Особенности полусухого производства кирпича
Основным признаком полусухого способа производства изделий стеновой керамики является их формование из пресс-порошков путем компрессионного прессования под удельным давлением 15-40 МПа. Технологических процесс в этом случае включает следующие технологические операции:
добыча глинистого сырья;
обработка и подготовка глинистого сырья;
подготовка технологических добавок;
приготовление пресс-порошка;
прессование полуфабриката;
обжиг.
Полусухой способ производства строительного кирпича не требует устройства специальных дорогостоящих сушильных установок, так как отпрессованный кирпич, не подвергаясь сушке, непосредственно или после вылеживания в течении суток поступает в печь для обжига.
При производстве кирпича методом сухого прессования используют тощие глины. Приготовление пресс-порошков может осуществляться сушильно-помольным либо шликерным способом. Сушильно-помольная технология подготовки пресс-порошка не позволяет обеспечить высокое качество кирпича полусухого прессования. Шликерный способ получения пресспорошка обеспечивает улучшенные технологические свойства порошка, получаемого в распылительных сушилках, а следовательно и более высокое качество кирпича.
При сушильно-помольном способе глину подвергают грубому дроблению на дезинтеграторных вальцах, сушке в прямоточных сушильных барабанах до влажности 9-11 %, помолу в корзинчатых дезинтеграторах, просеву на струнных ситах, барабанных грохотах (буратах) либо виброситах (лучше всего) и увлажнению путем распылению воды в глиномешалках или лучше паром в специальных аппаратах. При увлажнении порошок не должен комковаться (не должно быть переувлажненных комочков, «изюма»). Для достижения однородности порошка по влаге порошок подвергают вылеживанию в бункерах.
При шликерном способе глину распускают в глиноболтушках до получения шликера с влажностью 40-45 %, отделяют каменистые включения на дуговых ситах, после чего перекачивают насосом в распылительную сушилку, в которой совмещаются процессы сушки и гранулирования глины. После сушки однородный по влажности порошок (влажность 10 %) пропускается через контрольное сито и поступает в расходный бункер.
Для прессования кирпича могут использоваться прессы ударного действия, рычажные и револьверные. Для производства кирпича полусухим способом серийно выпускается рычажный пресс двухстороннего ступенчатого прессования СМ-301. Существуют также прессы для полусухого прессования керамических камней различных размеров и пустотностью до 50 %).
Досушка полуфабриката до остаточной влажности 5 % возможна как в зоне подготовки печи, так и в туннельных сушилках на печных вагонетках. Режим сушки может быть более жестким по сравнению с режимом сушки кирпича пластического формования. Начальная температура теплоносителя 120-150 оС Теплоносителем является горячий воздух, отбираемый из зоны остывания туннельных печей, а также отходящие газы.
При обжиге кирпича, отформованного полусухим способом
необходимо учитывать особенности структуры полуфабриката, а именно разнородность агрегированных частиц порошка по твердости, деформация частиц при прессовании и наличие поверхностей раздела между мягкими агрегированными частицами глины и твердыми зернами кварца. При обжиге образование стеклофазы происходит не на поверхности, а внутри глиняных агрегатов. Спекание частиц носит контактный характер и, как следствие, низкая прочность на изгиб обожженных изделий. Обжиг производится в туннельных печах с небольшим сечением обжигательного канала, чтобы избежать значительных перепадов температур. Температура обжига колеблется от 950 до 1000 оС и редко выше.
На рис. 2 приведена обобщенная технологическая схема производства керамического кирпича.