Производство полнотелого кирпича керамического ДСТУ Б.В.2.7. – 61 – 97

  С помощью механизма  подачи рамки поступают  к автомату – укладчику  СМК – 511, где происходит садка кирпича  на печную вагонетку СМК – 499. Садка пакетная 4 пакета с 14 разделами по высоте, размерами в плане 1040 * 1040 мм, высотой 1500 мм каждый, размещены на вагонетке размером в плане 2400 * 2800 мм.

  После чего на вагонетках кирпич подается в  печь для обжига.

  Обжиг кирпича осуществляется в туннельной печи с ограждением из жаропрочного бетона длиной 108 м шириной канала 2,4 м.

  Перед печью создается запас груженых вагонеток, обеспечивающих бесперебойную работу печи во вторую и третью смены. Продолжительность обжига 42 часа.

  Подача  вагонеток в садчик и транспортировка  осуществляется системой специального транспорта, состоящая из гидротолкателей, ценных толкателей и двух передаточных тележек

  Завершающей стадией технологии всех изделий строительной керамики является их обжиг. В интервале  температур 0…150 °С происходит досушка кирпича – сырца. Образующееся значительное количество водяного пара в случае быстрого подъема температуры выделяется столь бурно, что может разрушить изделие. При скоростном обжиге – наиболее опасной для изделия этап. Он может быть исключен из режима обжига, если в печь поступает абсолютно сухой кирпич – сырец. Однако его получение в производственных условиях спряжено с большими трудностями. Кроме того, такой кирпич – сырец хрупкий и возможны его механические повреждения при транспортировке и садке. Высушенные до  низкой осадочной влажности керамические изделия во время выгрузки из внешней среды, в результате чего образуется микро трещины, которые при дальнейшей керамической обработке увеличиваются, и резко снижается качество. Оптимальная влажность, загружаемая в печь кирпича – сырца 2…6%.

  В интервале температур 150…800 °С происходит дегидратация, т.е. удаление химически связанной воды, входящей в состав глинистого вещества и других материалов. Кристаллическая решетка материалов разрушается, и глина теряет пластические свойства. Удаление химически связанной воды  начинается примерно с температуры 350 °С, а отдача главной массы этой воды – при температуре 450…500 °С и может продолжатся до температуры 900 °С. В этот период происходит усадка изделий и снижение их механической прочности. При температуре 200…800 °С выделяется летучая часть органических примесей глины и выделенных в состав массы выгорающих добавок, а также окисляются органические примеси в пределах температуры их воспламенения. Материал приобретает наибольшую пористость, способствующую беспрепятственному удалению воды их летучей части органических веществ. Одновременно с отдачей химически связанной влаги оксид железа FeO в результате окисления переходит в оксид железа Fe₂ O₃ .

  Глина меняет окраску и  кирпич приобретает  красный цвет.

  В интервале температур  300…1000 °С происходит разложение карбонатов (при

   300…400 °С – карбонатов железа FeCO₃;

  600…700 °С – карбонатов магния MqCO₃;

  800…900 °С – карбонатов кальция CaCO₃ ).

  Этот  период нагрева, включая  период дегидратации и модификационных изменений кварца, практически безопасен при обжиге глин, чувствительных к данному процессу.

    В интервале температур от 800 °С до максимальной глинозем Al₂O₃ и кремнезем SiO₂  соединяется в безводный алюмосиликат – муллит, значительно улучшающий физико–механические свойства изделий. Этот период нагрева, связанный с разрушением кристаллической решетки глинистых минералов и значительными структурными в материале изделий опасен в отношении трещинообразования.

  Выдержку  изделий при максимальной температуре обжига применяют для выравнивания температуры по всей толщине изделия, обеспечивающего равномерное распределение жидкой фазы.

  Эта выдержка необходима также и для  выравнивания температуры по сечению обжигательного канала печи и зависит как от конструкции печи, так и от садки и метода сжигания топлива.

  Охлаждение  изделий после  выдержки при максимальной температуре обжига является не менее ответственным периодом обжига, чем нагрев.

  В начальный период охлаждения при падении  температуры на 100…200 °С керамические материалы претерпевают термическое сжатие и деформируются пластически, подвергаясь незначительным нагрузкам. В этом периоде при быстром охлаждении в изделии могут появляться трещины. Поэтому температурный перепад по толщине изделий не должен превышать 25…30 °С.

  Охлаждение  после температуры 850…800 °С можно значительно ускорить охлаждение изделий в интервале температур 650…500 °С характеризуется модификационными изменениями кварца (температура 573 °С) с уменьшением объема на 0,82% скорость охлаждения на этом участке должна быть ограничена. При быстром охлаждении появляются микротрещины.

  Допускаемая скорость охлаждения после достижения изделия температуры 500 °С ограничивается лишь условиями внешнего теплообмена.

  После обжига вагонетка  с кирпичом цепным толкателем, установленным в зоне охлаждения печи, отрывается от состава, заталкивается на тележку, работающую, в зоне разгрузки печи и подается в зону действия гидротолкателя, обслуживающего линию возврата вагонеток.

  Разгрузка вагонеток производится при помощи вальчатого перегружателя СМК – 510.09 и группового захвата СМК – 510.08, на кранах подвесных грузоподъемностью 3,2_Т, обслуживающих участок разгрузки вагонеток. Кирпич укладывается на поддоны и подается на склад готовой продукции.

2.2. Режим работы предприятия 

и его отдельных  подразделений

  Для обеспечения выполнения заданных объемов  производства на каждом из переделов рекомендуется  следующий режим  работы предприятия, предоставленный  в табл. 2.1.

 Таблица 2.1.

2.3. Выбор сырья, основных  материалов и полуфабрикатов.

 

 Глинистое сырье местного карьера представлено двумя разновидностями суглинков: желтым и серовато желтым. Обе разновидности представляют собой неплотную легко размалываемую в воде породу.

 Гранулометрический  состав глинистого сырья  приведен в таблице 2.2.

 Таблица 2.2.

 

   Зная грануметрический  состав глин, можно  составить первое  представление о  пригодности для  изготовления определенных  видов изделий грубой строительной керамики.

 Разработанная треугольная схема  показывает соответствие грануметрического состава.

 Диаграмма определения промышленного  назначения глин в  зависимости от их грануметрического состава представлена на рисунке 2.2.

 Глины природные для  изготовления:

 І     – полнотелого кирпича;

 ІІ    – дырчатого кирпича;

 ІІІ   – черепицы;

 ІV   – дренажный труб и других тонкостенных изделий;

 V   – гончарных и других изделий, не требующих морозостойкого       черепка.

 Пользуясь диаграммой, определяем, что суглинок желтый (т.А. на диаграмме) и суглинок серо – желтый (т. В на диаграмме) пригодны для изготовления, как полнотелых, так и дырчатых изделий.

 По  химическому составу  глин также можно  определить их пригодность для производства изделий различного технического назначения.

 

 Рисунок 2.2.

 Глинистое вещество

   
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Песчаное                                                                                       Пылевая

вещество                                                                                     фракция   

 

 Содержание  песчаных фракций (> 0,05 мм) 

 Подсчитаем  количество молей составляющих глинистого сырья – молекулярную массу 

 SiO_2(моль) = 60;                        Al₂O_3(моль) = 102;

 CaO_(моль) = 56;                        MqO_(моль) = 40; 

 Na₂O_(моль) = 62;                      Fe₂O_(моль) = 94.

 Fe₂O_3(моль) = 160; 

 Показателем для оценки пригодности  глин является отношение  молей

  ;       ;

   

 Показателем пригодности также  является сумма молей главней

 å (СаO + Mq₂O + Na₂O + K₂O + Fe₂O₃), моль

 где CaO_(моль) = 3 / 56 = 0,05                 MqO_(моль) = 1 / 40 = 0,025             

       Na₂O_(моль) = 1,6 / 62 = 0,02

       K₂O_(моль) = 2,2 / 94 = 0,02