Печь для обжига кирпича: виды и технология
Сегодня наиболее распространенным строительным материалом является кирпич — керамический или обожженный. По различным причинам, не всегда целесообразно обращаться за покупкой кирпича на завод-изготовитель. Можно изготавливать кирпич самостоятельно, а это означает, что обжиг кирпича своими руками — вопрос, который однозначно потребует для своего решения определенных знаний и специального оборудования.
Методики изготовления кирпича
Как происходит обжиг кирпича?
Существует два распространенных метода изготовления кирпича. Первый — полусухое и сухое прессование. Способ пластического формования является вторым методом изготовления кирпича. Разница состоит в разнящемся количестве влаги, которое содержит в себе сырьевая масса в обеих методах производства. Следует отметить, что наиболее широкое применение получил второй способ изготовления.
Кирпич, изготовленный с помощью пластического формования, может быть пустотелый или полнотелый. Принцип производства обоих видов кирпичей одинаков, различие заключается в том, что для пустотелых кирпичей глина проходит более тщательную подготовку.
Можно выделить следующие этапы изготовления кирпича:
- Подготовка сырья
- Формовка бруса
- Сушка кирпича-сырца
- Обжиг
Следует отметить, что для каждого этапа характерно тщательное соблюдение параметров. Например, для того, чтобы осуществить обжиг, который является завершающей стадией изготовления, нужно соблюсти все технические предписания. Технология обжига кирпича подразумевает соблюдение как температурного, так и временного режима. Иначе неизбежен бракованный продукт.
Как происходит обжиг керамического кирпича
Кирпич-сырец содержит в себе от 8% до 12% влажности, поступает в печь для обжига, где первоначально досушивается. Затем температура увеличивается до уровня 500-800°С, при котором происходит дегидратация минералов из глины. Из-за этого происходит усадка изделия. При температуре свыше 200°С наблюдается выделение летучих органических примесей и добавок.
На данном этапе температура обжига кирпича растет со скоростью 300-350°С/ч. Значение температуры поддерживается постоянным до тех пор, пока не выгорел углерод. И только после этого, температуру поднимают до 800°С. Воздействие таких температур приводит к тому, что продукт изменяет свою структуру. Некоторое время выдерживают предельную температуру для равномерного прогревания кирпича. Затем температура начинает постепенно снижаться.
Время обжига кирпича может достигать от 6ч до 48ч. Пока происходит данный процесс, кирпич неоднократно структурно изменяется. В случае соблюдения технологии производства, на выходе получается продукт с высокими прочностными и водостойкими качествами. Для него характерны звуко- и теплоизоляционные свойства, а также устойчивость к различным температурным режимам.
Рекомендуем прочитать:
Какое купить оборудование для производства Лего кирпича в России?
Выбираем станок для силикатного 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.
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.
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.
Возможно, заинтересует:
Выбираем пресс для производства Лего кирпича.
Какая подойдет глина для производства кирпича?
Обжигаем кирпич в домашних условиях
Если отстранится от больших объемов производства на кирпичных заводах и подумать о меньших количествах выпуска продукции, то возможно организовать обжиг керамического кирпича в домашних условиях. Для того чтобы обжечь кирпич в небольших количествах, понадобится обыкновенная металлическая бочка емкостью от 200 до 250 л. Предварительно в ней необходимо вырезать днища с обеих сторон.
Обжиг можно осуществлять и с помощью костра. Для этого нужно вырыть яму глубиной в полметра, а над ней установить бочку, приподнятую над краем ямы на высоте приблизительно 20 см. В месте, где отсутствует нижнее днище, необходимо приспособить опоры в виде прутов или металлическую решетку. Это необходимо для того, чтобы была основа для складирования кирпича внутри бочки.
После заполнения бочки кирпичом, верхнюю ее часть прикрыть крышкой, дабы минимизировать потери тепла. Обжиг длится примерно 20 часов, в зависимости от свойства глиняного состава, используемого в кирпиче. Можно производить обжиг кирпича газом, но как упоминалось выше, от вида топлива зависит экономическая рентабельность.
Схема печи для обжига кирпича газом
Рекомендуем эти статьи:
Какие лучше купить матрицы для кирпича Лего?
Какой выбрать ручной пресс для кирпича?
Что необходимо для покупки печи для обжига кирпича
Если же задуматься об открытии бизнеса по производству керамического кирпича, то необходимо рассмотреть более серьезные варианты, чем жечь костры во дворе. Если уже принято решение купить мини печь для обжига кирпича, то необходимо выбрать оптимально подходящий вариант. Стоит продумать о том, какие объемы планируются выпускаться, ведь каждая печь имеет свою производительность.
Также важный пункт — подобрать печь с подходящим видом топлива, потому что в наше время быстрых перемен цен на энергоносители, этот вопрос требует серьезного отношения. Стоит задуматься о целесообразности покупки печи для обжига с большей производительностью, если в планах есть увеличение производства.
Когда вопросы по основным характеристикам решены, необходимо подобрать подходящий вариант модели и начать поиски вариантов выгодной покупки. Цена печи для обжига кирпича у разных дилеров и продавцов может колебаться, поэтому торопиться не стоит. Большинство представителей, реализующих данную продукцию, не выставляют цены в открытом доступе, поэтому придется потрудиться в поисках выгодного предложения. Но результат экономии может приятно превзойти все ожидания!
Обжиг кирпича: технология, сложности, виды печей
Методики изготовления кирпича
Как происходит обжиг кирпича?
Существует два распространенных метода изготовления кирпича. Первый — полусухое и сухое прессование. Способ пластического формования является вторым методом изготовления кирпича. Разница состоит в разнящемся количестве влаги, которое содержит в себе сырьевая масса в обеих методах производства. Следует отметить, что наиболее широкое применение получил второй способ изготовления.
Кирпич, изготовленный с помощью пластического формования, может быть пустотелый или полнотелый. Принцип производства обоих видов кирпичей одинаков, различие заключается в том, что для пустотелых кирпичей глина проходит более тщательную подготовку.
Можно выделить следующие этапы изготовления кирпича:
- Подготовка сырья
- Формовка бруса
- Сушка кирпича-сырца
- Обжиг
Следует отметить, что для каждого этапа характерно тщательное соблюдение параметров. Например, для того, чтобы осуществить обжиг, который является завершающей стадией изготовления, нужно соблюсти все технические предписания. Технология обжига кирпича подразумевает соблюдение как температурного, так и временного режима. Иначе неизбежен бракованный продукт.
Туннельная печь
Печами такого типа оборудовано большинство кирпичных заводов, выпускающих одинарный полнотелый кирпич и керамические камни. Они представляют собой тоннель, по которому передвигаются вагонетки или конвейерная лента с сырцом. Их рабочее пространство может иметь один или два канала, расположенных на прямой линии или имеющих замкнутую, кольцеобразную форму.
Принцип работы
В отличие от кольцевых установок, здесь все происходит наоборот: материал продвигается сквозь остающиеся неподвижными, четко разграниченные зоны подогрева, отжига и охлаждения. Материал последовательно передвигается из зоны в зону. В такой печи лишь один вход и одна зона выгрузки. Они размещаются в противоположных торцах туннеля и оснащены механизмами, герметически закрывающими внутреннее пространство печи во время загрузки и выгрузки материала. Герметизация происходит автоматически, что позволяет избежать перерасхода теплоносителя. Пространство над полом, под конвейером или дном вагонеток, также не прогревается, так как отгорожено песчаным затвором.
В качестве теплоносителя используется природный газ. Иногда их модифицируют для работы на мазуте, солярке, печном топливе, электрической энергии. Возможно совмещение вариантов.
Печь работает круглосуточно. Газовые горелки направляют факелы горящего газа на массив кирпича напрямую (в печах открытой конструкции) или через защитные экраны (в муфельных). Вдоль всего канала установлены вентиляторы и уловители дыма, направляющие необходимое количество разогретого воздуха и дымовые газы в нужные зоны печи по специальным циркуляционным каналам. Эти устройства работают независимо друг от друга и управляются оператором дистанционно. Загрузка печи осуществляется рабочими вручную, а выгрузка механизирована.
Технология обжига максимально автоматизирована. Специальные компьютерные программы с помощью многочисленных датчиков следят за технологическим процессом и дают команды по регулированию:
- температурного режима во всех зонах.
- давления воздуха.
- скорости движения вагонеток.
Выбор режима работы печи осуществляется автоматически и зависит от исходных параметров кирпича — сырца (вид, форма, размер, уровень влажности, вид садки). Контроллер хранит в памяти все возможные режимы и выбирает наиболее оптимальный. Контроль качества готовой продукции также автоматизирован. Длительность технологического цикла для полнотелых изделий от 36 до 40 часов, пустотелые камни готовы уже через сутки.
izkirpicha.com
Как происходит обжиг керамического кирпича
Кирпич-сырец содержит в себе от 8% до 12% влажности, поступает в печь для обжига, где первоначально досушивается. Затем температура увеличивается до уровня 500-800°С, при котором происходит дегидратация минералов из глины. Из-за этого происходит усадка изделия. При температуре свыше 200°С наблюдается выделение летучих органических примесей и добавок.
На данном этапе температура обжига кирпича растет со скоростью 300-350°С/ч. Значение температуры поддерживается постоянным до тех пор, пока не выгорел углерод. И только после этого, температуру поднимают до 800°С. Воздействие таких температур приводит к тому, что продукт изменяет свою структуру. Некоторое время выдерживают предельную температуру для равномерного прогревания кирпича. Затем температура начинает постепенно снижаться.
Время обжига кирпича может достигать от 6ч до 48ч. Пока происходит данный процесс, кирпич неоднократно структурно изменяется. В случае соблюдения технологии производства, на выходе получается продукт с высокими прочностными и водостойкими качествами. Для него характерны звуко- и теплоизоляционные свойства, а также устойчивость к различным температурным режимам.
Рекомендуем прочитать:
Какое купить оборудование для производства Лего кирпича в России?
Выбираем станок для силикатного кирпича.
Что это за процесс и особенности технологии
Тепловую обработку стройматериала из глины под действием высоких температур называют обжигом. Это завершающий этап производства кирпичных блоков. Технология обжига включает 3 этапа:
- Прогревание.
- Обжиг.
- 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
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.
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.
Возможно, заинтересует:
Выбираем пресс для производства Лего кирпича.
Какая подойдет глина для производства кирпича?
Виды печей
Для обжига керамики и производства обожженного, в том числе керамического кирпича используют специальные печи. Они бывают 2 типов:
- туннельные;
- кольцевые.
Туннельная печь
Устройство туннельного типа — это длинная, в виде туннеля газовая печь для обжига кирпича. Внутри находятся 3 камеры и проложены рельсы. По ним, с помощью автоматических толкателей, движутся металлические вагонетки. Перед входом в печь них загружают необожженный кирпич. Вход и выход закрывается герметично. После просушки в 1 камере, кирпичные блоки перемещаются во 2 для обжига. Его обеспечивают газовые горелки, постоянно поддерживающие температуру на уровне 920—980 градусов. Затем кирпич попадает в третью зону с более низкой температурой, где происходит его охлаждение. После завершения режима толкатели выкатывают вагонетки из печи и кирпичные блоки полностью остывают уже за ее пределами.
Кольцевая печь
Устройства этого типа состоят из множества расположенных друг возле друга секций в виде кольца. В каждой из них есть окно для загрузки и извлечения материала, а также свой источник подогрева Кольцевая печь обеспечивает непрерывность процесса обжига. Таким образом, партия кирпичных блоков проходит все стадии термической обработки, находясь в одном и том же отсеке. Соседняя камера способствует нагреву, прокаливание блоков происходит за счет своего топлива, а остывание обеспечивает температура следующей секции.
Обжигаем кирпич в домашних условиях
Если отстранится от больших объемов производства на кирпичных заводах и подумать о меньших количествах выпуска продукции, то возможно организовать обжиг керамического кирпича в домашних условиях. Для того чтобы обжечь кирпич в небольших количествах, понадобится обыкновенная металлическая бочка емкостью от 200 до 250 л. Предварительно в ней необходимо вырезать днища с обеих сторон.
Обжиг можно осуществлять и с помощью костра. Для этого нужно вырыть яму глубиной в полметра, а над ней установить бочку, приподнятую над краем ямы на высоте приблизительно 20 см. В месте, где отсутствует нижнее днище, необходимо приспособить опоры в виде прутов или металлическую решетку. Это необходимо для того, чтобы была основа для складирования кирпича внутри бочки.
После заполнения бочки кирпичом, верхнюю ее часть прикрыть крышкой, дабы минимизировать потери тепла. Обжиг длится примерно 20 часов, в зависимости от свойства глиняного состава, используемого в кирпиче. Можно производить обжиг кирпича газом, но как упоминалось выше, от вида топлива зависит экономическая рентабельность.
Схема печи для обжига кирпича газом
Рекомендуем эти статьи:
Какие лучше купить матрицы для кирпича Лего?
Какой выбрать ручной пресс для кирпича?
Особенности многостадийного процесса обжига керамического кирпича в туннельной печи
Наращивание темпов строительства и конкуренция между производителями строительных материалов на рынке Узбекистана вызывает необходимость увеличения количества и улучшения качества строительного кирпича. Решению этой задачи можно достичь путем усовершенствования системы управления технологическими процессами сушки, обжига, производственного цикла получения кирпича. Именно во время прохождения обжига и сушки формируются свойства продукции, которые определяют качество продукции. Оно включает в себя как измеряемые механические и гидрофизические показатели (прочность, морозостойкость и водопоглощение), так и визуальные дефекты (трещины, оплавление, пережог). Обжиг и сушку следует рассматривать как многостадийных тепло и массообменных процессов, которые сопровождаются фазовыми и химическими превращениями сырья.
Технологических процесс, получения кирпича проводят преимущественно в туннельных печах, характеризуется распределением температуры газовой среды (температурное поле) и садки изделий, нестабильностью свойств полуфабриката, а также невозможностью контроля свойств керамического материала в период его длительного (до 120 часов) пребывания в печи, в режиме реального времени. Отсутствие обоснованных рекомендаций для выбора оптимального температурного поля с учетом качественных показателей готовой продукции, изменения свойств входных материальных потоков, состояния технологического оборудования обуславливают необходимость создание математической модели процесса, её оптимизации и совершенствование автоматизированной системы управления.
Создание системы управления процессом обжига керамического кирпича в туннельной печи, которая содействует повышению качества готовой продукции путем предупреждения возникновения аварийных ситуаций, внесения упреждающих воздействий, полученных в результате прогнозирования характеристик изделий и определения оптимального температурного поля в условиях нестабильности полуфабриката.
Туннельная печь — это тепловая установкой непрерывного действия, в которой садка изделий передвигается по длинному прямолинейному обжиговому каналу навстречу теплоносителю. Движение изделий по печи происходит за счет проталкивания в обжиговый канал нового вагона через определенное время, которое называется интервалом проталкивания. Механизм, толкающий вагоны называют толкателем. На входе и выходе печь оборудована механическими шторами для устранения подсоса воздуха в обжиговый канал. Между входной шторой и зоной нагревания находится форкамера длиной в один вагон. Эта конструктивная особенность печи предназначена для предотвращения нарушения температурного режима печи при заталкивании новых изделий. Вагон сначала заталкивают в форкамеру, при этом штора между ней и зоной нагревания опущена. После закрытия входного отверстия, выходную штору форкамеры поднимают и проталкивают вагон уже непосредственно в печной канал.
Канал печи условно делится на позиции, длина которых равняется длине печного вагона, то есть количество позиций равно числу вагонов, находящихся на обжиге.
При выборе типа садки учитывают конструкцию и размер обжигового канала, типа изделий, топлива и метода его сжигания, конструкцию горелочного оборудования.
Структурную схему производство керамического кирпича, можно представить в виде цепью взаимосвязанных технологических процессов (стадий). [1] Рис. 1.
Рис. 1. Структурная схема производства керамического кирпича
Компоновка шихты. Сырьевые компоненты шихты (смеси глин и примесей, смешанных в определенных соотношениях) доставляются в глинозапасник, откуда грейферным краном перемещаются в бункера отдельных ящичных питателей, которые осуществляют равномерную подачу и объемное дозирование компонентов шихты. Дозирование регулируется высотой подъема шиберов и скоростью лент питателей, которые определенным образом рассчитываются.
Отдозированные компоненты шихты подаются в ножевую дробилку, где осуществляется их предварительное измельчение. Далее шихта проходит стадию переработки, которая проходит в соответствующем цеху. В нем расположены бегуны мокрого помола, вальцовые мельницы грубого и тонкого помола, глиномес. В бегунах мокрого помола происходит измельчение, смешивание, растирание, увлажнение шихты водой, раздавливание и продавливание ее сквозь плиты с отверстиями, установленными в зоне измельчения. Максимальный размер частиц шихты после бегунов составляет 50мм. Тарельчатый смеситель, установленный под бегунами подает шихту на ленточный транспортер, доставляющий ее в вальцовую мельницу. В нем осуществляется первичный помол и растирание шихты. В результате этой переработки размер частиц не превышает 3–5 мм. После первичного помола шихта ленточным транспортером подается на вторую вальцовую мельницу. Проходящие в нем процессы аналогичны проходившим в предыдущем аппарате, но максимальный размер частичек шихты составляет уже 1мм. [2]
После такой переработки шихта поступает в глиномес. Здесь проходит интенсивное перемешивание, усреднение и дополнительное увлажнение шихты до заданной формовочной влажности. В зимний период, при необходимости, проводится подогревание керамической массы паром. В камере глиномеса шихта уплотняется и продавливается сквозь отверстия решетки. Далее она подается в питатель, а оттуда — на формовку в червячный вакуум-пресс.
Формовка. Керамическая масса перемещается в корыто блока, в котором пропаривается и лопастями проталкивается в переходную часть. В ней лопасти, замененные на систему червяков, проталкивают подготовленную массу сквозь конусные выходные отверстия. Ножи разрезают массу на пластинки, которые подаются в вакуум-камеру для деаэрации. Оттуда они, сквозь питательные валки, поступают в червячную камеру, где набором червяков продавливаются сквозь мундштук, установленный на головке пресса. Таким образом, получают брус в виде непрерывной ленты. [3]
Нарезание. Внутри мундштука на специальной скобе монтируют керны, которые образовывают сквозные отверстия в брусе. Непрерывная лента бруса нарезается на сырец — изделия, укладываемые на сушильные вагонетки и поступающие в туннельные сушилки.
Сушка. Теплоносителем служит воздух, поступающий из зоны охлаждения туннельной печи. Продольная циркуляция теплоносителя в системах сушилки обеспечивается вытяжными вентиляторами, отводящими отработанный теплоноситель. Регулирование его количества осуществляется с помощью вмонтированных у перекрытия сушилки заслонок. Часть теплоносителя из сушилки отбирается передвижными вентиляторами, обеспечивающими его циркуляцию в поперечном направлении каналов агрегата, равномерно обдувая сырец. Сушка предназначена для удаления излишка влаги из сырца, показателем чего выступает относительная остаточная влажность сырца на выходе из агрегата. Согласно технологическому регламенту производства, значение этой переменной находиться в пределах 1,5–3 %. [4]
Вагонетки с высушенным сырцом вытягиваются из сушилки и направляются на перегрузочную базу. Здесь происходит перекладывание сырца на печные вагоны. Конструкция, которая получается вследствие этой операции, называется садкой кирпича. Загруженные вагоны перемещают к печи, где они проходят обжиг.
Процесс обжиг последний и самый ответственный в производстве кирпича, так как именно во время него окончательно формируются свойства изделий, определяющие понятие «качество». Оно включает как измеряемые механические и гидрофизические показатели (прочность, морозостойкость и водопоглощение и т. п.), так и визуальные дефекты (трещины, оплавление, пережог и др.).
Цикл обжига состоит из периодов нагревания, выдерживания в области высокой температуры (спекания) и охлаждения, каждый из этих периодов характеризуется определенными физико-химическими процессами, которые проходят в керамической массе. Конечные свойства изделий зависят от правильности протекания этих процессов, для чего необходимо придерживаться четких требований к температурному режиму и продолжительности обжига на каждой позиции печи.
Таким образом, туннельная печь условно делится на 3 зоны: нагревания, обжига и охлаждения. Зона нагревания предназначена для окончательного высушивания изделий и нагревания их до температуры газовой среды зоны обжига. Зона нагревания состоит из трех участков. На первом, расположенном после форкамеры, начинается сушка сырца на только что введенных печных вагонах теплом отработанных дымовых газов, которые уже прошли другие участки этой зоны (рис. 1.). На втором участке с обеих сторон канала расположены отверстия для вывода из печи дымовых газов. На третьем — происходит нагревание изделий дымовыми газами и продуктами сжигания топлива, которые поступают из зоны обжига.
Зона обжига делится на два участка: малого и большого огня. На участке малого огня происходит интенсивное нагревание полуфабриката теплом дымовых газов, которые поступают от участка большого огня, а также теплом топлива, сжигаемого в горелках этого участка. Горелки объединены в горелочные группы, расположенные на каждой позиции зоны обжига. В зоне большого огня изделия выдерживаются при максимальной температуре.
Зона охлаждения условно делится на зоны быстрого и окончательного охлаждения. Внешний воздух в зону охлаждения подается через отверстие в своде и каналы в выходе печи специально установленным вентилятором. Воздух, подаваемый в туннель из окружающей среды, двигается вдоль него, охлаждая кирпич. В обеих стенах зоны охлаждения сделаны отверстия, через которые нагретый воздух выводится из канала обжига в канал нагревания, и нагнетается в сушилку.
Литература:
- Ладанюк А. П., Трегуб В. Г., Кишенько В. Д. Управление технологическими комплексами в компьютерно-интегрированных системах // Проблемы управления и информатики. – 2002. – № 2.
- Ярощук И. В., Остапенко Ю. А. Экспериментальное исследование обжига кирпича в туннельной печи для создания математического обеспечения системы управления // Сб. трудов VIII междун. научно-технич. конф. «Машиностроение и техносфера на рубеже XXI века». – Том З. – Донецк: ДонГТУ, 2001.
- Технологический регламент производства керамических камней и кирпича на заводе керамических стеновых материалов. Утв. директором комбината строительных материалов. — К., 1994. – 63 с.
- Машиностроительная керамика / Гаршин А. П., Гропянов В. М., Зайцев Г. П., Семенов С. С. — СПб: ГТУ, 1997. — 726 с.
Что необходимо для покупки печи для обжига кирпича
Если же задуматься об открытии бизнеса по производству керамического кирпича, то необходимо рассмотреть более серьезные варианты, чем жечь костры во дворе. Если уже принято решение купить мини печь для обжига кирпича, то необходимо выбрать оптимально подходящий вариант. Стоит продумать о том, какие объемы планируются выпускаться, ведь каждая печь имеет свою производительность.
Также важный пункт — подобрать печь с подходящим видом топлива, потому что в наше время быстрых перемен цен на энергоносители, этот вопрос требует серьезного отношения. Стоит задуматься о целесообразности покупки печи для обжига с большей производительностью, если в планах есть увеличение производства.
Когда вопросы по основным характеристикам решены, необходимо подобрать подходящий вариант модели и начать поиски вариантов выгодной покупки. Цена печи для обжига кирпича у разных дилеров и продавцов может колебаться, поэтому торопиться не стоит. Большинство представителей, реализующих данную продукцию, не выставляют цены в открытом доступе, поэтому придется потрудиться в поисках выгодного предложения. Но результат экономии может приятно превзойти все ожидания!
Способ обжига кирпича и устройство для его осуществления
Изобретение относится к производству кирпича и изделий строительной керамики. Технический результат: повышение интенсивности процесса, обеспечение равномерности обжига и улучшение качества получаемых изделий. Садку кирпича формируют последовательной установкой одного изделия на другое с образованием двух противоположных граней столба плашковыми поверхностями изделий. Столбы изделий размещают с образованием между упомянутыми гранями столбов зазоров, достаточных для свободного перемещения теплоносителя. Обжиг кирпича производится в шахтной печи. В обжиговом канале печи смонтированы вертикальные направляющие, скомпонованные в группы в виде совокупности разнесенных один относительно другого направляющих каналов. Источники теплоносителя располагают в зазорах между направляющими каналами и подачу теплоносителя осуществляют в зазоры между плашковыми гранями изделий. 2 с. и 12 з.п. ф-лы, 10 ил.
Область техники, к которой относится изобретение Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в производстве кирпича и некоторых других керамических изделий, а именно в технологическом процессе обжига. Изобретение применимо ко всем видам кирпича и керамических камней, имеющих форму прямоугольного параллелепипеда, а также приближенную к нему форму.
Уровень техники Наиболее широко известны способы обжига кирпича в кольцевых и туннельных печах. Однако недостатком таких печей является неравномерность обжига кирпича, уложенного штабелем, громоздкость производства, тепловые потери, наличие специальных тележек для перемещения садки изделий. Последнее время получили распространение вертикальные печи непрерывного действия: шахтные и щелевые, с перемещающимся материалом и неподвижными технологическими зонами. Технологический процесс в печах вертикального типа направлен сверху вниз, что позволило использовать перемещение изделий под действием собственного веса и исключить специальные транспортные средства для перемещения изделий через печь. Кроме того, вертикальная конструкция печи позволила приблизить источники тепла к обжигаемым изделиям, что привело к повышению тепловой эффективности процесса и уменьшению времени обжига. Таким образом, вертикальные печи являются менее материалосмкими, а способ обжига в таких печах — скоростным, более производительным и экономичным.Известен способ обжига керамических изделий (патент на изобретение 2110027, РФ, кл. F 27 B 1/00, F 27 B 9/14, опубл. 27.04.1998 г.), при котором изделия последовательно подаются в печь толкателем от пресса. Перемещают изделия по спиральной траектории, которую задает спиральный одновитковый рольганг, сверху вниз через зоны нагрева, обжига и охлаждения. Канал перемещения образован цилиндрическим зазором между коаксиально расположенными стенками печи (внутренней и внешней). Нагрев кирпича в зоне обжига производится посредством газовых горелок, расположенных во внешней стене печи.Данный способ обеспечивает высокую производительность процесса, однако требует специального оборудования. Кроме того, садка кирпичей, представляющая собой изделия, уложенные друг на друга плашок на плашок (т.е. постель на постель), не обеспечивает равномерного доступа теплоносителя ко всей поверхности изделия, что ведет к неравномерности обжига изделия по его объему.Известен способ термообработки керамических изделий в вертикальной печи (патент на изобретение 2098384, RU, кл. С 04 В 33/32, F 27 B1/00, опубл. 10.12.1997 г.), включающий подачу теплоносителя в садку в горизонтальном направлении несколькими сформированными послойно и направленными навстречу друг другу потоками, сходящимися в центре садки, движущимися на один шаг вверх и затем расходящимися от центра в противоположные стороны. Садка изделий в этом случае выполняется таким образом, что в ней имеют место чередования по высоте рядов кирпича, установленных на ложковую грань и на плашок. Схема садки кирпича, установленных на ложковую грань, не меняется и повторяется через ряд по высоте. В ней предусмотрены сквозные каналы для прохода теплоносителя. Садка рядов кирпича, уложенного на плашок, меняется. В первом варианте имеется один канал для прохода теплоносителя, и проходит он по центру ряда, деля ряд на две равные части. Во втором варианте образованы два боковых канала, которые расположены между садкой и противоположными стенками печи, к которым примыкают топки. Упомянутое выше послойное движение потоков теплоносителя по каналам, образованным определенной установкой изделий в рядах, повторяется многократно, как и чередование рядов в садке. Этим обеспечивается равномерное распределение теплоносителя и воздуха для охлаждения изделий по высоте штабеля. Загрузка кирпича-сырца производится вручную или автоматом-садчиком. Движение садки может быть непрерывным или периодическим через определенный промежуток времени. Вся садка кирпича удерживается и перемещается специальным устройством.Достоинством вышеприведенного изобретения является повышение качества продукции за счет обеспечения равномерности обжига, однако садка изделий имеет довольно сложное строение и требует специального устройства для перемещения.Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ обжига изделий стеновой керамики в вертикальной печи (патент на изобретение 2031340, РФ, кл. F 27 В 1/00, опубл. 20.03.1995 г., бюлл. 8), представляющий собой технологический цикл, включающий загрузку изделий послойно загрузочным механизмом сверху печи, синхронное перемещение на один ряд вниз всей садки вдоль обжигового канала и послойную пакетную выгрузку готовых изделий снизу корпуса. Садка изделий выполнена в виде столбов сечением 250х250. При обжиге изделий в форсунках сжигается топливо, и по газораспределительным устройствам полученный теплоноситель выходит из зазоров и омывает садку.Конструкция садки играет решающую роль как в процессе теплообмена между изделиями и газовым потоком, так и в распространении теплоты в теле кирпича. Неравномерность прогрева изделия, особенно в условиях скоростного обжига, приводит к появлению коробления и деформации изделия, а значит, снижению качества готовой продукции. Следовательно, садка должна оказывать минимальное сопротивление движению газов и воздуха, способствовать наиболее равномерному распределению огня по сечению печного канала, быть устойчивой и в то же время удобной для загрузки и выгрузки кирпича. Совершенной в теплотехническом отношении является садка, в которой изделия установлены так, что максимально возможная по площади поверхность изделия свободно и равномерно омывается теплоносителем.В решении по патенту 2031340 каждый столб садки образован рядами кирпичей, установленными друг на друга с образованием сечения 250х250, т.е. по несколько изделий в каждом ряду столба. В таком варианте конструкции садки имеют место лабиринтообразные зазоры для прохождения теплоносителя, что затрудняет доступ теплоносителя к изделиям. В итоге снижается интенсивность обжига, увеличивается время, необходимое для достаточного прогрева изделий, и, кроме того, не обеспечивается равномерный прогрев изделий внутри садки.Известна вертикальная печь для обжига керамических изделий (патент на изобретение 2023965, РФ, кл. F 27 В 1/00, опубл. 30.11.1994 г., бюлл. 22), содержащая вертикальные обжиговые каналы, образованные вертикальными стенами из жаропрочного материала, механизмы загрузки и выгрузки, расположенные на каркасе печи, соответственно над входным и под выходным участками обжиговых каналов. В стенных зазорах между соседними секциями печи размещены горелочпые устройства и каналы для подачи воздуха для горения и охлаждения изделий, а также каналы для отвода нагретого воздуха и дымовых газов. Герметизация входного участка обжигового канала и разделение зон обжига и охлаждения осуществляется поворотными подпружиненными заслонками. В качестве элементов механизма выгрузки готовых керамических изделий используются гидроцилиндры, поворотные фиксаторы и ленточный транспортер. Печь относится к вертикальным щелевым печам и обладает всеми преимуществами щелевых печей, приведенными выше. Кроме того, в печи реализован эффективный радиационно-конвективный режим обжига, при котором обогрев изделий осуществляется потоком дымовых газов и тепловым излучением микрофакелов и стен горелочных устройств.Однако печь состоит из нескольких секций, содержащих по одному вертикальному обжиговому каналу и разделенных между собой стенами из жаропрочного материала, что говорит о ее большой материалоемкости. Конструкция садки в данной печи представляет собой столб изделий, порядно уложенных друг на друга, что предполагает наличие небольших зазоров между изделиями в садке, что, в свою очередь, сказывается на равномерности прогрева изделий, а значит, на качестве получаемой продукции.В качестве прототипа заявляемого устройства принята вертикальная печь (патент на изобретение 2031340, РФ, кл. F 27 В 1/00, опубл. 20.03.1995 г., бюлл. 8), содержащая вертикальный корпус прямоугольного сечения с зонами подогрева, обжига и охлаждения, горизонтальные перегородки с окнами, устройства загрузки и разгрузки, газоподводящис и отводящие короба, садку изделий, которая размещена с зазором в окнах перегородок и представляет собой совокупность столбов сечением 250х250 мм. Для улучшения регулирования процесса обжига печь снабжена проточными баками с водой, расположенными в зоне подогрева и охлаждения и соединенными между собой, а газораспределительные устройства печи выполнены в виде отрезков прямоугольных труб, уложенных взаимно пересекающимися горизонтальными рядами, охватывающими садку изделий с разрывами в местах пересечения для выхода теплоносителя.Вышеперечисленные конструктивные особенности печи позволяют до некоторой степени улучшить равномерность обжига, однако компоновка изделий в садке в виде столбов размером 250х250 ограничивает доступ теплоносителя к поверхности изделий внутри столба.Сущность заявляемого изобретения Заявляемым изобретением решается задача повышения качества изготавливаемых изделий путем обеспечения равномерности обжига, при одновременной интенсификации процесса обжига.Поставленная задача решается тем, что в способе обжига кирпича в шахтной печи, включающем загрузку изделий сверху корпуса печи с установкой на садку, выполненную в виде равномерно распределенной в объеме печи совокупности столбов изделий, синхронное перемещение садки по обжиговому каналу, подачу теплоносителя в зазоры между столбами и выгрузку снизу печи готовых изделий, согласно заявляемому изобретению каждый столб садки формируют последовательной установкой одного изделия на другое с образованием плашковыми поверхностями изделий двух противоположных граней столба, размещают столбы изделий в обжиговом канале с образованием между упомянутыми гранями столбов зазоров, достаточных для свободного перемещения теплоносителя, а подачу теплоносителя осуществляют в зазорах, перпендикулярных граням, образованных плашковыми поверхностями изделий.Технический результат, а именно равномерность обжига изделий, достигается за счет увеличения поверхности, свободной для равномерного доступа теплоносителя. Подобное увеличение стало возможным благодаря предлагаемой конструкции садки изделий. В заявляемом способе каждый кирпич устанавливают таким образом, что грани изделия, наибольшие по площади поверхности, т.е. плашки, оказываются свободно омываемыми теплоносителем. При этом в одном конкретном случае реализации заявляемого способа кирпичи устанавливают «тычком на тычок», а в другом — «ложком на ложок». Тычком является наименьшая грань кирпича, поэтому предпочтительной является реализация способа с установкой изделий «тычком на тычок». В любом случае реализации способа непременным условием является образование двух противоположных граней столба плашковыми поверхностями изделий, следовательно, плашковые грани изделия, которые имеют наибольшую площадь поверхности, в любом случае формирования столбов садки остаются свободными и открытыми для доступа теплоносителя.Между столбами изделий выдерживают зазоры, причем зазоры между гранями рядом расположенных столбов, образованными плашковыми поверхностями изделий, составляют от 10 до 40 мм, а зазоры между гранями, перпендикулярными упомянутым, составляют от 20 до 80 мм. Зазоры служат для обеспечения свободного доступа теплоносителя к изделиям. Однако при величине зазоров между гранями, образованными плашковыми поверхностями кирпичей, больше 40 мм и величине больше 80 мм для зазоров между гранями, перпендикулярными упомянутым, не обеспечивается достаточного температурного напряжения, необходимого для обжига. При величине зазоров между плашковыми поверхностями кирпичей меньше 10 мм невозможно размещение в них зажимных элементов механизма фиксации для удержания столбов изделий при выгрузке. Величина зазоров между гранями, перпендикулярными плашковыми поверхностям изделий, менее 20 мм, не позволит разместить в них источники тепловой энергии обжига и газоотводящие устройства.По завершению перемещения столбов изделий в обжиговом канале на величину, равную размеру изделия по высоте столба, осуществляют выгрузку изделий. Выгрузка производится порядно, причем предварительно осуществляют фиксацию каждого изделия в ряду, вышерасположенном по отношению к выгружаемому.Поставленная цель достигается также тем, что шахтная печь для обжига кирпича, содержащая обжиговый канал, установленное над верхним проемом печи устройство загрузки, расположенное под нижним проемом печи устройство разгрузки, включающее механизм фиксации садки и механизм снижения и выгрузки изделий, источники тепловой энергии для обжига, размещенные в обжиговом канале и газоотводящие устройства, согласно заявляемому изобретению печь снабжена смонтированными в обжиговом канале вертикальными направляющими, скомпонованными в группы в виде совокупности разнесенных один относительно другого направляющих каналов, свободно охватывающих столбы из последовательно установленных одно на другое с образованием плашковыми поверхностями двух противоположных граней столба изделий, при этом приближенные к упомянутым граням столбов вертикальные направляющие рядом расположенных направляющих каналов разнесены одни относительно других с образованием зазоров между столбами изделий, достаточных для свободного перемещения потока теплоносителя, а источники тепловой энергии размещены в зазорах, перпендикулярных упомянутым. Введение в состав устройства вертикальных направляющих, разбивающих рабочий объем печи на совокупность вертикальных направляющих каналов, позволяет организовать прохождение обжигаемых изделий последовательно друг за другом сверху вниз вдоль обжигового канала. При таком решении размеры каналов максимально приближены к габаритам транспортируемого столба изделий, однако не затрудняют перемещение изделий. Вертикальные направляющие могут быть выполнены в виде вертикальных прутков из жаропрочного сплава. Прутки объединены в группы, образующие направляющий канал, и закреплены между собой посредством горизонтальных скоб, охватывающих прутки то с одной, то с другой стороны канала с чередованием по высоте канала охватываемых сторон. Скобы имеют лишь точечную связь с направляющими, выполненную, например, сварочным способом, причем привариваемые прутки также чередуются. Отсутствие жесткой связи обеспечивает подвижность системы, исключает возможные при высокотемпературном режиме обжига перекосы и деформации. Вертикальные направляющие могут быть выполнены из тонких полос жаропрочного материала, однако в любом варианте исполнения толщина направляющих должна быть значительно меньше размеров обжигаемых изделий. Это необходимое условие для обеспечения свободной циркуляции теплоносителя между изделиями в садке.Таким образом, перечисленная совокупность существенных признаков позволяет получить аналогичный способу технический результат, а именно обеспечить равномерность обжига изделий в печи. Получение одного и того же технического результата говорит об единстве изобретательского замысла, связывающего заявляемые способ и устройство.Направляющие каналы для перемещения обжигаемых изделий разнесены между собой с образованием зазоров. Величина зазоров между сторонами направляющих каналов, соответствующими граням столбов садки, образованным плашковыми поверхностями изделий, составляют от 10 до 40 мм, а величина зазоров, перпендикулярных им, — от 20 до 80 мм. Величины зазоров соответствуют условиям реализации способа обжига и объяснены выше. Верхний предел интервалов обусловлен технологическими причинами, а именно тем, что при больших зазорах не будет создаваться достаточного температурного напряжения для обеспечения необходимого прогрева изделий. Нижние пределы обусловлены техническими причинами, а именно тем, что в зазорах размещают источники тепловой энергии, газоотводящие устройства и зажимные элементы фиксирующего механизма.Шахтная печь содержит источники тепловой энергии для обжига, которые могут быть выполнены в виде балочных горелок диффузионного типа, размещенных в обжиговом канале и установленных таким образом, что расположение отверстий для выхода теплоносителя совпадает с расположением зазоров между гранями столбов садки, образованными плашковыми поверхностями изделий. Таким образом, потоки теплоносителя строго сориентированы и направлены в зазоры между гранями столбов садки, образованными плашковыми поверхностями изделий. Данное техническое решение позволяет повысить тепловую эффективность и экономичность процесса обжига благодаря максимальному приближению источников тепла к обжигаемым изделиям, повысить интенсивность процесса благодаря строгой ориентированности потоков теплоносителя. Для организации потоков теплоносителя печь дополнительно может быть снабжена клапанами, расположенными горизонтально в зазорах между направляющими каналами над источниками тепловой энергии.Технология обжига с использованием газовых горелок требует наличия специальных каналов для отвода газовых продуктов сгорания. В печи предусмотрены газоотводящие устройства, выполненные в виде труб, причем трубы вынесены в рабочий объем обжигового канала печи и размещены в зазорах между направляющими каналами аналогично расположению газовых горелок. Опускание столба изделий осуществляется в пошаговом режиме за счет взаимодействия фиксирующего механизма, поворотного относительно горизонтальной оси стола и цепных транспортеров, образующих в совокупности механизм выгрузки изделий.Механизм фиксации садки выполнен в виде совокупности индивидуальных зажимных элементов для каждого столба изделий, которые обеспечивают надежное удержание садки в обжиговом канале печи в процессе выгрузки нижнего ряда изделий.Поворотный стол, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения по вертикали, позволяет отделить нижний выгружаемый ряд изделий и перенести эти изделия на транспортирующее средство, исключив опасность повреждения поверхности готовых изделий. Поворотный стол снабжен прорезями, расположенными на стороне, противоположной оси поворота стола, и выполненными с возможностью прохождения в них цепных транспортеров. Таким образом, исключается применение дополнительных сталкивающих средств, выгружаемые изделия укладываются непосредственно на конвейер, а затем отводятся из зоны печи. При выполнении конвейера в виде цепного транспортера для каждой стопки изделий предусмотрено по две нитки.Кроме приведенного выше технического результата, позволившего улучшить качество изготавливаемых изделий, заявляемое устройство характеризуется тепловой эффективностью, обусловленной равномерным распределением тепловой нагрузки по сечению и высоте печи, тепловой экономичностью и интенсификацией процесса обжига, за счет приближенности горелочных устройств к обжигаемым изделиям, и при этом небольшой материалоемкостыо, простотой и удобством профилактики и ремонта.Перечень фигур чертежей Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых изображены: на фиг.1 — шахтная печь, схематичное изображение; на фиг. 2 — схема садки изделий с установкой кирпича «тычком на тычок», фронтально-изометрическая проекция, на которой показаны зазоры между столбами изделий в садке и расположение направляющих для столба изделий; на фиг. 3 — выносной элемент I с фиг.1, показывающий взаимное расположение вертикальных направляющих и горизонтальных скоб, образующих каналы для прохождения изделий; на фиг.4 — горизонтальный разрез Б-Б на фиг.3, на котором показаны зазоры между направляющими каналами; на фиг. 5 — приведен вид сбоку на садку со схематичным показом расположения газовых горелок и газоотводящих устройств; на фиг. 6 — разрез В-В на фиг.5, на котором показано распределение потоков теплоносителя; на фиг.7 — элементы механизма фиксации; на фиг. 8 — механизм выгрузки и показаны крайние положения поворотного стола при работе с цепным транспортером; на фиг.9 — вид сверху па цепной транспортер с выгружаемыми изделиями; на фиг.10 — эскиз кирпича с указанием граней.Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения Заявляемый способ обжига кирпича был реализован посредством заявляемого устройства.Шахтная печь для обжига кирпича содержит (см. фиг.1) корпус 1, в котором расположен обжиговый канал 2. Над верхним проемом печи установлено механизм 3 загрузки. Под нижним проемом печи расположен механизм 4 фиксации и механизм снижения и выгрузки изделий, выполненный в виде поворотного вокруг горизонтальной оси 6 стола 5, установленного с возможностью возвратно-поступательного перемещения по вертикали и взаимодействующего с цепным транспортером 7. Печь снабжена вертикальными направляющими 8, смонтированными в обжиговом канале 2. Направляющие 8 выполнены в виде вертикальных прутков из жаропрочного сплава, скомпонованных в группы посредством горизонтальных скоб 9 и образующих совокупность однотипных вертикальных направляющих каналов 10 для прохождения столбов садки изделий. Горизонтальные скобы 9 охватывают прутки то с одной, то с другой стороны с чередованием по высоте канала охватываемых сторон (см. фиг.3).Направляющие каналы 10 служат для организации прохождения изделий, поступающих на обжиг. Размеры направляющих каналов максимально приближены к размерам проходящих через них изделий. Направляющие каналы 10 образуют между собой зазоры 11 и 12 (см. фиг.4). Величина зазоров 12 составляет 75 мм и обусловлена расположением в них источников тепловой энергии обжига, выполненных в виде балочных горелок 13 диффузионного типа, труб 14 для отвода дымовых газов и нагретого воздуха, и клапанов 15, выполненных в виде профильных полос и установленных горизонтально между направляющими 8 (см. фиг. 5).Садка изделий в печи представляет собой совокупность столбов 16 (см. фиг. 2). Каждый столб получен последовательной установкой одного изделия па другое на наименьшую грань, т.е. «тычком на тычок» (см. фиг. 10).Горелки 13 имеют отверстия 17 для выхода теплоносителя (см. фиг.6). Горелки установлены между направляющими каналами, причем расположение отверстий 17 совпадает с расположением зазоров 11 между гранями столбов 16 садки, образованными плашковыми поверхностями изделий. Величина зазоров 11 составляет 35 мм. Величина обусловлена, с одной стороны, технологическими причинами и является достаточной для свободного прохождения теплопотоков, с другой стороны, в зазорах 11 расположены зажимные элементы 18 механизма 4 фиксации.Механизм 4 фиксации выполнен в виде совокупности индивидуальных для каждого столба изделий упругих зажимов 18 (см. фиг.7), работающих от гидропривода, и служит для удержания столбов садки изделий при выгрузке.Поворотный стол 5 снабжен (см. фиг.8) прорезями 19, расположенными на стороне, противоположной оси 6 поворота, и выполненными с возможностью прохождения в них цепных транспортеров 7.Способ обжига изделий в вышеуказанной печи реализуется следующим образом.Механизмом 3 загрузки подготовленные для обжига изделия (в нашем случае это кирпичи) устанавливаются на верхний ряд столбов 16 садки готовой к работе шахтной печи.В газовых горелках 13 осуществляют сжигание газообразного топлива, и полученный теплоноситель через отверстия 17 направленным потоком подается в зазоры 11 между гранями столбов садки, образованными плашковыми поверхностями кирпичей (см. фиг.6). Благодаря тому что столбы разнесены в объеме печи с образованием зазоров 11 и 12, теплоноситель свободно омывает каждый столб 16 изделий, обеспечивая тем самым равномерный прогрев каждого кирпича. Теплоноситель максимально приближен к обжигаемым изделиям, что способствует интенсивности обжига и позволяет в кратчайший срок при минимальном расходе топлива обжечь изделия без дефектов с высокими техническими показателями. Клапаны 15, ограничивающие распространение потоков теплоносителя вертикально вверх и направляющие потоки теплоносителя в горизонтальном направлении между столбами 16 изделий, также способствуют равномерности обжига.Полученные в результате горения дымовые отходы и нагретый воздух улавливаются трубами 14 и отводятся из зоны обжига.По истечении технологически заданного времени обжига механизмом 4 фиксации осуществляется зажим кирпичей предпоследнего, относительно выгружаемого, ряда посредством индивидуальных зажимных элементов 18 и осуществляется удержание столбов 16 изделий. Поворотный стол 5, с расположенным на нем нижним рядом готовых изделий 20, опускается на величину, равную высоте изделия в столбе садки, отделяя тем самым выгружаемый ряд кирпичей. Затем осуществляется поворот стола 5 вокруг горизонтальной оси 6, при этом выгружаемые изделия 20 укладываются в стопки непосредственно на конвейер 7 (см. фиг.9), проходящий в прорези 19 стола 5, а затем отводятся из зоны действия стола, давая последнему возможность подняться в исходное положение. Производится загрузка следующей партии кирпича-сырца. Осуществляют расфиксацию столбов 16. Производят опускание садки кирпича на величину кирпича по высоте столба 16 садки. Затем осуществляется выгрузка, и цикл повторяется.
Формула изобретения
1. Способ обжига кирпича в шахтной печи, включающий загрузку изделий сверху корпуса печи с установкой на садку, выполненную в виде равномерно распределенной в объеме обжигового канала печи совокупности столбов изделий, синхронное перемещение садки по обжиговому каналу, подачу теплоносителя в зазоры между столбами и выгрузку снизу печи готовых изделий, отличающийся тем, что каждый столб садки формируют последовательной установкой одного изделия на другое с образованием плашковыми поверхностями изделий двух противоположных граней столба, размещают столбы изделий в обжиговом канале с образованием между упомянутыми гранями столбов зазоров, достаточных для свободного перемещения теплоносителя, а подачу теплоносителя осуществляют в зазорах, перпендикулярных граням, образованных плашковыми поверхностями изделий.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изделия в столбе садки устанавливают тычком на тычок.3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изделия в столбе садки устанавливают ложком на ложок.4. Способ по п. 2 или 3, отличающийся тем, что зазоры между гранями рядом расположенных столбов образованными плашковыми поверхностями изделий составляют 10-40 мм, зазоры между гранями, перпендикулярными упомянутым, составляют 20-80 мм.5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что выгрузку изделий осуществляют порядно по завершению перемещения столбов изделий в обжиговом канале на величину, равную размеру изделия по высоте столба, и при выгрузке фиксируют каждое изделие в ряду, вышерасположенном по отношению к выгружаемому.6. Шахтная печь для обжига кирпича, содержащая обжиговый канал, установленное над верхним проемом печи устройство загрузки, расположенное под нижним проемом печи устройство разгрузки, включающее механизм фиксации садки и механизм снижения и выгрузки изделий, источники тепловой энергии для обжига, размещенные в обжиговом канале и газоотводящие устройства, отличающаяся тем, что печь снабжена смонтированными в обжиговом канале вертикальными направляющими, скомпонованными в группы в виде совокупности разнесенных один относительно другого направляющих каналов, свободно охватывающих столбы из последовательно установленных одно на другое с образованием плашковыми поверхностями двух противоположных граней столба изделий, при этом приближенные к упомянутым граням столбов вертикальные направляющие рядом расположенных направляющих каналов разнесены одни относительно других с образованием зазоров между столбами изделий, достаточных для свободного перемещения потока теплоносителя, а источники тепловой энергии размещены в зазорах, перпендикулярных упомянутым.7. Печь по п. 6, отличающаяся тем, что зазоры между сторонами направляющих каналов, соответствующими граням столбов садки, образованным плашковыми поверхностями изделий, составляют от 10 до 40 мм, а зазоры, перпендикулярные им — от 20 до 80 мм.8. Печь по п. 6 или 7, отличающаяся тем, что вертикальные направляющие выполнены в виде вертикальных прутков из жаропрочного сплава и объединены в группы посредством горизонтальных скоб, охватывающих прутки то с одной, то с другой стороны канала, с чередованием по высоте канала охватываемых сторон.9. Печь по любому из пп. 6-8, отличающаяся тем, что источники тепловой энергии для обжига выполнены в виде балочных горелок диффузионного типа, установленных с совмещением расположения отверстий для выхода теплоносителя и зазоров между гранями столбов садки, образованными плашковыми поверхностями изделий.10. Печь по п. 9, отличающаяся тем, что печь снабжена клапанами для организации потоков теплоносителя, расположенными горизонтально в зазорах между направляющими каналами над источниками тепловой энергии.11. Печь по любому из пп. 6-10, отличающаяся тем, что газоотводящие устройства выполнены в виде труб, расположенных в зазорах между направляющими каналами аналогично источникам тепловой энергии.12. Печь по любому из пп. 6-11, отличающаяся тем, что механизм фиксации садки выполнен в виде совокупности индивидуальных зажимных элементов для каждого столба изделий.13. Печь по любому из пп. 6-12, отличающаяся тем, что механизм снижения и выгрузки изделий выполнен в виде поворотного относительно горизонтальной оси стола, установленного с возможностью возвратно-поступательного перемещения по вертикали.14. Печь по п. 13, отличающаяся тем, что поворотный стол снабжен прорезями, расположенными на стороне, противоположной оси поворота стола, и выполненными с возможностью прохождения в них цепных транспортеров.
РИСУНКИ
,
,
,
,
,
,
,
,
,
Строим печь для обжига керамики своими руками
Вид печи выбирается исходя из количества изделий, который предстоит обжечь. Если объем небольшой, делаем печь в 250–300 литров. Для более масштабной работы потребуется большая печь-горн, размером с небольшую комнату.
Инструменты
Чтобы построить небольшую печь для обжига, потребуются следующие инструменты:
- Слесарный инструмент — для работы с металлом. Сварочный аппарат, набор гаечных ключей, напильники, углошлифовальная машинка (УШМ), дрель, молотки.
- Для работы с шамотными кирпичами и керамикой — молоток каменщика, кельма, алмазный диск для УШМ.
- Средства индивидуальной защиты. Респиратор, очки, перчатки и хлопчатобумажная плотная одежда — обязательный набор при работе с УШМ и минеральными ватами.
Порядок работ
Печь состоит из корпуса, горелки, перекрыши, утеплённой камеры, крышки.
Последовательность постройки:
- Корпус. Выбираем прямоугольный металлический ящик, если в роли футеровки выступают шамотные кирпичи или металлическую бочку, если утепляем минеральной огнеупорной ватой.
В цилиндрической конструкции распределение тепла происходит равномернее. К корпусу привариваем ножки.
- Укладываем на дно каркаса футеровку, ставим четыре керамических изолятора от линий электропередач или шамотные кирпичи на ребро — они послужат столбиками для перекрыши.
- Футеруем стенки и крышу. Шамотный кирпич лучше уложить на мертельную глину. Используем каолиновую или базальтовую вату высокой плотности. Из листа ваты скручиваем цилиндр в несколько слоёв, чтобы избежать швов — мостиков теплопотери. Крепить к стенкам асбестовым шнуром и керамическими пуговицами. Края верха утеплителя заворачиваются наружу, это уплотнит и теплоизолирует стыки крышки и корпуса.
- На столбики укладываем перекрышу.
При большом весе изделий применяем для перекрыши сухую кладку из шамотных кирпичей, при небольшом — керамогранитную плитку соответствующих размеров.
- Устанавливаем горелку. Её можно приобрести в магазинах газового оборудования. Мощность лучше подобрать не меньше 2 киловатт (зависит от теплопотерь и объёма сооружения).
- Сверлим внизу корпуса и футеровки отверстие для горелки. Пламя не должно прикасаться с изделиями, это главный принцип размещения сопла. При горизонтальной установке сопла облегчается регулировка и обслуживание.
- Утепляем крышку конструкции. Для минимальных теплопотерь утепляем всю конструкцию снаружи.
- В крышке оставляем отверстие для выхода продуктов сгорания и контроля процесса. Предусматриваем задвижку для регулирования температуры.
- Для снятия данных о температуре внутри печи устанавливаем термопару электронного термометра.
Печь готова. Проводят пробный запуск. Если использовалась кладка шамотными кирпичами, то сначала печь просушивается в щадящем режиме.
Как обжигать керамику?
Чтобы правильно обжечь керамику, важно соблюдать температурный режим в печи. Обжиг проходит в три стадии:
- Испарение влаги. Изделия нагреваются до 250 °C и выстаиваются при такой температуре.
- Накаливание до 900 °C в закрытой печи. Происходит спекание глины.
- Постепенное остывание.
Печи для обжига должны не только развивать необходимую температуру, но и позволять её регулировать. Конструкция должна быть максимально простой, загрузка и выгрузка изделий — лёгкими.
Керамический кирпич: особенности производства | Kladka kirpicha
Отформованный кирпич в процессе сушкиНа сегодняшний день, керамический кирпич является одним из популярнейших материалов, используемых в жилищном строительстве. И это — несмотря на немалый ассортимент стеновых конструктивных изделий из бетона, и других видов кирпичей, изготавливаемых методами сухого прессования и автоклавного синтеза.
Весь секрет в том, что изделия из обожжённой глины не только прочны и долговечны, но и обладают настолько высокими эстетическими качествами, что фактура кирпичной кладки стала визитной карточной многих интерьерных стилей — как исторических, так и современных.
Интересные факты
Бытует мнение, что технологии производства изделий из глины – а в особенности, кирпича, были завезены к нам из европейских государств. Однако многие историки подвергают это утверждение сомнению, так как гончарное ремесло на Руси было развито, как никакое другое.
Просто использовать кирпич для жилищного строительства стали не сразу, потому что в столице и многих других русских городах, тогда на высоте было каменное зодчество. Предпочтение отдавалось белому камню известняковых пород — не зря ведь Москву называли «белокаменной».
Храмы из кирпича стоят и сегодняТем не менее, в начале XVI века, керамический кирпич, который до тех пор изготовлялся кустарно, поставили на промышленное производство, и начали использовать его для возведения храмов и казённых построек.
Первая стандартизация кирпича
Однако строители испытывали определённые неудобства в работе из-за того, что у каждого производителя изделия отличались по размерам и форме. Поэтому уже в начале XVII века, Борисом Годуновым была осуществлена первая попытка стандартизировать кирпичи.
- Тогда они были длиннее, чем сегодня (примерно 310 мм), а по толщине были как современный полуторный кирпич. Делать пустотные варианты ещё не умели, а из-за солидного веса, с таким кирпичом было не слишком удобно работать.
- Позже, уже в царствование Петра I, был утверждён новый стандарт, с более компактным форматом, который, в переводе из вершков в современную систему меры, соответствовал: 280 мм в длину, 140 мм в ширину, и 70 мм в высоту. Современный кирпич, если говорить об одинарном варианте, ещё немного уменьшился в размерах, но довольно близок к тогдашнему стандарту.
- При Петре I выделывали несколько видов кирпичей. Принятый в Российской Империи стандарт относился к русскому варианту. Но были так же голландский, английский, американский и немецкий, формат которого и взят за основу современного стандарта.
- В царствование Екатерины II, кирпич стали производить не только строительный, но и печной, а так же появились различные фасонные изделия в виде брусков, плит, квадрата, клина.
- Уже к 1780 году, в одной только столице работало более 70 кирпичных заводов. На них интенсивно механизировали производство, устанавливали круглые печи, в которых обжиг кирпича керамического был более равномерным.
- Качество продукции этих предприятий было на достаточно высоком уровне. Мы можем убедиться в этом, глядя на старые здания, которые эксплуатируются и до сего дня. Причём, по архитектурной сложности фасада с ними не сравнится ни одно современное здание.
- Но, несмотря на быстрое развитие промышленности в сфере производства кирпича, селяне продолжали жить в бревенчатых избах. Причиной тому была и нехватка кирпича, и его высокая цена. Регулярные пожары, которые выкашивали целые поселения из деревянных построек, только закрепили популярность кирпича, как строительного материала.
- В XIX веке, сначала при Николае I, а затем при Александре II, с подачи правящих кругов стало активно пропагандироваться кустарное производство кирпича, для чего была выпущена не одна инструкция. Составляли их мастера кирпичного дела, прошедшие путь от кустарей до солидных промышленников.
Обратите внимание! И у нас, и в Европе, до сих пор выпускается кирпич ручной формовки, который невероятно красив, и позволяет оформить здание под старину. В принципе, изготовить кирпич своими руками, в домашних условиях, можно и сейчас, так как в технологии за всё это время мало что изменилось.
Современное кирпичное производство
Конечно, технология производства кирпича за прошедшие столетия шагнула далеко вперёд. Сегодня все этапы максимально механизированы – даже при изготовлении изделий ручной формовки, которую можно назвать таковой лишь с большой натяжкой.
К тому же, благодаря сбалансированному подбору сырья, теперь есть возможность получать кирпич заданной прочности и расцветки. А при помощи современного оборудования – изготавливать керамические камни (блоки) с укрупнённым форматом, облегчённые, с великолепными теплотехническими свойствами.
Ассортимент и сферы применения кирпича
Трудно сказать однозначно, что лучше: кирпич или керамический блок. Всё зависит от того, какие именно конструкции нужно возвести.
Кирпич пустотелый с нормальным форматом Кирпич блочный керамический Облицовка керамоблока кирпичом Наружные стены дома возводятся из блоков с кирпичной облицовкой, а внутренние стены – из кирпичаОбратите внимание! Одно можно сказать точно: если речь идёт о строительстве дома, то на возведение его стен из блоков, за счёт их более крупного формата, уйдёт гораздо меньше времени. При этом, кирпич может использоваться наряду с блоками: для наружной облицовки стен, и для внутренней планировки помещений. Благодаря его небольшой ширине, (или, при укладке кирпича на ребро, высоте), перегородки не отнимают много жилой площади.
Итак:
- И традиционный кирпич, и блоки, своё применение находят. В первой части нашей статьи мы подробно рассказали о том, какие размеры изделий и какие их марки, регламентирует современный стандарт. Уделили внимание и сферам применения изделий, в зависимости от их прочностных характеристик.
- Но нельзя не сказать и об эстетических качествах современного кирпича, позволяющих использовать его не только для облагораживания фасадов, но и в дизайне интерьеров. Если керамический камень (блоки), являются исключительно конструктивным материалом, то кирпич, правда, не всякий – это ещё и великолепный декоративный материал.
- Сегодня производят широчайшую цветовую гамму глиняного кирпича. Его оттенки, в основном, обусловлены исходным цветом глины, используемой в качестве сырья, а так же путём добавления в шихту извести, марганца, или пигментов химического происхождения. Однако кирпич не всегда бывает окрашенным в массе.
Есть и такие виды декора лицевой поверхности, при которых на две или четыре лицевых грани наносится цветная глазурь, пигментированная жидкая глина (ангоб), или выполняется порошковое напыление краски. Очень востребован сегодня и такой вид лицевой отделки кирпича, как торкрет – посыпка из песка, кварца, слюды.
Для справки! Каким бы ни был вариант отделки лицевой поверхности кирпича, его прочностные характеристики ни в чём не уступают кирпичу рядовому, который используется для возведения стен. Отсутствие декора на обычных изделиях, всего лишь дают возможность уменьшить себестоимость конструкций. Тем более, что эстетика кирпича вообще не имеет значения, когда кладку предполагается оштукатурить.
Основные этапы производства
Познакомится наглядно с процессом изготовления керамического кирпича, вам поможет видео в этой статье. Но и представленная нами теоретическая информация, подкреплённая картинками, будет не лишней. Итак…
Этап 1: вылёживание и вымораживание
Главным условием качества любых изделий, является, конечно же, сырьё. В данном случае, это глина. Но какой бы удачной она ни была по составу, глина должна пройти определённую обработку.
Итак:
- Самый лучший для производителя вариант – когда есть условия осуществлять эту обработку естественным способом. К нему относятся этапы вымораживания и вылёживания увлажнённой глины.
- Для чего это нужно? Дело в том, что при замерзании и последующем оттаивании глины, в ней разрушаются многочисленные нежелательные примеси.
- При этом удельный объём глинистых частиц увеличивается, более интенсивно проходит процесс их набухания, и усиливается прочность их сцепления в тесте. То есть, исходное качество сырья после многократного замораживания улучшается.
- Но для этого необходимо, чтобы глина ещё и вылежалась – а ей для этого нужно не менее года. Не будем углубляться в процессы, которые при этом происходят.
Скажем только, что общая прочность глины и качество будущего кирпича, при этом значительно повышаются. К тому же, облегчается процесс подготовки сырья, что позволяет снизить энергопотребление.
Этап 2: механическая обработка
Конечно, современное оборудование позволяет исключить вышеупомянутый этап из технологии изготовления кирпича. Но это влечёт дополнительные затраты – а значит, и стоимость готового продукта возрастает. Так что многие производители, которые располагают собственными карьерами, и могут организовать естественную подготовку сырья, не спешат переходить на новые технологии.
Подача глины-сырца к смесителям Перемешивание и дробление глины Извлечение твёрдых включений из сырья Резка глиняного бруса на кирпичиИтак:
- После того, как вылежавшаяся глина поступила в производство, её необходимо обработать механически. В этом случае, на неё уже оказывается прямое воздействие, под которым она меняет первоначальные свойства. А так как процесс механической обработки сильно влияет на конечное качество изделий, подбор оборудования и сырья для их изготовления должен подбираться в соответствии с требуемым результатом.
- Самое главное в технологической цепочке – это равномерное и дозированное увлажнение, вкупе с тщательным перемешиванием сырья. Но задачей номер один, следует считать измельчение сырья и удаление из него твёрдых включений. Делают это путём размола бегунами, или продавливания увлажнённой глины через дырчатые вальцы, что мы и видим на одном из приведённых выше фото.
- Те времена, когда глину месили ногами, канули в лету, хотя при изготовлении глинобита в домашних условиях этот способ ещё используется. На производствах – даже если изготавливается кирпич ручной формовки, используют лопастные смесители с одним или двумя валами, установленные друг за другом.
Далее, из хорошо размятого, однородного глиняного теста, методом экструзии формуют длинный брус сечением, соответствующим длине и ширине конечного изделия. Затем его нарезают на кирпичики одинаковой толщины, и приступают к следующему этапу.
Этап 3: сушка
Не менее важным для обеспечения хорошего качества кирпичу этапом, является сушка. Любое отклонение от режима, приводит к тому, что изделия растрескаются. Здесь очень важно, чтобы влага из сырца удалялась равномерно по всей толще. Особенно нежелательно образование на его поверхности сухой корки – к этому может привести чересчур интенсивное сушение.
Сушка кирпичейДля сушки сырцовых изделий, на предприятиях используют туннельные или камерные сушилки, в которых теплоноситель движется и прямоточно, и противоточно. При этом его интенсивность и температуру можно регулировать. В качестве теплоносителя используется горячий газ, который окутывает сырец, успевший немного подсохнуть перед загрузкой в сушилку.
У туннельных сушилок есть и плюсы, и минусы. К плюсам можно отнести более сжатые сроки сушки, а к минусам – определённые неудобства для предприятий с односменным режимом работы. Проблема в том, что туннельные сушилки требуют регулярной загрузки и выгрузки сырца в течение суток.
Этап 4: обжиг
Каждая стадия в технологии изготовления кирпича по-своему важна, но наиболее ответственной, и к тому же завершающей, является обжиг.
Он заключается в высокотемпературной обработке уже высушенного сырца:
- При этом, под воздействием тепла, в керамике протекают химические и физические процессы. В результате и формируются такие свойства, как плотность, прочность, морозостойкость.
- Так что, температура обжига керамического кирпича целиком и полностью зависит от того, изделия с какими характеристиками требуется получить.
- В целом, режим обжига состоит из: постепенного повышения температуры, её доведения до максимального (конечного) значения, а так же длительности выдержки изделий в печи.
- Для керамического и клинкерного кирпича эти режимы неодинаковы. Для клинкера и температура выше, и время обжига дольше – отсюда и его более высокая прочность.
Для обжига, на производствах используют печи разного типа. В кольцевых печах, кирпич располагается статично, а через него проходят теплоносители.
Если сравнивать их с печами напольной конструкции, то они хоть и дороже, но в обслуживании намного проще. К тому же, и расход топлива меньше, и результат получается лучше.
Вагонетка с кирпичом на выходе из туннельной печиЕщё более удобными, являются печи туннельного типа, в которые кирпич закладывается на вагонетках, и прямо на них и обжигается. Через заданный интервал времени, они выезжают из печи с уже готовыми изделиями.
Так как процессы загрузки и освобождения вагонетки происходят вне печи, обслуживающему персоналу не приходится испытывать неудобства, связанные с повышенными температурами в помещении.
Нарушение режима обжига чревато получением таких видов брака, как:
Вид брака | Характеристики |
Производственный брак: деформация изделий под собственным весом | Деформация изделий под собственным весом. Возникает вследствие избыточного остатка влаги после сушки, или неправильном температурном режиме при обжиге. |
Недожжённый кирпич | Недожог, который получается либо вследствие слишком низкой температуры обжига, либо из-за некачественной сушки сырца. Подобный брак сильно снижает прочность изделий, и нередко выявляется, когда хранение керамического кирпича осуществляется под открытым небом. То есть, он разрушается при намокании или замерзании и оттаивании. |
Пережог – тоже плохо | Пережог – это другая крайность. Причиной может стать как слишком высокая температура, так и слишком длительное время обжига. Изделия при этом могут иметь оплавленный контур, и почти чёрный цвет.Поверхность пережжённых кирпичей становится почти стеклянной, что уменьшает до нуля водопоглощение — что вроде бы хорошо. Но это так же и минус, потому что сцепляться в кладке с раствором такой кирпич будет плохо. |
Паспорт на партию кирпичаОбратите внимание! Если пережог небольшой, и не вызвал деформации изделий, то у них, кроме высокой водостойкости будут ещё и повышенные прочностные показатели. Такой кирпич называется железняк. Его можно, и даже нужно использовать для сооружения коммуникационных и питьевых колодцев, возведения фундаментов и любых конструкций, заглубляемых в грунт.
После выгрузки кирпича из печи, его сортируют, и выборочно производят отбор образцов для определения соответствия готовой продукции требуемым характеристикам. Методы испытания керамического кирпича регламентируются главой 7 ГОСТа 530-2012. Полученные при проведении испытаний результаты обязательно указывают в паспорте качества, который заполняется либо на всю изготовленную, либо на всю отгружаемую потребителю партию.
Так же читайте начало статьи: Керамический кирпич – часть 1: обзор требований стандарта
Обжиг кирпича: технология, сложности, виды печей
Для изготовления кирпича нужна глина. Однако недостаточно придать ей форму кирпичного блока и высушить, потребуется обжиг кирпича. Такая процедура нужна для получения качественного и прочного строительного материала. Наличие необходимого сырья и знание технологии обжига дают возможность производить стройматериал и в домашних условиях.
Что это за процесс и особенности технологии
Тепловую обработку стройматериала из глины под действием высоких температур называют обжигом. Это завершающий этап производства кирпичных блоков. Технология обжига включает 3 этапа:
- Прогревание.
- Обжиг.
- 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.
Вернуться к оглавлениюЧтобы в итоге получить прочный и качественный обожженный кирпич без трещин, в процессе термообработки требуется строгий контроль температурного режима
Сложности обжига кирпича
Для организации такого производства нужен хороший бизнес-план.Прежде чем открывать производство и приобретать печь для обжига, необходимо составить бизнес-план. Нужно учесть объемы производства, характер и стоимость энергоносителя, способы доставки сырья и отгрузки готовой продукции. Затраты следует свести к минимуму, иначе изготовление термически обработанных кирпичных блоков будет нерентабельным. Альтернативным может стать производство кирпича без обжига. Его изготавливают способом полусухого и сухого прессования и получают стройматериал со свойствами идентичными обожженному.
Вернуться к оглавлениюВиды печей
Для обжига керамики и производства обожженного, в том числе керамического кирпича используют специальные печи. Они бывают 2 типов:
- туннельные;
- кольцевые.
Туннельная печь
В туннельной печи предусмотрены три отделения.Устройство туннельного типа — это длинная, в виде туннеля газовая печь для обжига кирпича. Внутри находятся 3 камеры и проложены рельсы. По ним, с помощью автоматических толкателей, движутся металлические вагонетки. Перед входом в печь них загружают необожженный кирпич. Вход и выход закрывается герметично. После просушки в 1 камере, кирпичные блоки перемещаются во 2 для обжига. Его обеспечивают газовые горелки, постоянно поддерживающие температуру на уровне 920—980 градусов. Затем кирпич попадает в третью зону с более низкой температурой, где происходит его охлаждение. После завершения режима толкатели выкатывают вагонетки из печи и кирпичные блоки полностью остывают уже за ее пределами.
Вернуться к оглавлениюКольцевая печь
Устройства этого типа состоят из множества расположенных друг возле друга секций в виде кольца. В каждой из них есть окно для загрузки и извлечения материала, а также свой источник подогрева Кольцевая печь обеспечивает непрерывность процесса обжига. Таким образом, партия кирпичных блоков проходит все стадии термической обработки, находясь в одном и том же отсеке. Соседняя камера способствует нагреву, прокаливание блоков происходит за счет своего топлива, а остывание обеспечивает температура следующей секции.
Вернуться к оглавлениюМожно ли сделать дома?
Дома можно самостоятельно изготовить саман, не прибегая к его обжигу.В домашних условиях возможно не только обжечь кирпич, но и изготовить самодельный стройматериал. Однако при таком процессе количество кирпичных блоков с дефектами будет больше. Излишне закаленные материалы будут непригодны для повторного использования. Существует 3 вида материалов:
- саман — без обжига с добавлением соломы;
- кирпич-сырец;
- обожженный.
Для получения самодельного кирпича нужно наличие брусчатой формы. Ее тоже можно сделать своими руками. Для этого понадобятся фанера и доски толщиной 25 мм. Из этих материалов вырезают элементы формы и соединяют их гвоздями длиной 5—6 мм так, чтобы размер будущего кирпичного блока соответствовал стандартному, а именно 250×120×65. Самодельные необожженные кирпичи изготавливают из смеси тощей и жирной глины с добавлением соломы в пропорции 1:1:5, разведенной водой до однородной консистенции. Готовый раствор плотно укладывают в предварительно смоченные и присыпанные цементом формы и закрывают съемной крышкой. После высыхания в течение 7—14 суток готовое изделие вынимают. Чтобы получить кирпич-сырец, проделывают такую же процедуру, добавляя вместо соломы песок.
В промышленном производстве используют специальные печи для обжига глины. В домашних условиях подойдет самодельная печь в виде бочки из металла объемом около 200 л с вырезанным днищем. В нее укладывают блоки для обжига, накрывают металлической крышкой и устанавливают на печь с открытым верхом. При отсутствии таковой, она крепится на ножках высотой 20 см над ямой, в которой на глубине 0,5 м разводят костер. Для обеспечения необходимой температуры для обжига, огонь должен постоянно поддерживаться в течение 20 часов. На завершающем этапе процесса, его делают более слабым. По истечении 6 часов крышку снимают и дают кирпичу остыть.
Туннельная печь для обжига кирпича сырца
Туннельная печь для глиняного кирпича
Обжиг кирпича выполняется в туннельной печи с внутренней шириной в 9,2 м., в котором установлены система устранения дыма, система подачи тепла, сбалансированная система под печью, охлаждающая система на двери, система сгорания сбоку, система сгорания сверху, система измерения температуры и давления, система быстрого охлаждения, охлаждающая система над печью. Данная туннельная печь обладает мелким перепадом температуры, таким образом, в печи топливо сгорает полностью, получаются продукции с высокой прочностью и равномерным цветом по поверхности.
Технические параметры туннельной печи:
1. Производительность: В среднем 550 тонн /сутки;
2. Размер: 144.35м×9.20м×2.5м;
3. Размер печной вагонетки: 4.35м×9.20м×0.84м;
4. Количество уложенных кирпичей-сырцов: около 10000 шт./вагонетка;
5. Производственный режим: 330 дней/год, 3 смены/сутки, 8 часов/смена;
6. Максимальная температура обжига: 1050℃
7. Количество вагонеток, размещающих внутри печи: 32.
Сушильная камера
Сушка осуществляется в туннельной сушилке полу-непрерывной работы. Между двумя каналами установлен вихревой генератор, таким образом тепловой воздух дует на каждый кирпич во избежание растрескивания по поверхности кирпича-сырца. Плита для уставки кирпичей оцинкована с целью продления её срока службы. В сушильной камере установлена осмотровая дверь, чтобы проведен ремонт и осмотр. Сушильная камера имеет шесть камер парных вагонеток и простую конструкцию, таким образом, получается равномерная сушка. Тепло сушки приходит с туннельной печи. Воздух подаётся и смешивается при помощи циклона. На трубах подачи воздуха установлены клапаны для регулирования количества воздуха. Для основного вентилятора подачи укомплектован преобразователь. Устранение влаги осуществляется сверху, таким образом получается приятный результат.Технические параметры сушильной камеры:
1. Тепло сушки: остаточное тепло туннельной печи;
2. Метод подачи ветра: подача тепла сбоку и сверху;
3. Метод удаления влаги: снизу удалить влагу;
4. Количество сушильной камеры: 6;
5. Размер одной сушильной камеры: 112.15×3.815×5.5м;
6. Типоразмер сушильной вагонетки: 2920×2050×4500мм;
7. Количество вагонеток: 35 штук по дороге;
8. Процент годной продукции: 95%;
9. Конструкция: кирпично-бетонная конструкция.
10. Теплотехнические параметры:
10.1 Температура подачи воздуха: 100~120℃
10.2 Влажность удаления влаги: 90-95%
Туннельная печь может производить множество различных кирпичей: Особенности туннельной печи
1. Рабочая температура до 1000-1280.
Скоростной обжиг в соответствии с различными типами и формами матрицы.
2. Полный автоматический контроль температуры обеспечивает экономное расходование топлива.
3. Туннельная печь оснащена высокоэффективной горелкой, что позволяет топливу сгорать полностью без каких-либо загрязнений воздуха.
4. Качество обжига кирпича очень высокое, что позволяет сократить количество бракованной продукции.
Данная туннельная печь наиболее часто используема кирпичными заводами. Наша компания предоставляет проектирование, поставку и строительство туннельной печи различной мощности с современными технологиями.
Схема производства глиняного кирпича
Машины линии по производства кирпича:
1. Глина погружается в ящичный питатель, ленточный конвейер несет глину к началу валковой дробилки. После дробления объем глины составляет 5мм.
2. Глину измельчают еще раз до объема 3мм. Затем транспортируется ленточным конвейером в смеситель, где вода добавляется в глину.
3. Глина мешается в смесителе. Затем с смесителя сырье поступает в экструдер, чтобы увеличить пластичность. После чего экструдер выдавливает длинную твердую и гладкую полосу.
4. Гладкие полосы режут на требуемый размер через станок для резки и шлифовки кирпичей
5. Зеленые кирпичи транспортируются в сушилку. Влажность после сушки составляет ниже 6%.
6. Сушеные кирпичи загружаются в печь для обжига. Где кирпич обжигается при температуре 900 ° C. Готовность кирпича будет готова после обжига.
Наша компания не только предоставляет клиенту различные машины по производству кирпича, но так же предоставляет дизайн-проектирования изготовления кирпича, дизайн обжиговой печи и строительство, дизайн сушилки и строительство, а так же полное проектирование кирпичного завода под ключ.
что используют в производстве и как сделать в домашних условиях
Красный кирпич, называемый также керамическим, используется во всех областях строительства. Он пригоден для возведения одно- и многоэтажных зданий, перегородок и несущих стен, кладки печей, дымоходов, фундаментов и производственных помещений.
Красный кирпич — самый распространенный строительный материал.Если делить его по видам применения, то получится 3 группы:
- рядовой, используемый для кладки стен, ограждений и прочего;
- облицовочный, используемый для отделки внешней поверхности зданий;
- специализированный (печной, тротуарный и т. п.).
Красный кирпич будет востребован всегда благодаря своей экологичности и прочности.
Используемое сырье
Основные формы и размеры кирпича.Сырьем для производства керамического кирпича является глина — горная порода, становящаяся при увлажнении пластичной, а после сушки при высоких температурах затвердевающая до состояния камня. Ее основной состав — это минералы, а самое известное свойство — водонепроницаемость: именно глинистая почва хуже всего впитывает воду после дождя.
Глина известна издревле как материал для производства гончарных изделий. Еще одна отрасль, где ее активно используют, — производство кирпичей. Однако качество сырья сильно изменяется от месторождения к месторождению, не каждое подходит для использования глины в чистом виде. Поэтому к каждому месторождению с началом производства нужно приспосабливаться, требуется экспериментировать с материалом и процессом сушки.
Производство кирпича
Форма-поддон на два кирпича-сырца.
Люди начали изготавливать кирпичи из глины несколько тысячелетий назад, и до сих пор этот строительный материал пользуется популярностью, только теперь его делают не кустарными способами, а в производственных условиях.
Изготовление кирпича — процедура длительная. Сушка и обжиг на производствах не являются неизменными процессами. Время воздействия и температура изменяются в зависимости от состава исходного сырья и используемых добавок. Для этого завод по производству кирпича вводит в штат единицу технолога, который занимается исследованием сырья и подбором оптимальных параметров производства.
Промышленное производство
Качество изделия напрямую зависит от качества глины, а потому красный керамический кирпич, выпущенный на разных производствах, различается по характеристикам. Используются 2 метода изготовления:
Материал и инструменты для изготовления кирпичей.
- Без сушки. Подготовленное сырье хорошо перемешивают и методом полусухого прессования формуют красный кирпич, который затем обжигают в специальных печах, где температура достигает 1000-1050°С. После этого обожженный кирпич передают на склад для реализации.
- С предварительной сушкой. Подготовленное сырье формуется, автоматически загружается в вагонетки и отправляется сначала на сушку, а затем в печь для обжига кирпича. Сушка происходит в камерных или тоннельных сушилках. В первом случае вагонетки, в которые нагружен кирпич-сырец, закатывают в камеру, внутри которой постепенно, в зависимости от технологии, изменяется влажность и температура. Во втором случае вагонетки закатывают в тоннель, двигаясь внутри которого они переходят из одной температурной зоны в другую. Этот метод подходит для непрерывного производства, потому что только при непрерывном поступлении сырца режимы внутри тоннеля хорошо поддерживаются.
Метод обжига керамического кирпича допускает получение изделий различных оттенков красного цвета.
Нормальный обжиг придает изделию красный цвет, а слабый — светло-розовый. Чем сильнее кирпич запекали, тем насыщеннее и темнее должен быть цвет и тем лучше свойства кирпича.
Изготовление своими силами
Схема печи и укладки кирпича-сырца для обжига дровами.Производство кирпича в домашних условиях вовсе не подразумевает его изготовление в квартире, потому что это бессмысленно: в жилом помещении вряд ли получится создать условия для изготовления кирпича своими руками. А вот дача или хозяйственный двор в частном доме вполне подойдет для этих целей. Делается это, конечно же, в теплое время года, чтобы получающиеся изделия можно было как следует просушить на воздухе.
жет, самодельные стройматериалы и не будут обладать такими же качествами, как и промышленно изготовленный и обожженный кирпич, но если возникла необходимость возвести во дворе какое-либо строение, можно сэкономить значительные средства, изготавливая самостоятельно стройматериалы. Производство кирпича из глины, которую можно накопать и привезти, сохранит часть бюджета. В домашних условиях можно изготовить каменный и бетонный кирпич.
Оборудование для производства кирпича — это емкость для замеса глиняного теста, формы для подготовки изделий и печь для обжига. Первое, что нужно сделать, — проверить глину на «профпригодность». Специалисты, знающие, как сделать кирпич своими руками, советуют замочить немного сырья в ведре или корыте и оставить на 3 суток, прикрыв полиэтиленом. Это увеличит пластичность массы.
Схема многотопочной печи и усадки кирпича-сырца для обжига углем.Качественное изготовление кирпича подразумевает хорошую подготовку сырья, поэтому вылежавшуюся глину проверяют на пригодность к формовке и сушке. Глиняное тесто не должно прилипать ни к рукам, ни к металлу. Для проверки качества смеси скатывают «колбаску» толщиной в палец и накручивают ее на бутылку. Если процесс прошел без трещин и разрывов массы, смесь пригодна для использования, в противном случае в нее нужно добавлять торфяную крошку, опилки, отруби от зерновых культур. Кусочки добавок не должны превышать размеров 5 мм, а их объем не должен составлять более 1/5 от объема глины.
Чтобы глиняный кирпич получился хорошего качества, глина не должна быть сильно жирной. Самый простой тест: сделать из глиняного теста лепешку диаметром со средний апельсин (около 10 см) и шарик размером с мелкое куриное яйцо (примерно 4-5 см в диаметре). После 3-дневной сушки в тени нужно проверить, не появились ли на поверхности изделий трещины, которые будут свидетельствовать об излишней жирности глины. В таком случае в нее нужно добавить песок, но не более 5% от общего объема глины.
Наименование сторон кирпича.Если же трещин нет, это необязательно будет означать, что все хорошо. Излишне тощая глина не дает трещин, но из нее получаются слишком непрочные изделия. Здесь поможет второй тест. Нужно подсушенный шарик «уронить» с метровой высоты. Если он остался невредимым, значит, все нормально. В противном случае нужно выбрать и добавить жирную глину. Следует провести несколько пробных замесов, подбирая пропорции сырья, и только после этого приступать к изготовлению кирпича в домашних условиях:
- Сначала нужно провести брикетирование изделий, для которого придется подготовить специальные формы. Форма для кирпича должна быть гладкой изнутри, на одно или несколько изделий, разборная или неразборная. На этом этапе следует учесть, что изделие при сушке усядется, поэтому кирпич-сырец по всем ребрам должен быть на 1 см больше, чем готовое изделие. Например, для одинарного кирпича сырец нужно делать размером 26×13×7,5 см.
- Сушить изделие, чтобы оно не покоробилось, нужно медленно и равномерно. Температура воздуха должна быть не ниже 10°С. На земле укладываются деревянные щиты или слой сухого песка, а сверху делается навес от осадков. Сушку можно производить и в сарае. В зависимости от температуры и влажности воздуха процесс занимает 1-3 недели и считается законченным, если внутри разломанного пополам сырца нет влажного темного пятна.
- Обжиг проводится в самодельной печке, для чего пригодны и дрова, но более эффективен уголь, которого нужно примерно 1 т на 10 тыс. шт. сырца. Обжиг длится до 4 суток с постепенным увеличением температуры до как минимум 850°С, а охлаждение — около 2 суток. Если материала совсем немного, то печь для обжига кирпича способна заменить обыкновенная металлическая бочка соответствующего размера, под которой закладывается костер.
Качественно изготовленный красный кирпич звенит при ударе молоточком, на разломе имеет однородную структуру и одинаковый цвет. Даже проведя несколько часов в воде, он сохраняет эту однородность структуры и цвета.
Самодельный кирпич в домашних условиях
Одним из самых распространенных и самых древних строительных материалов является кирпич. По сути, кирпич – это искусственный камень, имеющий прямоугольную форму. Эта форма гораздо более удобна для строительства, чем форма натурального камня, из которого строили раньше. Широкому применению кирпича в строительстве способствовало повсеместное распространение основного сырья — глины и его высокие потребительские свойства, то есть: высокая механическая прочность, долговечность, стойкость к воздействию воды, огня, атмосферы, а также солнечного излучения. Самый простой способ — купить кирпич. Разнообразие выпускаемого кирпича сейчас очень большое. Но цены на кирпич Вас НЕ приятно удивят. По этому, если хотите сэкономить, то , в домашних условиях.
Рассмотрим всю технологии изготовления кирпича в домашних условиях по порядку.
Подготовка сырья для изготовления кирпича
Кирпич изготовляют из чистых глин либо из глин с добавлением не пластичных материалов и выгорающих добавок (песок, шамот, опилки, торф, лузга, мелко рубленная солома и др.). В качестве добавок можно использовать не пластичные глины, например, ил.
Чем больше пластичность, тем легче изготовить кирпич. Наиболее простой способ достижения пластичности глины — это вылеживание ее в увлажненном состоянии. Хорошим способом повышения пластичности глины является ее вымораживание в зимний период.
Для приготовления глины для производства кирпича заготовленное и измельченное сырье кладут в емкость (типа корыта) и замачивают водой, прибавляя ее постепенно в 2—3 приема, при периодичном перемешивании, пока глина полностью не размокнет.
Не допускать в процесс глину с включениями гальки и мелких камешков, очищенную от растительного слоя почвы, а также не допускать в производство глины с белыми включениями (карбонаты) в виде крупных частиц, размером более 1 мм.
После замачивания глину оставляют для вылеживания не менее 3-х суток, можно и более продолжительное время, закрыв корыто влажной тканью или полиэтиленовой пленкой.
После вылеживания глина проверяется на качество и пригодность к формованию, сушке и обжигу. При нормальной рабочей консистенции глиняное тесто проявляет пластические и формовочные свойства, сохраняет без деформации приданную форму и не прилипает к рукам и металлу. В качестве примера приблизительного определения качества глины можно привести следующее: скатывается глина толщиной в палец и накручивается на бутылку. При этом она не должна разрываться и иметь трещин, а также не размазываться по бутылке. По разрушениям или насечкам на образцах определяется потребность в добавках. Эти добавки служат как бы упрочняющей «арматурой». Так, в жирные глины можно добавлять до 30% добавок.
Для производства кирпича лучше брать нежирные глины. В качестве доступных добавок можно использовать; речной песок, опилки, лузгу от зерновых культур, торфяную крошку и т.д. Песок используется в основном для снижения жирности глины. Количество добавленного песка не должно превышать 3 или 5%. Другие наполнители, для связки кирпича, — не более 20%. При этом крупность частиц добавок не более 3—5 мм. Количество добавок определяется в основном путем пробных замесов и сушки образцов сырца.
Желательно протестировать жирность глины. Сделать это можно различными способами, вот самый простой из них.
Для проверки глины на жирность потребуется 0,5 литра добытого сырья. В эту глину нужно лить воду и перемешивать до тех пор, пока глина не вберет в себя всю воду и не будет липнуть к рукам. Из этой массы слепить маленький шарик, примерно 4-5 см в диаметре, и лепешка диаметром где-то 10 см. Все это необходимо высушить в тени в течение 2-3 дней.
После этого проводится проверка лепешки и шарика на прочность. Если на них имеются трещины, то глина чересчур жирная и для работы с ней требуется добавление песка. Если трещин нет, нужно бросить шарик с метровой высоты. Если он остался невредимым, это значит, что глина нормальной жирности.
Чересчур тощие виды глины не трескаются, но по прочности оставляют желать лучшего, и поэтому к ним надо добавлять глину большей жирности. Подмешивать глину или песок нужно небольшими порциями, в несколько этапов, проверяя качество состава после каждого подмешивания, чтобы не ошибиться и найти необходимые пропорции.
Ранее приводилось подробное описание изготовления шлакоблоков в домашних условиях — для тех, кого интересует эта тема.
После того как определены оптимальные пропорции раствора, его можно использовать для изготовления кирпича.
Формовка
Формование кирпича производится вручную укладкой глины в деревянные или металлические формы и последующим трамбованием.
Формы могут быть разборными и не разборными. Внутренняя поверхность формы должна иметь гладкую поверхность. Эскиз примерной формы показан на рис. 1-а, 1-б. Перед формованием форму необходимо смазать маслом, или побелкой (вода с мелом), или просто смочить водой для предотвращения налипания глины на формы.
Форма металлическая на 1 кирпич
Форма деревянная на 3 кирпича
Надо также помнить, что изделия из глин при сушке и обжиге уменьшаются в размерах. Это явление носит название воздушной усадки — при сушке и огневой усадке — при обжиге. Так, для формования обыкновенного кирпича (250х120×65 мм) необходима форма 260x130x75 мм.
Можно делать формы сразу для нескольких кирпичей в виде пластины и затем пластину разрезать на кирпичи нужного размера натянутой струной или металлической лентой, смоченной водой. Форма может быть с дном и без дна. Формы устанавливаются на чистую ровную поверхность. В низ формы насыпаются опилки или небольшое количество песка. Подготовленную глину лопатой укладывают в формы, затем утрамбовывают. По мере усадки в формы добавляется глиняная масса до заполнения краев формы. Излишки глины с формы срезают ровной деревянной или металлической рейкой.
Далее производится заглаживание срезанной поверхности и снятие форм. Если отформована пластина, то она разрезается на кирпичи. После чего дать кирпичу-сырцу «подвялиться» и направить на сушку. Подвяливание длится один час или 2 часа и определяется отсутствием вмятин от пальцев при его поднятии. Брак от формовки пускать повторно в производство.
Использование горячей воды при приготовлении глины ускоряет провяливание сырца.
Процесс формования сырца можно механизировать с помощью простейшего шнекового пресса с ручным приводом или приводом от любой силовой установки (электромотора, двигателя внутреннего сгорания, ветрового или водяного двигателя). Такой пресс можно изготовить в любой механической мастерской.
Сушка кирпича
При сушке необходимо добиваться того, чтобы испарение влаги проходило равномерно как из внутренней части кирпича, так и с его поверхности. Это достигается путем медленной сушки. Неравномерная сушка является причиной коробления и растрескивания изделий. Правильность сушки достигается в основном опытным путем. Продолжительность сушки можно сократить путем уменьшения первоначальной влажности кирпича-сырца, а также более тщательной обработкой массы, увлажнением ее горячей водой.
Сушка кирпича-сырца обычно протекает в сушильных сараях. При небольших объемах, если позволяет погода, сырец сушат на открытых площадках. Срок естественной сушки кирпича-сырца колеблется, в зависимости от климатических условий, от 5 до 20 суток.
Сформованный кирпич-сырец укладывается в пакеты в 6—8 рядов по высоте, с пересыпкой каждого ряда песком или опилками. Этот кирпич выдерживается в сарае до набора кирпичом-сырцом достаточной прочности. По мере подсыхания пакеты наращивают свеже отформованным сырцом с аналогичной пересыпкой. Нижний ряд кирпича-сырца часто ставят на тычок.
Если учесть, что верхние ряды сохнут несколько быстрее, то весь пакет высохнет примерно одновременно. Эта операция позволит значительно увеличить емкость сушильных площадей, при приблизительно том же времени сушки. Если кирпич выдерживается в сарае, то в течение 3-х дней сушка производится в закрытом помещении, а далее в проветриваемом.
При выборе площадки для сушки необходимо исходить из того, чтобы почва не была влажной. Лучше для этих целей на почву уложить деревянный щит или, в крайнем случае, засыпать участок сухим песком и сделать водоотводную траншейку.
Если сушка производится вне помещений, то необходимо над сушильной площадкой сделать навес от дождя. Наружная температура при сушке должна быть не менее 10°С. После сушки кирпич-сырец направляется на обжиг для получения кирпича.
Готовность кирпича-сырца к обжигу определят по следующим признакам: взятый из средних рядов кирпич ломают пополам и при отсутствии в середине темного пятна (признака влажности), сырец признается годным для обжига.
Обжиг кирпича
Обжиг кирпича производится в самодельных печах, устройство которых не представляет собой сложности. Формы печей, их устройство, укладка кирпича-сырца на обжиг описаны ниже.
Качество кирпича при обжиге зависит от: времени подъема температуры, конечной температуры обжига, длительности выдержки достигнутой температуры, характера газовой среды и скорости охлаждения. При температуре до 150°С происходит досушка кирпича-сырца. При этом образуется значительное количество водяного пара, который при быстром подъеме температуры выделяется столь быстро, что может разорвать изделие. Поэтому резко повышать температуру не рекомендуется.
При устройстве печи необходимо предусмотреть противопожарные меры. От деревянных строений они должны находиться не ближе 100 м. Уровень грунтовых вод на участке строительства должен быть ниже 2,5 м (в целях уменьшения потерь тепла).
Печи для обжига кирпича могут быть круглыми и прямоугольными. Варианты форм печей показаны на рисунках ниже.
Вариант круглой печи. Размеры произвольные
Вариант устройства прямоугольной печи с несколькими топками. Размеры печи произвольные
Устройство печи производится следующим образом: вначале укладывают фундамент шириной 60 см и глубиной 50 см, затем выкладываются стены толщиной 50 см, уменьшающиеся после 2/3 высоты печи до 25 см. Внутренняя часть стены до 2/3 высоты печи должна быть вертикальной, далее стена может сужаться, образуя дымоход. Стены могут выкладываться как из обожженного кирпича, так и из сырца на тощем глиняном растворе, чтобы можно было легче разбирать стены после того, как печи больше не понадобятся.
При кладке стен необходимо предусмотреть проем для загрузки кирпича-сырца, в котором после загрузки делается топка. Топка может делаться как перед печью, так и внутри ее. Если ширина или диаметр печи более двух метров, то можно делать несколько топок, в зависимости от размеров печи.
Пол печи, так называемый ПОД, засыпают сухой глиняной крошкой или мелким щебнем, толщиной слоя 10 см. Загрузку печи, то есть садку кирпича, производят, как показано на рис. 4. Загрузку печи кирпичом-сырцом начинают столбиками с зазором между кирпичами, образуя при кладке топочные каналы. Каждый канал перекрывается кирпичом-сырцом, оставляя зазор.
Плотность садки на 1 куб.м печи (внутренней ее части) 220 или 240 шт. обыкновенного кирпича размером 250x120x65 мм. Кверху плотность садки увеличивается до 300 шт. на 1 куб.м.
Плотность садки 220 – 240 штук кирпича на 1 куб.м. печи (внутренней ее части). Кверху плотность увеличивается до 300 шт.
Вариант укладки «ножек» при высоких печах
Первые 4 ряда – «ножки садки». Укладка сырца на «ножки» ведется елочкой в разбежку. Верхние ряды уплотняются
Вариант укладки сырца на обжиг
Садку вести, строго придерживаясь схемы. После 1,5 м, или 2/3 высоты печи, садку сырца ведут одновременно с кладкой стен печи. При этом кладку ведут на сужение с наклоном около 30°С. Чем выше печь, тем эффективнее ее работа, так как тепло уходящих газов в верхней части используется для сушки кирпича-сырца. Для лучшей тяги на печь можно поставить трубу. Печь тщательно замазывается толстым слоем глины. Проем заделывается под топку. Топка должна иметь хорошо подогнанную дверку или крышку. Для обжига используются дрова, но более эффективно применение угля. Возможно установление горелок-форсунок, работающих на солярке или мазуте. В целях лучшего сгорания твердого топлива желательно устанавливать колосники на высоте 20 см, которые необходимо укрепить.
Расход топлива на 1 тыс. шт. обожженного кирпича составляет 1,8—2,6 куб.м или 100—140 кг угля. Обжиг проходит несколько стадий. Вначале осуществляется розжиг печи и поддержание температуры до 150—200°С для сушки кирпича-сырца в течение 2-х суток. Топливо при этом — низкосортные дрова. Затем увеличивают подачу топлива, постепенно поднимая температуру до 850—1000°С, время обжига 3—4 суток. Температуру можно наблюдать визуально. 850—1000°С — светло-желто-оранжевый цвет.
После полного обжига наступает стадия охлаждения. Вновь промазывают появившиеся трещины глиной. Топку закладывают кирпичом, замазывают глиной, исключая подсос воздуха. Время такого охлаждения не менее двух суток. После полного охлаждения печь вскрывают, выбирают, сортируют кирпич. Хорошо обожженный кирпич при ударе молоточком должен звенеть. Необожженный кирпич или недожженный вновь закладывают на обжиг или используют на фундамент или внутренние стены в сухих помещениях.
При обжиге кирпича и остывания печи необходимо соблюдать следующие правила безопасности:
— обжиг и остывание кирпича должны быть под постоянным наблюдением и контролем;
— не допускать преждевременное вскрытие печи;
— не допускать осмотр готовности обжига и остывания кирпича, влезая на печь;
— не допускать попадания большой массы воды в горячую печь во избежание ожога паром;
— укладку сырца на сушку и обожженного кирпича, при высадке из печи, вести только с наклоном внутрь штабеля во избежание падения штабеля.
Для не большого количества самодельного кирпича можно применить более простую «печь» для обжига кирпича.
Сделать это можно в обычной бочке, объемом 200-250 литров. Укладывать кирпичи в бочку необходимо, оставляя небольшие зазоры для равномерного прогревания. Обязательно нужна яма под кострище, глубиной 40-50 см. Вырезается днище бочки и бочку ставят на костер на ножки высотой 20 см. Так будет удобнее поддерживать и регулировать огонь, а прогрев массы кирпичей будет равномерным.
Теперь бочку необходимо наполнить кирпичами. Укладывать их обязательно нужно с небольшими зазорами, один на другой. Затем, чтобы в бочку во время обжига не попадал холодный воздух, требуется закрыть ее металлическим листом. Здесь может пригодиться вырезанное днище, особенно будет удобно, если к нему будут приделаны ручки.
А теперь нужно запастись топливом и терпением. Процесс занимает от 18 до 20 часов, все это время, пока обжигаются кирпичи, необходимо обязательно поддерживать огонь под бочкой. После этого бочка должна остыть. Происходить это должно постепенно, крышку при этом открывать нельзя. Регулировать температуру нужно поэтапно, уменьшая огонь костра. Искусственный способ охлаждения здесь не подойдет, остывание обязательно должно быть только естественным.
Спустя 4-5 часов после того, как бочка и ее содержимое в ней полностью остыли, можно открывать крышку и вынимать готовые обожженные изделия.
Причины возникновения дефектов кирпича при его изготовлении и меры их устранения
№ |
Вид дефекта | Причины образования | Способы устранения |
I. Формовка | |||
1 | Сырец обладает малой прочностью и ломается без усилий | Повышенная запесоченность глины либо наличие включений | Отрегулировать состав массы, не допускать в производство глину с включениями |
2 | Сырец легко деформируется и легко липнет к рукам, брус легко деформируется | Повышенная влажность массы | Уменьшить влажность массы путем ввода сухих добавок |
3 | Сырец расслаивается | Недостаточное уплотнение глиняной массы в форме | Увеличить усилие при трамбовке |
4 | «Изюм» — включения не промешанных комочков | Плохо перемешана шина, мало воды для замочки глины, недостаточно времени для выдержки тины | Лучше перемешивать глину и шихту. Добавить воду для замочки глины, увеличить время выдержки замочки тины и вылежку шихты |
5 | Заметны включения травы, корней, крупных стружек и т.д. | Глина не очищена от примесей. Применены непросеянные опилки | Очистить тину. Просеять опилки |
6 | Размеры сырца больше или меньше необходимых |
Изменилась шихта, сработались формы, неровный срез «горбушки» на формах. Повышенная влажность массы |
Отрегулировать состав шихты, заменить формы, ровно срезать излишки тины с форм, уменьшить влажность массы |
II. Сушка |
|||
1 | Большое, количество сырца имеет трещины | Неправильно подобрана шихта. Большая влажность массы | Подобрать и отрегулировать шихту. Уменьшить влажность глины |
2 | Наличие деформированных кирпичей | Высокая влажность формируемой массы. Сырец ставится с силой на сушку | Отрегулировать влажность. Сырец ставить на сушку аккуратнее |
3 | Сырец высыхает неравномерно по высоте |
Большое количество кирпича по высоте. Плотная укладка кирпича при сушке |
Уменьшить количество кирпича по высоте. «Разрядить» укладку кирпича присушке |
III. Обжиг |
|||
1 | Огонь идет по верху печи, недожог нижних рядов садки | Слишком разряжена садка, что вызывает оттяжку потока дымовых газов в ее верхнюю часть, неправильно распределено топливо по объему | Уплотнить верхние ряда садки. Равномерно распределить топливо по объему |
2 | Кирпич имеет много трещин | Резкий подъем температуры и большие ее перепада | Удлинить режим обжига, разредить верхние ряда садки |
3 | Кирпич имеет много посечек | Быстрое охлаждение изделий, недостаточное закрытие топок, возникновение через топки подсосов холодного воздуха | Увеличить время охлаждения изделий. Лучше, герметизировать топки |
4 | Кирпич имеет пониженную прочность | Конденсация на сырце паров вода (запарка) | Уменьшить влажность поступающего в печь сырца, увеличить срок сушки сырца перед обжигом увеличить продолжительность сушки кирпича в печи |
5 | Обожженный кирпич при насыщении водой увеличивается в объеме и разрушается | Наличие включений в виде «дутика» — белые включения | Перейти на другую глину или более тщательно измельчать ее, не допускать в производство глину с белыми включениями известняка |
6 | Пережог или недожог кирпича в отдельных местах по объему печи | Неравномерность в тяговой системе, подсосы холодного воздуха | Слишком плотная или разреженная садка в объеме печи, слишком большое отверстие топок Следить за равномерностью подачи топлива |
7 | Кирпич имеет отбитые углы | Неаккуратное отношение к сырцу на всех операциях | Осторожно обращаться с изделиями |
Качество проделанной работы нужно проверить и сделать для этого небольшой тест самостоятельно изготовленного кирпича.
Пожертвовать один кирпич и расколоть его строительным молотком. Если он хорошо обожжен, он будет иметь одинаковый цвет и одинаковую структуру на всем разломе. Теперь эти обломки следует залить водой на несколько часов. После пребывания в воде хорошо обожженный кирпич также должен иметь одинаковые цвет и структуру по всей поверхности.
(PDF) Влияние температуры обжига и времени обжига на механические и физические свойства глиняного кирпича
J SCI IND RES VOL 65 ФЕВРАЛЬ 2006
154
Однако температура обжига (550ºC) ниже, чем
температура инверсии кварца кремнезема, который
изменяет свою кристаллическую форму при 573ºC12. Следовательно, минимальная температура
для обжига кирпича в этом исследовании
составляла 700ºC. Операции обжига проводились в электропечи
при 700–1100 ° C с шагом 100 ° C
.Чтобы изучить влияние времени обжига на
физических свойств кирпича, каждую из 5 температур обжига
поддерживали на уровне 120, 240, 360 и
480 мин, соответственно. Здесь время обжига означает, что
обжиг будет поддерживаться после того, как будет установлена соответствующая температура обжига
. Скорость обжига
очень важна, так как она обеспечивает конечные свойства продукта
.Быстрое обжигание вызывает вздутие глины из-за
образования непроницаемой застеклованной внешней оболочки
, предотвращающей потерю газов, таких как водяной пар
и CO2, из внутренней части глины. Таким образом, температура печи
постепенно повышалась с
300 ° C до температуры обжига каждой обработки13,14.
После завершения обжига горячий образец
давали остыть, постепенно снижая температуру печи
.После выключения печи
образец оставался на 120 мин в печи
и затем извлекался из печи. Размер
(длина, ширина и глубина), сухой вес и сухой объем были измерены
каждого образца. Каждую обработку повторяли
в десяти повторах. Свойства
(прочность на сжатие, прочность на изгиб, водопоглощение
, плотность, усадка при обжиге и потеря веса)
для образца, обожженного при различных температурах и обожженного
раз, были измерены для всех десяти образцов.Прочность на сжатие
определяли с помощью стандартной компрессорной установки
. Скорость ползуна была установлена
в соответствии с рекомендациями ASTM C67-73. Компрессия
Нагрузкаопределялась стандартным кольцом15. Водопоглощение
кирпича выражается в процентах, а
определяется как отношение веса воды, поглощенной
его корпусом, к сухому весу блока.
Процент водопоглощения был определен путем
погружения кирпича в воду на 24 часа, а затем
измерения количества воды в кирпиче
.
Статистические параметры, среднее значение и стандартное отклонение
были рассчитаны для каждого свойства при каждой температуре и времени обжига
. Связь между
каждой обработки (температура обжига и время обжига)
и каждой из переменных (прочность на сжатие,
прочность на изгиб, водопоглощение, плотность, обжиг
усадка и потеря веса) были описаны с помощью полиномиальной регрессии
уравнения.Перед проведением
регрессионного анализа графики разброса между переменными
и свойствами были использованы для проверки характера взаимосвязи
. Тест нормальности был проведен для проверки
на необходимость преобразования данных для свойств
.
Результаты и обсуждение
Минералогический состав глинистого материала представлял собой смесь
иллита, каолинита, хлорита, доломита,
гематита и кварца (рис.1). Некоторые физические свойства
сырья для кирпичной кладки следующие: жидкий
предел, 33,23; предел пластичности — 24,65; и глинистый материал
(песок 12,8, ил 44, глина 43,2) 43,12%; пластический индекс,
8,64; и текстура SiC. Глиняное сырье соответствует
химическим и морфологическим свойствам, составу
и текстуре, предлагаемым для производства кирпича16.
Прочность на сжатие
Прочность на сжатие кирпича значительно повышается
за счет обжига при более высоких температурах (Таблица 1).
С повышением температуры обжига прочность на сжатие
увеличивалась следующим образом: 700-800oC, 31,1; и
700–1100 ° C, 253,3%. Резкое увеличение прочности при
1000oC и выше может быть связано с усилением остекловывания
глинистых материалов (рис. 2а). Повышение прочности на сжатие
происходит за счет уменьшения пористости
и увеличения насыпной плотности с увеличением температуры
2.Плотность кирпичей увеличивалась по мере снижения температуры
и увеличения прочности на сжатие
(Таблицы 1 и 2).
Время обжига (120–480 мин) — это время, в течение которого материал
подвергался обжигу при соответствующей температуре обжига
(700–1100 ° C). Время обжига
не оказало значительного влияния на прочность на сжатие
(рис. 2b). Увеличение времени обжига
(120-480 мин) привело к небольшому увеличению (7%) прочности на сжатие
глиняного кирпича (Таблица 1).
Энергопотребление при производстве кирпича зависит как от времени
, так и от температуры. Поскольку увеличение времени обжига
не улучшает качество кирпича, увеличенное время обжига
приведет к потере энергии и времени,
, что приведет к увеличению стоимости производства.
Водопоглощение
Среднее водопоглощение, определенное
погружением в воду на 24 часа, должно быть меньше
18 процентов17.В этом исследовании водопоглощение всех кирпичей
, произведенных при каждой температуре обжига и времени обжига
, соответствовало критериям, установленным Турецким институтом стандартов
15 (Таблица 1). Высокие значения водопоглощения
, полученные в этом исследовании, указывают на то, что произведенные глиняные кирпичи
были высокопористыми. Внутренняя структура
Влияние времени обжига и температуры на физические свойства обожженных глиняных кирпичей :: Science Publishing Group
Влияние времени обжига и температуры на физические свойства обожженных глиняных кирпичей
Эшету Цега 1 , Алему Мосиса 2, * , Fekadu Fufa 2
1 Кафедра строительных технологий и управления, Инженерный колледж, Университет Амбо, Оромия, Эфиопия
2 Школа гражданского строительства и окружающей среды, Технологический институт Джиммы, Джимма Университет, Оромия, Эфиопия
Адрес электронной почты:
(А.Мосиса) (А. Мосиса)* Автор, ответственный за переписку
Для цитирования этой статьи:
Эшету Цега, Алему Мосиса, Фекаду Фуфа. Влияние времени обжига и температуры на физические свойства обожженных глиняных кирпичей. Американский журнал гражданского строительства. Vol. 5, No. 1, 2017, pp. 21-26. doi: 10.11648 / j.ajce.20170501.14
Поступила: 18 августа 2016 г .; Принята в печать: 23 августа 2016 г .; Опубликовано: 5 января 2017 г.
Аннотация: Кирпич — один из наиболее широко используемых обычных строительных материалов во всем мире.На стоимость производства глиняного кирпича существенно влияет стоимость энергии, необходимой для обжига. Целью этого исследования является изучение влияния различных температур обжига на прочность на сжатие (CS), водопоглощение (WA) и коэффициенты насыщения (SC) обожженных глиняных кирпичей, производимых вокруг города Джимма, и оценка влияния процессов обжига кирпича. изготовление по свойствам, цвету и внешнему виду глиняного кирпича. В процессе производства было проанализировано влияние различных скоростей нагрева на физико-механические свойства обожженного стандартного кирпича.В этом исследовании использовались разные скорости нагрева: медленная скорость нагрева и высокая скорость нагрева. Изменения физико-механических свойств обожженного глиняного кирпича оценивали с увеличением температуры обжига времени обжига. Результаты показывают, что CS увеличивался с увеличением температуры обжига. Напротив, WA и SC обожженных глиняных кирпичей уменьшались с увеличением температуры обжига. Увеличение продолжительности обжига немного увеличивает CS и снижает WA и WA глиняного кирпича.В районе исследования у традиционных производителей кирпича не было устройства или механизма контроля температуры обжига при производстве обожженного глиняного кирпича. Оператор печи определил температуру и продолжительность обжига. Отсутствие устройства часто приводит к чрезмерному или недостаточному обжигу кирпичей, что сильно влияет на инженерные свойства этого широко используемого усадочного материала. Поэтому традиционные производители глиняного кирпича должны установить устройство контроля температуры на своих обжиговых печах или, по крайней мере, пройти обучение, как приблизительно определять оптимальную температуру.
Ключевые слова: обожженный глиняный кирпич, CS, температура обжига, коэффициент насыщения, водопоглощение
1. Введение
Кирпич чаще используется при строительстве зданий, чем любой другой материал, за исключением дерева. Архитектура из кирпича и терракоты является доминирующей в этой области, и различные отрасли были разработаны и инвестированы в производство различных типов кирпича всех форм и цветов. С развитием современной техники, землеройного оборудования, мощных электродвигателей и современных туннельных печей производство кирпича стало намного более производительным и эффективным, чем когда-либо прежде [1,4,5].Кирпичи можно изготавливать из различных материалов, чаще всего из глины, но также силикат кальция и бетон являются сырьем для производства кирпича. Поскольку глиняные кирпичи являются наиболее популярными, они в настоящее время производятся с использованием трех процессов: мягкого шлама, сухого прессования и экструдированной обработки [1,4,5,7].
В современном производстве кирпича используется мазут, который составляет менее 2% от общего годового производства кирпича [2,12]. Годовое производство глиняных кирпичей в Эфиопии не превышает 30 миллионов штук.Это количество очень мало по сравнению с количеством, произведенным в других странах. Глиняные кирпичи перевозятся за сотни километров с заводов в региональные города Эфиопии. Традиционные глиняные кирпичи широко производятся в Джимме и Холлате, региональном национальном государстве Оромия, Эфиопия. Согласно [4,11,14,15], строительные материалы для стен и распределения домовладений по строительным материалам не были хорошо изучены и не учитывались в базе данных в стране. Однако в отчете указано, что около 76 человек.0% от общего числа домохозяйств в стране проживают в жилых домах со стенами из дерева и глины. Эти типы домов более распространены среди городских домохозяйств (82,4%), чем среди сельских (74,8%). Чуть более 9% сельских и 1% городских домохозяйств живут в деревянных и соломенных домах. Домохозяйства, проживающие в жилых домах со стенами из камня и глины, составляют 9,1% в сельской местности и 6,3% в городах. Жилые дома со стенами из других материалов встречаются редко (<10%) как в городских, так и в сельских районах.Согласно этому аналитическому отчету, в Эфиопии только 0,1% использовали кирпич в качестве материала для стен. Это указывает на то, что использование глиняного кирпича в строительной отрасли Эфиопии в качестве материала стен мало. Одними из основных причин являются их более высокая стоимость по сравнению с пустотелыми бетонными блоками, ограниченное количество и форма производства. Поэтому научные исследования, подкрепленные исследованиями, для развития производства глиняного кирпича имеют жизненно важное значение [11-12].
Большая часть традиционной системы производства глиняного кирпича в Джимме и ее окрестностях устарела и производит ограниченный тип и количество глиняных кирпичей по сравнению с другими странами [1].Кроме того, производство глиняных кирпичей над огнем и под огнем является обычной практикой на этих традиционных фабриках. Одним из основных факторов, способствующих возникновению этой проблемы, является плохой механизм контроля температуры обжига в печи. Таким образом, помимо оценки механизма контроля температуры обжига в традиционных системах производства глиняного кирпича, важным входом может быть определение влияния температуры обжига на прочность на сжатие (CS), водопоглощение (WA) и коэффициент насыщения (SC) глиняного кирпича. в повышении качества традиционно производимого глиняного кирпича по всей стране.
2. Сбор проб и анализ данных
2.1. Расположение участков отбора проб глинистой почвы
Пробы глинистой почвы были собраны в двух населенных пунктах Марава (Бада-Буна) и Боре (Аскола) вокруг города Джимма (рис. 1). Эти образцы глинистой почвы были исследованы в лаборатории Университета Джиммы
Рис. 1. Точечные местоположения точек отбора проб.
2.2. Подготовка сырья
Процедуры, использованные в данном исследовании для производства глиняных кирпичей, включают подготовку сырья, смешивание, формование, сушку и обжиг кирпичей.Процедура отбора проб глинистого грунта и методика подготовки кирпича к обжигу показаны на рис. 2. Индексные свойства образцов грунта из двух населенных пунктов приведены в таблице 1.
Рис . 2. Фотография сделана во время сбора образца масла s (февраль 2016).
Красная глинистая почва из Бада-Буна и сероватая глинистая почва из Бада-Буна были доставлены на производственную площадку.Производственная площадка для этого исследования находится в городе Джимма. Образцы сушили на открытом воздухе. Крупные частицы грунта вручную измельчаются и снова и снова просеиваются перед формованием, чтобы получить кирпичи для обжига.
2.2.1. Forming
Для производства глиняных кирпичей из двух образцов почвы каждый образец был смешан с водой, и количество воды, используемой для смешивания, основано на пределе пластичности и жидкости образцов почвы. Смешивание образца почвы с водой производилось вручную.Формование смешанных грунтов в их пластичном состоянии было выполнено с использованием деревянной формы размером 25 см x 12 см x 6 см для глинистого грунта из Bada Buna, в то время как форма размером 25 см x 12 см x 6 см была использована для образца. с сайта Аскола. Поскольку имеющаяся в лаборатории печь для обжига кирпичей очень мала, была выбрана такая малогабаритная форма. Кроме того, древесная зола используется для смазки опалубки, чтобы предотвратить прилипание смеси пластмассового сырья к опалубке. Все действия по формованию выполнялись вручную.Во время формования пластиковая глина уплотнялась вручную, чтобы уменьшить пустоты в смеси.
2.2.2. Сушка
Зеленые кирпичи выдерживали в комнате четыре дня, затем помещали в навес для сушки на воздухе в течение шести дней. Время высыхания зависит от влажности сырого кирпича и влажности производственного помещения.
2.2.3. Обжиг
Обжиг высушенного кирпича при температурах 700, 970 и 1200 ° C проводился в печи (рис. 3) в испытательной лаборатории машиностроительного факультета Технологического института Джиммы.Глиняные кирпичи обжигались отдельно с разной продолжительностью обжига при постоянной температуре.
Рис. 3. Обжиг образцов кирпича в печи.
Кроме того, кирпичи, произведенные на двух площадках, обжигаются отдельно в течение 2, 4, 6 и 8 часов при постоянной температуре 970 ° C, чтобы проверить влияние продолжительности температуры обжига на физико-механические свойства этих кирпичей.
2.2.4. Лабораторные испытания обожженных глиняных кирпичей
CS, WA и SC обожженных глиняных кирпичей, произведенных отдельно на двух площадках, были испытаны в Лаборатории испытаний строительных материалов Технологического института Джиммы в соответствии с Эфиопскими стандартными техническими условиями на твердые глиняные кирпичи.Результаты испытаний анализируются на основе стандартной спецификации Эфиопии для полнотелого глиняного кирпича [3,8].
Таблица 1. Физические свойства отобранных грунтов.
Образец почвы | LL | PL | PI | Удельный вес (г / см 3 ) | Вода, использованная для смешивания (% по массе) |
10 | 2.5 | 30 | |||
Аскола | 62 | 40 | 22 | 2,48 | 47 |
2.3. Анализ и представление данных
Численные значения механических свойств обожженных глиняных кирпичей были средним значением для пяти кирпичей, произведенных с использованием каждого из образцов почвы, собранных в Бада Буна и Аско-ла. Проанализированные данные представлены в виде таблицы и рисунка.
3. Результаты и обсуждения
Свойства обожженных глиняных кирпичей
Экспериментальные испытания включают определение CS, WA и SC обожженных глиняных кирпичей. График средней CS обожженных глиняных кирпичей в зависимости от температуры обжига представлен на рис. 4.
Рис. 4. График средней CS от температуры обжига.
Средняя CS пяти кирпичей, изготовленных с использованием образцов грунта из Бада Буна и Аскола, увеличивается при повышении температуры обжига с 700 до 1200 ° C.В частности, быстрое увеличение CS происходит выше 700 ° C (рис. 4), что может быть связано с явлением стеклования.
Среднее значение CS пяти кирпичей, изготовленных отдельно из двух образцов грунта, и их классификация приведена в таблице 2. Результаты показывают увеличение CS с увеличением температуры обжига с 700 до 970 ° C. График зависимости среднего CS кирпичей от продолжительности обжига представлен на рис. 5.
Таблица 2. Среднее CS кирпичей и их классификация.
Сырье | Температура обжига (° C) | Среднее CS (МПа) | Классификация | |
(ES 86: 2001) | ASTM | |||
Bada | 15,74 | B | NW | |
970 | 23,37 | A | SW | |
1200 | 29.67 | A | SW | |
Аскола | 700 | 5,93 | — | — |
970 | 10,25 | C | ||
SW |
Было замечено, что глиняные кирпичи, полученные из образцов почвы, содержащих большую долю белых глинистых почв из Асколы, начали плавиться при более низкой температуре, чем кирпичи с большим количеством красных глинистых почв из Бада-Буна.Это может означать, что температура плавления образца белой почвы ниже, чем у образца красной почвы. Следовательно, степень обжига также зависит от типа почвы, которая зависит от состава исходного материала почвы. Согласно результатам CS, оптимальная температура обжига кирпича, полученного из образцов грунта участка Бада Буна, составляет от 970 до 1200 ° C, но CS глиняного кирпича, изготовленного из глинистого грунта с участка Аскола, имеет более низкий CS по сравнению с кирпичом, произведенным из глины грунт с участка Бада Буна.Разница в CS может заключаться в разнице в характере почвы.
При температуре 700 и 970 ° C кирпичи, произведенные с использованием почвы с участка Аскола, имеют минимальный CS по сравнению с CS кирпичей, произведенных с использованием глинистого грунта с Бада Буна. Разница в CS может быть связана с изменением содержания минералов в почве.
При 120 ° C максимальную CS демонстрируют кирпичи, произведенные с использованием почвы из Bada Buna, по сравнению с кирпичом из глинистой почвы Askola. Возможная причина этого заключается в изменении физических свойств глинистого грунта.
Рис . 5. CS кирпичей, произведенных при 970 ° C с различной продолжительностью обжига.
Кирпичи, произведенные с использованием грунта из Bada Buna, обожженного при 970 ° C, демонстрируют более высокий CS по сравнению с кирпичами, произведенными с использованием глинистых грунтов с Аскольского участка по мере увеличения продолжительности обжига (Рис. 3).
Таблица 3. Средние WA и SC кирпичей и их классификация.
Сырье | Температура обжига (° C) | Средняя классификация WA и кирпича | Средняя классификация SC и кирпича | |||||||
WA (%) | (ES 86: 2001) | ASTM | SC | (ES 86: 2001) | ASTM | |||||
Beda Buna | 700 ° C | 6.38 | A | SW | 0,76 | A, B | SW | |||
970 ° C | 6,52 | A | SW | 0,68 | 903 A, B 903 ° C8,80 | A | SW | 0,88 | A, B | MW |
Аскола | 700 ° C | 17.35 | A | MW | 0,86 | A, B | MW | |||
970 ° C | 10,80 | A | SW | 0,66 | 903 A, B ° C19,64 | A | MW | 0,84 | A, B | MW |
Таблица 4. WA и SC кирпичей, произведенных из Бада-Буна и Аскола, обожжены при температуре 970 0 ° С при разной продолжительности обжига.
Сырье | Температура обжига (° C) | Время обжига (ч) | Среднее значение WA и классификация кирпича | Среднее значение SC и классификация кирпича | |||||
WA (%) | (ES 6: 2001) | ASTM | SC | (ES 86: 2001) | ASTM | ||||
Bada Buna | 970 ° C | 2 | 10.01 | A | SW | 0,84 | A, B | MW | |
4 | 7,92 | A | SW | 0,69 | 903 A, B 903 6.57A | SW | 0,69 | A, B | SW |
8 | 5.58 | A | SW | 0,69 | A, B | SW | |||
Аскола | 970 ° C | 2 | 37,51 | C, D | NW | NW | |||
4 | 26,31 | C, D | NW | 0.82 | A, B | MW | |||
6 | 12.23 | A | SW | 0,75 | A, B | SW | |||
0,72 | A, B | SW |
Требования к физическим свойствам обожженного глиняного кирпича различаются из-за различий в стандартных спецификациях каждой страны.Это связано с тем, что исходя из существующих погодных условий. Например, более низкие значения WA требуются в Британской стандартной спецификации для классификации глиняных кирпичей по сравнению с другими стандартными спецификациями [8,3].
Средние WA и SC кирпичей и классификация кирпичей на основе WA и SC даны в Таблице 3. На момент времени на основе среднего WA кирпичи классифицируются как класс A согласно [8], тогда как те же кирпичи относятся к классу A в соответствии с [8]. классифицируется как MW на основании Стандартных технических условий ASTM.Это показывает, что классификация обожженного кирпича различается в зависимости от различных стандартных спецификаций. Согласно требованиям [8,14], глиняные кирпичи, произведенные из того же сырья, из глинистых грунтов с участка Бада-Буна, обожженных при 700 ° C, как показано в таблицах 2 и 3, классифицируются как классы B, A и A, B на основе их среднего CS, среднего WA и среднего WA, соответственно.
Средние WA и SC уменьшаются для всех кирпичей, произведенных из обоих грунтов, по мере увеличения температуры обжига (Таблица 3).Более того, результаты средних WA и SC кирпичей, произведенных на участке Bada Buna, которые обжигаются при постоянной температуре 970 ° C в течение разной продолжительности (Таблица 4), по мере увеличения продолжительности обжига. WA и SC кирпичей, важные физические свойства кирпичей, улучшаются по мере того, как температура обжига и продолжительность обжига увеличиваются в оптимальном диапазоне температур обжига.
В процессе экспериментального производства обожженных глиняных кирпичей с использованием глинистых грунтов с двух участков были измерены размеры сырых кирпичей, кирпичей, высушенных воздухом, и обожженных кирпичей.Соответственно, было замечено, что размеры всех кирпичей уменьшились по мере того, как кирпичи теряют влагу из-за сушки и обжига, и средние размеры кирпичей, измеренные на разных этапах производственного процесса, приведены в таблице 5.
Tabl e 5. Средние размеры зеленого кирпича, кирпича воздушной сушки и обожженного кирпича.
Образец | Размер сырых кирпичей (см) | Средний размер высушенных на воздухе кирпичей (см) | Температура обжига (° C) | Средний размер обожженных кирпичей (см) |
Бада Буна | 25 x 12 x 6 | 23.2 x 11,2 x 5,9 | 700 | 22,60 x 10,58 x 5,60 |
970 | 22,80 x 10,54 x 5,34 | |||
1200 | 22,62 x 10,26 x 5,36 | 90ola 25312 | 23,1 x 11,4 x 5,7 | 700 | 22,60 x 10,54 x 5,40 |
970 | 22,66 x 10,50 x 5,48 | |||
1200 | 22.62 x 10,60 x 5,44 |
4. Выводы и рекомендации
По результатам данного исследования сделаны следующие выводы и рекомендации:
1. Оптимальная температура обжига для производства глиняных кирпичей с использованием глинистых грунтов. на участке Бада-Буна составляет от 970 до 1200 ° C, а для кирпича с Аскольского месторождения — от 900 до 970 ° C. При повышении оптимальной температуры обжига КУ обожженного глиняного кирпича увеличивается и; WA и WA глиняных кирпичей уменьшаются.Это подтверждает, что температура обжига значительно влияет на физические требования обожженных кирпичей.
2. Изменение продолжительности обжига от 2 до 8 часов при постоянной температуре обжига вызывает небольшое увеличение среднего CS и незначительное уменьшение WA и SC.
3. Физические свойства обожженных кирпичей, произведенных из глинистых грунтов исследуемой территории при температуре обжига 970 и 1200 ° C, удовлетворяют Эфиопским стандартным техническим условиям на полнотелые глиняные кирпичи (ES 86: 2001). Однако глиняные кирпичи, произведенные при разных температурах обжига, имеют разные CS, WA и SC.
4. Люди, участвующие в производстве обожженного глиняного кирпича в исследуемой зоне, должны быть обучены тому, как контролировать или получить финансовую помощь для покупки устройства контроля температуры печи.
5. Поощрение как внутренних, так и иностранных инвестиций в сектор производства кирпича играет решающую роль в модернизации системы производства глиняного кирпича. Более того, это создает конкуренцию с точки зрения качества и стоимости в этом секторе.
Выражение признательности
Я благодарен Университету Джиммы и Управлению дорог Эфиопии за финансирование исследования и разрешение на использование лабораторного оборудования.Я также хотел бы поблагодарить традиционные микропредприятия по производству кирпича в городе Джимма.
Источники
- Абебе Динку, А. З. (2004). Оценка качества кирпича местного производства для строительства, Бюллетень EACE. 6. № 1,
- Абебе Динку (2002). Руководство лаборатории строительных материалов. Печатный станок AAU.
- ASTM C67-90. (1996). Стандартный метод испытаний свойств обожженного глиняного кирпича «Ежегодная книга Американского общества испытаний и материалов».
- Altayework Tadesse (2013). Влияние температуры обжига на физические свойства обожженного глиняного кирпича, производимого вокруг Аддис-Абебы. Неопубликованная кандидатская диссертация. Аддис-Абебский университет.
- Кирпичные предприятия в Хайзыонг, Хейвингтон (2004). Печь непрерывного действия с вертикальным валом (VSCK) в кирпичной промышленности, Вьетнамский научно-технический институт термологии.
- Акционерное общество по производству кирпичных изделий. (2013). Устное общение с финансовым и административным руководителем подразделения Brick Products.Аддис-Абеба.
- Британский институт стандартов. (1985). Спецификация Британского стандарта для глиняных кирпичей (BS 3921).
- Эфиопское агентство стандартов (ESA). (2011). Полнотелые глиняные кирпичи, ES 86: 2001, Эфиопский стандарт, второе издание 2001-06-27.
- Хунг Йен, Д. Н. (2004). Печь непрерывного действия с вертикальным валом (ВСК) в кирпичной промышленности, кирпичных предприятиях. Вьетнамский научно-технический институт термологии.
- Караман. (2006). Влияние температуры и времени обжига на свойства глиняного кирпича.Журнал научных и промышленных исследований, 154-155.
- Мбумбия I., Д. У. (2000). Тактико-технические характеристики кирпичей из латеритного грунта, обожженного при низких температурах. Пример Камеруна, Const Build Mat, 121–131.
- Комитет ASTM по стандартам. (1999). Ежегодный сборник стандартов ASTM, том 04.05, «Стандартные технические условия для строительного кирпича (массивные каменные блоки из глины или сланца)» ASTM C 62-97a.
- Федеративная Демократическая Республика Эфиопия.(2004). Центральное статистическое управление. Обзор мониторинга благосостояния, аналитический отчет.
- Сайед Ашрафул Алам, (2006). Использование топлива из биомассы в кирпичной промышленности Судана: последствия для обезлесения и выбросов парниковых газов, диссертация, представленная на соискание степени магистра наук. Диплом по экологии лесов, Хельсинкский университет, Финляндия.
- Полнотелые глиняные кирпичи, ES 86: 2001 (2001), Эфиопский стандарт, второе издание 2001-06-27,
- Эфиопское агентство по стандартам (ESA), 2011.
Как делать глиняные кирпичи — все, что вам нужно знать
Марганцевая умбра относится к широкому спектру оксидов марганца, которые представляют собой соединения, которые могут широко применяться в пигментации, помимо того, что они являются источником металлического марганца. В дополнение к насыщенному коричневому цвету, обеспечиваемому этими пигментами, поставляемыми африканским пегматитом, возможны некоторые дополнительные преимущества, такие как более легкое обращение и более длительный срок службы кирпича.При использовании в глиняном кирпиче глубина цвета считается превосходной с превосходной отделкой поверхности. Явным преимуществом использования марганцевых умбр является то, что температура обжига кирпича может быть повышена до 1280 ° C, при которой другие кирпичи будут стекловаться и станут нестабильными.
В основном диоксид марганца в кирпиче используется в качестве пигмента для изменения цвета фона или в качестве добавки для производства крапчатого кирпича или даже того и другого. Важно отметить, что, хотя для обоих процессов используется один и тот же основной материал, определяющим фактором между ними является размер частиц и количество используемой умбры.Оксиды марганца встречаются вместе и часто с оксидом железа при добыче, все вместе они образуют умбру марганца. Умбру можно обрабатывать путем прокаливания, после чего ее называют обожженной умброй. Жженый умбра придает более темный цвет окончательному кирпичу или керамической плитке. Марганцевую умбру можно наносить в качестве поверхностного покрытия перед обжигом, а не подмешивать в глину. Однако при использовании таким образом свойства водостойкости, обычно связанные с добавлением марганца в кирпичи, менее распространены.
Технические характеристики марганцевой умбры, поставляемой африканским пегматитом, следующие.
Внешний вид | Темно-коричневый порошок |
Соотношение марганец: железо | 4,8: 1 |
Содержание марганца (по весу) | 43 — 47% 42% по запросу |
Другие присутствующие заметные соединения | SiO 2 4-6%; CaO 5-7% |
Размер частиц | 45 мкм типично |
Насыпная плотность (после утряски) | 1.53 — 1,55 г см -3 |
Устойчивость к обжигу марганцевой умбры хорошая, а нормальные температуры обжига кирпича и керамики комфортно выдерживают до 1280 ° C. Если доступен обжиг при температуре выше 1150 ° C, это предпочтительно, поскольку это означает, что для достижения того же цветового профиля необходимо использовать меньше марганцевой умбры.
Изготовление кирпичей по старинке
Изготовление кирпичей из глины традиционно состоит из пяти этапов:
1.Получение глины
Для изготовления кирпичей из глины требуется хорошая глина. Глину можно найти во многих областях, но одни месторождения глины лучше других. Хорошая глина не содержит большого количества осадка, мусора или известняка. Некоторые отложения глины можно найти вдоль рек, а в других местах глину можно найти прямо под верхним слоем почвы. Когда был найден хороший источник глины, ее выкопали и выдержали на зиму. Когда глина подвергалась воздействию зимних температур, она высыхала, и с ней легче было работать.После того, как из источника было выкопано довольно много глины, он превратился в глиняную «яму». Эти глиняные ямы были опасным местом для работы, потому что время от времени стены обрушивались и падали на рабочих внизу.2. Приготовление теста
Приготовление теста 1 Изготовление теста 2Тесто для изготовления кирпичей состоит из глины, воды и песка. У успешных заводов был готовый источник каждого из этих ингредиентов. Точное соотношение каждого из них зависело от использованной глины.Некоторые глины уже содержали песок, поэтому для изготовления кирпичей их не требовалось. Три ингредиента были объединены и смешаны в «грязь». Способы смешивания ингредиентов сильно изменились с годами. Первоначально глину, воду и песок бросали в неглубокую круглую яму. Шест с колесом был прикреплен к оси в середине ямы, а другой конец был прикреплен к лошади. Когда лошадь двигалась по кругу по краю ямы, колесо смешивало жидкое тесто до нужной консистенции для хорошей «грязи».”
3. Формование «грязи» в кирпичи
Формовка кирпичей-сырцовКогда три ингредиента, упомянутые в шаге 2, были объединены и хорошо перемешаны, они получили форму замазки. Это означало, что их можно было легко превратить в кирпичи. Стандартный кирпич имел размер 4 x 8 x 2 ¼ дюйма. Не все кирпичи соответствовали этому размеру, но большинство из них были близки. Шарики, или комки глины, «присыпались» песком (чтобы они не прилипали к деревянным формам) и вставлялись в отшлифованные прямоугольные формы (кирпичные формы).Здесь можно легко удалить излишки глины. Некоторые формы для кирпича были сделаны, чтобы сформировать 1 кирпич, 2 кирпича, 4 кирпича, 6 кирпичей или 8 кирпичей.
4. Сушка сырцового кирпича
Сушка необработанного кирпичаПосле того, как кирпич сформирован, он все еще содержит много воды. Поэтому кирпичи-сырцы пришлось выложить для просушки. Однако выкладывать их для сушки было непросто, потому что сырые кирпичи можно легко обезобразить, сделав их бесполезными. Хитрость заключалась в том, чтобы ограничить количество манипуляций или подверженность потенциальному ущербу.Необработанные кирпичи раскладывали на земле, чтобы сушить на солнце, или их можно было разложить на полках в крытых стеллажах. Обычно кирпичи нужно сушить в течение нескольких дней, пока из них не испарится большая часть воды. Кирпичи тоже нужно было переворачивать, чтобы дно тоже просохло. В течение этого периода сушки сырцовые кирпичи должны были храниться выше точки замерзания и быть сухими. Если на них пролился дождь или они замерзли, их нельзя было использовать. Поэтому большинство людей быстро перестали выкладывать их сушиться на солнце.
5. Обжиг кирпичей
Обжиг кирпичейПоследним шагом в процессе изготовления кирпича было «приготовление» кирпичей в печи. Кирпичи нужно было нагреть до достаточно высокой температуры, чтобы «затвердеть». Тысячи сухих сырых кирпичей были сложены над костром, и стены были построены со всех сторон от огня, чтобы сдержать высокую температуру. Огонь продолжали гореть несколько дней, пока кирпичи не достигли очень высокой температуры. Как только это произошло, костру разрешили выгореть, и кирпичи можно было вывезти на продажу.Этот способ обжига был далек от совершенства, потому что температура внутри стен была неравномерной. Кирпичи, сложенные ближе всего к огню, часто обугливались, а кирпичи, сложенные дальше, — нет. Слишком большое количество тепла может деформировать или расколоть кирпич. Недостаточное количество тепла может привести к повторному обжигу кирпича. Температурные колебания также могут изменить естественный цвет кирпича. Цвет сырцового кирпича обычно отличается от цвета обожженного кирпича.
Влияние температуры обжига на некоторые физические свойства обожженных глиняных кирпичей, производимых в окрестностях Аддис-Абебы
Аннотация:
Контроль температуры обжига при производстве глиняного кирпича играет решающую роль как в качестве, так и в стоимости производства.Таким образом, основная цель этого исследования — изучить влияние различной температуры обжига на прочность на сжатие, водопоглощение и коэффициенты насыщения обожженных глиняных кирпичей, производимых вокруг Аддис-Абебы. Кроме того, исследуются методы регулирования температуры обжига на некоторых кирпичных заводах в Аддис-Абебе и его окрестностях. Сырье для этого исследования было отобрано из двух карьеров, а глиняные кирпичи производятся из четырех смешанных образцов грунта. Требования к физическим свойствам этих глиняных кирпичей, которые обжигаются при трех различных температурах обжига и обжигаются в течение разной продолжительности обжига, проверяются и анализируются.Анкеты для интервью предназначены для изучения практики регулирования температуры обжига на некоторых кирпичных заводах в Аддис-Абебе и его окрестностях. В дополнение к собеседованию проводится исследование на основе наблюдений с посещением производственных процессов. Результаты этого исследования показывают, что при увеличении температуры обжига в пределах оптимального диапазона температур обжига; увеличивает прочность на сжатие и снижает водопоглощение и коэффициент насыщения глиняных кирпичей. Увеличение продолжительности обжига немного увеличивает прочность на сжатие и снижает как водопоглощение, так и коэффициент насыщения.Контроль температуры обжига на кирпичных заводах, обследованных в ходе этого исследования, показывает, что у них нет устройства контроля температуры для своих обжиговых печей, но это делается под наблюдением оператора их обжиговых печей. Их обычная потеря — это чрезмерный и недо обжиг глиняного кирпича. Более того, согласно ответам респондентов, значение температуры обжига менее понятно по сравнению с другими этапами производства глиняного кирпича. Ключевые слова: требования к физическим свойствам, температура обжига, прочность на сжатие, водопоглощение, коэффициент насыщения, управление температурой обжига
Top PDF Влияние на микроструктуру глиняных кирпичей после температуры обжига
Исследование повторного использования отходов глиняного кирпича
WCB, отходы керамики и формы кирпичей из строительных отходов с характеристиками хорошей проницаемости, большой удельной поверхности и обильных ресурсов, служащих заполнителями для системы искусственных водно-болотных угодий, рабочие характеристики участка среднего масштаба были исследованы с целью выбора подходящего наполнители для системы искусственной очистки заболоченных земель.Результаты показывают, что воспроизводящая система водно-болотных угодий, построенная путем смешанного заполнения, состоящего из одинаковых объемов WCB и фаянсовых отходов, может эффективно устранять отходы в реках, содержащие как высокие, так и низкие концентрации органических отходов. Используя WCB в качестве заполнения для искусственных водно-болотных угодий, был разработан новый тип системы обработки искусственных водно-болотных угодий приливов, использующий систему для обработки сточных вод с очистных сооружений, удаление эффекта на TP, Nh4-N, общий азот (TN) и ХПК были исследованы.Результаты показывают, что способность WCB к включению была лучше, а абсорбция и выведение TP были усилены. По сравнению со стандартом класса A GB18918-2002, уровни контроля Nh4-N, TN и ХПК в сточных водах составляли 96,97%, 38,68% и 100%. Когда температура входящей воды была меньше 10,5, TP в воде на выходе было 0,50-0,88 мб / л. Когда температура воды на входе была выше 10,5, концентрация TP в воде на выходе могла достичь стандарта класса А.Таким образом, WCB можно считать очень подходящим материалом для заполнения искусственных вечнозеленых полов. Чем больше общее количество Ca, водорастворимого Ca, коллоидного Te2O3 и коллоидного AI2O3 внутри наполнения, тем лучше способность абсорбировать фосфор. Массовые доли кальция, железа и алюминия внутри WCB составляют 42,7 мг / г, 33,9 мг / г и 50,4 мг / г соответственно, степень выведения до фосфора составила 99%. Для характеристики качества сточных вод животноводческих и птицеводческих хозяйств была исследована способность устранять фосфор четырех заливок, включая WCB.Результаты показывают, что микроструктура на поверхности WCB и цеолита способствовала росту биомембраны, в то время как раковины устриц и кусочки WCB обладают более высоким потенциалом удаления фосфора. Поглощение раковин устриц фосфором было химическим, тогда как поглощение WCB было физическим и химическим. Характеристики поглощения красного кирпича относительно соответствовали характеристике поглощения Ленгмюра, и его объем поглощения составлял 35,54 мг / г. В качестве засыпки для многоуровневых искусственных водно-болотных угодий с вертикальным стоком, красный кирпич, крупность 04–2,6 см, не только обладают хорошей способностью удалять фосфор (средний коэффициент удаления к TP составлял 84,8%), но также гарантируют, что pH выходящей воды соответствует требованиям к сбросу. WCB выбран в качестве заполнения водно-болотных угодий с учетом теории проектирования модульного построения водно-болотных угодий, развития искусственных водно-болотных угодий.
Показать больше5 Прочитайте больше
Кирпич слабый | Новости Матери-Земли
Обожженный кирпич и терракотовая посуда имеют одинаковый внешний вид.
Фотография предоставлена: Meemee Kanyarath
В течение многих лет я исключал строительство из кирпича из-за большого количества энергии, потребляемой в производственном процессе, и связанного с этим ущерба для окружающей среды. Подобно бетону и другим высокоэнергетическим материалам, высокопрочный кирпич обычно не считается экологически безопасным вариантом строительства (за исключением, конечно, переработанного кирпича). Хотя обожженный кирпич чрезвычайно прочен, существуют более экологичные варианты.
Кирпич слабый — интересный вариант.Это строительная система, которую предпочитают миллионы (возможно, миллиарды) в определенных регионах мира, включая тропический климат. Этот тип кирпича почти не требует ухода, он пожаробезопасен и относительно недорог — от 1,5 до 2,5 центов каждый.
Пригодность кирпичей с низким обжигом для жаркого, влажного и дождливого климата может быть его наиболее практичным признаком. Он чрезвычайно популярен в тропическом климате для использования в жилых домах, частных стенах и многих типах коммерческого строительства.
В качестве доказательства его долговечности был обнаружен ключевой аспект экологичности — кирпич с низким обжигом возрастом не менее 4000 лет, что делает его одним из самых прочных строительных материалов.
Кирпич с низким обжигом на удивление легкий, отчасти из-за пробивки (цилиндрические промежутки в центре) и его пористой консистенции. Ковши с кирпичами можно без проблем переносить или поднимать. Отдельные кирпичи можно с легкостью подбрасывать рабочим.
Воздух, застрявший в порах и отверстиях, добавляет изоляцию. Значение R можно увеличить с помощью внешней изоляции или строительства двойной стены (две параллельные кирпичные стены) с воздушным пространством или изоляцией между ними.
Штукатурка очень хорошо сцепляется с рифленой структурой кирпича с низким обжигом, намного лучше, чем обычные стены из бетонных блоков. Канавки (со всех четырех сторон) формируются мельницей в процессе экструзии.
Кирпичные стены помогают минимизировать площадь здания. Это особенно важно в городских районах, где стоимость земли высока, а также в многоквартирных домах и коммерческих зданиях, в которых много стен.
С точки зрения инвестиционной стоимости, как правило, кирпичные дома имеют высокую воспринимаемую стоимость и, следовательно, высокую стоимость при перепродаже.Итак, это важное соображение, если вы когда-нибудь продадите свой дом.
Информации о слабобожженном кирпиче немного, но «Экология строительных материалов» Бьорна Берге содержит некоторые полезные подробности. Берже описывает два типа аналогичных кирпичей, которые приведены в следующей таблице.
Тип кирпича | Обжиг (Цельсия) | Стрельба по Фаренгейту | Недвижимость |
Низкопробный | 350–500 | 662–932 | Не морозостойкий |
Средний огонь | 500–800 | 932 — 1 472 | Средняя морозостойкость |
Источник: Экология строительных материалов, Бьорн Берге
По словам Берге, хотя использование низкопробного кирпича во многих областях не пользуется популярностью, до 1950-х годов в Европе это было обычной практикой для внутренних кирпичных стен, участков, менее подверженных воздействию погодных условий.Он советует перед кладкой замочить кирпич с низким обжигом, чтобы он не впитал влагу из раствора. Берже также рекомендует гидравлическую известь для хорошего сцепления с кирпичом с низким обжигом, но избегать использования чистой извести. Многие строители используют цементный раствор.
Первым шагом в изготовлении кирпича с низким обжигом является смешивание глины с золой рисовой шелухи, той же золы, которая осталась от процесса обжига. При правильном выполнении добавление золы может сделать кирпич более прочным за счет пуццолановой реакции. Типичным является смесь 1 кубического метра глины с 2 полными мешками (полипропиленовые мешки 18 x 30 дюймов) с золой рисовой шелухи.
Мельница, которая фактически формирует кирпичи, часто приводится в действие дизельным двигателем. Предварительно увлажненная глина засыпается в бункер мельницы, где шнек выталкивает ее через металлическую матрицу. Экструдированная глина выходит длинными отрезками на роликовой платформе. Затем рабочие с помощью устройства для резки проволоки разрезают глину на куски длиной в кирпич. Затем их загружают в тележку и складывают для просушки на солнце: 4 дня на солнце или 10-15 дней, если погода не идеальная. Зеленые кирпичи уложены рядами для экономии места на бетонных блоках на высоте около 4 дюймов над землей.Пластиковая пленка защищает от дождя и помогает контролировать скорость высыхания. Примечание: малобюджетные операции сушат кирпичи прямо на земле и работают только в сухой сезон, чтобы минимизировать расходы.
Процесс обжига: 50 000 — 100 000 кирпичей обжигаются за один раз в большую кучу. Кирпичи уложены друг с другом с вентиляционными промежутками между ними. Металлическая кровля крепится по бокам штабеля, чтобы удерживать его. Рисовую шелуху насыпают на кучу и запускают спичкой. Из 12 тонн рисовой шелухи обжигается 50 000 больших кирпичей.Процесс обжига длится 7 дней.
Изолирующие свойства рисовой шелухи не только являются источником топлива, но и помогают удерживать тепло. По мере того, как сжигание приближается к завершению, корпусная зола помогает дымовой трубе постепенно остывать. После охлаждения кирпичи меняют цвет от терракотового до коричневого и лососевого. Черные кирпичи повторно обжигаются следующей партией.
С точки зрения устойчивости кирпич с низким обжигом потребляет очень мало энергии (по крайней мере, в рассматриваемом здесь случае). Они изготавливаются из глины местного производства и обжигаются с рисовой шелухой, побочным продуктом выращивания риса.Кирпичные заводы расположены недалеко от городских районов, чтобы минимизировать транспортные расходы. Кроме того, эти малые предприятия создают жизненно важный источник рабочих мест на уровне села.
Недостатки:
- При плотности 150 кПа / см2 для полнотелого кирпича низкопробный кирпич не обладает прочностью на сжатие, чем полнотелый кирпич. Стойко-балочная конструкция или более широкая стена обычно требуются для того, чтобы выдерживать нагрузки на крышу.
- В дополнение к соединительной балке вдоль верхней части стены часто требуется бетонная соединительная балка на высоте подоконника, чтобы укрепить середину стены.
- Кирпич низкообожженный пористый. В районах с отрицательными температурами кирпич с низким обжигом может впитывать влагу, замерзать и разрушаться. Однако Берге объясняет, как северные европейцы решили эту проблему, применив кирпич с низким обжигом в основном для внутренних стен и оштукатурив гашеной известью.
- Сжигание рисовой шелухи приводит к загрязнению воздуха. Однако лузга и остатки соломы на полях все равно часто сжигаются. Имеет смысл использовать корпуса для чего-то практического. Соответствие нормам
- . Ознакомьтесь с местными правилами, но, как правило, использование кирпича с низким обжигом не разрешается в морозном климате.
Учитывая приведенный выше список недостатков, у низкотемпературного кирпича есть свои ограничения. Тем не менее, он также имеет множество положительных качеств и широкий спектр полезных применений, предоставляя дополнительные возможности строителям и дизайнерам.
Ссылки: Экология строительных материалов, Бьорн Берге, доступ в Интернете через Google Книги.