Tara-s.ru

Тара и Упаковка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Печь для обжига кирпича: виды и технология

обжиг кирпича

Как происходит обжиг кирпича?

Существует два распространенных метода изготовления кирпича. Первый — полусухое и сухое прессование. Способ пластического формования является вторым методом изготовления кирпича. Разница состоит в разнящемся количестве влаги, которое содержит в себе сырьевая масса в обеих методах производства. Следует отметить, что наиболее широкое применение получил второй способ изготовления.

Кирпич, изготовленный с помощью пластического формования, может быть пустотелый или полнотелый. Принцип производства обоих видов кирпичей одинаков, различие заключается в том, что для пустотелых кирпичей глина проходит более тщательную подготовку.

Можно выделить следующие этапы изготовления кирпича:

  • Подготовка сырья
  • Формовка бруса
  • Сушка кирпича-сырца
  • Обжиг

Следует отметить, что для каждого этапа характерно тщательное соблюдение параметров. Например, для того, чтобы осуществить обжиг, который является завершающей стадией изготовления, нужно соблюсти все технические предписания. Технология обжига кирпича подразумевает соблюдение как температурного, так и временного режима. Иначе неизбежен бракованный продукт.

Два наиболее известных способа производства кирпича

способы производства кирпича

Способы производства кирпича фото

Наиболее известны две технологии производства кирпича:

  • Пластическое формование;
  • Полусухое прессование.

Ассортимент кирпичных изделий велик, разнообразны их формы, физико-механические свойства и виды сырья. Однако технологическая схема основных этапов производства общая и включает в себя такие этапы:

  • Добыча сырья;
  • Подготовка сырьевой массы к эксплуатации;
  • Формование заготовок (сырца);
  • Сушка;
  • Обжиг изделий;
  • Обработка их (обрезка, глазурование, если необходимо, и другие);
  • Упаковка.

Полнотелые и пустотелые строительные кирпичи производят зачастую наиболее популярным способом – пластическим формованием (экструзией). Пустотелый – «пустое тело». В таком кирпиче пустоты (отверстия) составляют 25–45 процентов от общего объема, а в полнотелом – не более 13 процентов, либо их не бывает совсем.

Технология штамповки полнотелых кирпичей и пустотелых практически одинакова. Отличие – в подготовке более качественной глины для пустотелых.

Обжиг

Печь начинают топить соломой, хворостом и затем дровами.

Первая стадия — сушка. Это самая ответственная стадия.

Топить следует неинтенсивно, используя низкокалорийное топливо (отходы древесины), до тех пор, пока кирпич не избавится от внутренней влаги. Наличие влаги в кирпиче определяется наличием конденсата в верхних рядах.

Просушку можно считать законченной, если опущенный на пару минут в печь железный штырь не будет запотевать. При определенном опыте, наличие влаги можно определить рукой, поместив ладонь над выходящими газами.

Процесс сушки обычно занимает до 12 часов.

После того как будет установлено, что остаточная влага удалена, огонь постепенно усиливают, доведя кирпич до темно-красного цвета (наблюдая по своду). Подогрев длится до 9 часов, затем переходят на большой огонь до выхода огня наружу.

Обжиг кирпича до вишнево-красного цвета

Увеличение тепла производится только увеличением подачи топлива. Если по какой-либо причине пламя начинает выбиваться из какого-либо места, это место сразу засыпают землей.

Когда в верхней части печи появится огонь (900-950°C) — верхние ряды светло-красного цвета, а нижние — желтого, печь "ставят на остывание". Для этого топочное отверстие закладывают кирпичом и обмазывают глиной, а на верх печи насыпают сухую землю, кирпичную пыль или сухой песок слоем 10-15 см.

Температурный режим обжига характеризуется четырьмя этапами:

  • Сушка: температура 20-90°С, время 10-13 часов.
  • Подогрев: температура 90-600°С; время 8-10 часов.
  • Обжиг: температура 600-1000°С; время 10-12 часов.
  • Остывание: температура 1000-50°С; время 7-10 часов.

Контроль температуры обжига в печи производится визуально по цвету свода:

  • Темно-красный, видимый в темноте — 450-500°С.
  • Темно-красный — 600-650°С.
  • Вишнево-красный — 700°С.
  • Светло-красный — 850°С.
  • Желтый — 950-1000°С.
  • Белый — 1200°С — ПЕРЕЖОГ!
Читайте так же:
Обозначение кирпича что означает

Раньше для получения качественного кирпича, печь выдерживали в закрытом состоянии до недели и лишь потом приступали к охлаждению. Это давало отличные результаты, так как снятие термических напряжений происходило очень медленно.

Практически же достаточно выдержать 7-10 часов.

Охлаждение печи начинают пробивкой в топке малого отверстия — величиной с куриное яйцо, через час отверстие увеличивают вдвое, еще через час — уже вчетверо. Таким образом, через 6 часов можно открыть топочную дверку и ждать полного остуживания печи.

После остуживания разбирается передняя стенка печи и производится разделка садки, начиная с верхних рядов. После разборки, сортировки и выбраковки качественный кирпич складывают штабелем плотно друг к другу.

Недообожженный складывают отдельно и в будущем применяют в неответственных конструкциях для перегородок или в верхних рядах кладки.

Визуальное определение качества кирпича. Причины брака.

Правильно обожженный кирпич — однородного оранжево-красного цвета. Он имеет правильную форму с прямыми ребрами и ровными поверхностями. При ударе металлическим молотком издает чистый звук.

Недообожженный — имеет более светлый цвет, неоднороден на изломе. При ударе издает глухой звук (причина — недостаточная температура или время обжига).

Пережженный — имеет темно-серый или сине-черный цвет, часто со следами оплавления по поверхности. При ударе издает высокий звук. Образуется при чрезмерно высокой температуре обжига.

Повреждение углов и ребер изделия — результат небрежной переноски, транспортировки или неосторожной укладки изделий в печи.

Деформация изделия — недосушенность перед укладкой в печь.

Мелкие трещины образуются при слишком быстром нагревании или охлаждении печи.

Крупные трещины и сквозное растрескивание изделия — результат неправильного соотношения глины и песка, плохого качества глины, нарушения режима сушки и обжига.

Черный кирпич получается из-за недостатка воздуха или из-за плохой его циркуляции в печи.

Белые пятна на готовом изделии — следствие неправильной просушки (пересушка).

Технология обжига глины

Процесс проходит в один или несколько этапов. Наиболее популярная схема – двухэтапная. Она подразумевает два последовательных процесса обжига.

Промежуточный (утильный) этап.В печь попадает изделие без глазури и декора (за исключением ангоба и узоров, выполненных с помощью цветной глины). После процедуры получается так называемый полуфабрикат, утиль. Выбор температурного режима должен быть осуществлён таким образом, чтобы получился баланс двух факторов:

  • изделие успело приобрести некоторую прочность, а все газообразные вещества испарились из состава. Это происходит в результате завершения особых физико-химических процессов;
  • пористость поверхности не должна окончательно устраниться. Материал должен быть способен поглощать некоторое количество влаги, чтобы на него можно было нанести глазурь и узоры.

Политой обжиг(второй этап) проводится после того, как на изделие наносится глазурь и создаётся декор. Температурный режим диктуется требованиями использованных материалов: краски, глазури и других.

обжиг глины дома фото

Виды двухэтапного обжига

  1. Фарфоровая схема. Основной принцип: температура печи во время второго этапа должна быть выше, чем во время первого. Такая схема позволяет облегчить процесс декорирования после не очень интенсивного первого обжига. Температура обжига глины устанавливается в районе 800-1000°C. Если на изделии появляются трещины, их легко выявить по характерному звуку после постукивания и устранить. Покрытие глазурью проходит гораздо проще, по сравнению с одноэтапным вариантом. Основные свойства (прочность, стойкой, влагонепроницаемость) изделие приобретает после декорирования, во время второго этапа. Такую технологию используют для фарфора.
  2. Фаянсовая схема. Главный принцип – второй (политой) этап происходит при меньших температурах, чем первый. Используется, если после интенсивного обжига структура материала остается пористой или если глазурь требует низкой температуры. Применяется для изделий из фаянса: глина в его составе имеет высокую тугоплавкость. Температурный режим – 1200-1250°C. Второй этап не имеет ограничений по температуре: ее величина диктуется особенностями глазурной и краски.
Читайте так же:
Въезд под кирпич прилегающая

Последующие этапы проводятся в тех случаях, когда необходимо закрепить декор. Они менее продолжительные, в отличие от двух предыдущих этапов и проводятся при более низких температурах.

гончарная глина обжиг фото

Обжигание в один этап

  • выгоден с экономической точки зрения;
  • подразумевает использование меньшего количества ресурсов.
  • более тщательный подход к декорированию: за счёт того, что поверхность недостаточно прочная, необходимо быть осторожней;
  • глазурирование с помощью простого окунания практически исключается. А такой метод считается самым простым и выгодным;
  • для того, чтобы закрепить глазурь, необходимо использовать специальные добавки.

Такой метод подходит в тех случаях, когда:

  • длительное и трудоёмкое декорирование не обязательно;
  • производство предусматривает процент бракованных единиц;
  • глазурь является высокотемпературной и период ее плавления равен периоду спекания глины;
  • если часть глазури возможно нанести с помощью распыления.

обжиг изделий из глины фото

Процесс обжига происходит в несколько этапов:

  1. 25-200°C – изделие постепенно и медленно нагревается, вода между слоями испаряется. Этап показательный: в это время можно увидеть, были ли допущены ошибки по время изготовления и предварительной сушки. Если погрешности были, то на поверхности появятся пузыри, неровности, трещины. Важно, чтобы нагревание печи производилось равномерно, не допускался слишком интенсивный или, наоборот, медленный рост температуры. Оптимальная скорость – 70-100°C в час.
  2. 200-400°C – на этом этапе вся вода в слоях должна полностью испариться, а большая часть органических соединений устраниться. Оптимальная скорость роста температуры – 100°C в час. По достижении температуры в 400°C необходимо сделать двадцатиминутный перерыв для того, чтобы все газы удалились, а температура внутри печи стабилизировалась.
  3. До 600°C – происходит выделение воды, которая входит в кристаллическую решётку минералов в составе глины. Скорость подъёма уровня температуры не должна превышать 100°C. После достижения уровня в 600°C следует сделать получасовой перерыв.
  4. 600-800°C – температуру следует поднимать интенсивнее обычного – на 140-150°C в час. Это переходный период, когда старые структуры уже разрушились, а новые ещё не успели образоваться. Материал при такой температуре является наименее прочным.
  5. 800-1000°C – начало процесса спекания и образования керамических соединений. Глинистые минералы больше не разлагаются, а начинают взаимодействовать с другими элементами, образовывать новые связи. Происходит диффузия структур – химический процесс, сопровождающийся выделением газообразных веществ. Скорость обжига не должна выходить за рамки диапазона 75-100°C.
  6. Охлаждение керамики чаще всего происходит естественным путём, после того как печь отключается. Не стоит открывать её, впуская более холодный воздух, – равномерность остывания нарушается.

температура обжига глины фото

Кирпич своими руками

Самодельные кирпичи пользуются большим спросом, поскольку являются более дешевыми и экономичными. Однако очень важно, чтобы экологичность таких стройматериалов соответствовала аналогичному показателю у кирпича заводского производства.

Большим преимуществом изготавливать кирпичи самостоятельно является возможность контролировать состав, физико-химические и эксплуатационные характеристики на собственное усмотрение. Вы сами сможете сделать его теплым, легким и прочным.

Читайте так же:
Клей для кирпича фагот

Самое интересное, что делать кирпич своими руками очень просто. Существует давно известный способ изготовления керамического кирпича из пластичной глины в «кустарных» условиях. Вам не потребуется специальная техника и оборудование, а также навыки специалиста. Использование проверенных способов производства, натуральных материалов и новых технических приемов позволит получить конечное изделие высокого качества при минимальных затратах.

В глину добавляются полимерные добавки и пластификаторы, которые улучшают эксплуатационные свойствам кирпича (показатель теплоизоляции, морозоустойчивость, прочность, влагоустойчивость, атмосфероустойчивость, трещиноустойчивость).

Если Вам нужно построить канализационную яму, забор, небольшой сарай, гараж или гостевой домик, это не потребует больших финансовых затрат. Когда Вы узнаете секрет изготовления кирпича своими руками, Вы без труда сэкономите большую сумму и сможете потратить ее на отделочные материалы высокого качества, на новую мебель или празднование новоселья.

Материалы

Кирпич – это искусственный камень, который имеет форму прямоугольного параллелепипеда. Дело в том, что именно эта форма является наиболее удобной для устойчивости к высоким механическим нагрузкам. Прямоугольная форма гарантирует высокую прочность и износоустойчивость, а также удобство транспортировки.

При изготовлении кирпича своими руками важно использовать качественное сырье. Вам необходимо найти месторождение экологически чистой глины или купить ее на строительном рынке, базе, заводе. От качества глины и включений, которые будут входить в ее состав, напрямую зависят физико-технические характеристики кирпича (особенно долговечность, прочность, гигроскопичность и морозоустойчивость). Если Вам удалось найти месторождение глины рядом с домом, не следует бежать в карьер с мешками сломя голову. Прежде всего, проверьте качество!

Некоторые сорта глины ни в коем случае нельзя использовать для производства кирпича. Очень важно предварительно провести проверку уровня жирности. Для этого нужно набрать глину в ведро и размочить ее водой, пока она не начнет липнуть к рукам, и Вы сможете что-нибудь из нее слепить. Например, слепите шарик диаметром 5 см и блин диаметром 10 см и толщиной 1 см. затем положите изделия в тень на открытом воздухе на 48-72 часа.

После того, как глина высохнет, начинайте тестирование на прочность. Если в ходе высыхания появились трещины, глина обладает высоким коэффициентом жирности, и ее придется разбавлять мелким речным песком. Если не произошло образование трещин, бросьте шарик на асфальт с высоты в метр, не прилагая к этому никаких усилий. Если он уцелеет после удара о поверхность асфальта, то в качестве глины можно не сомневаться.

Если глина для производства кирпича очень сухая, она не потрескается, хотя и будет довольно хрупкой. Тогда ее нужно разбавить жирным составом. При изготовлении раствора размочите глину водой, чтобы получилась консистенция очень густой сметаны. Если возникнет необходимость, добавьте в глину речной песок (на одну часть глины придется 5 частей песка). Однако сразу стоит оговориться, что эта пропорция приблизительная, ведь глина имеет разный состав. Приготовьтесь к тому, что Вам придется поэкспериментировать с целью найти рецепт приготовления Вашего идеального раствора.

Ранее в кирпичную массу добавляли мелке опилки. Которые играли роль утеплителя и снижали теплопроводность материала. Сегодня активно используются саманные кирпичи с добавлением соломы (особенно на юге Украины, в Молдавии). Такая смесь прекрасно подойдет не только для самодельных кирпичей, но и для утепления и гидроизоляции фундамента здания.

Читайте так же:
Кирпич керамический рядовой полнотелый одинарный корпо

Формовка кирпича вручную

Теперь, когда вопрос материала решен, подумаем о том, как придать кирпичу нужную форму. На кирпичных заводах используется специальный пресс, который воздействует на необожженный кирпич (сырец) механическим путем. При «кустарном» производстве пресс заменяется самодельными формочками в виде прямоугольников из фанеры или досок.

Специальные чертежи кирпича показывают, какими габаритами он должен обладать. Как правило, это 250х120х65 мм, но можно делать и кирпич-половинку, и полуторный кирпич, а даже двойной.

Пресс, изготовленный из досок самостоятельно, может пригодиться в том случае, если Вы решились начать массовое изготовление кирпича у себя во дворе. Для формовки нескольких кирпичей для ремонта забора вполне достаточно использовать деревянные болванки.

Простая форма для формовки кирпича делается из досок малой толщины, а также гвоздей и пары кусков фанеры. Для того, чтобы ускорить темпы производства, лучше сразу смастерить несколько болванок, поскольку после заливки глины нужно долго ждать, пока состав высохнет.

Размеры формы подбираются в зависимости от личных предпочтений. Лучше всего использовать классический размер 250х120х65 мм, так как такой самодельный кирпич прекрасно подойдет не только для строительства, но и для ремонта фасадов зданий и заборов, выложенных из классического заводского кирпича.

Вверху и внизу на крышках формы необходимо создать маленькие конические выступы, обеспечивающие образование пустот в кирпиче для улучшения адгезии с цементным раствором.

Теперь необходимо сбить форму из досок и прикрепить дно из фанеры. Оставляйте незафиксированной верхнюю крышку. Так Вы при желании сможете легко ее снять после того, как форма уже наполнена. Затем остается только вынуть кирпич ручной формовки.

Инструкция по изготовления кирпича своими руками

Существует несколько видов кирпича в зависимости от специфики создания:

  1. Необожженный (сырец);
  2. Обожженный сформованный, прошедший этап обжига.

Различить их не составляет никакого труда, потому что обожженный имеет яркий кирпично-красный цвет. Сырец имеет блекло-коричневый цвет, как и простая сухая глина. Хотя по своим эксплуатационным характеристикам эти два вида кирпича почти не отличаются, обожженный кирпич меньше подвержен деформации и имеет более высокую прочность на изгиб и сжатие. Если сделать необожженный кирпич из качественной глины, а затем провести не менее качественную сушку, такой кирпич будет неотличим от обожженного в печи по своим физико-техническим характеристикам.

Кирпич своими руками используется в большинстве случаев для строительства небольших объектов, как:

  1. Русские бани;
  2. Гаражи;
  3. Сараи;
  4. Мангалы;
  5. Барбекю;
  6. Печи.

Печь из кирпича своими руками обладает повышенными требованиями к огнеупорности, поскольку внутренние стенки такого теплового агрегата могут нагреваться до 900 градусов. Поэтому печь лучше всего строить из обожженного кирпича.

Барбекю из кирпича своими руками также может подвергаться прямому контакту с пламенем, поэтому желательно, чтобы такой материал обладал максимально возможно жароустойчивостью. Для ее повышения советуется добавлять в глину шамотный порошок. То же касается мангала из кирпича своими руками.

Необожженный кирпич: изготовление и применение

Технология производства сырца в «кустарных» условиях очень простая и не потребует от Вас специальных навыков. Если хотите, можете привлечь к работе детей, так как сам процесс формовки является весьма интересным и поход на лепку «пасочек» в песочнице.

Технология

Процесс обжига состоит в нагреве известняковой массы до 1000-1300°C. Величина температуры напрямую определяет скорость процесса, однако важно соблюдение данного температурного интервала. Так, при его превышении происходит пережег сырья, что ведет к формированию крупнокристаллического оксида Ca. Такой компонент характеризуется существенно замедленным процессом гашения. Поэтому он не подходит для производства извести, так как процесс может продолжаться и после ее использования, что может повлечь появление дефектов.

Читайте так же:
Мангал кирпич или железо

В качестве топлива используют мазут или газ. Твердое топливо плохо подходит из-за зольности. Осаждающиеся на сырье частицы ведут к формированию легкоплавких соединений. От них в печи остаются настыли. Топливо сгорает в печи, поджигаясь факелом.

Процесс обжига представляет последовательное проведение сырья через стадии сушки, подогрева, обжига, предварительного охлаждения. При работах с плотными известняками этап сушки исключают ввиду их малой влажности.

Во вращательных печах зона подогрева составляет 50-70% длины установки, зона обжига – 25 – 30. Их величину варьируют изменением длины факела. Зона предварительного охлаждения занимает оставшуюся часть печи (около 5%). Для окончательного охлаждения используется холодильник. Воздух оттуда, нагретый продуктом до 300-400°C подается в печь. Эту часть воздуха называют вторичной. Она составляет основную массу воздуха печи. Оставшуюся часть (первичный воздух) подают через горелку. Теплообмен в установке происходит путем излучения. Для ускорения этого процесса в зоне подогрева устанавливают теплообменники.

К достоинствам технологии с вращающимися печами относят следующие особенности

  • Высокую производительность установок (в 2 – 4 раза выше шахтных).
  • Быстрое осуществление процесса.
  • Минимизацию вероятности пережога за счет быстрого прохождения сырья по установке.
  • Компактность технологической схемы.
  • Экономичность создания цехов.
  • Возможность автоматизации процесса.
  • Высокое качество продукта (однородность и малое количество примесей).
  • Возможность использования любого вида топлива.
  • Производство продукта любого типа (строительной и металлургической извести).
  • Возможность использования любого вида сырья.

Недостатками данной технологии считают

  • Дороговизну установок.
  • Значительную металлоемкость.
  • Высокий расход электроэнергии.
  • Высокий расход топлива.

Шахтные печи также подразделены на 3 функциональные зоны: подогрева, обжига, охлаждения. Первая занимает 35% высоты установки и служит для охлаждения высокотемпературных газов, исходящих снизу, до 300-350°C. Они же нагревают здесь сырье до 900°C в нижней части. Зона обжига составляет 40% шахты. Средняя температура здесь составляет 1100-1200°C. Зона охлаждения занимает 25%. В ней температура продукта понижается до 80-120°C. Окончательное охлаждение осуществляется в бункере охлаждения. Теплота оттуда идет на дополнительный подогрев шахты.

Теплообмен в шахтных печах происходит путем конвекции. Важным условием для них является обеспечение равномерного распределения газа по шахте в поперечном сечении. В противном случае возможно возникновение местных перегревов материала, что может нарушить процесс вплоть до остановки печи. Поэтому точки подачи газа располагают в зависимости от конфигурации установки: в стенках в печах диаметром до 1,8 м, там же, но на нескольких уровнях в щелевидных вариантах, в стенках и по центру в установках большего диаметра. К тому же ввиду неоптимальных условий для смешивания газа и воздуха приходится подавать в шахту дополнительный воздух в 20-30% от стехиометрического расхода. При этом сырье приходится держать в шахте достаточно продолжительное время для прожжения центральной зоны. Это существенно сокращает производительность таких установок (до 100 т/сут). В любом случае обжиг весьма неоднороден, и эта неоднородность прямо пропорциональна диаметру и обратно пропорциональна высоте печи.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector