вытяжка отработанного теплоносителя позволяет уменьшить абсолютные значения аэродинамических давлений и возможности работы без форкамер и дверей, избежать подсоса воздуха извне.

Туннели сушилки загружаются вагонетками с изделиями периодически, и изделия с определенной температурой попадают в среду теплоносителя с его температурой и влажностью. При превышении температуры изделий по сравнению» с воздухом происходит интенсивная влагоотдача с поверхности (за счет охлаждения изделий) и возможно их растрескивание. При низкой температуре изделий происходит конденсация влаги воздуха на их поверхности, разогрев изделия при увеличении его средней влажности и создается перепад влажности между поверхностью и серединой, что также приводит к растрескиванию изделий. Таким образом, для качественной сушки при минимальном расходе тепла необходимо:

— укладывать кирпич на рамки с равномерным зазором не менее 3 см;

— максимально заполнять кирпичом поперечное сечение тоннеля;

— при менять паропрогрев глиняной массы перед прессованием, расход тепла на прогрев массы компенсируется уменьшением расхода тепла на сушку.

Движение печных вагонеток по туннельной печи (22) осуществляется гидравлическим толкателем.

Это печь непрерывного действия, в прямолинейном канале которой, по рельсовому пути перемещаются вагонетки. Печь составляет в длину 148 м, состоит из четырех зон: зоны досушки, подогрева, обжига и охлаждения. Вдоль зоны обжига установлены автоматические горелки ГСС-20, работающие на природном газе. В конце пути установлен нагнетатель воздуха для охлаждения изделий и вагонеток. После нагрева этого воздуха, он затягивается в глубь печи как окислитель для горения топлива. Отработанные дымовые газы по воздуховодам поступают в туннельную сушилку. С целью достижения оптимального режима обжига сырца жесткого формования длина печи увеличивается на 36 м и создания дополнительной зоны досушки. Для сокращения температурного перепада по высоте канала и обеспечения возможности регулирования скорости нагрева сырца зона досушки разделена на три автономно регулируемые секции с интенсивной рециркуляцией теплоносителя. Первая секция - прямоточная. Рециркуляция осуществляется путем отбора отработанного теплоносителя из обжигового канала на стыке первой и второй секций и подачи его на первую позицию печи. Вторая секция - противоточная. Отработанный теплоноситель отбирается из печи на стыке третьей секции и зоны подогрева и подается частично во вторую секцию и частично в третью - прямоточную. Установленный режим обжига обеспечивает получение качественных изделий при продолжительности тепловой обработки 42 ч. Организация канализованного пола вагонеток ликвидирует недожог нижних радов садки.

После обжига вагонетка направляется на разгрузку (23) и пакетеровку (24). Упаковка проводится автоматом-пакетеровщиком термоусадочной пленкой. Вывоз пакетов готового кирпича осуществляется электрокаром (25), загрузка пакетов на транспорт осуществляется козловым краном (26).

Источник: http://www.apxu.ru/article/folder/kirpich/procecc_proizvodctva_kirpi4a.htm

Смотрите по теме

11 декабря 2017 года

Часто читают...