Печи для обжига кирпича

Печи для обжига кирпича

Влажность свежеформированного кирпича даже после предварительной сушки может достигать 12%. Для полного избавления от влаги, органических примесей и укрепления его структуры производят обжиг с поэтапным поднятием температуры. В процессе нагрева изделий до 350 º С из них удаляется (выгорает) углерод. Последующий нагрев и выдержка до 600 – 800 º С делает их прочными, стойкими к воздействию воды, перепадам температур. Обжигают кирпич в печах различной конструкции.

О чем эта статья

Сложности обжига кирпича

Для организации такого производства нужен хороший бизнес-план.

Прежде чем открывать производство и приобретать печь для обжига, необходимо составить бизнес-план. Нужно учесть объемы производства, характер и стоимость энергоносителя, способы доставки сырья и отгрузки готовой продукции. Затраты следует свести к минимуму, иначе изготовление термически обработанных кирпичных блоков будет нерентабельным. Альтернативным может стать производство кирпича без обжига. Его изготавливают способом полусухого и сухого прессования и получают стройматериал со свойствами идентичными обожженному.

Типы печей для обжига кирпича

На этапе обжига применяются различные печи. Какое оборудование для обжига кирпича использовать в производстве зависит от различных факторов. Печь, используемая для обжига кирпича, является и технологическим оборудованием и термодинамической открытой системой одновременно. В ней происходят постоянные тепловые процессы.

Кольцевая печь

Кольцевая печь для обжига кирпича

Одним из видов печей для обжига кирпича являются кольцевые печи. Наибольшее распространение в производстве кирпича получили именно данные печи со сводами. Если кольцевая печь для обжига кирпича устанавливается не на производственном предприятии, то целесообразно использовать ее без свода. Стоимость постройки по сравнению с напольными печами чуть дороже, однако, их обслуживание намного удобнее и легче.

Схема кольцевой печи для обжига кирпича

Обжиг кирпича в кольцевой печи дает результат по качеству значительно выше, чем в напольной, а топливо расходуется в несколько раз меньше на 1 тысячу обжигаемых кирпичей. Еще одним преимуществом данных печей является то, что топить ее можно различными видами топлива. Все это оказало влияние на широкое распространение кольцевых печей.

Туннельная печь

Туннельные печи идут на смену кольцевым, постепенно вытесняя их. Все больше крупных кирпичных заводов применяют их на своем производстве. В туннельных печах кирпич передвигается на специальных вагонетках, в отличие от кольцевых, где кирпич установлен неподвижно, и через него проводят различные температурные режимы.
Туннельная печь для обжига кирпича легче в обслуживании, потому что выгрузка и загрузка партии кирпичей происходит за пределами печи, где для персонала существуют приемлемые температурные условия. К тому же, механизировать процессы гораздо легче перед рабочей зоной, нежели в ней.
Печь представляет собой туннель, внутри которого проложены рельсы. Обжиг кирпича в туннельной печи происходит на вагонетках, которые стоят одна за одной по всей длине туннеля. Через определенный интервал времени в туннель заходит новая вагонетка с сырым кирпичом, а с обратной стороны туннеля выезжает вагонетка с уже готовой продукцией.

Туннельная печь для обжига кирпича

В печах могут быть установлены различные источники тепла. Топить печи для обжига возможно углем, нефтью. Устанавливается электропечь, или газовые горелки. От вида выбранного источника тепла зависит удобство обслуживания и экономическая выгода производства. Если для производства выбрана газовая печь для обжига кирпича, то не зависимо от того — кольцевая или туннельная печь — результат будет качественный только при соблюдении технологических параметров.

Технология производства обожженного кирпича

Типовые размеры строительных кирпичей.

Хотелось бы сразу предупредить, что изготовление кирпича-сырца это трудоемкий процесс. Поэтому не каждый сможет с этим справиться.

Обжиг включает в себя три процесса:

• прогревание,
• обжиг,
• охлаждение.

Несколько слов о каждом процессе в отдельности:

1. Обжиг.

Для того чтобы прогреть и обжечь такой тип кирпича, можно использовать металлическую бочку (объем 200-250 л). Для этого у нее вырезается днище. Ее устанавливают на железную печку, у которой отсутствует верх. Этот процесс осуществим и на обыкновенном костре. Только для этого надо подготовить яму глубиной в 0,5 м. Сама бочка укрепляется над ней на ножки, высота которых должна приравниваться 0,2 м. Такая установка поможет равномерно прогреть изделие.

Заготовки укладывают слоями, оставляя между каждым кирпичом небольшое пространство до заполнения. После этого сверху она накрывается крышкой из металла. Она будет препятствовать попаданию холодного воздуха, оставляя внутри постоянную высокую температуру.

Для того чтобы температура обжига была постоянной, огонь под бочкой должен гореть беспрестанно на протяжении 20 часов. Но тут сразу стоит оговориться, что длительность может быть больше или меньше. Все зависит от качеств используемой глины, поэтому изначально рекомендуется сделать несколько проб, чтобы установить точную продолжительность обжига.

Последовательность действий при кладки кирпича: А ложковый ряд, Б тычковый ряд.

Обжиг способствует тому, что из глины уходит вся вода, при этом карбонаты частично теряют свою связь. Происходит сгорание всех органических примесей. Бочка позволяет равномерно прогреть все заготовки, находящиеся внутри нее.

Под воздействием температуры (для легкоплавкой 800-1000° С, для тугоплавкой 1100-1200° С) глина за счет спекания переходит в новую структуру керамику.

1. Охлаждение.

Этот процесс тоже производится в бочке, но делится на несколько этапов. В первую очередь крышку нельзя открывать. Сама температура регулируется путем уменьшения подачи топлива. Она должна опускаться медленно (вплоть до отметки в 650° С). После этого показателя процесс ускоряется, а уже через 6 часов крышку можно снять.

На этом этапе необходимо приложить максимум усилий и терпения, так как если обожженный кирпич будет поддаваться перепадам температуры, то глина даст трещину.

Чтобы проверить качество готового продукта, его разламывают на половины. Если внутри цвет однородный, а структура везде имеет сходную консистенцию, то кирпич изготовлен правильно. Далее части заливаются водой. В процессе размокания кирпича наблюдается: появится ли на разломе расхожесть оттенков. Если половины не размоются, то такой материал вполне пригоден для строительства.

Как происходит обжиг керамического кирпича

Кирпич-сырец содержит в себе от 8% до 12% влажности, поступает в печь для обжига, где первоначально досушивается. Затем температура увеличивается до уровня 500-800°С, при котором происходит дегидратация минералов из глины. Из-за этого происходит усадка изделия. При температуре свыше 200°С наблюдается выделение летучих органических примесей и добавок.

На данном этапе температура обжига кирпича растет со скоростью 300-350°С/ч. Значение температуры поддерживается постоянным до тех пор, пока не выгорел углерод. И только после этого, температуру поднимают до 800°С. Воздействие таких температур приводит к тому, что продукт изменяет свою структуру. Некоторое время выдерживают предельную температуру для равномерного прогревания кирпича. Затем температура начинает постепенно снижаться.

Время обжига кирпича может достигать от 6ч до 48ч. Пока происходит данный процесс, кирпич неоднократно структурно изменяется. В случае соблюдения технологии производства, на выходе получается продукт с высокими прочностными и водостойкими качествами. Для него характерны звуко- и теплоизоляционные свойства, а также устойчивость к различным температурным режимам.

Рекомендуем прочитать:

Монолит-Энерго – уголь для кирпичных заводов с доставкой

Для топки печей пылеугольными системами или совковым методом используются различные марки угля. Это зависит от установок и себестоимости самого угольного топлива.

Компания МОНОЛИТ-ЭНЕРГО реализует уголь для кирпичных заводов оптом:

• Антрацит марки АКО, АМ, АО, АШ, АС, АК;
• Каменный уголь ДГ, ДГР, ГЖ, Ж.

Уголь реализуемый нашей компанией можно использовать для обжига кирпича в любых типах печей. Также его можно применять в создании буроугольного топлива для использования на кирпичных заводах.
Благодаря выгодному географическому положению наших складов и собственному отделу логистики, затраты на перевозку крупных партий угля на кирпичные заводы возможно сократить до двух раз.

Процесс обжига кирпича при производстве

В случае если сырого способа изготовление не достаточно, можно попробовать сделать обжиг в домашних условиях. Данная технология достаточно сложная и весьма трудоемкая. Большое количество кирпича делать таким образом дома не рационально. А вот небольшую партию, до 50 штук, вполне можно изготовить.

Как и с керамикой, тут необходимо выполнить три стадии: прогрев, непосредственно обжиг и охлаждение.

• На стадии прогрева из изделия испаряется и гигроскопическая, и гидратная жидкость. При этом сгорает вся органика и происходит разложение карбонатов. Также выполняется общее прогревание всего кирпича.
• Далее, на этапе обжиге, глина меняет свое химическое состояние, что в результате и образует твердую структуру изделия. Температуры, при которых осуществляются эти процессы, находятся в приделах 1200 градусов.
• Однако простого обжига не достаточно для формирования прочного изделия. Нужно продолжить процесс, охлаждая кирпич. Следует постепенно снижать температуру, доводя ее до 600 градусов, после чего можно немного ускорить работу. Резкие перепады в температуре послужат образованию брака – трещин на кирпичах.

Такая процедура, в условиях производства, реализуется в специальных печах. Дома этот процесс организовывается в металлической бочке. Необходимо вырезать у емкости дно и поставить ее на огонь. Предварительно нужно подготовить яму для костра глубиной около 5 см. Поставит бочку на кирпичи или металлические ножки, и можно контролировать и поддерживать горение костра.

• В конструкцию укладываются сырые кирпичи – один сверху другого. Нужно также оставить промежутки для воздушных потоков.
• Далее следует закрыть бочку сверху, применив для этой цели вырезанное ранее дно. Это нужно, чтобы не пропускать холодный воздух извне.
• Процедура обжига длится около 20 часов. Все это время нужно поддерживать равномерный огонь. Сила горения определяется экспериментально. После завершения данного времени следует начать уменьшение силы горения. Крышку нужно держать закрытой еще как минимум 5 часов. После этого можно проверить результат.

После полного остывания изделия нужно его протестировать, разбив с помощью молотка. На изломе должно быть видна однородная структура, при этом равномерно окрашенная. После этого разломленный кирпич нужно опустить в воду на некоторое время.

Качественное изделие не должно ломаться или менять цвет. При желании можно сравнить домашний кирпич с заводским аналогом на прочность. Если полученное изделие не уступает фабричному, то есть смысл задуматься о домашнем производстве в более крупных объемах.

Изготовление сырого кирпича дома – вполне реальная задача, а вот для получения обожженного нужно будет постараться. Важно соблюдать температурный режим и время ожидания результата. Поспешив на этапе охлаждения, можно испортить результат тяжелого труда.

Выполняя дома такие сложные задачи, следует придерживаться техники безопасности. Работать только в месте, не имеющем предрасположенности к возгоранию. С этой же цель нужно не допускать нахождения рядом горючих составов.