Производство керамического кирпича

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:

1. 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).
2. 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:

1. Разведка и добыча основного сырья (глины), сопутствующих  материалов, добавок (молотый уголь, песок, известняк, марганцевая руда и другие минеральные компоненты).
2. Подготовка массы из глины.
3. Формовка сырца.
4. Сушка формированных изделий (сырца).
5. 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.

1. 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.
2. 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).

klademkirpich.ru

Состав, производство и разновидности керамического кирпича

Изготовление данного вида строительного материала представляет собой сложный процесс, состоящий из нескольких этапов. В настоящее время применяются две технологии производства керамического кирпича.

1. Пластический метод предполагает формование блока из глиняной массы с содержанием воды порядка 17-30 %. Для реализации этого процесса используется ленточный пресс, затем кирпич сушится в специально оборудованной камере или под навесом. На последнем этапе производится его обжиг в печи или в туннелях, остывшие изделия помещаются на склад.

2. Технология полусухого прессования. Исходная масса при этом имеет влажность в пределах 8 -10 %. Процесс формования блока осуществляется путем прессования под высоким давлением до 15 МПа.

Производство кирпича осуществляется в строгом соответствии с национальными стандартами ГОСТ 7484-78 и ГОСТ 530-95. В процессе подготовки массы используются глинообрабатывающие машины вальцы, бегуны и глиномялки. Формование кирпича на современных предприятиях происходит на высокопроизводительных ленточных прессах. Однородная структура блоков и отсутствие пустот достигается за счет использования вибростендов.

Сушка сырого кирпича осуществляется камерным или туннельным способом. В первом случае партия изделий загружается в специально оборудованное помещение, где температура и влажность изменяются по заданному алгоритму. Во втором варианте вагонетки с сырцом последовательно проводятся через зоны с разными параметрами микроклимата.

Обжиг кирпича происходит в специальных печах при определенных условиях. Температурный режим подбирается в зависимости от состава сырья и его максимальные значения варьируются в пределах от 950 до 1050 °С. Время обжига подбирается с таким расчетом, чтобы по завершении процесса массовая часть стекловидной фазы в структуре кирпича достигала 8 – 10 %. Такой показатель обеспечивает максимальную механическую прочность изделию.

Сырьем для производства кирпича служит глина мелкой фракции, которая добывается в карьерах открытым способом с применением одноковшовых или роторных экскаваторов. Обеспечить надлежащее качество изделий возможно только при использовании материла с однородным составом минералов. Заводы для изготовления кирпича строятся вблизи месторождений для снижения транспортных расходов и надежного снабжения предприятия минеральным сырьем.

Основные виды кирпича керамического различаются по назначению и подразделяются на рядовой (другие названия: строительный или обычный) и лицевой.

Рядовой керамический кирпич.

Облицовочный керамический кирпич.

Лицевой в зависимости от технологического исполнения может быть нескольких типов:

• фасадный;
• глазурованный;
• фасонный;
• фигурный;
• ангобированный.

Керамический кирпич, кроме того, может быть монолитным или пустотелым, а его поверхности ложковые и тычковые делаются гладкими или рифлеными. При этом изделия одного вида часто сочетают несколько признаков, так рядовой блок изготавливается полнотелым или с полостями. Кладка печей или каминов осуществляется из специального огнестойкого (шамотного) кирпича, а для мощения дорожек применяется его специальный вид – клинкерный.

Керамический кирпич и его структура.

Плотность керамического кирпича

Физико-химические свойства и технические параметры изделия во многом зависят от внутренней структуры. Одним из показателей, наглядно характеризующих названные качества керамического кирпича, является плотность. Она напрямую зависит от фракционного состава сырья, разновидности и пористости строительного кирпича.

Данные о плотности и некоторых других показателях кирпича керамического приведены в таблице:

Разновидность кирпича	Плотность средняя	Пористость	Марка прочности	Морозо- стойкость
	кг/м3	%
Рядовой полнотелый	1600 – 1900	8	75 -300	15 – 50
Рядовой пустотелый	1000 – 1450	6 – 8	75 – 300	15 – 50
Лицевой	1300 – 1450	6 – 14	75 – 250	25 – 75
Лицевой ангобированный	1300 – 1450	6 – 14	75 – 250	25 – 75
Клинкерный	1900 – 2100	5	400 – 1000	50 -100
Шамотный	1700 – 1900	8	75 – 250	15 – 50

Плотность керамического кирпича определяет его класс, который обозначается числовым кодом в пределах от 0,8 до 2,4. Приведенный показатель обозначает вес одного кубического метра строительного материала, выраженный в тоннах. Всего существует шесть классов изделий, введение данного показателя существенно упрощает учет и делопроизводство в строительной отрасли.

Знание такого показателя, как плотность необходимо для проведения расчетно-проектных работ и определения предельных нагрузок на фундаменты и несущие элементы здания. Однородная структура кирпича обеспечивает ему, с одной стороны, высокую механическую прочность, с другой – низкие теплоизоляционные свойства. В случае применения для возведения здания монолитного кирпича следует принимать дополнительные меры по утеплению стен.

Пустотелость

В целях снижения массы изделия и его теплопроводности в нем оставляются полости разной формы. Пустотелым может быть как рядовой, так и облицовочный керамический кирпич. Форма и глубина отверстий задается технологией и может быть самой разной: круглой, щелевидной или прямоугольной. Пустоты в теле изделия располагаются вертикально или горизонтально, в некоторых разновидностях они делаются сквозными в других закрытыми с одной из сторон.

Направление отверстий по отношению к плоскости нагрузки оказывает заметное влияние на показатель механической прочности. Так, кирпич с горизонтальными пустотами нельзя использовать при кладке несущих стен, возможно его разрушение под действием массы строительной конструкции. При изготовлении пустотелых блоков экономиться до 13 % сырья, что снижает их стоимость и делает более доступными.

Улучшения теплотехнических характеристик кирпича возможно путем повышения его пористости. Для этого в сырую смесь добавляют определенное количество шихты: мелко нарезанной соломы, торфа или опилок. Включения в процессе обжига выгорают и в теле образуются поры, заполненные сухим воздухом. Это обстоятельство оказывает значительное влияние на теплопроводность строительного материала.

Теплопроводность керамического кирпича

Физические свойства керамического кирпича в значительной мере зависят от его внутренней структуры. Теплоизоляционные возможности изделия характеризуются коэффициентом теплопроводности. Его значение показывает, какое количество тепла необходимо для изменения температуры воздуха на 1°C при толщине стены в 1 м. Коэффициент теплопроводности используется в процессе проектирования здания при проведении расчетов толщины наружных стен.

Наблюдается прямая зависимость между плотностью керамического кирпича и его теплоизолирующими свойствами.

В соответствии с данным показателем изделия могут быть отнесены к одной из пяти групп по теплопроводности:

Полнотелый керамический кирпич теплоизоляционные характеристики, которого сравнительно невысокие используется обычно для возведения несущих конструкций. Для стен сложенных из такого материала необходимо дополнительное утепление. Применение пустотелых или щелевых изделий позволяет в значительной мере уменьшить толщину ограждающих конструкции в малоэтажных строениях. Наличие сухого воздуха в пустотах существенно снижает потери тепловой энергии сквозь стены.

Влагопоглощение

Наличие пор в керамическом кирпиче может способствовать проникновению воды и паров в его структуру. Коэффициент влагопоглощения зависит от многих факторов и первую очередь от плотности и некоторых других характеристик материала. Для полнотелых изделий величина его колеблется в пределах от 6 до 14 %, что является довольно низким показателем. Это положительно сказывается на прочностных и теплоизолирующих характеристиках кирпича.

Сохранность кирпичных зданий и сооружений напрямую зависит от устойчивости отопления. Снижение температуры внутри помещения до уровня уличной способствует проникновению влаги в поры и накоплению в них воды. Кристаллизация ее при замерзании вызывает образование напряжений и микротрещин, которые постепенно разрушают материал строительных конструкций. Напрямую со способностью к влагопоглощению связан такой показатель, как паропроницаемость.

Паропроницаемость

В любом обитаемом помещении влажность воздуха повышается вследствие жизнедеятельности человека. В регулировании этого параметра участвуют кирпичные стены, которые способны активно поглощать и отдавать пары в окружающую среду. Данный показатель для керамического кирпича находится на уровне 0,14 – 0,17 Мг/(м*ч*Па) и этого достаточно для создания комфортного микроклимата в квартире, доме или офисе.

Паропроницаемость материала определяется специальным коэффициентом. Данный показатель характеризует плотность проникающего потока через поверхность площадью в 1 кв. м в течение одного часа.

Для сравнения в таблице приведены коэффициенты паропроницаемости для разных материалов:

Морозостойкость

Керамический кирпич широко используется при возведении зданий в разных климатических зонах нашей страны. Способность материала противостоять низким температурам называется морозостойкостью. В соответствии с национальным стандартом количественное выражение данного показателя определяется циклами. По сути, это количество лет, которые способна выстоять правильно возведенная стена.

Морозостойкость керамического кирпича указывается в виде буквенно-числового кода от 50 F до 100 F. Это означает, что при правильном выполнении кладки и постоянном отоплении в зимний период срок эксплуатации здания составит от 50 до 100 лет. Керамический кирпич отличается высокой стойкостью к внешним воздействиям и экстремальным колебаниям температур.

Огнестойкость

Пожарная безопасность зданий определяется способностью строительных материалов противостоять воздействию высоких температур и открытого пламени. Керамический кирпич относится к негорючим строительным материалам, а его огнестойкость зависит от вида. Данный показатель определяется временем, которое способна выдержать стенка минимальной толщины до начала ее разрушения.

Керамический кирпич имеет максимальную огнестойкость среди других строительных материалов свыше 5 часов. Для сравнения железобетон способен противостоять огню не более 2 часов, а металлоконструкции менее 30 минут. Важным параметром стойкости материала к огню является максимальная температура, которую он может выдержать. Для рядового кирпича она составляет 1400 °C, а для шамотного или клинкерного превышает 1600 °C.

Звукоизоляция

Данный строительный материал отличается способностью гасить акустические колебания в широком диапазоне частот. Звукоизолирующие свойства керамического кирпича соответствуют требованиям СНиП 23-03-2003, а также ГОСТ 12.1.023-80 , ГОСТ 27296-87, ГОСТ 30691-2001, ГОСТ 31295.2-2005 и ГОСТ Р 53187-2008. Керамические кирпичи превосходно гасят акустические колебания.

Керамический кирпич рекомендуется специалистами для возведения жилых, общественных и промышленных зданий. Изделия могут быть использованы для строительства следующих помещений:

• звукоизолирующих перегородок;
• специальных кабин для наблюдения и дистанционного управления технологическими процессами;
• акустических экранов (экранов).

Показатель звукоизоляции керамического кирпича учитывается при проведении акустических расчетов зданий и отдельных помещений. При этом принимается во внимании уровень звуковой мощности и расположение источников излучения. Стенка из пустотелого керамического кирпича имеет лучшие характеристики по данному параметру, нежели аналогичное сооружение из блоков с монолитной структурой.

Однако устройство толстых кирпичных стен с целью увеличения звукоизоляции не очень эффективно. Все потому, что при увеличении толщины стены в два раза уровень звукоизоляции увеличивается всего на несколько децибел.

Экологичность керамики

В настоящее время большое внимание уделяют влиянию материалов на здоровье человека и окружающую среду. Керамический кирпич является изделием, которое изготовленного из природного сырья: глины путем высокотемпературного обжига. Данный материал не выделяет вредных и отравляющих веществ в процессе эксплуатации жилых и производственных зданий и строений.

Кирпич керамический рекомендован для возведения практических всех видов сооружений:

• детские дошкольные, учебные и лечебные заведения;
• малоэтажные и многоквартирные дома для круглогодичного проживания;
• учреждения общественного питания;
• производственные помещения и многое другое.

В отношении экологичности данный материал способен конкурировать с натуральной древесиной и природным камнем. В помещениях, построенных из керамического кирпича, образуется здоровая среда, безопасная для обитания, здоровья и детей, и взрослых.

Размеры и точность геометрии

Производители строительных материалов предлагают обширную номенклатуру блоков разных видов. Всего промышленность выпускает почти пять типоразмеров керамического кирпича следующих форматов:

• нормальный или одинарный;
• «Евро»;
• утолщенный;
• модульный одинарный;
• утолщенный с горизонтальными отверстиями.

Размеры кирпича керамического определяются требованиями национального ГОСТ 530-2007, который соответствует европейскому стандарту ЕН 771-1:2003. Данные для удобства использования сведены в таблицу:

Наименования изделия	Обозначение	Длина, мм	Ширина, мм	Толщина, мм
Рядовой или одинарный	КО	250	120	65
Евро	КЕ	250	85	65
Утолщенный	КУ	250	120	88
Одинарный модульный	КМ	288	138	65
Утолщенный с горизонтальными пустотами	КУГ	250	120	88

Стандарт жестко устанавливает предельные отклонения от номинальных размеров изделия. По длине керамический кирпич не должен отличаться от эталонного значения более чем на 4 мм, по ширине – 3 мм и по толщине – 2 мм. Допустимая погрешность изготовления по углу между перпендикулярными гранями составляет не более 3 мм. Такие требования к точности изделий дают возможность производить кладку крупных строительных конструкций с незначительными отклонениями.

Стандарт допускает изготовление керамического кирпича с иными номинальными размерами, которые не указаны в таблице. Такие изделия выпускаются по специальному заказу и при согласовании параметров между клиентом и производителем. При этом требования к точности линейных размеров и геометрии блока сохраняются в полном объеме.

Специальные виды керамического кирпича

Описываемый строительный материал широко используется для возведения конструкций самого разнообразного назначения. Специальные виды керамического кирпича применяются для кладки камер сгорания и топок печей и каминов. Другой тип изделий незаменим в мощении пешеходных дорожек во дворах индивидуальных домов и садово-парковых зонах. Указанные изделия отвечают определенным требованиям.

Огнеупорный кирпич

Огнеупорный или шамотный кирпич отличается высокой стойкостью к высокотемпературным воздействиям в пределах от 1400 до 1800 °С и открытому огню. В состав формовочной массы его вводится до 70 % тугоплавкой глины, которая препятствует разрушения изделия при остывании.

Существуют разные сорта огнеупорного керамического кирпича, которые определяются рабочей температурой и устойчивостью к разнообразным факторам внешней среды:

• Кварцевый. Предназначен для кладки сводов печей, выполняющих функции отражателя.
• Шамотный. Используется для кладки бытовых печей и каминов, наиболее распространенный вид огнеупорного кирпича.
• Основной. Изготавливается из магнезиально-известковых масс и применяется в металлургии для сооружения плавильных печей.
• Углеродистый. Используется в некоторых отраслях промышленности для строительства домен, в его состав входит прессованный графит.

Печной керамический кирпич.

Клинкерный кирпич

Клинкерный кирпич предназначается для облицовки фасадов и цокольных частей зданий, мощения полов во внутренних помещениях производственного назначения и дорожек на улице. Изделие отличается высокой механической прочностью, износо- и морозостойкостью, способно выдержать до 50 циклов охлаждения до экстремальных температур с последующим нагревом. Марка прочности изделия не менее М400 обеспечивается высокой плотностью и особыми требованиями к составу сырья.

Транспортировка и хранение керамического кирпича

Керамический кирпич допускается перевозить всеми видами наземного, водного и воздушного транспорта с соблюдением соответствующих правил. Для удобства транспортировки и обеспечения сохранности изделие пакетируется на стандартных поддонах установленного размера. Не допускается перевозка данного строительного материала навалом с последующим сбросом на грунт, такие действия приводят к повреждениям до 20 % изделий.

Длительное хранение кирпича керамического производится под навесом на площадках с твердым покрытием. Изделия могут располагаться на поддонах в один или несколько ярусов или в штабелях непосредственно на покрытии. Погрузочно-разгрузочные операции выполняются механизированным способом или вручную с соблюдением правил и мер безопасности.

srbu.ru

Виды кирпичей и их характеристики

Кирпичом принято называть твёрдые блоки для кладки конструкций определённых размеров. При большом отклонении от стандартов длины, ширины и высоты, изделия именуют уже просто строительными блоками. Единичный, простой кирпич российского производства изготавливают длиной 250 мм, шириной 120 мм и 65 мм в высоту, существуют также полуторный и двойной варианты высотой 88 и 138 мм соответственно. В Европе приняты свои стандарты типоразмеров кирпича, что связано с историческим развитием системы измерения. Материалом для изготовления кирпича может быть большое количество сыпучих и измельчённых веществ, но самыми популярными являются глина и песок с известью. Это отражено в названии блоков, красный керамический кирпич делают почти целиком из глины, тогда как производство силикатного кирпича основано на смеси песка и извести. Характеристики такого материала несколько ниже, чем керамического, что компенсируется сравнительно низкой ценой. Третий тип гиперпрессованных блоков может состоять из самых различных материалов, в зависимости от запланированных производителем характеристик. Все три основных типа подразделяются на большое количество подтипов с различными свойствами и областями применения. “>

Технологии

Способы производства кирпичей различаются, в зависимости от используемого сырья. Технология производства кирпича из глины с использованием высокотемпературного обжига остаётся неизменной на протяжении уже нескольких тысяч лет, тогда как изготовление силикатного кирпича началось только в конце XIX века. Силикатный кирпич не требует обжига, как керамический, вместо этого на смесь воздействуют водяным паром под большим давлением. Гиперпрессы для изготовления кирпичных блоков вообще возникли сравнительно недавно, этот способ не использует воздействие высоких температур при формировании твёрдого материала. Тем не менее гиперпрессованные кирпичи не уступают по своим свойствам, а зачастую превосходят своих «древних собратьев». Специалисты сравнивают такой материал с высококачественным клинкерным кирпичом.“>

Производство керамического кирпича

Оборудование для выпуска кирпича из глины пластичным или полусухим методами должно включать в себя следующие обязательные узлы и помещения:

• Сырьевой склад, где глина предварительно «вылёживается» до нужной степени влажности. Здесь же возможно добавление бутирующего материала, песка или битого кирпича, в количестве не более 30%. Такие добавки позволяют сырцу легче держать форму и снижают деформацию при температурной обработке.

• Узел измельчения и перемешивания сырья может включать в себя несколько аппаратов для поэтапного фильтрования, дробления и создания однородной массы. Для пластичного метода добавляют установки обработки глины водяным паром.

• Формированием сырцовых изделий занимаются устройства на основе вакуумных или гидравлических прессов. Эти аппараты выдают полосу для нарезки, из которой уже и формируется кирпич-сырец. Компактные гаражные и самодельные варианты могут формировать готовые штучные изделия без необходимости разрезания, но скорость работы таких установок крайне мала.

• Печи для сушки сырца и его обжига производят двух типов: камерные и туннельные. Второй вариант требует основательной постройки, зато позволяет потоковое безостановочное производство. Полусухой метод формования сырца позволяет сэкономить время просушки. Стандартная температура обжига керамических блоков составляет 1000 °С.

• Склад готовой продукции, куда поступают обожжённые кирпичи для хранения и реализации.

• Узлы транспортировки между установками разной степени механизации труда, от ручного до конвейерного типа.“>

Шамотный кирпич

В строительстве печей и других огнеупорных поверхностей использование обычного кирпича недопустимо. Силикатный кирпич не способен выдержать даже температуру обычного пламени сгорания дров, а простой керамический блок теряет свои прочностные свойства при температурах свыше 800 °С. Да и постоянные колебания температур неблагоприятно сказываются на свойствах обычных кирпичей. Требуется материал, способный выдерживать периодический сильный нагрев и последующее остывание в течение длительного срока эксплуатации. Одним из самых популярных огнеупорных материалов считается шамотный кирпич, в основе изготовления которого лежит производство кирпичей из специальной глины — шамота. Оборудование для производства кирпича из неё аналогично описанному выше, но отличительными особенностями от технологии выпуска обычных керамических блоков являются два этапа:

1. При подготовке сырья тугоплавкая глина проходит предварительную высокотемпературную обработку, для улучшения огнеупорных свойств готового изделия применяют минеральные добавки, в частности оксид алюминия.

2. Обжиг сырца происходит не при 1000 °С, а при 1500 и выше, время обжига составляет не менее 5 часов. При таких температурах происходит спекание материала и преобразование химического состава в целом.

Пористость шамотного кирпича определяет его прочность и теплоизоляционные свойства.“>

Клинкерные блоки

Облицовка стен и других элементов конструкции — это не только красивый внешний вид материала, но и его устойчивость к атмосферным воздействиям и механическим повреждениям. Производители кирпичей начиная с 18 века производят особенно прочный материал, сравнимый по износоустойчивости с природным камнем. Название пришло из немецкого за звонкий отклик кирпича при постукивании, это неудивительно, ведь клинкерные блоки являются одним из самых плотных материалов в своём классе. Клинкерное производство кирпичей предъявляет повышенные требования к качеству сырья, требуется контроль содержания оксидов железа, кальция и магния, а также достаточное содержание оксида алюминия. Температура обжига облицовочного материала по этой технологии составляет 1000-1400 °С, в остальном технология производства повторяет способ получения обычного керамического кирпича. Одним из основных недостатков клинкерных керамических блоков является их хорошая теплопроводность, поэтому при облицовке наружных стен здания может потребоваться дополнительная тепло- и звукоизоляция. Кирпичи по этой технологии выпускают в самом различном исполнении, в том числе с пустотами на тыльной стороне и глазурью на лицевой.“>

Технология производства кирпича силикатного

Процесс формирования твёрдых блоков из смеси извести и песка основан на термической обработке готового раствора и возник сравнительно недавно, тогда как использование смеси в строительстве насчитывает уже пару тысячелетий. На производстве силикатного кирпича можно выделить 3 основных этапа: подготовка сырья, гашение извести и собственно изготовление блоков. Подготовка включает в себя следующие этапы и аппараты:

• Сеялка для песка. Фракция песчаного сырья должна составлять не более 2.5 мм, к тому же, процесс просеивания позволяет очистить песок от органических вкраплений.

• Установки для измельчения негашёной извести.

• Возможна установка силоса для предварительного гашения извести

• Аппарат, дозирующий подачу сырья в смесь. Смесь на 90-92% состоит из песка, остальное — гашёная известь, цветовые пигменты и модификаторы.

Установки для гашения извести разделяются на 2 типа:

1. Барабанные установки с использованием водяного пара позволяют быстро завершить процесс гашения в смеси, однако являются энергозатратными.

2. Силосные конструкции из нескольких секций позволяют получать непрерывный поток готовой смеси, несмотря на то, что для реакции может потребоваться до 10 часов.

На последнем этапе происходит формование блоков в прессовальных аппаратах и отправка сырца в автоклав, где под давлением и воздействием водяного пара высокой температуры в кирпиче формируются соединения гидросиликата кальция, который обеспечивает твёрдость строительному блоку. Автоклавная обработка длится 10-20 часов, поэтому для поточного производства потребуется установка нескольких автоклавов.

Вибропресс

Этот станок для производства кирпича и других блоков на основе строительных смесей является довольно универсальным средством, ведь замена форм может быть произведена без значительных модификаций всей установки. В продаже имеются модели, снабжённые дозаторами, смесителями и даже транспортировщиками изделий к месту просушки или дополнительной обработки.

Гиперпрессованные кирпичные блоки

Такой вариант изготовления не использует температурную обработку вообще, так как основан на вяжущем свойстве цемента. Линия производства сведена к минимуму, что позволяет разместить его на небольшой территории. В состав оборудования, кроме самого гиперпресса могут входить следующие установки:

• Фильтровально-дробильное оборудование для измельчения сырья и удаления органического мусора.

• Дозатор для автоматического контроля за подачей компонентов.

• Смеситель, может быть встроен в конструкцию гиперпресса.

• Установка транспортировки кирпича к месту хранения.

Готовые варианты мини-заводов

Несмотря на обилие производителей, рынок строительных материалов не перенасыщен, как считают специалисты, они же отмечают стабильный ежегодный рост спроса и объёмов строительства. Поэтому собственный мини-завод по производству кирпича может стать прибыльным семейным бизнесом. Окупаемость такого дела может составить от одного года до двух, в зависимости от налаженного производства и квалификации рабочих, а также путей сбыта готового материала. Минимальные вложения на технологическое оборудование и пусконаладочные работы может составить от 3 млн руб. до 1 млрд. К этому стоит добавить аренду подходящего помещения и закупку сырья. Особенно стоит обратить внимание на производство гиперпрессованного кирпича, который требует меньше всего площади для размещения установок.“>

Производство в гараже

Чтобы открыть производство кирпичей на придомовом участке, достаточно будет потратиться на гиперпресс, тогда все остальные операции придётся делать вручную. Себестоимость такого кирпича будет самой минимальной, но трудозатраты – заметно выше.

Заключение

Прибыльность кирпичного бизнеса подтверждается многими примерами. Однако производство потребует не только серьёзных финансовых вложений, но и усилий по поддержанию рабочего процесса, по контролю за качеством и по поиску каналов сбыта. Через год-другой усилия обязательно окупятся стабильной прибылью.

www.syl.ru

Сегодня мы с вами побываем на современном автоматизированном заводе по производству керамического кирпича компании ENKI, расположенном в городе Кокшетау. Завод открылся в декабре прошлого года и мы в компании с russos и gelio посетили его через две недели после официального запуска. Проектная мощность завода — 60 миллионов кирпичей в год.

2. Кирпич глиняный пластического прессования — самый распространённый стеновой керамический материал. Он изготавливается из глины с добавками выгорающих (молотый уголь, опилки, торф) и непластических материалов (крупнозернистый песок, шамот, шлак).

3. Легкоплавкие глины, основное сырьё для производства кирпича, при нагревании до 800-1000 градусов приобретают свойства камня, что и делает их востребованными в строительном производстве.

4. Процесс производства кирпича состоит их трёх основных этапов: добыча глины и подготовка шихты; формование и сушка кирпича; обжиг. Сначала проводят подготовительные операции — измельчение и увлежнение глины, удаление камней. После этого однородная перемешанная масса поступает в отделение формовки.

5. Формовка производится с помощью пресса. Из глиномешалки масса поступает с необходимым уровнем содержания влаги для формовки. Пустоты образуются с помощью кернов, расположенных в выходной части формующей головки пресса. Пустотелый кирпич имеет низкую теплопроводность, стены из пустотелого кирпича лучше сохраняют тепло и препятствуют прохождению холодного воздуха в помещение. А кроме этого пустотелый кирпич существенно легче обычного.

6. Сначала отрезается брус, имеющий длину 10 кирпичей.

7. На втором этапе нарезаются кирпичи (обратите внимание на тонкие проволочные ножи) и располагаются на конвейере с зазором 2-3 см.

8. Уложенные на паллеты кирпичи переходят к сушению.

9. Паллеты укладываются специальным образом так, что на каждую помещается 40 кирпичей и их расположение идеально подходит для сушки.

10. Сушка ведётся методом постепенного подъёма температуры в сушильной камере и исключения заметного движения воздуха. Это способствует равномерности испарения влаги из кирпичной массы. Для обеспечения процесса утилизируется тепло печей обжига и остывающего готового кирпича.

11. Товарные качества керамического кирпича зависят от применённых приёмов производства. Цвет кирпича, произведённого из глины с высоким содержанием окислов железа, может колебаться от красного до чёрного, в зависимости от кислотности среды обжига. Беложгущиеся глины редки и в производстве кирпича используются реже. Применение различных добавок позволяет расширить цветовую гамму изделий. Высокие требования к цветовому однообразию кладки, присущие строительным традициям нашей страны, делают решение непростого вопроса соблюдения стандарта цвета очень важным, в особенности для лицевого кирпича.

12. Обжиг кирпича – самый ответственный этап его производства. Обжиг производят в газовых печах. Степень обжига влияет на водо- и морозостойкость кирпича. Недожженный кирпич (он темнее обожжённого нормально; глухо звучит при ударе; тяжёл) непрочен и нестоек. Пережжённый кирпич прочнее, плохо впитывает влагу, плотен и теплопроводен. При ударе даёт звон высоких тонов.

А также рекомендую посмотреть видео, в нём все выглядит более наглядно.

Мои другие промышленные репортажи смотрите по тегу: производственный репортаж

victorborisov.livejournal.com