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

Оборудование для производства кирпича из глины. Технологии производства

Оборудование для производства кирпича из глины. Технологии производства

Кирпич – строительный материал, который обладает всеми необходимыми качествами, удовлетворяющие потребности любого покупателя. Современный строительный рынок готов предложить огромное количество данного товара. Нынешнее производство отличается разнообразием форм и качества.

Кирпичи, выдерживающие максимальные температуры и нагрузку, способные применяться при строительстве специальных сооружений, являются лишь скромными представителями изделий своего рода. Помимо всех положительных аспектов, существует один момент, который может отпугнуть потенциального покупателя, заставить его отложить приобретение представленного изделия на более поздний срок и в конечном итоге обратиться к менее качественному материалу. Таким дополнительным фактором при приобретении кирпича является цена.

Чтобы избежать данного негативного момента и в полной мере воплотить свои задумки по строительству жилища, стоит задуматься над вопросом налаживания собственного производства кирпича. Это не только позволит сэкономить значительную часть денежных средств, но и укажет необходимое направление в организации собственного дела. Ведь спрос на кирпичные изделия с каждым годом растет, что бесспорно позволит такому бизнесу расти и расширяться. Поговорим про оборудование для производства кирпича из глины и прочие технологические премудрости.

Требования, предъявляемые к сырью

Получение глиняных кирпичей по стандартам предусматривает использование глины с добавлением совсем небольшого количества песка и дополнительных примесей. Благодаря такому составу, в структуре изделия не образуется никаких, даже самых мельчайших, пор и пустот. За счет этого, блоки и получаются столь прочными.

Поскольку основным компонентом для изготовления материала является глина, именно к ней предъявляются на производстве особые требования. На современных заводах ее качественный и количественный состав строго контролируется, поскольку режимы сушки и обжига подбираются технологами, исходя из этих параметров.

Многие крупные производства владеют собственными карьерами по добыче глины – это намного сокращает расходы на закупку необходимого сырья. Небольшим же по размеру предприятиям, наоборот, этот компонент выгоднее закупать на стороне, иначе расходы будут не оправданы. Цена глины для кирпича варьируется в зависимости от региона и начинается от 1000 руб/т.

Для получения самого простого глиняного кирпича используются песчаные глины (легкосплавные). Такое сырье в своем составе содержит много примесей – гипс, колчедан, известь, камни. А вот глина для производства кирпича, годного при возведении тяжелых конструкций, характеризуется куда лучшим составом. Она добывается мелкой фракцией с постоянным минеральным составом. Но вот месторождений с однородной по составу глиной сейчас мало, поскольку уже почти все разработаны.

Лучшим сырьем для получения кирпичных блоков считается та глина, которая потом, уже на производстве, для получения высококачественных изделий не потребует вообще никаких дополнительных добавок. Но это большая редкость.

глина для кирпича

Глина — основное сырье для кирпича

С высокотехнологичным производством все понятно – оптимальное по своему составу сырье добывают машины. А вот чтобы получить кирпичи в домашних условиях, «добыть» основной компонент придется самостоятельно – либо в ближайшем глиняном карьере, либо на собственном загородном участке. Впрочем, при наличии средств сейчас можно и купить глину для производства кирпича. А чтобы не тратиться на доставку материала, нужно поискать поставщика поближе к месту проживания.

Самый главный критерий, по которому отслеживается качестве глины (неважно – на производстве или в домашних условиях) – жирность. От данного показателя в дальнейшем будут зависеть качественные характеристики готовых изделий. Есть простой способ определить, нормальная ли жирность у глиняного «теста». Метод этот, кстати, используется и на многих производствах. Берется определенное количество глины, к ней добавляется немного воды. Раствор тщательно перемешивается до того состояния, пока не начнет прилипать к рукам. Из получившейся массы лепится небольшой шарик и оставляется на пару дней. Если по прошествии обозначенного времени на шарике не образовалось ни одной трещинки, значит состав глины для кирпича идеален и не требует никаких добавок. При наличии же в шарике пустот и деформаций к изначальной рецептуре следует добавить определенное количество песка.

Читайте так же:
Ондулин с красным кирпичом

2. Формование глины для изготовления кирпича

В процессе формования подготовленную глину формуют в кирпичную форму (обычно прямоугольную). Этот процесс может быть осуществлен двумя способами в зависимости от масштаба проекта:

  1. Ручная формовка (для небольших масштабов)
  2. Машинное формование (для больших масштабов)

Ручная лепка кирпичей

Если производство кирпича идет в небольших масштабах и рабочая сила также дешева, то можно пойти на ручное формование. Формы имеют прямоугольную форму из дерева или стали, которые открываются сверху и снизу. Более длинные стороны пресс-форм выступают из коробки, чтобы служить ей в качестве ручек. Если принять во внимание долговечность, то стальные формы лучше деревянных. В ручном литье опять же есть два типа изготовления:

  1. Молотый формованный кирпич
  2. Настольный формованный кирпич

Лепка кирпича

Молотый формованный кирпич

  1. В этом процессе наземного формования сначала выравнивают землю и посыпают ее песком или золой.
  2. После помещают влажную форму в землю и заполняют ее закаленной глиной, сильно надавливая, чтобы заполнить все углы формы. Лишняя глина удаляется металлическим или деревянным ударом, или проволокой.
  3. Затем форма поднимается вверх, и появляется сырой кирпич в земле. Далее следует вновь намочить форму, окунув ее в воду, и повторить тот же процесс. Процесс погружения пресс-формы каждый раз, когда нужно сделать кирпичи, называется формованием помоев.
  4. Иногда внутреннюю поверхность формы посыпают песком или золой вместо погружения в воду, это называется песчаным формованием
  5. Лягушачьи метки из кирпичей изготавливаются с помощью пары палетных досок. Лягушачья метка означает метку глубины, которая наносится на сырцовый кирпич во время формования. Глубина может быть от 10мм до 20мм.
  6. Знак лягушки является торговой маркой компании-производителя, а также полезно хранить раствор в нем, когда кирпичи помещаются поверх него.

Настольный формованный кирпич

1. Этот процесс похож на процесс молотого литья, но здесь кирпичи изготавливаются на столе размера 2м х 1м.
2. Наземное формование экономично по сравнению с настольным формованием.

Машинное формование кирпичей

Если поступает заказ на изготовление кирпичей в большом количестве, тогда машинное формование в данном случае будет экономичнее и практичнее. Оно бывает двух типов:
1. Пластиковые глиняные машины
2. Машины для сухой глины

  • Пластиковые глиняные машины — эти машины содержат отверстие прямоугольной формы, и когда в них помещают закаленную глину, она выйдет через это отверстие. Теперь прямоугольные полосы, выходящие из отверстия, разрезаются проволокой, чтобы получить необходимую толщину кирпича. Их еще называют проволочными кирпичами. Теперь эти сырцовые кирпичи готовы к процессу сушки.
  • Машины для сухой глины — более помогающие экономить время машины. Можно положить смешанную глину в эти машины сразу без закаливания, так как это можно сделать в этой машине путем добавление воды.

Машинное формование кирпичей

3. Сушка кирпича сырца

После формования кирпичи содержат некоторое количество влаги. Таким образом, необходимо сушка, иначе они могут треснуть при горении. Сушка кирпича-сырца производится естественным путем.

  1. Кирпичи укладываются в штабеля. Штабель состоит из 8-10 лестниц. Кирпичи в этих штабелях должны быть расположены таким образом, чтобы циркуляция воздуха между кирпичами была свободной.
  2. Период высыхания может составлять от 3 до 10 дней. Это также зависит от погодных условий.
  3. Сушильные площадки также подготовлены на более высоком уровне, чем обычная земля, для предотвращения попадания кирпичей в дождевую воду.
  4. некоторых ситуациях искусственная сушка принимается под специальными сушилками или горячими газами.

Сушка кирпича

4. Обжиг кирпичей

В процессе обжига высушенные кирпичи обжигаются либо в зажимах (мелкосерийные), либо в Печах (крупносерийные) до определенной градусной температуры. На этом этапе кирпичи приобретут твердость и прочность, поэтому это важный этап в производстве.
Температура, необходимая для горения, составляет около 1100°C. Если они сгорели сверх этого предела, кирпичи будут хрупкими и ломкими. Если они сгорели ниже этого предела, то не наберут полной прочности и есть шанс поглотить влагу из атмосферы.
Следовательно, обжиг должен быть сделан правильно, чтобы соответствовать требованиям хорошего кирпича.

Читайте так же:
Кирпич желтый керамический размеры

Какое оборудование потребуется?

линия для кирпича из глины

Следующее, что предстоит сделать – купить оборудование для производства кирпича из глины. Поскольку в России довольно много предприятий по выпуску кирпичных изделий, оснащение представлено на отечественном рынке в большом ассортименте – начиная мини-станками и заканчивая промышленными линиями.

Какие станки для производства кирпича из глины потребуются в цехе?

Стандартная линия укомплектована следующими единицами оборудования:

  • Просеиватели.
  • Дозаторы.
  • Смесители.
  • Промежуточные емкости.
  • Прессы.
  • Печи.
  • Транспортеры.

И это далеко не весь список необходимых машин и аппаратов. Многие промышленные предприятия «укомплектовываются» еще и грузовой техникой для добычи глины в карьерах и доставки продукции клиентам. И для начинающего предпринимателя, стесненного в финансах, такие траты окажутся просто неподъемными. Куда проще и менее затратно организовать мини-цех, где исключена необходимость использования дорогостоящего оборудования. Все что здесь потребуется – мини-станок. Предложений по продаже подобных ручных аппаратов довольно много.

Цена оборудования для производства кирпича из глины будет зависеть от степени его автоматизации, мощности и фирмы изготовителя. Отечественные линии стоят значительно дешевле импортных, но практика показывает, что и срок их службы не так высок, как хотелось бы.

Сэкономить на техническом оснащении цеха можно, закупив поддержанное оборудование. Но здесь высок риск купить линию, которая совсем скоро выйдет из строя.

Формовка и сушка

При «мокром» (пластическом) способе сырец формуется из тщательно подготовленной пластичной глиняной массы.На небольших заводах сырец формуется в глиномялке с приделанным к ней мундштуком, через который выдавливается глиняная лента, разрезаемая затем на ручном резательном столике. На крупных заводах формовка сырца полностью механизирована.

Машинную формовку сырца из пластичной глины осуществляют на ленточных прессах.

Этот пресс представляет собой горизонтальный металлический цилиндр 1, внутри которого вращается шнек-вал 3 с винтовыми лопастями. Глиняная масса поступает в пресс с одного конца через воронку и питающий валик 2, передвигается шнеком 3 и выталкивается через суженное отверстие 4 (прессовая головка с мундштуком) на другом конце пресса. Пресс имеет механический привод 5.
Ленточные прессы перемешивают глину недостаточно, это главным образом формующие машины: для перемешивания глины перед ними ставят вальцы, бегуны и глиномешалку.

производство кирпича из глины

Рис. Ленточный пресс для формовки кирпича

Производительность обычного одномундштучного пресса 5— 6 тыс. штук кирпича-сырца в час и более. На передовых заводах съем кирпича-сырца с каждой технологической линии составляет не менее 100 тыс. шт. в сутки.
Для отсасывания воздуха из глины в процессе формовки служат вакуумпрессы. Вакуумирование повышает пластичность и плотность глиняной массы, выдавливаемой из ленточного пресса. При этом повышается производительность прессов и качество кирпича. Созданы мощные вакуумные прессы произвобдительностью 6000—12 000 шт. в час. Кроме того, выпускаются малые прессы с глиномешалками и транспортерами для небольших кирпичных заводов.

Для ускорения последующей сушки сырца применяется формовка сырца из горячей глины; подогрев глины до 45—60° осуществляется паром. Этот способ разработан С. В. Канунниковым, М. Г. Лундиной и др.
Мундштук ленточного пресса может иметь разнообразные сечения: прямоугольное — для производства обыкновенного кирпича; со вставленными стержнями — для пустотелой керамики; фасонное — для специального кирпича; в виде узкой щели для черепицы; кольцевое — для труб. Выходное отверстие мундштука для обыкновенного кирпича должно иметь размеры 250X120 мм плюс примерно 10% (величина воздушной и огневой усадок), чго уточняется для каждого вида глины.
Из мундштука масса выходит в виде ленты (бруса), которую затем разрезают резательными аппаратами полуавтоматическими или автоматическими.

В резательном полуавтоматическом аппарате глиняная лента движется по роликам, затем переходит на платформу, упирается в щиток платформы и перемещает ее. В этот момент опускается рамка с натянутыми на ней проволоками и отрезается 2 или более штук сырца. После этого платформа отодвигается рычагом, работница снимает сырец и перекладывает его на 8—12-этажную вагонетку. Затем платформа возвращается в первоначальное положение, лента снова надвигается на нее и т. д.

Читайте так же:
Какого цвета кирпич кремля

Только при условии одновременного движения глиняной ленты и платформы получается вертикальный разрез. В автоматических аппаратах отрезанный сырец сам укладывается на рамку. Рамка с кирпичом подается роликовым транспортером на пальцы автоматического подъемника. Установленная рамка давит собственным весом на кнопку включения, и подъемник Поднимается на один «этаж», давая место следующей рамке. Затем все рамки с кирпичом снимаются сразу многоэтажной вагонеткой и транспортируются в сушилку. 100

Глина → Кирпич → Печь

В данной статье я хочу описать свой опыт по работе с глиной, изготовление из неё кирпичей (в формате 1:6) и создание уменьшенной модели типовой отопительной печи ПТО-2300.

Введение

Начнем с детства. Я вырос в доме с печным отоплением. Рубка дров, топка печи, языки пламени в топке, шум ветра в трубе зимой, нюансы регулировки тяги поддувалом и печными заслонками я вобрал в себя с малых лет. Вернуться к возможности снова посидеть у огонька, подбросить дровишек удалось лишь в взрослом возрасте. В это же время родилось желание разобраться с конструкцией печей; их видами и предназначением; особенностями эксплуатации; отличием и преимуществами/недостатками одного типа отопления от другого.

Уменьшенный формат, некая миниатюризация, выбрана осознанно — при том же познавательном эффекте мы выигрываем в сроках, объемах используемых материалов, прилагаемых усилиях, затратах на транспортировку, требуемых площадях и т. п. А увеличить масштаб можно всегда.

Глина

Древнейший природный ресурс, открытый человечеством. Из нее строили все, что угодно: стеновые и кровельные материалы, печи, дома, конструкции и сооружения, бытовой и кухонный инвентарь, игрушки, поделки, произведения искусства. Есть она везде, добыть её можно в любой местности, имеющиеся запасы огромны.

За несколько месяцев исследований мне удалось найти в ближайших окрестностях три глиняных карьера (и ещё о трех-четырех потенциально-возможных я узнал, но не посещал). В них я накопал глину разного качества и цвета. Ещё два вида очищенной профессиональной глины для лепки я приобрел в магазине. Цветовая палитра глин в природе очень разнообразна — от белой и черной — до всего спектра красно-желтой, а так же зеленой, синей и т. п. Кстати, зеленая глина встретилась мне первой всего лишь в 200 метрах от дома!

Самое важное, если вы начнете добывать глину самостоятельно — это её очистка от песка, органических примесей, мусора и иных включений. Для обозначения этого процесса придуман специальный термин — отмучивание. Технология очень проста: накопанную глину растворяют в воде и пропускают через ряд сит с все более и более мелкой ячейкой. Крупные частицы отделяются, а на выходе имеем взвесь с мелкодисперсными частицами глины. После отстаивания, слива лишней воды и окончательного высыхания глины получаем сырьё для дальнейших экспериментов.

Хранить готовую глину в полиэтиленовых пакетах (без потери нужной влажности) можно годами. А так этот продукт не портится вообще — со временем она становится лишь лучше.

Кирпичи

Слепив несколько кирпичей вручную, я понял, что это излишне трудоемкий путь. К тому же разброс по размерам получался слишком критичным. Надо было браться за изготовление формы, вводить стандарты.

Параллельно с изготовление формы я «прочесывал» Интернет, статьи и книги на предмет того, по какой технологии можно массово и быстро делать кирпичи. Самая древняя и простая — ручная формовка. Экструдирование глиняной массы при помощи шнеков или гидравлических толкателей тоже рассматривалось, но эти слишком амбициозные планы были оставлены на будущее 🙂

Прикинул, что на печь требуется около 300 полных кирпичей (или, примерно 500 с половинками, четвертинками и прочими частями). Стандартно, за час-полтора у меня получалось делать около 20-25 кирпичей. Т.е. около 18-22 вечера за трамбовкой глины в форму и выпрессовыванием готового изделия на полку для сушки — и полный комплект изделий для сборки печи готов!

Читайте так же:
Как связать блок с кирпичом

Я использовал достаточно плотную, твердую глину, разравнивал все складки-неровности, параллельно нарезал четвертинки-половинки (и ещё прикидывал потребность в них). Поэтому данный процесс и растянулся. Поштучное единичное производство — самое времязатратное.

Закон «Квадрата — куба»

Пример: Реальный стандартный кирпич имеет размеры 250х120х65 мм и массу 3600 грамм. Плотность кирпича получается равной 1846 килограмм на метр кубический.
Уменьшим его размеры примерно в 6 раз. Получим линейные размеры 42х20х11 мм и массу равную 17 граммам.

Т.е. изменение линейных размеров в соотношении 1:6 привело к изменению веса в соотношении 1:211. Эксперимент может повторить у себя дома любой желающий.

Выводы практические (применительно к моему эксперименту) — масса всей модели печи составит не более 5-6 кг. Что очень удобно для постройки, переноса и хранения. Кирпичи подобных размеров еще не миниатюрны (пинцет и лупа не нужны), но уже и не «циклопические» — таскание лишних тяжестей и выделение полкомнаты на «стройку» не потребуется. Все собирается быстро и удобно на столе или подоконнике.

Обжиг

Обжиг — пока не трогаю. Для кладки с избытком хватает прочности кирпича-сырца. Обжиг же требует доступа к огню, печам. Говоря языком IT — эти работы можно выделить в отдельную подсистему и исследовать позже. А пока считаем, что в методе Обжиг() стоит временная «заглушка», которая всегда возвращает «true».

Я начал создание печи с изучения теоретического и практического опыта человечества. По данной теме уже все давно детально проработано — топливо стоит дорого и сжигать его затратно (во всех отношениях). Поэтому люди пришли к ряду оптимальных конструкций, позволяющих получать максимум тепла с единицы дров, угля, торфа и т. п.

В качестве образца я выбрал типовую отопительную печь ПТО-2300

  • масса — 1260 кг
  • площадь теплоотдающих поверхностей — 5,5 м. кв.
  • конвективная система — колпаковая
  • дымовая труба — насадная
  • вид отделки — расшивка
  • при однократной топке — 1400 Вт
  • при двукратной топке — 2300 Вт
  • при однократной топке — 1600 Вт
  • при двукратной топке — 2500 Вт
  • кирпич керамический — 210 шт.
  • кирпич шамотный — 76 шт.

Топливник, как правило, делается из шамотного кирпича (в моей модели это кирпич белого цвета), а теплообменник (или система каналов, массив печи, запасающих тепло) — из красного кирпича. Необходимость применения шамотного кирпича вызвана высокими температурами, образующимися при горении.

Под разные виды топлива требуется топливник разных размеров, формы и конструкции. И разная подача воздуха. В случае сжигания каменного и бурого угля, торфа требует топливник поменьше и обязательно наличие поддувала — подача воздуха снизу, через колосники.

Я проектировал печь под дровяное отопление, поэтому взял размеры топливника побольше и выбрал подовый тип сжигания дров. В нашей местности бытовые печи углем и торфом не топят (их попросту нет в наличии) — используют исключительно дрова.

Сама кладка очень проста. Если не использовать связывающий раствор, а просто набирать конструктив печи по рядам, конечно. Кирпичик к кирпичику, кирпичик к кирпичику… Мы ведь делаем модель, а не реальный образец, верно? Значит о расшивке швов можно не беспокоиться. К тому же, возможно в будущем захочется обжечь эти кирпичи или использовать их в другом проекте.

Кстати, печники говорят, что правильно спроектированная печь не требует раствора для того, чтобы все её элементы держались вместе, единой монолитной конструкцией. Т.е. заделка швов нужна лишь для обеспечения герметичности и защиты людей от поступления продуктов сгорания в жилое помещение.

Внизу печи я сделал шанцы — сообщающиеся с помещением небольшие тепловоздушные каналы в подтопочной части, через которые циркулирует воздух обогреваемого помещения. Шанцы повышают теплоотдачу печи и устраняют перегрев пола, на котором установлена печь.

Читайте так же:
Кирпич рядовой пустотелый одинарный м125

Фурнитура

Изначально я хотел фрезеровать топочную и прочистную дверцу из дюралюминия, а вьюшечные задвижки вырезать из жести. Потом передумал и быстро собрал и склеил эти детали из картона. Попасть в размеры и подогнать внешний вид по этой технологии намного проще и быстрее. Покрываем все глянцевой краской из баллончика, ждем высыхания — получаем нужные нам изделия.

Колосниковая или подовая печь?

Изначально, в давние времена, все печи строились подовыми. В процессе эволюции человек усовершенствовал печь добавив в неё колосник (для сжигания разного вида топлива). По поводу того, какую печь строить — колосниковую или подовую ведутся жаркие дискуссии.

В колосниковых топках дрова укладываются на колосник (колосниковую решётку). Колосник, соответственно, служит дном топки. Через колосник подаётся первичный воздух для горения на топливо.

В подовой печи дрова укладываются на под. Подом называют глухой пол топливника. В подовой топке первичный воздух подаётся через дверцу топливника.

Я открыл ряд преимуществ именно подовой топки (по сравнению с колосниковой, при использовании дров в качестве топлива):

  • из печи исчезает холодное ядро (воздуховод под колосником). Весь массив печи прогревается более равномерно
  • дрова сгорают почти полностью, выше КПД, больше тепла получаем
  • образуется меньше сажи и золы
  • низ печи нагревается не только пламенем но и тлеющими углями
  • обеспечивается низкий уровень конденсата в дымоходе, не течет деготь. Нет поступления в трубу несгоревших частиц топлива.
  • горение в этом случае происходит сверху вниз, топливо сгорает медленнее, равномернее, т.к. горит только верхний слой, а не вся масса (как при колосниковом горении)

Проектирование в 3D

Перед началом работ я сделал полную модель печи в программе трехмерного моделирования. Я пользуюсь FreeCAD (но подойдет любая другая, конечно). Это дало возможность увидеть предстоящий «объем работ», изучить нюансы кладки, представить трудоемкость отдельных операций и визуализировать желаемый результат. И, конечно, сам процесс 3Д проектирования мне очень понравился сам по себе.

По срокам: на создание модели печи ушло четыре-пять вечеров (по полтора-два часа работы в среднем). И это с учетом отработки технологии виртуальной кладки. Во второй раз, думаю, я справился быстрее. К сравнению, на саму реальную работу я потратил раз в десять больше времени. Налицо преимущества трехмерного моделирования и проектирования.

Если нет возможности воплощать задумку вживую — можно сделать её виртуально. Мозгу все равно, работать ему с образом или его реальным воплощением. Удовольствие (эндорфины) мы получаем почти то же самое.

С какими сложностями сталкиваются застройщики в Орловской области

Гендиректор Орловского керамического завода Олег Коновалов тоже не против совместной разработки: «Я даже счел бы удачным, если наши оппоненты с меньшим объемом производства смогли бы ввести в оборот нужную им часть нового участка месторождения, а мы бы уже на основе результатов разработки сделали вывод, насколько подходит сырье».

«Региональным властям выгоднее разыграть все три участка месторождения отдельно, в этом случае орловская экономика только выиграет, — полагает директор экспертной группы Veta Дмитрий Жарский. — С одной стороны, пришедший в упадок Глазуновский кирпичный завод был бы восстановлен и модернизирован, а другой инвестор бы построил производство с большей мощностью производства». «Если рассматривать проекты отдельно, то Орловский керамический завод, конечно, производит лучшее впечатление за счет более высокой мощности. Но это создает и больше сложностей с поиском финансирования и спросом. Инвестор планирует выпускать так называемый элитный кирпич, спрос на который формируется за счет развития жилья и объектов далеко не экономкласса. А в ближайшие годы строительство дорогого жилья вряд ли будет расти, — отметил господин Жарский. — Если чиновники придумают схему разделения участков месторождения между двумя инвесторами, налоговых отчислений и рабочих мест будет только больше».

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector