книги из ГПНТБ / Лиокумович Л.М. Обжиг кирпича новым способом

ЧИГ ЗАЛ

Л. М. ЛИОКУМОВИЧ, ЯША^ОС1

' ГПНТБ СССР

ОБЖИГ НИРПИЧА НОВЫМ СПОСОБОМ

РОСТОВСКОЕ КНИЖНОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВЕ»'

1960

Решением XXI съезда КПСС предусматривается рез­ кое увеличение выпуска кирпича. За семилетие произ­ водство его должно возрасти более чем в два раза. Это будет достигнуто не столько строительством новых заво­ дов, сколько путем реконструкции действующих пред­ приятий, интенсификации производственных процессов. Многие предприятия кирпичной промышленности уже приступили к переоснащению всей технической базы, ме­ ханизации трудоемких процессов, внедрению новых ме­ тодов скоростного обжига кирпича. Все это позволило более чем (вдвое увеличить съемы с обжигательных ка­ налов печей. Уже проверенные практикой методы меха­ низации и особенно интенсификации технологических процессов производства в дальнейшем дадут возмож­ ность в короткие сроки без значительных затрат увели­ чить выпуск кирпича и ликвидировать дефицит в стено­

вом материале.

Одним из наиболее сложных и ответственных про­ цессов в производстве глиняного кирпича является об­

жиг. Он в основном предопределяет качество готовой продукции, количество потерь и т. п. Именно в области обжига таятся резервы, умело вскрываемые советскими

кирпичниками. Речь идет прежде всего о вводе в глиня­

ную массу, из которой формируется сырец, топливных добавок, значительно улучшающих процесс обжига и по­

вышающих качество кирпича. Этот прогрессивный метод,, получивший широкое распространение в Советском Сою­ зе, а затем за рубежом, позволил перейти к новым усо­ вершенствованиям.

Изучая опыт работников Китайской Народной Рес­ публики, кирпичники заводов Ростовской области озна­

3-

комились с оригинальным методом орошения водой на­ ходящегося в печи обожженного, но еще раскаленного кирпича.

Творчески применив этот метод, коллектив работни­ ков Ростовского кирпичного завода № 3 фактически со­ здал новый высокоэффективный способ, который позво­

ляет запрессовать в сырец 90—1ОО°/о топлива, потребно­ го для полного обжига, с последующим корректирова­ нием процесса водой. Внедрение этого метода дает воз­ можность повысить производительность обжигательных печей, способствует увеличению механической прочно­ сти и морозостойкости кирпича и значительно облегчает работу обжигальщиков и других рабочих, занятых на обжиге. Освоение нового метода, получившего название «восстановительного», не требует больших затрат и до­ ступно любому кирпичному заводу.

Этот метод внедрен не только на ряде кирпичных за­ водов, имеющих кольцевые и тоннельные печи, но и по­

левые и напольные, которые, как известно, широко рас­ пространены в Ростовской области. Опыт работы пере­ довых кирпичных заводов показал, что восстановитель­ ный обжиг эффективен при изготовлении кирпича из лю­ бых глин по любой технологии.

СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА КИРПИЧА

В настоящее время приняты два основных способа производства кирпича: мокрый, или пластический, и по­ лусухой.

Заводы пластического формования бывают круглого­ дового действия с искусственной сушкой сырца и сезон­ ного— с сушкой сырца в сараях (естественная сушка).

.Заводы полусухого прессования обычно работают круг­ лый год.

В пластическом формовании используется свойство глины при затворении водой образовывать тесто. После измельчения и проминки глину, смешанную с водой, фор­ муют на ленточных прессах при влажности массы 17— 21°/о и кирпич-сырец направляют на сушку, а затем на обжиг.

Чтобы уменьшить пластичность глины, ускорить про­

цессы сушки и обжига, в состав глиняной массы вводят

4

отстающие и выгорающие добавки. Последние дают наилучшие результаты, так как, являясь и отощителями, в то же время значительно облегчают обжиг и увеличи­ вают пористость черепка. В качестве выгорающих доба­ вок пригодно не только полноценное топливо (каменный уголь), но и шлаки котельных, паровозов, уно-сы пыле­ угольных топок, мелочь бурых и каменных углей, дре­ весные опилки и т. д. Применение выгорающих доба­ вок легло в основу нового способа обжига кирпича.

В зависимости от целого ряда условий и свойств гли­

ны для каждого завода устанавливается соответствую­ щая технология и подбирается необходимое оборудова­ ние. В настоящее время любая технологическая схема должна предусматривать возможность полной механи­ зации приготовления и дозирования топливных добавок.

На современном заводе пластического формования кирпича технологическая схема и оборудование обычно таковы:

Метод полусухого прессования получил развитие в

кирпичной промышленности сравнительно недавно. Наи­ более широко распространен ан в Ростовской области

как на крупных предприятиях, так и в колхозах и сов­

хозах. Технология этого процесса производства заклю­ чается в следующем:

Глину высушивают до 10—12% влажности в сушиль­

ном барабане или на солнце (по сальскому методу), за­ тем на дезинтеграторах размалывают в порошок, кото­ рый прессуют под давлением 100—200 кг!см2. Получен­ ный таким образом сырец не нужно сушить, и его сразу направляют в печи на обжиг. Так как кирпич-сырец со­

5

стоит из отдельных зерен спрессованной глины, которые необходимо склеить жидким расплавом, о'бжиг следует

проводить при более высокой температуре, чем при пла­

стическом формовании. Обычно это достигается запрес­ совкой в кирпич-сырец значительного количества топ­

лива.

Новые заводы полусухого прессования строят с пол­ ной механизацией производственных процессов, начи­ ная от добычи глины и кончая отгрузкой кирпича. Пол­ ностью механизировано также приготовление топливных

добавок (помол, просев) и дозирование их при смеши­ вании -с глиной.

ПЕЧИ ДЛЯ ОБЖИГА КИРПИЧА

Обжиг кирпича является основным переделом кир­ пичного завода, определяющим в конечном итоге как производительность предприятия, так и в значительной мере качество продукции. Это—завершающий и вместе

стем наиболее трудный и ответственный этап всего тех­ нологического процесса. Обжиг находится в тесной связи

спредшествовавшими ему процессами и часто подчинен им. В этом отношении особое значение имеют свойства глины, качество отощающих и топливных добавок, точ­ ность дозирования, а также способы обработки глиня­ ной массы, формовки и сушки сырца.

Процесс обжига кирпича делится на четыре основ­ ных периода:

подогрев сырца и удаление из него остатков физиче­ ски связанной воды при 100—200°;

нагрев и удаление химически связанной воды при

200—900°;

спекание черепка и выдержка при заданной макси­

мальной температуре 900—1000°;

охлаждение до 50°.

Под влиянием высокой температуры меняются струк­

тура и свойства глины. При 500—600° идет процесс раз­

ложения и обезвоживания ее, а с повышением темпе­ ратуры некоторые вещества, входящие в состав глины — окислы железа, щелочные окислы, — размягчаются, а затем спекаются. При застывании они как бы склеива­ ют основную 'массу глинистого вещества и песка, обра­

6

зуя «керамический черепок», т. е. придают изделию кам­ неподобную структуру. Пористость в обычном глиня­ ном кирпиче сохраняется, если конечная максимальная температура обжига будет ниже температуры спекания.

В настоящее время имеется три типа печей для об­ жига кирпича: периодического действия — полевые,-на­ польные; непрерывно действующие — кольцевые и тон­ нельные.

Простейшие печи — полевые или напольные приме­ няют для обжига сырца местного производства, особенно

в сельскохозяйственных районах. В такие печи одновре­

менно вмещается от 3 до 5 тысяч штук сырца.

Полевые печи делают из сухого сырца и по окончании работы полностью разбирают. Иногда их снаружи об­ кладывают бракованным обожженным кирпичом или по­

ловником и замазывают глиной, что уменьшает потери тепла и дает возможность обжечь сырец, расположен­

ный в краях кладки.

Топливом для полевых печей могут быть дрова, соло­ ма, камыш, уголь. Расход топлива на тысячу штук кир­ пича — 0,3 ж3 дров или 220 кг угля АШ и АРШ. Продол­ жительность обжига — до 200 часов.

Напольные печи применяют при малом объеме про­ изводства. Делают их разных размеров. Продолжитель­

ность обжига зависит от вида топлива, свойств сырья и опыта рабочих.

В печи, вмещающей до 3 тысяч штук кирпича, обжиг длится в среднем 6 суток, в печи емкостью от 3 до 6 ты­ сяч— 9 суток, емкостью от 6 до 10 тысяч — 10 суток.

За обжигом следят сверху через отверстия в перекры­ тии печи. Сажают сырец в косую елку. Плотность садки

300 штук на 1 ж3. При обжиге кирпича в напольных пе­ чах используют преимущественно длиннопламенное топ­ ливо: дрова, торф. Расход условного топлива в них ве­ лик и доходит до 500 кг на тысячу штук кирпича. При­

менять новый метод обжига в этих печах можно лишь при запрессовке в сырец мелкого каменного угля, шлака или паровозной изгари.

Полевая и напольная печи требуют больших затрат

топлива и рабочей силы, кирпич же получается низкого качества, так как обжиг происходит неравномерно. Од­ нако пользование этими печами позволяет в любых хо­

7

зяйственных районах страны организовать массовое про­

изводство кирпича.

Кольцевая печь — наиболее совершенный тепловой агрегат с замкнутым обжигательным каналом, перекры­ тым постоянным сводом полуциркульного типа. С боков канала, на определенном расстоянии друг от друга, имеются выходы для загрузки и выгрузки кирпича. Раз­ мер печей различный в зависимости от требуемой про­ изводительности. Непрерывность действия их обеспечи­ вается тем, что огонь (зона обжига) постоянно продви­ гается вперед по кольцу канала, проходит через сырец,

оставляя позади себя обожженный кирпич. В течение ме­ сяца огонь оборачивается по кольцу несколько раз. Дви­ жение его обусловлено наличием тяги, регулируемой ды­ мовыми конусами и количеством запрессованного в сы­ рец топлива.

Кольцевые печи очень экономичны. Расход топлива в них почти в три раза меньше, чем в периодических пе­ чах. Кроме того, для досушки и нагрева сырца исполь­

зуются дымовые газы, а также тепло, выделяемое осты­ вающим кирпичом.

Одним из основных условий бесперебойной работы

печи и получения высоких съемов является создание и

соблюдение нормального режима обжига. Последний в кольцевых печах обеспечивается тем, что весь обжига­ тельный канал разделен на отдельные зоны, в каждой из которых протекает определенный процесс.

Тоннельные печи устанавливают на новых механизи­ рованных кирпичных заводах. Наиболее экономичны ма­

логабаритные бескаркасные печи, работающие на твер­ дом топливе, которые получили распространение в Рос­ товской области. Конструкция печи очень проста: она представляет собой прямой канал длиной 47,5 м, шири­ ной 2 л и высотой рабочего пространства 1,8 м, емко­ стью 22 вагонетки. Печь условно делится на три зоны:

подогрева (длина 16 м, температура до 800°), обжига (длина 8 м, температура 800—1000°) и охлаждения (дли­ на 16 м, температура 1000—80°).

Вагонетки в печном канале периодически проталки­ ваются против движения теплоносителя. Подвергаемый обжигу сырец движется последовательно, проходя все зоны. За месяц с 1 ж3 обжигательного канала снимают примерно 3,5—4,6 тысячи штук кирпича. На обжиг тыся­

8