1clean-house.ru

Строительный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Изготовления кирпича методом пластического формования

Способ пластического формования керамического кирпича

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к формованию керамического кирпича на ленточных прессах. Сущность изобретения: способ включает выдавливание через мудштук глиняного бруса с образованием в нем сквозных продольных каналов. Выполнение в формуемом брусе каналов осуществляют путем установки в прессующей части мундштука сужающихся кернов. 1 ил.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству керамических изделий методом пластического формования полнотелого кирпича на ленточных (шнековых) прессах.

К керамическим стеновым изделиям, как к конструкционному строительному материалу ГОСТом предъявляются регламентированные требования по механической прочности, теплозащитным свойствам, морозостойкости, водопоглощению и др. которые обеспечиваются особенностями технологии производства, свойствами исходного сырья, конструктивными элементами формообразования и т.п.

Самым распространенным и универсальным методом улучшения свойств исходного сыpья, оказывающим эффективное влияние на повышение технологических свойств керамической смеси и на качество готовых изделий, является введение в состав различных добавок для улучшения формуемости, сушильных свойств, снижения склонности к трещинообразованию и т.п. например: древесные опилки, уголь, зола и др. Наибольшая объемная часть вводимых в глину добавок относится к категории выгорающих, основным функциональным назначением которых является порообразование (пустотообразование) в полнотелом кирпиче.

Недостатком этого метода является увеличение трудоемкости и себестоимости производства кирпича (затраты на приобретение, транспортировку, хранение, подготовку и дозировку материалов).

Известен способ пластического формования, так называемого, эффективного керамического кирпича (с искусственными пустотами) путем выдавливания керамической массы через мундштук и пустотообразователи (керны), размещенные в его полости.

Этот способ существенно уменьшает пороки и недостатки традиционной технологии формования обыкновенного полнотелого кирпича и создает ряд дополнительных преимуществ: снижается удельный расход керамической массы и, соответственно, вес изделия, улучшаются теплоизоляционные свойства кирпича, уменьшается продолжительность и снижаются энергозатpаты при термической обработке кирпича-сырца.

Этот способ принят в качестве прототипа.

Однако известный способ не лишен недостатков, а именно: возрастает сопротивление движению керамической массы в полости мундштука в процессе формования кирпича, что снижает производительность пресса и увеличивает нагрузку на его приводной механизм, т.е. увеличиваются энергозатраты на операцию формования керамического бруса.

Другим существенным недостатком является снижение конструкционной прочности изделия из-за наличия в кирпиче искусственно созданных крупных по размерам большого количества пустот, с суммарным объемом в 13-30% и даже выше от объема изделий (см. ГОСТ 530-80), что во многих случаях не позволяет использовать такой кирпич в качестве стенового материала при строительстве высотных зданий и увеличивает процент боя (поломок), особенно на транспортных операциях.

Целью предлагаемого технического решения является получение кирпича с более высокими прочностными свойствами и с более низкими материальными и энергетическими затратами на его производство.

Это в предлагаемом способе достигается тем, что при пластическом формовании полнотелого керамического кирпича на ленточном прессе, включающем выдавливание через мундштук с кернами глиняного бруса с образованием в нем сквозных продольных каналов при перемещении керамической массы в полости прессующего устройства, керны каналообразователи выполняют сужающимися в направлении движения и при этом суммарная площадь сечения каналов на выходе из мундштука составляет 1-7% от площади сечения формуемого бруса.

Отличительными признаками предложенного способа являются: выполнение каналов сужающимися в направлении движения керамической массы в полости формующего устройства; на выходе из мундштука суммарная площадь сечения каналов составляет 1-7% от площади сечения глиняного бруса.

На чертеже схематично изображен вариант устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит кернодержатель 1, фланцевую плиту прессовой головки ленточного пресса 2, керны-каналообразователи 3, мундштук пресса 4.

В предлагаемом способе выполнение в глиняном брусе сквозных продольных каналов осуществляют непосредственно на прессе путем установки в полости мундштука кернов с уменьшающимся в направлении выходного отверстия сечением.

Формование кирпича по предлагаемому способу осуществляют на шнековом прессе с вакуумированием керамической смеси. Исходное сырье глина проходит все традиционные операции обработки и подготовки, включающие предварительное разрушение ее естественной структуры, удаление посторонних примесей и включений, измельчение, увлажнение, усреднение влаги в массе и получение однородной смеси (шихты), а также введение специальных добавок. Отформованные изделия проходят термическую обработку (сушку, обжиг).

Отличительные особенности предлагаемого способа получения керамического кирпича входят только в операцию формования глиняного бруса на ленточном прессе.

Эти особенности позволяют изготавливать обыкновенный кирпич с новым комплексом технологических и потребительских свойств, объединяющих в одно целое основные преимущества технологий пластического формования полнотельных и пустотелых кирпичей, существенно уменьшив при этом негативные стороны каждой из технологий в отдельности.

Так, предложенный способ формования керамического кирпича позволяет устранить многие, часто встречающиеся и трудноустранимые разновидности скрытых дефектов формования: свилеватость, расслоение, неравноплотность, и при этом значительно сократить количество вводимых в смесь выгорающих добавок (преимущественно древесные опилки), повысить эффективность термической обработки кирпича-сырца. Эта часть нового положительного эффекта очевидна и вполне закономерна, так как создается на базе использования в предлагаемом способе известных ранее приемов выполнения в формуемом брусе продольных сквозных каналов. А вот отличительная особенность предлагаемого способа формования, т.е. выполнение каналов сужающимися, уменьшает сопротивление движению глиняной массы в полости мундштука при формовании бруса.

Новый положительный эффект от предложенного формообразования каналов создается еще и потому, что при прессовании бруса окончательное уплотнение глиняной массы в полости мундштука сопровождается одновременной релаксацией (гашением) упругих напряжений, сжатия, а это, в отличие от всех известных способов пластического формования кирпича на ленточных прессах, снижает склонность сырого изделия к деформированию и трещинообразованию на последующих операциях термической обработки.

Второй существенной отличительной особенностью (признаком) предлагаемого технического решения является необходимая и достаточная для получения нового положительного эффекта регламентация важнейшего параметра процесса формования. Этим параметром является дополнительно создаваемая в кирпиче в процессе его формования искусственная пустотность в виде сквозных продольных каналов, суммарная площадь отверстий которых ограничена пределами 1-7% от площади сечения формуемого бруса.

Известно, что чем меньше пористость керамики, тем выше ее прочность при равных прочих условиях, но и тем хуже ее технологические свойства: влагопроводность, трещиноустойчивость, сушильные свойства и др. Получение искусственных пустот (каналов) в кирпиче в процессе его формования улучшает технологические свойства исходной керамической смеси и многие потребительские свойства готовых изделий, но при этом снижается конструкционная прочность кирпича. Однако при пористости кирпича менее 10% обеспечиваются, как известно, достаточно высокие свойства в сочетании с хорошей технологичностью (см. например, Требования к изделиям высшей категории качества. Д.И.Швайка. Справочник мастера по производству стеновой керамики. Киев, Будивэльник, 1990, с.12).

Предложенные в формуле изобретения пределы суммарной площади выполняемых в формуемом брусе сужающихся каналов (1-7% от площади сечения бруса) являются теми оптимальными пределами, которые практически не приводят к снижению прочностных характеристик кирпича, но обеспечивают достаточно эффективное улучшение технологических свойств керамики. При этом важно учитывать, что наиболее высокий положительный эффект может быть достигнут только при выполнении наибольшего числа равномерно рассредоточенных в плоскости кирпича сквозных каналов с ограниченной площадью сечения каждого отверстия.

Так, экспериментально установлено, что совершенно неэффективно выполнять каналы в керамическом брусе с площадью сечения единичного отверстия менее 7,0 мм 2 , т.е. диаметром менее 3 мм, так как у таких каналов выходные отверстия в кирпиче-сырце оказываются закупоренными глиной после разрезки бруса на кирпичи. Максимальная площадь сечения единичного канала тоже ограничена и не может превышать 200 мм 2 , так как эта величина соответствует отверстию диаметром 16 мм, т.е. предельно допустимому сквозному отверстию по ГОСТ 530-80.

Читать еще:  Окантовка коричневым кирпичом дома

Исходя из конструктивных возможностей практического выполнения каналов в формуемом брусе и обеспечения при этом желаемого сочетания улучшенных технологических свойств керамической массы с высокой прочностью готовых изделий, расчетным путем и экспериментальной проверкой установлена оптимальная площадь отверстия единичного канала в формуемом брусе в пределах 12-38 мм 2 , что соответствует диаметрам отверстий круглого сечения в 4-7 мм.

На основании вышеизложенного, при суммарной площади выполняемых в кирпиче-сырце каналов менее 1% от площади сечения формуемого бруса не происходит заметного (практически наблюдаемого) улучшения сушильных свойств керамики, а при большей величине суммарной площади сечения каналов, чем 7% возникает реальная опасность снижения прочностных свойств полнотелого кирпича.

Одной из разновидностей является каналообразователь, используемый при выполнении 19-ти каналов в формуемом брусе, которые равномерно рассредоточены в пределах площади сечения бруса. Диаметр каждого единичного канала выполняется изменяющимся с 12 мм в основании до 6 мм на выходе. При формовании кирпича по предлагаемому способу в сечении глиняного бруса на выходе из мундштука будет образовано 19 сквозных отверстий с суммарной площадью пустот, равной 537 мм 2 или 1,65% от площади сечения бруса (Sбр=260 мм х 125 мм=32500 мм 2 ). Такая суммарная площадь сечения 19-ти сквозных каналов в кирпиче практически совершенно не влияет на изменение (снижение) конструктивной прочности изделия, но их выполнение в кирпиче-сырце существенно улучшает сушильные свойства керамики при значительно уменьшенном объеме вводимых в смесь выгорающих добавок.

Таким образом, в результате выполнения в кирпиче сквозных сужающихся каналов в процессе его формования на ленточном прессе с суммарной площадью 1-7% от площади сечения бруса, обеспечивается возможность уменьшения дозы вводимых в глину выгорающих добавок при сохранении и даже улучшении влаго- и теплопроводимости керамики.

Предложенный способ пластического формования керамического кирпича позволяет изготавливать изделия с новым комплексом технологических и эксплуатационных (потребительских) свойств, объединяющим основные достоинства пустотелого и полнотелого кирпича. При этом кирпичи обладают новым дополнительным положительным комплексом потребительских свойств: более высокими прочностными характеристиками, чем у полнотелого кирпича, изготовленного по традиционной технологии пластического формования, и более высокой сопротивляемостью (устойчивостью) к воздействию локальных динамических и статистических нагрузок. Более высокие прочностные характеристики, чем у обыкновенного полнотелого кирпича, объясняются значительным снижением и даже полным отсутствием скрытых дефектов формования: свиль, трещины, неравноплотность, в результате использования приема выполнения каналов при формовании кирпича. Более высокая устойчивость к местным локальным перегрузкам объясняется созданием искусственных барьеров (аналы) на пути распространения трещин, образующихся в процессе локальных перегрузок. Кирпич, изготовленный по предлагаемому способу, может более эффективно использоваться при строительстве фундаментов, при выкладке несущих колонн зданий и т.д.

Предложенный способ формования полнотелого кирпича позволяет в 2-3 раза уменьшить удельный объем (процент) вводимых в смесь выгорающих добавок (опилок), так как формуемые каналы образуют сквозные отверстия в кирпиче, в отличие от создания закрытых пор, образуемых выгорающими добавками, и при этом сквозные каналы не закупориваются плавящейся керамической составляющей при обжиге кирпича. Уменьшение процента вводимых добавок улучшает товарный вид изделий и снижает их себестоимость.

СПОСОБ ПЛАСТИЧЕСКОГО ФОРМОВАНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА, включающий перемещение глиняной массы в полости формующего устройства и выдавливание ее через прессующий мундштук с кернами с образованием глиняного бруса, имеющего сквозные продольные каналы, отличающийся тем, что выдавливание массы осуществляют через прессующий мундштук с сужающимися кернами с образованием каналов в глиняном брусе, суммарное сечение которых составляет 1-7% площади сечения глиняного бруса.

Кое-что о керамическом кирпиче

Кое-что о керамическом кирпиче

© ООО «СтройПартнер» 2009-2018

Адрес: 119071 , г. Москва , 2-й Донской проезд, д. 4 стр. 1

Кирпич известен как один из самых древних и самых распространенных строительных материалов, созданных человеком для возведения самых различных сооружений. Он применяется более пяти или даже шести тысяч лет, а кирпичные постройки, дошедшие до наших дней, во многом помогли больше узнать о развитии, расцвете, закате и гибели великих и маленьких цивилизаций.

Широко с незапамятных времен керамический кирпич использовался и в России. И сегодня он предоставляет современным зодчим возможность воплотить свои творческие замыслы в полной мере и возродить культуру и красоту строительства. Благодаря удобству, надежности, прочности и экологической безупречности керамического кирпича, его применение получило широкое распространение абсолютно во всех сферах строительства. Кирпич обладает достаточно низкой теплопроводностью и высокой огнестойкостью, поэтому надежно защищает от внешнего воздействия, а построенные из него жилые и промышленные здания безопасны и комфортны.

Иногда этот материал называют «красным кирпичом», хотя его с тем же успехом можно назвать «глиняным кирпичом», так как для его производства используется глина.

Как изготавливают керамический кирпич?

Глина — это основной, как говорилось выше, но не единственный компонент, применяемый для изготовления керамического кирпича. В зависимости от назначения кирпича также добавляют в сырьевую смесь прочие ингредиенты, например, известь, гипс и тому подобное сырье.

Производство кирпича из глины может осуществляться двумя методами — с помощью пластического формования (основной) и полусухого прессования (в зависимости от условий). Эти методы отличаются между собой по общему содержанию влаги в сырьевой массе. Если в первом случае глина имеет влажность 17-30 %, то во втором процентное содержание влаги составляет всего 8-10 %.

При методе пластического формования сырьевую массу пропускают через ленточный пресс, в котором она принимает форму длинного глиняного бруса. Затем брус нарезается автоматическими резаками на кирпичи с последующим обжигом.

Полусухое прессование заключается в изготовлении кирпичей при помощи пресс-форм. Данный метод является менее распространенным, но при этом имеет ряд преимуществ. Благодаря упрощенной схеме стандартного приготовления необходимого качества сырьевой смеси, простоте технологии и оборудования, а также невысоким энергозатратам, себестоимость кирпича, получаемого полусухим прессованием, несколько ниже, чем у того кирпича, который изготавливается с помощью метода пластического формования.

Виды керамического кирпича.

Видов керамического кирпича множество, однако основные два — это полнотелый и пустотелый кирпич. Производство керамического полнотелого кирпича осуществляется с помощью обжига при температуре 1000 оС глиняного кирпича-сырца. Изготовленный по всем правилам такой кирпич имеет красно-коричневую окраску и издает характерный звон при ударах. Если полнотелый кирпич бракованный, то он будет отличаться при пережоге черным, а при недожоге — горчичным цветом и издавать при ударе глухой звук. Такой бракованный кирпич не имеет достаточную прочность, поэтому при строительстве его использовать не рекомендуют. Также бракованными будут считаться полнотелые кирпичи, которые имеют сквозные трещины, сколы, искривления или большие отклонения от стандартных размеров.

Полнотелый керамический кирпич известен уже много веков, при этом его технология изготовления за это время практически не изменилась. Правда на сегодняшний день использование полнотелого кирпича для кладки стен практически не встречается. Его применяют для кладки цокольных этажей, фундаментов, колонн и других несущих элементов, а также при изготовлении каминов, домашних печей и обычных печных труб.

Чтобы обеспечить комфортное проживание в условиях российского климата, строители должны утолщать стены, чтобы достигнуть лучшей теплоизоляции квартир. Но для этого потребуется больше кирпича, а соответственно, возрастает стоимость самой постройки. Очень толстые стены могут оказывать на фундамент большое давление, что для постройки не совсем хорошо. Для решения этой проблемы сегодня для стен и перегородок применяется пустотелый кирпич.

Читать еще:  Отделка кирпичного дома облицовочным кирпичом

Он изготавливается из легкоплавких глин и пользуется большим спросом на строительном рынке. Такой кирпич еще называют дырчатым или щелевым из-за наличия на нем сквозных или несквозных прорезей, по которым легко его можно отличить от полнотелого кирпича. Нужно отметить, что эти пустоты-прорези имеют не столько декоративное, сколько функциональное назначение, поскольку они делают пустотелый кирпич более легким и «теплым». Стены, выполненные из щелевого кирпича, будут легче и тоньше, при этом обеспечат тепло- и звукоизоляцию.

Кроме того, использовать в строительстве пустотелый кирпич не только весьма удобно, но также и выгодно. Для строительства в этом случае потребуется меньше кирпича, а стоимость самого материала будет меньше благодаря экономии на топливе и сырье, а также меньшим срокам для его изготовления. Прочность пустотелого кирпича достаточна для кладки перегородок и стен, но его использование для фундаментов и несущих конструкций не рекомендуется.

Таким образом, прочность, высокое качество, долговечность, экологическая чистота, морозо- и износостойкость сделали глиняный кирпич одним из наиболее популярных материалов для строительства даже в современных условиях с повышенными требованиями к строительным материалам.

Кирпич известен как один из самых древних и самых распространенных строительных материалов, созданных человеком для возведения самых различных сооружений. Он применяется более пяти или даже шести тысяч лет, а кирпичные постройки, дошедшие до наших дней, во многом помогли больше узнать о развитии, расцвете, закате и гибели великих и маленьких цивилизаций.

Широко с незапамятных времен керамический кирпич использовался и в России. И сегодня он предоставляет современным зодчим возможность воплотить свои творческие замыслы в полной мере и возродить культуру и красоту строительства. Благодаря удобству, надежности, прочности и экологической безупречности керамического кирпича, его применение получило широкое распространение абсолютно во всех сферах строительства. Кирпич обладает достаточно низкой теплопроводностью и высокой огнестойкостью, поэтому надежно защищает от внешнего воздействия, а построенные из него жилые и промышленные здания безопасны и комфортны.

Иногда этот материал называют «красным кирпичом», хотя его с тем же успехом можно назвать «глиняным кирпичом», так как для его производства используется глина.

Как изготавливают керамический кирпич?

Глина — это основной, как говорилось выше, но не единственный компонент, применяемый для изготовления керамического кирпича. В зависимости от назначения кирпича также добавляют в сырьевую смесь прочие ингредиенты, например, известь, гипс и тому подобное сырье.

Производство кирпича из глины может осуществляться двумя методами — с помощью пластического формования (основной) и полусухого прессования (в зависимости от условий). Эти методы отличаются между собой по общему содержанию влаги в сырьевой массе. Если в первом случае глина имеет влажность 17-30 %, то во втором процентное содержание влаги составляет всего 8-10 %.

При методе пластического формования сырьевую массу пропускают через ленточный пресс, в котором она принимает форму длинного глиняного бруса. Затем брус нарезается автоматическими резаками на кирпичи с последующим обжигом.

Полусухое прессование заключается в изготовлении кирпичей при помощи пресс-форм. Данный метод является менее распространенным, но при этом имеет ряд преимуществ. Благодаря упрощенной схеме стандартного приготовления необходимого качества сырьевой смеси, простоте технологии и оборудования, а также невысоким энергозатратам, себестоимость кирпича, получаемого полусухим прессованием, несколько ниже, чем у того кирпича, который изготавливается с помощью метода пластического формования.

Виды керамического кирпича.

Видов керамического кирпича множество, однако основные два — это полнотелый и пустотелый кирпич. Производство керамического полнотелого кирпича осуществляется с помощью обжига при температуре 1000 оС глиняного кирпича-сырца. Изготовленный по всем правилам такой кирпич имеет красно-коричневую окраску и издает характерный звон при ударах. Если полнотелый кирпич бракованный, то он будет отличаться при пережоге черным, а при недожоге — горчичным цветом и издавать при ударе глухой звук. Такой бракованный кирпич не имеет достаточную прочность, поэтому при строительстве его использовать не рекомендуют. Также бракованными будут считаться полнотелые кирпичи, которые имеют сквозные трещины, сколы, искривления или большие отклонения от стандартных размеров.

Полнотелый керамический кирпич известен уже много веков, при этом его технология изготовления за это время практически не изменилась. Правда на сегодняшний день использование полнотелого кирпича для кладки стен практически не встречается. Его применяют для кладки цокольных этажей, фундаментов, колонн и других несущих элементов, а также при изготовлении каминов, домашних печей и обычных печных труб.

Чтобы обеспечить комфортное проживание в условиях российского климата, строители должны утолщать стены, чтобы достигнуть лучшей теплоизоляции квартир. Но для этого потребуется больше кирпича, а соответственно, возрастает стоимость самой постройки. Очень толстые стены могут оказывать на фундамент большое давление, что для постройки не совсем хорошо. Для решения этой проблемы сегодня для стен и перегородок применяется пустотелый кирпич.

Он изготавливается из легкоплавких глин и пользуется большим спросом на строительном рынке. Такой кирпич еще называют дырчатым или щелевым из-за наличия на нем сквозных или несквозных прорезей, по которым легко его можно отличить от полнотелого кирпича. Нужно отметить, что эти пустоты-прорези имеют не столько декоративное, сколько функциональное назначение, поскольку они делают пустотелый кирпич более легким и «теплым». Стены, выполненные из щелевого кирпича, будут легче и тоньше, при этом обеспечат тепло- и звукоизоляцию.

Кроме того, использовать в строительстве пустотелый кирпич не только весьма удобно, но также и выгодно. Для строительства в этом случае потребуется меньше кирпича, а стоимость самого материала будет меньше благодаря экономии на топливе и сырье, а также меньшим срокам для его изготовления. Прочность пустотелого кирпича достаточна для кладки перегородок и стен, но его использование для фундаментов и несущих конструкций не рекомендуется.

Таким образом, прочность, высокое качество, долговечность, экологическая чистота, морозо- и износостойкость сделали глиняный кирпич одним из наиболее популярных материалов для строительства даже в современных условиях с повышенными требованиями к строительным материалам.

Рядовой полнотелый кирпич Алексинского КЗ прекрасно подойдет для возведения стен многоэтаж.

Керамический облицовочный кирпич Terca пластического формования

Производство кирпича пластического формования по этапам.

Концерн Wienerberger производит керамический кирпич Terca:

  • пластического формования;
  • ручной формовки;
  • ручной работы.

Производство кирпича ручной работы — это искусство, которое требует особого мастерства. В мире осталось не так много мест, где кирпич формуют вручную.

Кирпич пластического формования и кирпич ручной формовки — это результат производственных процессов, которые не имеют никакого отношения к ручному труду.

Результат обоих процессов визуально сильно отличается. Это связано с разницей в методах формования кирпича.

Ниже речь пойдет о кирпиче пластического формования Terca, который производится на заводах Эстонии.

1 этап

Производство керамического кирпича Terca начинается с подготовки глины

На этом этапе она:

  • измельчается
  • доводится до нужной консистенции
  • смешивается с необходимыми добавками

2 этап

После подготовки материала на прессе формуется брус – заготовка для будущих кирпичей

Форма мундштука пресса может быть разной. Это позволяет создавать кирпич различных форм, а с помощью специальной оснастки изменять типы поверхности и фактур.

Читать еще:  Наружная обшивка дома кирпичом

Кирпич пластического формования может быть:

  • с пустотами
  • или полнотелым

Пустотелым считается кирпич с 13 % пустот и выше, полнотелым – не более 13 %.

Процесс их изготовления различается в подготовке глины и на этапе выхода из пресса. Пустоты в кирпиче формируются при помощи кернов мундштука.

От размера выходной части мундштука зависят длина и ширина будущего кирпича, высота же – от дальнейшей нарезки бруса.

3 этап

Сушка

После нарезки заготовки отправляются на сушку, где влага из них испаряется при температуре приблизительно 90 °C

4 этап

Завершающий этап производства кирпича методом пластического формования – обжиг

Высушенный кирпич-сырец помещается на вагонетки и доставляется в печь. Там он обжигается при высокой температуре – до 1050 °C – в течение нескольких часов, причем весь цикл обжига длится несколько дней.

Теперь цвет и структура кирпича полностью меняются.

Из печи достают готовый кирпич, обладающий прочностью, водостойкостью и устойчивостью к перепадам температур.

По завершении всех работ кирпич транспортируют на склад готовой продукции.

Ассортимент облицовочного кирпича Terca

С ассортиментом кирпича Terca пластического формования Вы можете ознакомиться в каталоге

Изготовления кирпича методом пластического формования

Все разнообразие керамических материалов производится в принципе по однотипной схеме, включающей в себя следующие технологические переделы: добычу сырьевых материалов, подготовку сырьевой массы, формование изделий, сушку и обжиг.

Однако для получения изделий с различной структурой черепка и различной конфигурации применяют разные методы формования: литье, пластическое формование, полусухое и сухое прессование. В зависимости от метода формования производят ту или иную подготовку сырьевой массы.

Основные изделия строительной керамики — кирпич и керамические камни, а также некоторые виды керамических плиток, черепицы и труб производят методом пластического формования. Этот метод формования наиболее прост и получил наибольшее распространение. Ниже рассмотрена схема производства керамики с использованием метода пластического формования на примере производства кирпича.

Производство кирпича методом пластического формования ведется на хорошо проработанной пластичной массе с влажностью 15…25 % из легкоплавких глин средней пластичности, содержащих 40…50% песка.

Подготовка сырья в старину велась «естественным» образом: глина, добытая в карьере, в течение 1…2 лет выдерживалась в буртах под открытым небом. Периодическое намокание, замораживание и оттаивание разрушало природную структуру глины, вымывало из нее соли (вспомните белые высолы на современном кирпиче). После этого глину обрабатывали на глинорыхлителях и камнеотделительных валках и доводили до требуемой пластичности добавлением воды.

В настоящее время глину увлажняют паром и интенсивно обрабатывают на бегунах, дезинтеграторах и валках (все это в какой-то мере заменяет вылеживание) до получения пластичной удобоформуемой массы без крупных каменистых включений (кусочки СаС03 должны быть удалены или измельчены в порошок).

Качество массы и будущих изделий зависит от тщательности проработки сырьевых компонентов.

Увлажненная и тщательно размятая глиняная масса продавливается винтовым конвейером 8 через решетку 7 в вакуумную камеру 6, где жгуты глины разбиваются вращающимся ножом 5 для удаления воздуха из глиняной массы. Далее масса винтовым валом 1 подается в конусную головку 2 пресса, где окончательно уплотняется и продавливается сквозь формующую часть пресса — мундштук 3. Мундштук придает глиняной ленте, выходящей из пресса, определенную высоту и ширину. В мундштуке могут быть установлены керны, образующие каналы в выдавливаемой ленте; так получают пустотелый кирпич и трубы.

Глиняная лента нарезается автоматическим устройством на кирпич-сырец. Размер таких кирпичей несколько больше требуемого, так как в процессе последующей обработки глина дважды (при сушке и при обжиге) претерпевает усадку, достигающую в данном случае 10…15%.

Сушка — важный и сложный этап производства кирпича. Главная трудность сушки массивного кирпича-сырца в том, что в глине перенос влаги затруднен (глина — водонепроницаемый материал), и поэтому быстрое высыхание глины с поверхности приводит не к ускорению сушки, а к растрескиванию кирпича-сырца. Это происходит из-за того, что поверхностный слой дает усадку при высыхании (до 7… 10 %), а влажное ядро препятствует ей. Простейший способ предохранить кирпич от растрескивания — сушить его медленно, так, чтобы скорость испарения воды не превышала скорости ее миграции из внутренних слоев. Но этот путь снижает темпы производства.

Рис. 5.1. Ленточный вакуумный пресс:
винтовой вал; 2 — конусная головка; 3 — мундштук; 4 — глиняный брус; 5 — нож; 6 — вакуумная камера; 7—решетка; 8 —винтовой конвейер

Ускорить сушку можно, вводя в сырьевую смесь вещества, облегчающие миграцию влаги к поверхности (например, опилки), или путем формования в кирпиче сквозных отверстий. Улучшение условий сушки пустотелого кирпича — залог более высокого качества материала.

При влажности кирпича-сырца 6…8 % его можно подавать на обжиг.

Обжиг проводят в печах различной конструкции от самых старых кольцевых, в которые кирпич укладывают и вынимают вручную, и до современных туннельных и щелевых, где кирпич обжигается в процессе продвижения его по печи. Температура обжига зависит от состава сырьевой массы и обычно находится в пределах 950… 1000 С. Необходимую температуру обжига следует строго выдерживать.

Полусухой способ производства кирпича отличается от пластического тем, что сухая глина измельчается в порошок и увлажняется на 6…7 %. Из него на специальных прессах поштучно формуется кирпич-сырец. Такой сырец не требует сушки — его сразу же после формования можно обжигать. Так как кирпичи полусухого прессования (рис. 5.2, б) получаются более плотными, в них делают несквозные пустоты (так называемый пятистенный кирпич). Кирпич полусухого прессования имеет гладкие грани и значительно меньше дефектов, чем кирпич пластического формования, но в то же время он менее морозостоек.

Относительно небольшой выпуск кирпича полусухого прессования объясняется сложностью прессов для формования сырца и невысокой их производительностью.

Производственные дефекты. Из-за слишком быстрой сушки и нагрева при обжиге кирпич деформируется и на его поверхности появляются трещины.

При недостаточной температуре обжига получается недожженный кирпич (недожог) алого цвета, который не применяют из-за низкой прочности, водо- и морозостойкости.

При слишком высокой температуре обжига получается пережженный фиолетово-бурый кирпич (пережог — «железняк») повышенной плотности, с оплавленной поверхностью и искаженной формой.

У керамических изделий встречается скрытый дефект, называемый «дутик», который может проявиться не сразу, а после того, как кирпич (камень) достаточное время находился во влажном состоянии.

Рис. 5.2. Кирпич керамический обыкновенный пластического (а) и полусухого (б) формования: 1 — постель; 2 — ложок; 3 — тычок

В этом случае происходят выколы и разрушение поверхности. В глубине выкола хорошо виден белый порошок или белая тестообразная масса.

Причина таких дефектов — небрежность подготовки сырьевой массы. Если в исходном сырье встречаются куски известняка или другой карбонатной породы состава СаС03, то в случае, когда сырьевая масса не измельчается достаточно тонко, в свежеотформованном изделии могут оказаться кусочки известняка размером 1…5 мм. При обжиге они превращаются в оксид кальция (негашеную известь):
СаС03 -» СаО + С02Т

Негашеная известь при контакте с водой превращается в гидро-ксид кальция («гасится») с увеличением в объеме. Это приводит к выколам и разрушению изделий.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector