Сюрпризы российского кирпича ручной формовки

Сюрпризы российского кирпича ручной формовки

Последние пару сотен лет кирпич создается с помощью промышленного оборудования, что удешевляет и ускоряет процесс. Но параллельно с массовым производством выпускаются и изделия ручной формовки. Они изготавливаются по технологии, которая применялась вплоть до 1930-х годов. Причиной интереса к таким архаичным изделиям стала мода.

Кирпичи ручной формовки имеют оригинальную лицевую сторону, которая выглядит точно так же, как если бы она была создана в XIX веке. Уникальный окрас, едва заметное несовершенство форм и линий, наличие индивидуальности – все это превращает обычную облицовку в роскошный декоративный элемент.

Однако «hand form» не всегда означает настоящее производство вручную. Гораздо чаще под этим названием скрывается машинный, конвейерный способ. И он не лишен недостатков.

Читайте эту статью, чтобы узнать, какие сюрпризы приготовили для вас российские производители облицовочных материалов.

Основные методы производства

Метод пластического формирования . Предполагает изготовление смеси глины, воды и специальных добавок. Из раствора делают заготовки, которые затем вставляются в деревянные формы, обсыпанные песком. Лишний материал срезается металлической струной. Затем заготовка проходит сушку и обжиг.

Техника полусухого прессования . Это более дешевый способ производства, в котором используются практически сухие смеси с влажностью не более 8 процентов. Процесс не требует сушки. Заготовки формуются на специальных прессах и тут же обжигаются. Эта техника имеет довольно много слабых сторон, поэтому крупные производители ее практически не используют.

Недостатки кирпича, сделанного методом полусухого прессования

• Высокий уровень впитывания влаги.
• Малая устойчивость к морозу.
• Низкое качество.
• Недостаточная прочность.
• Узкий спектр применения.

Материал не может использоваться в ванных комнатах, бассейнах, подвалах и прочих помещениях с повышенной влажностью. Он довольно быстро разрушается и портится. Однако маленькие фирмы продолжают производить кирпич полусухим методом, ведь это очень просто и дешево, а продать полученный «клинкер ручной формовки» можно по внушительной цене. Многие предприятия даже не сообщают заказчикам о том, что их продукция имеет ряд недостатков.

Опасность «полусухого» кирпича

Сам по себе такой материал не вредит здоровью, ведь он делается из экологически чистых материалов. Да, он не прочен и не долговечен, поглощает много воды и трескается зимой, но его использование безопасно.

Однако есть производители, которые превращают этот безобидный и не самый лучший облицовочный материал в самую настоящую бомбу замедленного действия. Некоторые фирмы, желающие улучшить свойства «полусухого» кирпича, пропитывают его эпоксидной смолой.

Естественно, жить в доме, построенном из таких кирпичиков, нельзя. При малейшем нагревании каждый элемент кладки начнет выделять в воздух огромную массу токсичных веществ. Такие испарения приводят к головной боли и тошноте, раздражениям верхних дыхательных путей и заболеваниям легких. Вдыхание паров способствует снижению иммунитета, возникновению аллергии и даже астмы, поражению сердечной мышцы, проблемам с кожей и желудочно-кишечным трактом.

Если вы сомневаетесь в том, какая партия вам досталась, попробуйте распилить один кирпичик циркулярной пилой. Если на разрезе вы увидите стружку эпоксидки, то перед вами «усовершенствованный» вариант от горе-производителей. Самый точный признак – сильный запах паленого пластика при пилении, которое провоцирует нагревание.

Распространенные российские мифы о кирпиче ручной формовки:

• Миф : кирпич ручной формовки – это клинкер.

Реальность : это разные виды материала. Они отличаются коэффициентом водопоглощения (у клинкера он очень низкий), используемой глиной и технологией производства.

Реальность : Рассматриваемое нами изделие по степени водопоглощения и морозостойкости точно соответствует нормам ГОСТ, принятым в России. Также оно вписывается в высокие стандарты Евросоюза.

Это убеждение давным-давно внедрили российские производители кирпича, которые боялись конкуренции с импортными фирмами. Теперь продукцию ручной формовки создают и у нас, а ошибочное мнение до сих пор живо.

А что в итоге?

Чтобы избежать таких неприятных, а порой и опасных сюрпризов, следует тщательно выбирать поставщика. Не верьте в мифы, а сами проверяйте информацию. Покупайте кирпич ручной формовки только у крупных производителей, которые имеют хорошую репутацию и внушительный список клиентов. Лучше приобрести изделия с известным в мире строительства именем и переплатить, чем сэкономить и купить бесполезный материал.

Прессованный кирпич плюсы и минусы гиперпрессованных изделий кирпич полусухого прессования отзывы строителей

Портландцемент высоких марок от ПЦ400 – до 15%, красящие железноокисные пигменты – до 7% и 78-92% основного наполнителя: ракушечника, известняка, мрамора, различных видов мергеля, доломита, гранитного отсева дробления щебня, боя керамики, дробленые отходы от распила камня для облицовки, доменный шлак и многое другое.

Положительные стороны и недостатки кирпича полусухого прессования

Преимуществом изготовления изделий методом полусухого прессования является:

• Более низкая себестоимость. На этот показатель влияет экономия средств:
  • На электроэнергию и газ при сушке. Как правило, кирпич-сырец имеет небольшую влажность из-за использования малопластичных глиняных пресс-порошков, поэтому время предварительной сушки значительно сокращается. Чаще этот технологический этап пропускают, тогда это «кирпич сухого прессования».
  • На трудозатраты. Ввиду исключения этапа перекладывания с сушильных на обжиговые вагонетки. Сырец укладывается сразу в печи.
  • На закупку сырья. Для производства рекомендовано использование более тощих, а соответственно и более дешевых глин.
  • Повышенная газо- и водопроницаемость из-за низкой плотности изделия по сравнению с изделиями пластического формования.
  • Более низкая морозостойкость.
  • Относительно большой вес полнотелого изделия. Создание пустотелого кирпича возможно, но затруднено сыпучестью исходного материала.

  Производство гиперпрессованного кирпича

  1. Частичное извлечение воздуха из глиняной смеси.
  2. Уплотнение, во время которого вся влага из глубоких слоев крупинок глины выжимается на их внешнюю поверхность, что обеспечивает лучшую сцепку.
  3. Финишная, при которой прессуемое изделие получает максимальное сжатие и внутреннее сцепление благодаря сильному развитию контактных поверхностей.

  Для любого порошка существует граничное давление, превышение которое больше не дает никакого дополнительного уплотнения. Режимы прессования могут быть:

  • ударные и плавные;
  • односторонние и двусторонние направления усилий.

  Сушку, если она необходима, производят в туннельных сушилках, разместив кирпичи на печных вагонетках. Время сушения — 20—25 часов при температуре 120—150° до влажности 4—6%. Обжиг похож на точечную сварку. Это объясняет снижение прочности таких изделий на сжатие-изгиб. Хорошей альтернативой туннельной станет кольцевая печь со съемными сводами для удешевления производства.кирпича.

  Увлажненная смесь минерального сырьевого порошка подвергается прессующему воздействию такой мощности, что сырьевые частицы не просто слипаются, а связываются внутри структуры молекулярными связями. Процесс называется когезией, в отличие от адгезии. Попросту говоря, в получаемом кирпиче минеральные песчинки сцепляются не как разнородные тела, поверхностями, как при адгезии, но становятся телом с единой атомно-молекулярной структурой.

  Это происходит в результате не химической реакции и высоких температур, а в основном от действия сверхвысокого давления. Получается искусственный материал с новыми свойствами, близкими к натуральному камню. В отличие от керамического кирпича гиперпрессованный не обжигают. Процесс соединения под высоким давлением получил название — холодная сварка, и применяется и для сварки металлов, конечно, в других технологиях.

  Сушка после формовки кирпичей проводится либо в пропарочных камерах до 12 часов, либо на теплых складах или в цехе. За трое-пять суток кирпич достигает до 50-70% прочности от марочной. Затем кирпич можно оформлять под нужный дизайн, для рустики имитируют сколы поверхностей. Кирпич уже имеет достаточную прочность для кладки и облицовки, а окончательную марочную прочность он набирает еще до 28 дней на стройплощадке, на складе или уже в кладке, но при условиях положительных температур.

  Технология производства гиперпрессованного кирпича уникальна – она позволяет создать стеновой материал высокопрочный и одновременно с высокоточными размерами. Отклонения – до 0,5 мм, это рекорд среди блоков и кирпичей. Даже практически идеальный геометрически силикатный кирпич производят с допуском до плюс-минус 2 мм.

  Классификация гиперпрессованного кирпича

  Классифицируют гиперпрессованный кирпич аналогично двум основным видам (это силикатный и керамический):

  • Конструкционно – полнотелый и пустотелый. Пустотный может быть с дырчатыми и щелевидными пустотами.
  • Форма – может быть фигурный, разнообразных видов, и правильный кирпич, в форме параллелепипеда. Углы у «правильного» кирпича могут быть как прямоугольные, так и скругленные. Фигурные кирпичи еще называют фасонными, и функция их не просто декоративная. Имеются кирпичи для арок, для карнизов и углов, для пилястр, колонн и много других.
  • Назначение — рядовой или лицевой. Рядовые кирпичи гладкие или рельефные по тычку или ложку. Лицевые – очень разнообразные, чаще рустикальные, под натуральный или дикий камень, причем сколы создаются не только на одной, иногда и на двух и трех гранях. Много и других декоративных видов, и появляются все новые.

  

  Основные размеры кирпича стандартные 250*120*65 мм, узкий 250*60*65 мм, и сочетания длины 230 мм с толщиной 65 мм, разный по ширине – 50; 65; 100; 110 мм.

  Основные характеристики гиперпрессованного кирпича

  Перечислим основные характеристики гиперпрессованного кирпича:

  1. Прочность 100-400 кгс/см2. Равномерная прочность обусловлена технологией двухстороннего гиперперссования и применением высокомарочного цемента не ниже М500.
  2. Удельный вес 1950-2250 кг/м3
  3. Коэффициент теплопроводности Кт =1,09-0,43 Вт/м*град К
  4. Морозостойкость до F300, водопоглощение 4-7%
  5. Группа по пожарной опасности НГ (негорючий)
  6. Этажность – без ограничений

  Применение гиперпрессованного кирпича

  Гиперпрессованный кирпич может применяться для кладки фундаментов, несущих стен любой этажности, в том числе цокольных, внутренних стен и перегородок. Красота и природная эстетика этого материала высоко оценена дизайнерами ландшафта. Беседки, фонтаны и гроты, различные ограждения, заборы и малые формы с фактурным кирпичом украшают участок, и при этом очень прочны, и долговечны.

  Но основное применение – облицовка. Стены и наружные, и внутренние, цокольные части фундаментов, колонны, обрамления дверных и оконных проемов, каминов — этот кирпич хорош везде.

  Кирпич прессованный имеет ряд характеристик, которые не допускают его применение для возведения наружных стен, цоколей и фундамента. В первую очередь это большое влагопоглощение, которое напрямую влияет на морозостойкость и долговечность постройки. Но если такую кладку покрыть изнутри пароизоляционным материалом, то в условиях умеренного климата вполне возможно его использовать.

  ПОЛУСУХОЕ ПРЕССОВАНЙЕ

  Полусухое прессование первое время применяли для получения изделий простых форм. В настоящее время способом полусухого прессования изготовляют изделия и сложных форм.

  Сущность способа заключается в следующем.

  В прессформу засыпают определенное количество увлажненной порошкообразной массы, состоящей из сме­си различных по форме и величине твердых частиц, на­ходящихся друг с другом в слабом контакте под дейст­вием собственной массы, капиллярных сил воды и клея­щих веществ. Затем массу в прессформе сжимают верх­ним штемпелем (пуансоном) с одной стороны (односто­роннее давление) или с противоположных сторон двумя пуансонами (двустороннее давление). Прессовое давле­ние может воздействовать на массу непрерывно в тече­ние всего периода прессования (одноступенчатое прессо­вание), или с паузами (ступенчатое прессование). Паузы (секунды и доли секунд) способствуют выравниванию давления и удалению воздуха из прессуемой массы. Пос­ле окончания прессования изделие выталкивается из прессформы, и цикл прессования заканчивается. Вытал­кивание изделия происходит в сжатом состоянии или ког­да верхний штамп несколько отходит от верхней плоско­сти сырца.

  Уплотнение массы достигает некоторого предела, называемого критической плотностью, когда объем твердых частиц и жидкости составляет 100%, так как твердые частицы и вода при прессовании не сжимают­ся. Давление, при котором наступает критическая плот­ность, называют критическим.

  Возможная величина прессового давления, скорость нарастания давления, продолжительность и паузы прес­сования зависят от конструкции пресса. Уплотнение сьірца зависит от свойств массы, усилия прессования, конструкции пресса и формы прессуемого изделия (форма и размеры изделий определяются конфигура­цией и размерами прессформы).

  Поскольку при дальнейшей обработке материала (при сушке и обжиге) размеры спрессованных изделий обычно изменяются (вследствие роста или усадки изде­лий), то размеры прессформы рассчитывают соответст­венно с этими изменениями. Данные для этих расчетов
  получают опытным путем. Для облегчения выталкивана изделий прессформы выполняют с небольшой (до 1 Мй конусностью в направлении выталкивания (технолог ческая конусность).

  В результате прессования увеличиваются контак ная поверхность между частицами и их сцепление. Пр прессовании уменьшаются пористость, размер крупны пор и увеличивается общая удельная поверхность по* При недостаточном давлении в грубозернистых масса образуются поры, заклинивания, своды.

  Компоненты массы в процессе прессования частичн перераспределяются. Это выражается в переориентаци частиц, причем широкие сечения частиц и пор распол гаются в плоскостях, параллельных плоскости пресс вания.

  Образуется анизотропия структуры, которая остает ся и после обжига и обусловливает анизотропию неко торых свойств.

  Одним словом, при прессовании формируется текс тура огнеупорных изделий. В табл. IV.5 показано изме нение показателей текстуры в зависимости от увеличе ния прессового давления.

  Изменение свойств сырца при повышении давления прессования от 30 до 200 МПа

  Среднего размера пор, число раз

  Увеличение удельной поверхност пор, число

  Динасовый. Магнезитохромитовый Магнезитовый. . . Шамотный.

  При давлении выше критического получается брак — перепрессовка, выражающаяся в расслоении и образо­вании характерных трещин в изделии.

  Воздух, содержащийся в массе, особенно при прес­совании тонкодисперсных масс, обладающих малой га* зопроницаемостью, сжимается. Сжатый воздух, расшиб ряясь, создает растягивающие усилия, ослабляет сцеп­ление между частицами и тем самым обусловливает образование разрывов в сырце. Из шамотных масс уЩ

  При давлении 2 МПа удаляется 85—95% воздуха, одна­ко дальнейшее удаление воздуха затруднено. При давлении даже ниже критического давление запрессован­ного воздуха доходит до 980—1475 кПа, а при критиче­ском давлении до 9800 кПа. Поэтому из массы целесо­образно удалять воздух, что достигается применением паузы в конце прессования. При полусухом прессова­нии объем получаемого изделия обычно в 1,5—2 раза меньше объема свободно насыпанной массы.

  Вода при прессовании участвует в передаче давле­ния. Величина критического давления резко уменьша­ется при повышении влажности. Но нужно иметь в ви­ду, что, хотя у влажных масс уплотнение и достигается при значительно меньших давлениях, увеличение количе­ства воды в массе сверх некоторого оптимального коли­чества недопустимо, так как удаляемая при сушке вла­га увеличивает пористость сырца. Массы с излишней влажностью при известных давлениях прессования ве­дут себя как упругое тело, объем которого после сня­тия приложенного давления восстанавливается, по­этому переувлажненные массы легко перепрессовыва — ются.

  Давление Робщ, необходимое для получения при прессовании сырца определенной кажущейся плотности, складывается из следующих основных частей:

  1) давления pi, требуемого для уплотнения массы до заданной пористости изделия при равномерном распре­делении давления и при отсутствии потерь на трение частиц о стенки формы;

  2) потери давления р2 на трение массы о стенки прессформы;

  3) избыточного давления рз, вызываемого неодина­ковым воздействием давления в отдельных участках на прессуемую массу вследствие неравномерной ее влаж­ности, неоднородности зернового состава и различной загрузки прессформ.

  Определить эти значения расчетным путем затруд­нительно. Давление р0бЩ зависит от состава массы, ее зернистости, влажности, а также от формы и разме­ров изделий и определяется приближенно опытным путем.

  При давлении прессования в интервале 10—200 МПа (До появления упругой «отдачи» сырца) зависимость
  между пористостью сырца и давлением прессования по Бережному выражается формулой

  Где є — истинная пористость, %; а, Ь — постоянные константы; р — давление прессования.

  На рис. IV. И пока-

  Зана зависимость ис­тинной пористост спрессованных брик тов от величины пре сового давления.

  Отношение alb п казывает способност массы к уплотнени" Это отношение зав — сит от свойств массы ее зернового состав влажности, ПАВ твердости. При боле мелком зерновом со ставе повышаютс значения обеих посто янных.

  С целью получени сырца с минимально пористостью при дан ном давлении находя опытным путем такой состав массы и способ ее пере — работки, при которых значение отношения alb будет наименьшим.

  Для определения постоянных указанного уравнения в каждом конкретном случае в опытном порядке прессуют одну и ту же массу при двух различных (желательно с — отношением 1:5) давлениях. Определив из опытов вели­чину давления и истинную пористость, решают систем" уравнений и находят значения постоянных.

  Распределение давления по вертикали, т. е. парал­лельно направлению прессового давления, подчиняется уравнению Баландина:

  Где Ph — удельное давление на уровне h от прессующего штемпеля; ро — удельное давление у поверхности штеМ’
  целя, h = 0; k — коэффициент трения, равный fig2 (45°—

  _ ф/2), где f’ — коэффициент внешнего трения массы о

  Стенки формы; ср — угол естественного откоса (коэффи­циент внутреннего трения); h — расстояние от прессую­щего штемпеля, в пределе — толщина сырца; Rr — гид­равлический радиус.

  Из выражения (IV. 24) получаем:

  $=Рн! ро = е-т’*г (IV.25)

  Где р — степень неоднородности сырца, (3<1.

  Степень неоднородности, или пропрессовка, зависит от внутреннего и внешнего трения и геометрии сырца[8]. Это существенный недостаток полусухого прессования, не позволяющий получать равномерное по пористости изделие большой высоты.

  Для получения двух сырцов с одинаковой степенью пропрессовки необходимо, чтобы

  H1/R1 = h2/R2> или hjhb = RJR%. (IV.26)

  Напишем формулу Бережного для верха и низа прес­совки: е0=а—bgpQ и eh = a—bgph. Подставим в послед­нее уравнение значение ph из формулы (IV. 24): zh = a— —big. (pQe

  ll(hlRr))=a—bgp0 + bk(hlRT)ge. Заменив а— —bgp0 = E0 и обозначив постоянные через С, получим уравнение Попильского и Смоля:

  Где Rr — гидравлический радиус RT=2F/U (F—площадь сечения, U—периметр).

  Формулы справедливы при h/R<i6; они позволяют сделать важные для технологии выводы.

  Одинаковая кажущаяся плотность спрессованных из­делий, т. е. пропрессовка их, обусловливается в основном отношением h/Rr, а не только высотой изделия. Следова­тельно, во всех случаях высота прессуемых изделий мо­жет быть увеличена без всякого ущерба для пропрессов­ки, если одновременно плошадь прессования возрастет в той же пропорции.

  Практически допускается разница плотности сырца Между верхом и низом в пределах 1—2%.

  Неравномерность пористости наблюдается и в гори — зонтальных сечениях сырца. Наибольшая плотность в верхних горизонтальных сечениях сырца получается у стенок прессформы; она уменьшается в направлении к центру. В нижних горизонтальных сечениях, наоборот, у стенок плотность меньше, чем в центре. Такое распреде­ление плотности обусловлено действием сил внешнего трения.

  Углы и ребра в верхней части сырца более плотны и прочны, чем в нижней, в средней по высоте части созда­ется зона равнопрочности. Радикальным средством сни­жения неоднородности плотности является двустороннее давление.

  Введение в состав масс некоторых пластификаторов и ПАВ улучшает пропрессовку изделий. Более крупный зерновой состав порошка и до известного предела боль­шая влажность улучшают пропрессовку.

  При прессовании изделий разной высоты и с выступ ми (клиновых, фасонных) происходит перераспределени массы между различными частями сырца, следовательн пропрессовка зависит от его конфигурации.

  В механических прессах расстояния между штемпеля ми при их максимальном сближении постоянны, поэтом; и толщина изделий получается постоянной. Кажущаяс плотность спрессованного сырца зависит только о свойств массы и глубины засыпки прессформы, а не о времени прессования.

  Время прессования в этом случае влияет на выравни вание напряжений в сырце и частично на удаление воз духа.

  При этом кажущаяся плотность изделий ркаж линейно изменяется с увеличением глубины загрузки к:

  Ркаж = Bh-A, (IV. 28)

  Где А и В — постоянные.

  От постоянства засыпки прессформы зависит и посто­янство свойств изделий. В конструкциях современных прессов предусматриваются автоматические схемы, обес­печивающие постоянство толщины сырца.

  Возможны два способа стабилизации толщины сыр­ца. По первому из них прессование ведется до тех пор. пока в прессующей системе не создается максимальное давление, которое сбрасывается после определенной вьг держки. При отклонении толщины сырца от заданной ве-

  Лйчины производится регулирование засыпки. Второй способ заключается в том, что прессование ведется до по­лучения постоянного размера сырца, после чего осуществ­ляется сброс давления. Если при этом величина давления отклоняется от заданного, производится регу­лирование засыпки.

  Оба способа применимы для гидравлических прессов, второй способ применим и для коленно-рычажных.

  Принципиальная разница в способах заключается в следующем: при прессовании до постоянного давления некоторое количество прессовок может иметь отклонения по размеру; при прессовании до постоянного размера мо­гут наблюдаться отклонения по кажущейся плотности. Возникает вопрос, какие отклонения более допустимы в службе огнеупоров?

  Ответ зависит от условий службы и требований ГОСТов. Что касается стандартов, то требования по раз­мерам более жестки, чем по кажущейся плотности. На­пример, по стандартам отклонения по размерам допу­скается не более 1 мм при измерении 100 мм. Это очень жесткое требование. При ручном регулировании толщи­ны лишь примерно 50% изделий удовлетворяют этому требованию.

  При прессовании на гидропрессах, работающих от ак­кумулятора давления, кажущаяся плотность сырца зави­сит от величины давления, свойств массы и времени дей­ствия прессового давления, а не от глубины загрузки прессформы.

  При этом зависимость р=f(r) выражается формулой Р = Ро + Ag(Bx+ 1). ‘ (IV. 29)

  Определив опытным путем начальную кажущуюся плотность ро. каж при т0 и р при различных значениях т, находят постоянные А и В, и из графика p = f (т) опреде­ляют необходимое время. Поэтому для получения изделий с одинаковыми свойствами на гидравлических прессах необходимо обеспечить постоянное время прессования.

  Во всех случаях кажущаяся плотность свежесформо — ванного сырца может служить характерным показа­телем эффективности процесса прессования.

  При прессовании внешнее давление уравновешивает­ся внутренним напряжением. Внутренние упругие силы действуют в основном в направлении, обратном прило-

  Женному давлению пресса, а в боковом со стороны сте­нок они уравновешиваются реакцией последних.

  При снятии давления внутренние упругие силы осво­бождаются, и под их действием сырец стремится расши­риться. Примером может служить тот факт, что стопор­ные и литниковые трубки, а также и другие подобной формы изделия легко снимаются с внутренних стержней.

  Поскольку внутренние упругие силы имеют большее значение в направлении прессового давления, именно в этом направлении происходит более заметное расшире­ние сырца после прессования. Упругое расширение со­ставляет (по высоте) от 1—2 до 7—8%. Причиной упру­гого расширения, кроме упругих сил твердого тела, как уже отмечалось, является расширение запрессованного воздуха. В упругом расширении проявляется также дей­ствие капиллярных явлений второго рода. Поэтому, если твердые частицы покрыть гидрофобным ПАВ, то упру­гое расширение сырца заметно уменьшается.

  Упругая деформация пластин прессформ также вы­зывает упругое расширение сырца и образование трещин при выталкивании сырца из формы.

  Неравномерное упругое расширение и недостаточная прочность сырца приводят к образованию трещин на из­делиях, расположенных в плоскостях, перпендикуляр­ных направлению прессового давления. На величину упругого расширения оказывает влияние скорость сня­тия давления.

  Опытным путем установлено, что зависимость проч­ности сырца а из одной и той же массы от величины дав­ления прессования р выражается формулой

  Где А и b — константы.

  Предел прочности при сжатии обожженных изделий во многих случаях пропорционален приблизительно кор­ню квадратному из давления прессования.

  На прочность сырца влияет не только прессовое дав­ление, но и зацепление частиц, адгезия, заклинивание и т. п. Прочность сырца увеличивается с ростом размера и количества крупной фракции. Крупные фракции (1—- 3 мм) лучше передают давление (пропрессовка), препят­ствуют образованию трещин в плоскости, перпендику­лярной действию прессового давления, так как по круп­ным зернам в одной плоскости трещине пройти труднее

  Однако крупные фракции в дальнейшем при обжиге труднее спекаются. Поэтому применяют так называемый ложный зерновой состав. В этом случае крупные зерна состоят из мелких частиц, прочно сцементированных тем или другим методом.

  С помощью полусухого прессования обычно получают сырец с пористостью около 20%. Давление прессования при этом достигает 100 МПа. Для получения сырца с по-

  Завод по производству керамического кирпича способом полусухого прессования

  Керамическая технология, предусматривающая изготовление глиняных изделий путем формования и обжига, в последнее время получила распространение в производстве керамики из другого минерального не глинистого сырья – из чистых оксидов (техническая керамика) и отходов промышленности (золы, углеотходы и др.). В этой связи понятие технологии керамики получило толкование как науки о методах производства изделий из минерального сырья, путем придания им камнеподобных свойств посредством обжига.
  Применение глины для изготовления керамических изделий было известно уже в глубокой древности, так как глина являлась наиболее подходящим и доступным для этих целей материалом.

  Содержание

  Введение 2
  1.1 Обоснование целесообразности и места строительства проектируемого производства 4
  2.1 Технологическая часть 5
  2.1.1 Характеристика сырьевых материалов 5
  2.2 Номенклатура и характеристика выпускаемого керамического кирпича 10
  2.3 Анализ существующих способов производства материала. 14
  Выбор способа и технологической схемы производства 14
  2.4 Описание технологического процесса производства керамического кирпича полусухим формованием 18
  2.5 Режим работы завода 26
  2.6 Расчет производительности предприятия или цеха 26
  2.7 Расчет потребности в сырьевых материалах и склада готовой продукции 27
  2.8 Контроль производства 28
  2.9 Охрана труда 31
  2.10 Охрана окружающей среды 33
  Список литературы 37

  Вложенные файлы: 1 файл

  Бердышева Ольга,ПСК-91 Завод по производству керамического кирпича способом полусухого прессования.docx

  Введение

  Производство керамических изделий имеет тысячелетнюю историю. Археологами обнаружены керамические изделия, изготовленные 12–13 тыс. лет назад.

  Керамика происходит от греческого слова keramos, что означает рог, применяемый для питья. Название это перешло сначала к глиняным сосудам, а затем и ко всему глиняному производству, то есть под технологией керамики длительное время понимали науку о методах производства изделий, из глинистого сырья. За последние годы это понятие получило более широкое толкование. Керамическая технология, предусматривающая изготовление глиняных изделий путем формования и обжига, в последнее время получила распространение в производстве керамики из другого минерального не глинистого сырья – из чистых оксидов (техническая керамика) и отходов промышленности (золы, углеотходы и др.). В этой связи понятие технологии керамики получило толкование как науки о методах производства изделий из минерального сырья, путем придания им камнеподобных свойств посредством обжига.

  Применение глины для изготовления керамических изделий было известно уже в глубокой древности, так как глина являлась наиболее подходящим и доступным для этих целей материалом.

  1.1 Обоснование целесообразности и места строительства проектируемого производства 4

  2.1 Технологическая часть 5

  2.1.1 Характеристика сырьевых материалов 5

  2.2 Номенклатура и характеристика выпускаемого керамического кирпича 10

  2.3 Анализ существующих способов производства материала. 14

  Выбор способа и технологической схемы производства 14

  2.4 Описание технологического процесса производства керамического кирпича полусухим формованием 18

  2.5 Режим работы завода 26

  2.6 Расчет производительности предприятия или цеха 26

  2.7 Расчет потребности в сырьевых материалах и склада готовой продукции 27

  2.8 Контроль производства 28

  2.9 Охрана труда 31

  2.10 Охрана окружающей среды 33

  Список литературы 37

  1.1 Обоснование целесообразности и места строительства проектируемого производства

  Завод по производству керамического кирпича будет расположен в Алтайском крае, так как запасы глин для производства кирпича неограниченны. В среднем течении Бии находится Ажинское месторождение многоцветных красящих глин — красного, синего, желтого, серого и других цветов. Из них изготовляются минеральные краски. Цементные огнеупорные глины расположены на западных склонах Салаира. Крупное Врублево-Агафоновское месторождение в районе ст. Голуха имеет запасы до 35 млн. т известняка и 11 млн. т глины. В Алтайском крае достаточное количество заводов по изготовлению силикатного кирпича, а керамический изготавливают меньше, но как так запасов глины много на всей территории края, то строительство такого завода весьма целесообразно[6].

  2.1 Технологическая часть

  2.1.1 Характеристика сырьевых материалов

  Глинистые материалы. В производстве кирпича и керамических камней используют в основном легкоплавкое глинистое сырье – глины, суглинки, глинистые сланцы (аргиллиты) и сланцевые глины, лессы и т. д.

  Химический состав сырья для производства кирпича и керамических камней по сравнению с другими в диаграмме А.И. Августиника (рисунок 2.2.1) занимает большую область, так как колеблется в широких пределах (в %): SiO₂ – 45–80; А1₂О₃ + ТО₂ – 8–28; Fe₂O₃ –2–15; СаО – 0,5–25; MgO – 0,0–4; R₂O – 0,3–5; п. п. п. 3–16.

  Рисунок 2.1.1 — Области расположения глин в зависимости от химического состава

  Кремнезем (SiO₂) находится в глинах в связанном (в составе глинообразующих минералов) и свободном (песок, шлюф) состояниях. Повышенное содержание свободного кремнезема указывает на наличие относительно большого количества песка в глинистом сырье, повышенную пористость черепка и меньшую механическую прочность. Такое сырье мало или совсем непригодно для изготовления изделий сложного профиля.

  Оксиды железа встречаются в глинах в виде окисных соединений (гематит, гидрооксиды и др.), закисных (сидерит, анкерит, перит и т.д.), закись-оксидных (магнетит, глауконит и т.д.)

  Они способствуют уменьшению температурного интервала спекания глины и делают ее короткоплавкой (кроме ферросиликатов). Изменяя печную среду от окислительной до восстановительной (на конечной стадии обжига), можно в большей степени выявить действие железистых соединений как плавней. Эти соединения придают окраску изделиям после обжига от светло-кремовой до вишнево-красной в зависимости от содержания их в глине.

  При температуре обжига изделий до 1000°С действие известняка проявляется главным образом в изменении пористости и прочности изделий и меньше как плавня. В результате диссоциации оксида углерода пористость черепка изделий повышается при одновременном снижении прочности. Значительное содержание оксида кальция способствует осветлению изделий (кремовая, желтая окраска) даже в присутствии оксидов железа. Так, при соотношении Fe₂O₃ к СаО не менее 0,4 цвет черепка после обжига светло-розовый, при 0,3 – желтый, при 0,2 – светло-желтый. Глины, содержащие известковые включения в виде конкреций, должны быть очень тонко помолоты (величина частиц < 0,6 мм), а еще лучше подготовлены шликерным способом, гарантирующим полное удаление включений.

  Наличие в глинистом сырье растворимых солей до 1,5% сульфатов и хлоридов натрия, магния, кальция, железа вызывает выцветы (белые налеты) на поверхности изделий, что не только портит внешний вид, но и способствует разрушению поверхностного слоя изделий.

  Органические вещества всегда встречаются в легкоплавких глинах (до 15%). Крупные включения (корни и др.) удаляются при переработке глины, остальные выгорают при обжиге.

  Гранулометрический состав глинистого сырья характеризуется большим разнообразием: Размер частиц

  Менее 5 мкм 8–60%

  более 1000 мкм 10%

  К глинистой части относят фракции с размером частиц менее 5 мкм, к пылеватой – от 5 до 50 мкм, к песчаной – от 50 мкм до 2 мм.

  Для тонкостенных и крупноразмерных керамических камней содержание фракций меньше 2 мкм должно быть не ниже 24%, а для улучшения сушильных свойств – не выше 50%. Содержание фракций размером 2–20 мкм должно быть 30–47%. Увеличение размеров фракций до 10–20 мкм способствует лучшему уплотнению массы и повышению прочности изделий. Содержание фракций размером более 20 мкм допускается в предела 6-34%. Крупных фракций, в том числе и добавочных материалов, не должно быть более 2 мм в поперечнике.

  Гранулометрический состав легкоплавких глин тесно связан с минералогическим составом. Частицы крупнее 10 мкм представлены главным образом остатками первичных минералов (кварц, полевой шпат, слюда и др.). Фракции 5–10 мкм представлены как в виде остатков первичных минералов, так и в малых количествах вторичных; частицы менее 5 мкм в большинстве состоят из глинистых (каолинит, монтмориллонит) и других минералов вторичных образований.

  С повышением дисперсности глин содержание SiO₂ увеличивается (пылевидные фракции). Далее количество его уменьшается за счет увеличения содержания А1₂О₃ и Fe₂O₃. Частицы глины менее 1 мкм при дальнейшем их разделении содержат А1₂О₃ и Fe₂O₃ почти одно и то же количество. В более тонких фракциях повышается содержание Fe₂O₃, К₂О и гумусовых веществ за счет уменьшения содержания СаО и Na₂O. Глины, у которых глинистое вещество представлено минералами монтмориллонитовой группы, более тонкодисперсны, чем каолинитовые.

  Частицы размером менее 5 мкм составляют глинистое вещество и определяют основные свойства глинистого сырья. Повышенное содержание частиц размером менее 5 мкм придает глинам повышенную сопротивляемость размоканию в воде, высокую пластичность и чувствительность к сушке. Характеристика глин увеличивает воздушную и общую усадку. При таких глинах обычно вводят отощающие материалы – песок, шамот и др. Содержание глинистого вещества в сырье для керамических камней должно быть не менее 30%. Повышенное содержание пылевидной фракции в глинах повышает их чувствительность к сушке и обжигу, снижает прочность изделий.

  Лессы, лессовидные глины и суглинки представляют собой разновидность глинистого сырья, в котором пылевидная фракция представлена главным образом кремнеземом, карбонатом кальция, оксидами железа. Микроструктура лессовидных пород (зернистая, агрегативная и агрегативно-зернистая) зависит от гранулометрического и химико- минералогического составов. Лессы всегда содержат глину, располагающуюся тонкой пленкой 2–30 мкм на поверхности зерен. Лессы, глинистая часть которых представлена каолинитом, имеют зернистую структуру. Они обладают высокой пористостью, малой объемной массой, легко распадаются в воде. Лессы, глинистая часть которых представлена монтмориллонитом, имеют агрегативную структуру и реже агрегативно-зернистую. Толщина глинистой пленки 2 – 10 мкм. Микроагрегаты размером 5–500 мкм более водостойки. Лессы, у которых в глинистой части преобладает слюда, а также содержится каолинит и монтмориллонит, имеют как зернистую, так и агрегативно-зернистую структуру. Глинистые минералы и оксиды железа входят в состав лесса в тонких фракциях 5–1 мкм.

  Естественная влажность лессов и лессовидных глин – от 6 до 12%, обычных глин, суглинков и супесей – до 18, ленточных зыбких глин – до 35%.

  Глинистые материалы имеют значительные колебания объемной массы 1100–2000 кг/м 3 , теплопроводности 0,2326–0,8141 Вт/(м·°С), теплоемкости 0,7536–0,9211 кДж/(кг °С) и других показателей. Глинистые материалы для кирпича и керамических камней должны иметь хорошую формуемость (число пластичности – не менее 7), обеспечивать сушку и обжиг полуфабрикатов без деформаций и трещин, иметь воздушную усадку не более 6% для тощих глин, 6–10% для глин средней пластичности и более 10% для высокопластичных глин (число пластичности 15–25), обеспечивать после обжига достаточную пористость и другие свойства изделий (согласно требованиям ГОСТа).

  Добавочные материалы. В производстве изделий стеновой керамики глинистое сырье сравнительно редко используется в чистом виде, чаще его используют совместно с различными добавочными материалами, которые разделяют на:

  голоса

  Рейтинг статьи
  Читайте так же:

  Железные формы для кирпича