Виробництво керамічної цегли, схема виготовлення своїми руками інструкція, фото та

Виробництво керамічної цегли схематично представлено вище. Але, перш ніж розпочати виробничий цикл, його треба забезпечити сировинними компонентами.

Поклади глини як основної сировини для випуску цього виду продукції знаходять за допомогою геологічної розвідки. Після знахідки глиняних пластів визначають характер їх залягання, обсяги запасів сировини (потужність, товщину пласта).

Загальна технологічна схема виробництва керамічної цегли пластичним способом: 1 – кар'єр глини; 2 - екскаватор; 3 – запасник глини; 4 - вагонетка; 5 - ящиковий подавець; 6 - добавки; 7 - бігуни; 8-вальці; 9-стрічковий прес; 10 - різак; 11 - укладальник; 12 - візок; 13 - сушильні камери; 14 - тунельна піч; 15 - навантажувач; 16 - склад.

При прийнятті рішення щодо розробки знайдених запасів сировини проводять низку підготовчих заходів:

За 1-2 роки до кар'єрних розробок очищають і готують поверхню над майбутнім кар'єром (корчують і видаляють рослини, здійснюється видалення непотрібних, «сміттєвих» порід з поверхні, розпушують).
До кар'єру будують шляхи для транспортної логістики (залізничної, автомобільної) для доставки сировини з місця її видобутку на виробництво, зводять лінії електропостачання, що забезпечують родовище.

Валову або селективну розробку кар'єрів, зазвичай, відкритим способом, можуть здійснювати різними методами:

Видобуток екскаваторами (багатоковшовими).
За допомогою засобів малої механізації (бульдозерів, струг, розпушувачів).
Розробка підривними роботами.

Метод промислового вибуху

Гідравлічнимметодом (із застосуванням гідромоніторів).

Нормативні документи

Виробництво та технології виготовлення керамічної («червоної») цеглини, всієї її номенклатури, що виготовляється з глини із застосуванням різних добавок, здійснюється на керамічних підприємствах.

Усі виробничі процеси на них організовані відповідно до нормативних будівельних документів:

ГОСТ 9169 - 75 «Сировина глиниста для керамічної промисловості. Класифікація».
ГОСТ 530 - 95 «Цегла та каміння керамічні. Технічні умови".
ГОСТ 530 - 2012 (ГОСТ 530 - 2007) «Цегла та камінь керамічні. Загальні технічні умови.
ГОСТ 7484 - 78 «Цегла та каміння керамічні лицьові. Технічні умови".
ГОСТ 18343 - 80 «Піддони для цегли та керамічного каміння. Технічні умови".

Виробничий процес на керамічних заводах

Важливо! При виборі виду будівельної цегли — силікатної («білої») або керамічної цегли («червоної») важливо зрозуміти, які їх властивості вам кращі. Наприклад, якщо порівняти подвійну силікатну цеглу М 150 і такого ж типу розміру, 250х120х138 (мм) і марки (М 150) керамічний виріб, то ми побачимо – показник вологопоглинання, морозостійкості, теплозахисні властивості краще у останнього, а звук. Ціна більш приваблива у силікатної цегли (як повнотілої, так і порожнистої), виробленої на основі сировини з піску і вапна.

Для «червоної» цегли, виробленої з дотриманням необхідної технології, застосовується більш дорогі засоби виробництва (обладнання), потрібно більше тимчасових, трудових та електроенергетичних витрат. Звідси і ціна «кераміки» вища, ніж у"силікату"(різниця у вартості іноді досягає 50 - 55%).

Яким би не було широким різноманіттям типів керамічних виробів для цегляного будівництва, саме виробництво завжди складається із загальних для всіх підприємств технологічних етапів.

Фото: Керамічна будівельна цегла, різноманіття її видів.

Основні операції, які необхідно виконувати від видобутку сировини до випуску готової керамічної номенклатури виробника:

Розвідка та видобуток основної сировини (глини), супутніх матеріалів, добавок (меле вугілля, пісок, вапняк, марганцева руда та інші мінеральні компоненти).
Підготовка маси із глини.
Формування сирцю.
Сушіння формованих виробів (сирцю).
Випалення керамічної продукції.

Про геологорозвідку сировини та різні способи її розробки, доставки ми згадали на початку статті.

Глиняна сировина для цегляного керамічного виробництва

Добуту глинисту сировину, відповідно до ГОСТ 9169 - 75, класифікують, за параметрами:

вогнетривкість;
вмісту оксиду алюмінію;
вмісту барвників оксидів, оксиду заліза та діоксиду титану;
вмісту водорозчинних солей;
мінеральному складу;
вмісту тонкодисперсних фракцій;
змісту крупнозернистих включень;
пластичності;
механічної міцності на вигин у сухому стані;
спікання;
змістом вільного кремнезему.

Підготовка, обробка глиняної маси та її формування

Глиняна сировина, здобута в кар'єрі, зазвичай не підходить у своєму первісному вигляді для отримання якісних виробів. Сировинну масу доводять до готовності до використання ввиробничий процес.

До готовності масу з глиняної сировини доводять ряд заходів щодо її обробки. Обробку сировини можна розділити на:

погодно – кліматичну, природну;
механічну.

Ось саме поєднання цих видів обробки, сировина і роблять придатним для виробництва.

Природна обробка - це тимчасове вилежування видобутої кар'єрної глиняної суміші. За тривалістю ця процедура може тривати один чи два роки. За цей час сировина природною, а при необхідності і штучною, зволожується шляхом. Проходить кілька циклів заморожування та розморожування, вивітрюється.
Механічна обробка - це рукотворне продовження обробки сировини. Під час цього етапу виконуються такі роботи:

примусове руйнування структури кар'єрної сировини;
видалення великогабаритних «сміттєвих» шматкових фрагментів та шкідливих домішок;
подрібнення самої глини, дрібних включень та добавок;
заміс багатокомпонентної сировинної маси з метою отримання однорідної суміші, готової до формування.

Глинорозпушувач, бункер з билами на валу.

У механізації процесу масопідготовки застосовується таке обладнання та спеціальні машини:

глинорозпушувачі;
каменевидільні (дезінтеграторні), дірчасті, грубого та тонкого помелу вальці;
бігуни;
глинорозтиральні машини;
корзинчасті дезінтегратори;
роторні та кульові млини;
одно- та двовальні глиномішалки;
пропелерні мішалки та інші засоби механізації.

Багатофункціональна установка замінює собою кілька машин - бігуни, струги, вальці, розтирачі та мішалки глиномаси.

Інструкція з робіт, технологічних карт, способів та методів приготування глинномаси залежить від виду керамічних виробів. За способом підготовки та обробки сировини називають і саму технологію виробництва.

Способи приготування, формування сировини з глини:

Пластичний (найпоширеніший) - використовується помірно - середньопластичні, вологі та пухкі глиномаси, для отримання однорідного глиняного тіста з показником вологості18 - 28 відсотків.

Формування у пластичному виробництві завжди відбувається при пластичному способі завжди на машині одного принципу дії. Ця спеціалізований прес (стрічково – шнековий). Преси можуть бути з підігрівом та вакуумуванням, що краще готує глиносировинну масу до формування, покращує показники міцності обпаленого сирцю.

Стрічковий вакуумний прес: 1 - шнековий вал; 2 - пресова головка; 3 - мундштук; 4 - глиняний брус; 5 - крильчатка; 6 - вакуум-камера; 7 - грати; 8 - глином'ялка.

Жорсткий спосіб - Різновид пластичного способу, з виготовленням глиномаси з вологістю 13 - 18 відсотків з менш пластичного сировини. Формування відбувається у гідравлічних або вакуумних, шнекових пресах із високим тиском.

При даному способі одержання сирця з потрібною міцністю, можливе без здійснення деяких операцій, які обов'язково застосовуються у пластичному виробництві.

Зверніть увагу! При пластичному та жорсткому методі формування закінчується різкою стрічкою глиномасси на штучні вироби.

Напівсухий метод виробництва (менш поширений, ніж пластичний) – використовується малопластична сировина, «худі» глини, в порошкоподібному стані з вологістю 8 – 12відсотків.

Сировинна завантаження, з великою кількістю різних добавок, як відходів виробництва (шлаки, золи) обробляється і формується у пресах з тиском 15 – 40 МПа. У рази більша металомісткість, ніж у пластичного, проте, саме час такого виробничого циклу зменшується.

Етап сушіння виробів

Передостанній етап виробничого циклу виготовлення керамічної номенклатури. Ця операція призначена зниження показника вмісту вологи у виробах до 5 – 6 відсотків. Такий показник необхідний, щоб під час випалу кераміки не відбулося розтріскування, деформації готової продукції.

Тунельна сушарка: 1 – камера тунелю; 2 - вагонетки; 3 - вентилятори; 4 - калорифери.

Раніше ще з тих часів, коли глиняна цегла робила своїми руками, і пізніше на заводах, сушіння проходило природним шляхом, до 3 — 4 тижнів. У сучасному виробництві видалення зайвої вологи із сирцю відбувається штучно в тунельних або камерних сушарках (температура повітря 120 – 150 градусів С). Залежно від вологості формованого сирцю, час процесу зазвичай не займає більше 3 днів.

Зверніть увагу! При виборі типу сушарки рекомендується віддавати перевагу конструкціям безперервної дії.

Випалення керамічної продукції

Процес випалу технологічно завершує виготовлення керамічної цегли. Він проходить у кільцевих, тунельних та інших печах. Сам етап випалу можна розбити на наступні операції:

прогрівання форматованого сирцю;
безпосередній випал виробів;
їх контрольоване охолодження.

В ході прогріву сирцю, при температурі 120 (градусів С), фізично пов'язана волога випаровується, виріб втрачає свою первиннупластичність. На цьому етапі пластичність ще можна повернути, зволоживши тіло виробу.

При досягненні 450 – 600 (градусів З), відокремлюється вже хімічно пов'язана волога, сама глина перетворюється на аморфний стан, потім органічні включення вигоряють, і керамічне виріб остаточно втрачає пластичність.

При температурі 800 (градусів С) починаються незворотні реакції між поверхнями частинок, що становлять багатокомпонентну структуру виробу, що вже затвердів. Це значно підвищує характеристики тіла міцності цегли.

При досягненні 1000 (градусів С) відбувається так звана вогнева усадка виробу. Воно спікається та ущільнюється за рахунок легкоплавких компонентів. Вони огортають нерозплавлені складові, що скріплює їх між собою. Усадка, від початкового стану, може бути в межах 2-8 відсотків.

В процесі охолодження обпаленої цегли, остигає виріб набуває свого остаточного твердого стану, водостійкі та міцнісні властивості.

Контролюючи, регулюючи процес випалу, і отримують керамічні цеглини з потрібною структурою, пористістю, властивостями. Так при температурному режимі в інтервалах 1100 - 1300 (градусів С) отримують клінкерну цеглу, а при температурах від 1300 до 1800 (градусів С) - вогнетривку.

Тунельні секційні печі випалу

Порада! Тим, хто хоче відкрити своє підприємство, що випускає керамічну цеглу, варто звернути увагу на металеву, секційну піч тунельного вигляду. Вона швидше монтується, ніж традиційні печі, та й ціна набагато нижча від класичних конструкцій для випалу.

Щоб отримати якісну керамічну цеглу, її необхідно виробляти на сучасному або модернізованому виробництві, обладнанні. Особливо це стосується найважливішогоетапу – випалення керамічної продукції.