Производство

Как мы производим кирпич строительный

Глинистое сырьё и его характеристики

Исходным сырьем для производства кирпича и камня керамического служат глины Карасёвского месторождения кирпичных суглинков, расположенном в Коломенском районе Московской области, в 2,5 — 3 километра от завода. В геологческом строении месторождения принимают участия покровные суглинки, залегающие под почвенно-растительным слоем и подстилаемые покровными супесями или озёрно-ледниковыми глинами.

Геолого-литологический разрез участка представляется в следующем виде:

  1. Почвенно-растительный слой мощностью от 0,3 до 0,5 метров.
  2. Суглинки коричневые, светло-коричневые и желтовато-коричневые, тонкие, умеренно пластичные, нередко ожелезненные с вкраплениями органических остатков, с единичными зернами кварца и рудными включениями.
    Характерной особенностью описываемых суглинков, представляющих полезную толщину, является почти полное отсутствие в их составе песчаных частиц, повышенное количество пылеватых частиц и отсутствие в них известковых примесей, как виде грубозернистых включений, так и в тонкодисперсном состоянии.
  3. Супеси светло-коричневые, коричневато-желтые и желтые, очень тонкие, пылеватые, малопластичные, нередко непластичные, с прожилками и гнездами ожелезнения и вкраплениями гумуса.
    Супеси как и суглинки почти не содержат песчаных частиц и не засорены извесковыми примесями.Переход от суглинков к супесям чаще всего постепенный. Макроскопически он улавливается по приобретению породой более желтой окраски и заметному понижению пластичности. Чаще всего супеси слагают и нижнюю часть покровных образований и перекрываются суглинками.
    Супеси имеют площадное распространение, отсутствуя лишь в небольших площадях в яжной и восточной частях участка.
  4. Глины серые, зеленовато-серые, голубовато-серые, пластичные с гнездами и прожилками ожелезнения и вкрапления органических веществ. Глины залегают под покровными супесями, а там где последние отсутствуют — перекрываются суглинками.

Качественная характеристика полезного ископаемого

Сырьё Карасёвского месторождения изучалось в отношении пригодности его для производства кирпича строительного. По гранулометрическому составу суглинки однородны и относятся к группе глинистого дисперсного сырья с содержинием глинистых частиц (0,01 мм) по подавляющему большинству проб от 34,5% до 52,5%, а пылеватых частиц — от 50,4% до 61,9%.
По степени пластичности суглинки однородны и относятся к умеренно-пластичному сырью с числом пластичности 6,8 — 5,7.
По химическому составу суглинки однородны и относятся к кислому глинистому сырью с высоким содержанием красящих окислов.
По миниральному составу глинистая масса сложена гидрослюдами и монториломитами.
По данным лабораторно-технологических испытаний установлено, что суглинки средне чувствительные к сушке (К=0,7-1,04) и обладают несколько повышенной воздушной усадкой.
По химическому составу глинистое сырьё Карасёвского месторождения содержит относительно высокое количество свободного кварца. Основное количество несвязанного кремнезёма имеет размер частиц 0,063 — 0,01 мм. Такой размер не обеспечивает удовлетворительных сушильных свойств.

Технология и организация горных работ

При разработке карьера применяется цикличная технология с применением в качестве выемочно-погрузочного оборудования однокавшовых эксковаторов и бульдозеров, в качестве транспортных средств — автосамосвалов.

Добычные работы

Добычные работы на карьере производятся эксковатором с ковшом емкостью 1 метр. Транспортировка полезного ископаемого в глинозапасник производится автосамосвалами. Средняя высота уступа на участке работ составляет 2,5 метра, а годовой объем 180000 кубических метров.

Описание технологического процесса производства

Транспортировка глиныТранспортировка глины

Кирпич производится с помощью метода пластического формования. Данный метод сложился так, что на основе пластических свойств глин, он широко используется в керамических технологиях. Во многих случаях предел прочности при изгибе и морозостойкость таких изделий выше, чем у изделий, полученных способом полусухого прессования из того же сырья. Проектная мощность предприятия составляет 64 мнл. штук условного кирпича в год. Для того, чтобы получить изделия необходимого качества, необходимо из глины удалить каменистые включения, разрушить ее природную структуру, получить пластичную массу, однородную по вещественному составу, влажности и структуре, а также придать массе надлежащие формовочные свойства. Для производства кирпича строительного, должно быть обеспечено непрерывная подача однородного глинистого материала, избавленное от камней и добавлением залы, опилок и шамота.

Древесные опилки

Древесные опилки

Древеснве опилки вводят для улучшения сушильных свойств полуфабриката — сырья. Являясь длинноволокнистым материалом, в сравнении с величиной зерен глинистых частиц, он армирует керамическую массу. Тем самым повышается ее сопротивление к разрыву, а значит повышается трещиностойкость в сушке. В обжиге опилки выгорают, оставляя в черепке относительно крупные поры, которые увеличивают водопоглащение кирпича строительного и его морозостойкость.
Опилки поступают на завод автотранспортом. Со склада скрепковым транспортером, опилки подаются в барабанный грохот, размер отверстия 8 мм. Далее просеянные опилки скрепковым транспортером подаются в бункер, далее через ленточный дозатор на общий ленточный транспортер.
Опилки поставляемые на предприятие должны быть поперечного реза, размером от 1 до 8 мм, без примеси стружки и щепы, с влажностью не более 30%. Дозировка опилок осуществляется путем поднятия шибера на дозаторе.

Шамот

Шамот

Шамот — это керамический материал, полученный обжигом глины, при температуре обжига изделиев из этой же глины. Его также получают из отходов кирпичного производства (бой готовой продукции). Производство шамота ведется в дробильно-шихтовальном отделении. Отходы подвозятся автотранспортом. С цехового склада по наклонному транспортеру обжиговый брак поступает в молотковую дробилку, затем ковшевым элеватором на сито. После просева шамот соответствующим процентом вводится в шихту, путем поднятия шибета на дозаторе. Влажность шамота не должна превышать 10%.

Зола ТЭЦ

Зола

Зола используется как отощающая, а в следствии наличия в ней механического недожога (невыгоревшего коксового остатка), и как выгорающая технологическая добавка. Удельная поверхность золы колеблется в пределах 2000 — 3000 кубических сантиметров на грамм. Для добавки в шихту при производстве кирпича строительного используется зола с содержанием CaO+MgO не менее 5%, потери при прокаливании не менее 20%.

Подготовка массы

Подготовка массы

В цехе по производству кирпича имеется две технологические линии для подготовки глиняной массы. Технологические линии взаимозаменяемы. Отдозированная шихта в заданном процентном отношении поступает на наклонный ленточный транспортер, а затем в двухвальный смеситель СМ-246, оборудованный паропрогревом. Здесь масса прогревается паром до температуры 20-25 °C.
Заполнение глиномешалки глиныной массой должно быть не менее 2/3 объема, зазор между стенками корыта и ножами не более 7-10 мм, угол наклона ножей 15-20 °C.
Из двухвального смесителя масса подается в бегуны мокрого помола СМ-365. Размер отверстий в плитах 16-50 мм, зазоры между плитами и линией контакта катков до 3 мм. Бегуны мокрого помола являются в технологическом отношении наиболее эффективной машиной для тонкого измельчения глиняной массы. В процессе обработке в бегунах одни и те же кусочки глины подвергаются многократному раздавливающему и истирающему воздействию тяжелых катков, что и обеспечивает тонкому измельчению глины. Обработка массы на бегунах повышает вязкость и однородность массы. Прочность высушенных и обожженных изделий, изготовленных из обработанной на бегунах массы, повышается, количество отходов при этом уменьшается.

Пресование

Глиномешалка

После обработки в бегунах, масса транспортером направляется в комбинированный вакум-пресс СМК 217 или СМК 506. Глиномешалки прессов оборудованны паропрогревом. Заполнение глиномешалки массой должно быть 2/3 объема, масса прогревается паром до температуры выше температуры сушил (30-40 градусов) и увлажняется. Зазор между лопастями шнека и рубашкой цилиндра не более 3 мм. Загрузка пресса производится равномерно.
Футеровка мундштука, по которому скользит масса, должна быть ошлифована. Глубина ваккума — не ниже 0,93 атм. Формовочная влажность — 18-19%. Температура бруса 30-40 грудусов.

Многострунный резательный автомат
Подготовка сырца

Медный брус подается на многострунный резательный автомат, где производится резка с заданными размерами:

  • Длинна: 258 — 263 мм;
  • Ширина: 123 — 125 мм;
  • Толщина: 67 — 70 мм;

Сырец имеет форму параллепипеда, не допускается косая резка, недорез, «драконов зуб», сырец с отклонениями от заданных размеров.
Сформированный кирпич укладывают на рамку, сырец при укладке на рамку автоматически раздвигается.

Сушка

Сушка кирпича сырца

Далее кирпич строительный сушится в сушилке туннельной системы «Росстромпроект».
Размеры туннеля:

  • Длинна: 38 м;
  • Ширина: 1,1 м;
  • Высота: 1,7 м;

Количество вогонеток в тунеле — 27 штук, а емкость одной сушильной вагонетки 244.
Время сушки:

Наиминование изделий Срок сушки
Кирпич керамический одинарный 56 — 72 часа
Кирпич керамический утолщенный 72 часа

Подвод теплоносителя — нижний, отвод — верхний. Темпиратура в сушилке: 95 — 120 °C. Температура отходящих газов 25 — 30 °C. Относительная влажность отработанных газов 85 — 96%. Камера смешения холодного воздуха открывается в зависимости от температуры и объема теплоносителя, поступающего в ЦПК. Отсос теплоносителся должен составлять не более 20 — 30%, при этом остаточная влажность сырца, должна составлять не более 3%.

Садка кирпича строительного — сырца

Садка в кольцевой печи
Садка в тонельной печи

Высушенный до остаточной влажности 3% — 6%, сырец электропередаточной тележкой при помощи транспортера, поступает на пост садки. Садка сырца идет вручную. Тип садки — «косая ёлка». Кирпич сажается на исправную, ровную поверхность печной вагонетки, с исправной футеровкой. Расстояние от края обжиговой вагонетки до крайнего кирпича садки должно быть не более 10 см. Садке подлежит только бездифектный сырец. Емкость одной печной вагонки — 2500 штук кирпича.
При обжиге в кольцевой печи, плотность садки 180 — 200 штук условного ктрпича. Перед садкой поддон печи должен быть очищен от очажных остатков.

Обжиг кирпича

На нашем предприятии, обжиг кирпича строительного, производится на двух разных типах печей — кольцевая и тунельная.
В кольцевой печи: Бумажная ширма устанавливается в каждой камере, впереди огня необходимо иметь не менее 2-ширм. Заделка швов (ходков) производится одной стенкой с тщательно заделкой швов тонким глиняным раствором, а так же закрывается термостойкой дверью. Первая стенка устанавливается заподлицо с внутренней стенкой печи.
Обжиг камней производится по методу Дуванова П.А.
Первый рабочий конус должен быть открыт не менее, чем на 2 камеры от зоны взрыва. Самый дальний конус открывается полностью, открытие остальных соответственно уменьшается по мере к зоне взрыва.
Температурный режим печи:

  • На подготовке: 100 — 750;
  • На взваре: 750 — 980;
  • На закале: 980 — 900;
  • На остывании: 900 — 60;
  • Свободные: 60 — 20;

Работа печи ведется на один огонь.

Обжиг в Кольцевой печиОбжиг в Кольцевой печи

Печь имеет 16 камер, 128 подсадок.
После обжига кирпич вывозят погрузчиками.

Обжиг в Кольцевой печи

В тунельной печи:
Обжиг в тунельной печи
После того, как садка кирпича окончена, вход в канал закрывается — начинается обжиг.
Длинна конала печи составляет — 90 метров, ширина — 3,2 метров, а высота — 1,7 метров. В роли топлива используется природный газ. Температура в зоне подготовки составляет от 100 до 820 °C;
Температура в зоне обжига от 960 до 980 °C;
Температура в зоне закала от 960 до 800 °C;
Температура в зоне остывания от 800 до 60 °C;
Затем полученный кирпич укладывается на поддонны, количество кирпича на поддоне составляет 240 штук, и его можно грузить для отправки потребителю.

Укладка кирпича на поддоны