Кирпичный завод: от глины до готового изделия
Бурное развитие строительной индустрии и достижения науки в этой области не смогли вытеснить кирпич с позиции преобладающего строительного материала. Самым востребованным строительным материалом является кирпич. Спрос на изделия обусловлен их долговечностью, высокой прочностью и рядом других эксплуатационных характеристик.
Кирпичный завод - это комплексное производство, включающее в себя несколько этапов, начиная от добычи сырья и заканчивая выпуском готовой продукции.
Что входит в состав кирпичного завода?
Кирпичный завод составляют:
- Обжигательные печи, находящиеся под шатрами известного устройства.
- Сараи длинные, невысокие, покрытые мелким тёсом, с приостановкой по сторонам лесины (щитов из хвороста и соломы) для защиты сырца от ветров, на других же заводах щитов вовсе не бывает.
- Изба с двором для рабочих людей и возчиков.
Принадлежности заводские: станки (кирпичные формы), машинки, ушаты, шайки, лопаты, резаки для глины и проч. Материалы: глина, песок, вода и топливо.
Рабочие: порядовщики, которые приготовляют глину и работают сырец; сушники смотрят за просушкою кирпича под шатрами, правят его вальками или дощечками и наблюдают за приостановкой и откидыванием лесины.
Выбор сырья и его подготовка
Главная проблема, с которой сталкиваются те, кто планирует построить новый кирпичный завод высокой производительности - это подбор месторождения, которое сможет обеспечить проектируемый кирпичный завод качественным сырьем. Ведь именно сырье обеспечивает в конечном счете качество кирпича. Сырье для кирпича BRAER добывают в собственном карьере Обидимского месторождения. В этой глине повышенное содержание оксида железа, что придаёт кирпичу узнаваемый красно - терракотовый оттенок. Сырье закладывается в конус и подлежит обязательной вылежке не менее 2 лет.
Добыча глины осуществляется карьерным способом с помощью скрепера или мехлопаты, после чего добытую глину самосвалами перевозят на кирпичный завод. Забор глины на заводе производят с помощью колесного погрузчика, который загружает привезенную глину в приёмные бункера или в грузовики. Подача глины на линию производится с помощью приемных питателей. Состав поставляемой на кирпичный завод глины тщательно исследуется в специализированных лабораториях. После этого квалифицированные специалисты разрабатывают оптимальный состав смеси для формования, а также рассчитывают необходимое количество отощителя (вещества, облегчающего процесс сушки).
Поскольку поставляемая на кирпичный завод глина обычно включает в себя комки значительных размеров, ее обычно подвергают предварительному измельчению при помощи дезинтеграторных вальцов. Усредненное сырье и все необходимые добавки подаются на вальцы грубого помола, откуда рабочая смесь попадает в смеситель, где и завершается подготовка шихты. Еще одно важнейшее подразделение, которое имеет каждый кирпичный завод - это шихтозапасник - место, где шихта вылеживается до необходимых значений влажности и однородности.
Этапы подготовки сырья:
- Добыча глины открытым методом.
- Смешивание грунта со специальными примесями.
- Очищение и дробление для удаления крупных частиц.
- Тонкий помол с помощью вальцов шихты.
- Деаэрация и перемешивание в вакуумной камере.
Формование кирпича
На следующем этапе технологической цепочки происходит формование изделий. Взятый из шихтозапасника материал домалывается и направляется в экструдер. В вакуумной камере экструдера с целью увеличения пластичности и сцепления происходит удаление воздуха из шихты. Форма изделиям придаётся фильерами, установленными на выходе из экструдера. Экструдер работая непрерывно, выдавливает глиняный брус, из которого в автоматическом резаке нарезаются кирпичи.
Существует несколько способов формования кирпича:
- Пластический способ: Используется эластичная масса с влажностью до 21%. Глиняную смесь подготавливают, пропуская через вальцы и смешивающее устройство. Увлажненный состав становится однородным и эластичным, поддающимся формовке.
- Полусухой способ: Используют малопластичную глину. Способ преимущественно используют для производства лицевого кирпича.
Сушка и обжиг кирпича
Получившийся сырой полуфабрикат не может покинуть кирпичный завод без дальнейшей обработки: его необходимо высушить и обжечь. Поставленное на кирпичный завод оборудование должно обеспечить равномерное высушивание, без скачков температуры и влажности. Достигается это последовательным высушиванием материала в зонах с постепенно меняющимися влажностью и температурой. Для этого кирпичный завод часто оборудуют туннельными печами с разделёнными зонами сушки. Сырые изделия помещаются на специальные вагоны, которые проталкиваются через все зоны сушки. Современный кирпичный завод оснащен мощностями, которые обеспечивают регулировку температуры и влажности с помощью программируемых контроллеров, управляющих вентиляторами по всей длине сушильных зон. Современный кирпичный завод оснащается системами автоматизированного управления процессами. Таким образом, достигается максимально эффективное использование энергоресурсов предприятия.
В камерных сушилах производится сушка кирпича. Устройство подразумевает поперечное движение источника тепла. Уровень влажности кирпича-сырца составляет 8-12%, для завершения процесса сушки его отправляют на обжиг. Это приводит к усадке кирпича.
Обжиг - это завершающая стадия производства. Высушенные изделия перегружаются из сушильных вагонеток в печные вагоны. Специальное устройство - садчик, устанавливает кирпичи в ряды либо «на ребро» либо «на плашок». Обжиг длится около полутора суток при температурах порядка 1040 0С. Пневматические толкатели выводят печные вагоны из камер обжига.
В процессе обжига происходят следующие изменения:
- Повышение температуры.
- Поддержание постоянной температуры для полного выгорания углерода.
- Изменение структуры продукта под воздействием высоких температур.
Процедура обжига кирпича занимает 6-48 часов. По мере обработки изделие меняет свою структуру. Если строго следовать технологическому процессу обжига кирпича удастся по итогу получить блоки высокой прочности, обладающие такими свойствами как влагостойкость, огнестойкость.
По обжигу кирпич выходить следующих сортов: железняк, полу-железняк, красный, алый, полу-алый и печной. Чем больше выходит красного и алого кирпича, тем выгоднее, потому что этих сортов кирпич более ценится, и более идет для работ в стенах и сводах.
Контроль качества
Любой кирпичный завод контролирует качество производимой продукции: прочность, размеры, влагоёмкость. Ведь современный кирпичный завод просто обязан заботиться о репутации своей продукции.
Энергозатраты при производстве кирпича
Самые энергоемкие стадии при производстве кирпича - это, конечно же, обжиг и сушка. Традиционно для горелок печей и сушилок используется природный газ. Какое количество природного газа будет расходовать кирпичный завод можно рассчитать, исходя из его производительности. Энергопотребление на тонну обожженной продукции (температура обжига 1000 0С) составляет 440 000 ккал, в пересчете на готовый кирпич 924.000 килокалорий на 1000 штук. Такое энергопотребление соответствует удельному расходу природного газа 112,7 м3 на 1000 штук готового кирпича (если принять, что низшая теплотворная способность природного газа составляет 8200 ккал/м3). Дополнительно кирпичный завод расходует электроэнергию (около 75 кВт в час на тонну готовой продукции, или до 210 кВт в час на 1000 штук стандартного кирпича) и воду.
Таблица энергозатрат при производстве кирпича:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Энергопотребление на тонну обожженной продукции | 440 000 ккал |
| Энергопотребление на 1000 штук кирпича | 924 000 ккал |
| Расход природного газа на 1000 штук кирпича | 112,7 м3 |
| Расход электроэнергии на тонну продукции | 75 кВт/час |
| Расход электроэнергии на 1000 штук кирпича | 210 кВт/час |
Кирпичный завод может выпускать кирпичи разных цветов. Для этого в шихту добавляют, например, оксиды цинка или железа.
Мини кирпичный завод является отличной бизнес-идеей. Мини-кирпичный завод является наиболее экономичным в области производства кирпича, так как не требует печей для обжига, вагонеток, газа, мазута, сушилок и другого дорогостоящего оборудования. Доступность сырья является основным показателем для приобретения мини-кирпичного завода, ведь производство основано на низком расходе портландцемента марки М400 - М500 и использовании в качестве заполнителя служат отходы производства предприятий горной, сахарной, цементной, металлургической промышленности, а также зольные, шлаковые, шахтные отвалы и другие материалы. При необходимости добавляется пигмент. Мини-кирпичный завод - это простая организация производства, основанная на прессовании, а не на обжиге.
Обладатели собственного мини-завода на сегодняшний день не зависят от поставок кирпича крупных заводов. Купить мини кирпичный завод - значит быть хозяином своего дохода.
В заключение, современный кирпичный завод - это высокотехнологичное предприятие, требующее тщательного контроля на всех этапах производства. От качества сырья и соблюдения технологических процессов зависит и качество конечной продукции.