Процес виробництва цегли
Технологія виробництва цегли
Перелічуємо пункти технологічного процесу та необхідне обладнання їх 26, вони наведені у дужках.
Глина видобувається на кар'єрі багатоковшовим екскаватором (1). Багатоківшовий екскаватор має робочий механізм у вигляді нескінченного ланцюга, на якому укріплені ковші. Нескінченний ланцюг обертається навколо стріли, яка є її опорою. Стріла розташовується паралельно укосу, притискаючись до неї ковшами. Наповнені ковші перекидаються над бункером. Доставляють глину на завод самоскидом (2). Перш ніж розпочати обробку сировини необхідно її вилежування. Глину укладають у конуса на відкритому просторі на 12-24 місяці. Внаслідок вилежування відбувається подрібнення щільної структури глини, гниття рослинних залишків, вивітрювання, виморожування, рівномірний розподіл вологи, вибування розчинних солей.
Глинорозпушувач (3) розпушує великі грудки глини і пропускає її через грати в бункер (4). З бункера, через скриньковий живильник (5), стрічковим транспортером, глина надходить на каменевидільні вальці (6). Вальці складаються з гладкого та ребристого валків. Валки обертаються назустріч один одному. Вальці призначені для грубого помелу глини та виділення кам'янистих включень. Щільна структура, що падає на ребристий валок, відскакує і видаляється. Вальці призначені для грубого помелу глини та виділення кам'янистих включень.
Для безперебійної роботи з випуску цегли на території заводу встановлюється глинозапасник (8) із запасом глини на 30 діб. До складу обладнання входять завантажувальний міст (15) та розвантажувальний міст (16) з багатоковшовим екскаватором, а також комплект спеціальних стрічкових конвеєрів. Завантажувальний міст переміщається вздовж глинозапасник та завантажує його горизонтальними шарами.Розвантажувальний міст рухається так само, вздовж глинозапасник, а встановлений на ньому багатоковшовий екскаватор — упоперек.
По ходу руху над стрічковим транспортером стоїть магніт, що виловлює із сировини металеві деталі.
З глинозапасника глина подається другу стадію дроблення. На вальцях грубого (9) та тонкого (10) помелу відбувається подрібнення сировини, а також подрібнення небажаних включень вапняку. Вальці складаються із двох гладких валків. Відстань між валками визначає ступінь помелу. Для грубого помелу відстань між валками становить 2-3 мм, тонкого – 1-1,5 мм.
Шамот, як шлюб керамічної цегли, надходить із відділу контролю цього ж заводу. Шамот подається в бункер (11), з ящиковим живильником. По стрічковому транспортеру шамот надходить у молоткову дробарку (12). Дроблення здійснюється вільними ударами молотків, що швидко обертаються, шарнірно підвішених до ротора. На наступній стадії йде домол шамоту на вальцях грубого помелу (9).
Далі шамот через дозатори, паралельно глині, надходять у глинозмішувач (13). Ретельність перемішування сировини з добавкою та рівномірного зволоження відіграють важливу роль. Для цього застосовують двовальні змішувачі (глиномішалки) з решіткою, що фільтрують, призначений для перемішування керамічної маси, очищення її від коренів та інших сторонніх включень шляхом продавлювання через отвори решітки. Якість переробки глини в глиномішалка залежить від кількості лопатей, від ступеня нахилу лопатей, від довжини глиномішалки. За всіх рівних умов якість переробки глини в довгому змішувачі буде вищою. Вали з лопатями обертаються назустріч один одному, пересуваючи масу до вивантажувального отвору, з одночасним парозволоженням.
Для вилежування шихти на заводі передбаченошихтозапасник (14), із запасом глиняної маси на 10 діб. Шихтозапасник оснащений тим самим обладнанням, що й глинозапасник. Завдяки завантаженню шихтозапасника горизонтальними шарами та вертикальному розвантаженню його багатоковшовим екскаватором забезпечується ретельне перемішування шихти. При вилежуванні маси відбувається рівномірний розподіл вологи, набухання глинистих частинок та обволікання зерен шамоту глиною. Встановлено, що міцність виробів, що зазнали виліжування, підвищується на 20-30%. Крім того, шихтозапасник є буферною ємністю, що дозволяє значно підвищити стабільність роботи за рахунок розриву технологічного ланцюжка обладнання, що послідовно працює.
Наступний етап технологічної лінії – формування. Формування відбувається у вакуумному пресі (17). Призначенням преса є ущільнення пухкої маси глинистої сировини з одночасним наданням їй правильної форми. Вакуумування видаляє бульбашки повітря. Вологість шихти повинна дорівнювати 12-16%, що дає міцність свіжовідформованого зразка до 5 МПа.
Брус, що виходить з преса, надходить на установки для різання (18) і укладання (19) сирцю на пічні вагонетки (20). Брус, що виходить, ріжеться однострунним різьбяром на мірні частини, які розрізаються на вироби багатострунним різальним автоматом. Нарізаний сирець встановлюється автоматично на пічні вагонетки в чотири прямокутні пакети. Передавальним візком вагонетки подаються в тунельну сушарку (21). Сушіння сирцю триває 48 годин. Сушарка поділена на дві зони. Рух теплоносія двох зонний протиточно-прямоточний. Відпрацьований теплоносій надходить з печі в кінці сушарки та спрямований протитечією до руху виробу. Установка вентиляторів підсмоктування повітря з атмосфери та витяжка відпрацьованого теплоносія дозволяєзменшити абсолютні значення аеродинамічних тисків та можливості роботи без форкамер та дверей, уникнути підсмоктування повітря ззовні.
Тунелі сушарки завантажуються вагонетками з виробами періодично, і вироби з певною температурою потрапляють у середовище теплоносія з його температурою та вологістю. При перевищенні температури виробів у порівнянні з повітрям відбувається інтенсивна вологовіддача з поверхні (за рахунок охолодження виробів) і можливе їх розтріскування. При низькій температурі виробів відбувається конденсація вологи повітря на їх поверхні, розігрів виробу при збільшенні його середньої вологості та створюється перепад вологості між поверхнею та серединою, що також призводить до розтріскування виробів. Таким чином, для якісного сушіння при мінімальній витраті тепла необхідно:
- Укладати цеглу на рамки з рівномірним зазором не менше 3 см; - максимально заповнювати цеглою поперечний переріз тунелю; — застосовувати паропрогрів глиняної маси перед пресуванням, витрата тепла на прогрів маси компенсується зменшенням витрати тепла на сушіння.
Рух пічних вагонеток тунельною печі (22) здійснюється гідравлічним штовхачем.
Це піч безперервної дії, у прямолінійному каналі якої, рейковим шляхом переміщаються вагонетки. Пекти складає в довжину 148 м, складається з чотирьох зон: зони досушування, підігріву, випалу та охолодження. Уздовж зони випалу встановлено автоматичні пальники ГСС-20, що працюють на природному газі. Наприкінці шляху встановлено нагнітач повітря для охолодження виробів та вагонеток. Після нагрівання цього повітря він затягується в глиб печі як окислювач для горіння палива. Відпрацьовані димові гази по повітроводах надходять у тунельну сушарку. З метою досягнення оптимального режиму випалення сирцюжорсткого формування довжина печі збільшується на 36 м та створення додаткової зони досушування. Для скорочення температурного перепаду по висоті каналу та забезпечення можливості регулювання швидкості нагрівання сирця зона досушування розділена на три автономно регульовані секції з інтенсивною рециркуляцією теплоносія. Перша секція – прямоточна. Рециркуляція здійснюється шляхом відбору відпрацьованого теплоносія з випалювального каналу на стику першої та другої секцій та подачі його на першу позицію печі. Друга секція – протиточна. Відпрацьований теплоносій відбирається з печі на стику третьої секції та зони підігріву і подається частково до другої секції та частково до третьої - прямоточної. Встановлений режим випалу забезпечує отримання якісних виробів при тривалості теплової обробки 42 год.
Після випалу вагонетка прямує на розвантаження (23) та пакетування (24). Упаковка проводиться автоматом-пакетерувальником термозбіжною плівкою. Вивезення пакетів готової цеглини здійснюється електрокаром (25), завантаження пакетів на транспорт здійснюється козловим краном (26).