Производство кирпича

Производство кирпича

Технология производства кирпича совершенствовалась на протяжении столетий. На сегодняшний день практически весь кирпич изготавливается на огромных механизированных предприятиях. В ходе производства кирпича в основном используются легкосплавные мергелистые и песчанистые глиняные породы.

Строительство дома из кирпича крупного формата позволяет в короткий промежуток времени возводить стены и более экономно расходовать кладочную смесь, ведь чем меньше кладочных швов, тем меньше требуется раствора. У стены, сложенной из кирпича с пористой структурой, вес будет меньше, а теплоизолирующие и звукоизолирующие свойства будут выше, чем у стены такой же толщины, сложенной из полнотелого кирпича.

Сейчас в основном используются два метода производства кирпича. Первый способ производства кирпича осуществляется при помощи обжига глины, а второй без него, с использованием прессования.

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 — 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.

Сушка кирпича

Полностью заполняя глиной камеру, её закрывают, а затем начинают разогревать. Такое просушивание кирпича основано на сушки отработанным паром и она не нуждается в большом пространстве, а также не зависит от климата в помещениях. По мере того, как температура в сушильной камере поднимается, вода из глины начинает испаряться, что обеспечивает внутреннее движение горячих воздушных потоков, которые нагревают кирпич, позволяя ему прогреваться равномерно.

После такой просушки кирпич должен отправиться в печь для обжига, где температура достигает до одной тысячи градусов. Кирпич обжигается до состояния, когда он начинает спекаться, приобретая матовую поверхность. Проверяют, хороший ли получился кирпич, ударяя о твёрдую поверхность и разламывая. При ударе он должен издавать звонкий звук, а на изломе иметь однородную поверхность, лишённую всяческих пустот. Соответственно кирпич будет забракован, если внутри обнаружатся пустоты, а на внешней стороне будут заметны трещины. Итак, далее расскажем о безобжиговой технологии кирпича, главным фактором в котором является технология гипер- вибро- или трибо-прессования. Она состоит в том, что минеральные сыпучие вещества, входящие в состав будущего кирпича, свариваются между собой под действием специальных компонентов, воды и высокого давления. Затем кирпич оставляют под давлением от трёх до пяти суток до полного созревания.

Затем получившееся сырьё начинают дробить на части, по три-пять миллиметров, а после этого отправляют в приёмный бункер. Уже из бункера сырьё отправляется на ленточный транспортёр, проходя по которому оказывается в расходном бункере, где в него попадает питательный дозатор. За этим следует вторая стадия, на которой уже готовый материал снова движется по ленточному конвейеру, проходя через двухрукавную печку и попадая на установку формовки. После того, как кирпич проходит процедуру прессования его можно перемещать на технологические поддоны. Эти поддоны размещаются в специально предназначенном для этого помещении, где кирпич лежит от трёх до семи суток. По завершении созревания кирпич можно считать готовым и грузить для отправки потребителю.

Какое оборудование потребуется?

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.

Рекомендуем прочитать:

Обжиг

Процедура обжига кирпича производится в таком порядке:

1. Блоки досушиваются при температуре около 150 0 С в течение 2 суток. Выходить на данную температуру нужно постепенно, иначе резко образующийся в больших количествах пар разорвет блоки.
2. Далее начинается собственно обжиг. Температура обжига составляет 850–1000 0 С, набирать ее тоже нужно плавно. Длится стадия обжига трое или четверо суток. Достаточную температуру можно определить на глазок — по светло-желтому или желто-оранжевому цвету.
3. Завершающий этап — плавное охлаждение. Пока топливо догорает, нужно полностью замуровать печь, чтобы внутрь не попадал холодный воздух: образовавшиеся щели заделываются глиной, топка закладывается кирпичом и тоже замазывается. Процесс остывания должен занимать хотя бы 2 суток.

Охлажденную печь вскрывают, после чего находящийся в ней кирпич подвергают проверке на качество обжига. В норме он должен издавать звонкий звук при ударе молоточком или иным легким металлическим предметом. Если же звук является глухим, блок нужно снова направить на обжиг, либо использовать с ограничениями так же, как обычный сырец: для возведения внутренних перегородок и прочих конструктивных элементов, не подверженных воздействию влаги.

Печь для обжига, в отличие от отопительной печи, строится без каких-либо термодинамических хитростей, так что опытного печника для этого приглашать не нужно. Материалом служит тот же глиняный кирпич, хоть сырец, хоть обожженный. Толщина стен внизу (на 2/3 высоты) составляет 50 см, далее — 25 см.

Небольшое количество кирпича можно обжечь в объемистой бочке (200–250 л), установленной на 20-сантиметровых ножках в полуметровой яме. Днище нужно вырезать, а сверху бочка накрывается металлическим листом, предотвращающим попадание внутрь холодного воздуха. Но сначала в емкость укладывают один на другой кирпичи, оставляя между стопками небольшие зазоры.

Огонь в яме под бочкой поддерживают в течение 18–20 часов. После этого его нужно плавно свести на нет, чтобы обеспечить постепенное остывание. Крышку можно снимать только через 4–5 часов, когда бочка полностью остынет.

Как видно, технология производства кирпича из глины вполне доступна обывателю, не располагающему специальным оборудованием. Помните только, что из самодельных блоков можно возводить лишь 1-этажные постройки.

Сушка

Так или иначе, когда кирпичи сформированы, обычно настает время их сушить. На этой фазе обработки добиваются понижения влажности до 5—6%. Если проигнорировать это требование и отправить в печь более влажные изделия, они могут растрескаться и даже деформироваться. Современное динамичное производство уже не может себе позволить продолжительную естественную сушку. Для ускорения процесса используют камерные либо туннельные сушилки.

А чтобы повысить техническую и экономическую эффективность производства, все чаще выбирают установки непрерывного действия.

Простейшие методы производства глиняного кирпича

Изготовление глиняного кирпича можно разделить на несколько отдельных операций:
1. Добыча исходного материала — т.е. глины
2. Приготовление глиняного раствора
3. Формование кирпича
4. Обжиг кирпича

Добыча исходного сырья.

Кирпич можно изготавливать, как из свежедобытой глины только, что добытой из карьера так и вылежавшейся «промороженной». Лучший кирпич получается из вылежавшейся, промороженной глины. Особенно необходимо вылеживание если глина плотная, жирная, трудно размокающая. При заготовке глины необходимо добывать ее с разных горизонтов и по ходу заготовки смешивать.

Качество глины определяем исходя из характеристик изложенных в статье — Подбор глины для изготовления кирпича.

Для лучшего промерзания в случае вымораживания глины ее укладывают в гряды высотой не более 1 метра, а еще лучше в конусы. Укладка выполняется послойно, притом каждый слой обильно поливается водой. Кроме того — по ходу укладки выполняется »штыкование» каждого слоя для лучшего смачивания всей массы глины. Если глина не заготовлена с осени то ее подвергают «летованию» т.е. процедура похожа на предыдущую, но высота гряд и конусов не делается выше 0,5 м. Процедура «летования» (выветривания) длится обычно от 15 до 30 дней. Если глина не вымораживалась и не подвергалась летованию, то ее следует подвергнуть замачиванию. Замачивание производится в таких же конусах и грядах высотой не более 0,5 м, с обязательным покрытием рогожей во избежание потери влаги. Выдерживание в замоченном состоянии происходит в течении 0,5 – 2 суток (для малопластичных глин) и от 3 до 7 суток (жирные глины).

Приготовление глиняного раствора.

Приготовления глиняного раствора выполняется в глиномялках. Как вариант глиномялки можно использовать вертикальные растворомешалки с загрузкой сверху и выгрузкой, через нижний люк. Во время приготовления глиняного раствора выполняется добавка отощителей (песок, шлак, опилки, дробленный бой и брак кирпича). Желательно на заключительном этапе приготовления формовочной смеси — пропустить полученную после глиномялки смесь через гладкие вальцы. Зазор между вальцами должен быть 4-5 мм.

Формование сырца.

Из подготовленной и обработанной глины формуют кирпичи, которые должны быть правильной формы, без искривлений и вмятин, с прямыми углами и стандартными размерами.

В процессе сушки и обжига глиняное изделие уменьшается в размерах. Поэтому при формовке сырца необходимо учитывать это обстоятельство и вырабатывать сырец такого размера, чтобы изделия после обжига имели стандартные размеры 250 х 120 х 65 мм. Общая усадка в сушке и обжиге глины составляет как правило около 8%, следовательно сырец должен иметь размеры 272 х 130 х 70мм.

Формовка сырца производится ручным или механизированным способом.

При ручном способе используются формы с дном (поддоны) или формы без дна (пролетки). Формы изготавливаются из лиственных пород дерева (дуб, береза, тополь) – толщина стенок формы 20 – 25 мм. Желательно верхние грани формы обтянуть тонкой стальной лентой (упаковочной). С помощью одной формы можно сделать примерно 1000 штук сырца в день. Так же необходимо иметь запасную форму. Так же кроме форм необходимо иметь следующий инвентарь — формовочный стол высотой 80 — 90 см, две емкости с водой ( в одной смачивается форма), в другой очищается другой инвентарь (типа шпателя (скалки) и т.д.).

Возможен следующий прием в работе по формовке сырца вручную:
— Формовщик берет форму, окунает ее в емкость с водой, посыпает стенки формы песком , остаток песка высыпает, форму кладет на формовочный стол;
— На формовочном столе так же лежит готовый глиняный раствор (жесткий), стол посыпан песком;
— от общей массы формовочной смеси отделяется часть достаточная для заполнения формы (форма может быть на 1, 2, 4 кирпича) ;
— обваливаем ком глины в песке и забрасываем в форму, добиваясь полного заполнения формы, остатки счищаем скребком;
— форма с сырцом относится на специально подготовленную площадку — выгружается и возвращается на повторную загрузку;

Иногда форму смачивают водой не каждый раз, а по мере надобности — добиваясь того чтобы к форме хорошо приставал песок.
Объем кома глины (необходимого для заполнения форм) — должен быть больше объема сырца, из расчета чтобы полностью заполнить форму и избежать добавления формовочной смеси. Эти добавочные куски глины при формовке или обжиге могут отвалиться.

В формах пролетках сырец формуется таким же образом. Форму пролетку песком не посыпают, а окунают перед каждым формованием в воду. Когда форма заполнена глиной, углы уплотнены, излишек глины срезан, формовщик берет глину за ручки и повернув ее набок, срезает излишки глины о край формовочного стола . Затем держа форму боком , относит ее на площадку для сушки сырца.

Сушка сырца.

Сырец сформованный любым способом может иметь влажность до 25%. Необходимо без повреждения сырца удалить из него воду, добиваясь влажности 8 – 9 %. Режим сушки устанавливается опытным путем и зависит от сушильных свойств глины, способа формовки, типа сушильных устройств, погоды и других местных особенностей. Продолжительность сушки может колебаться в широких пределах от 6 до 25 суток. В любом случае после сушки сырец не должен потерять форму и не иметь трещин.

Обжиг сырца.

В печь должен помещаться сырец не имеющий трещин, отбитостей и других дефектов.
Процесс обжига можно разбить на ряд стадий:
— первая стадия называется малым огнем, окуром, парами — температура до 120 градусов. В это время из сырца удаляется оставшаяся после сушки влага;
— вторая стадия называется малым огнем или дымом – температура до 600 градусов. В этот период происходит дальнейшее обезвоживание глины, она теряет большую часть химически связанной воды. Начинается выгорание находящихся в глине органических примесей. Изделие постепенно приобретает темнокрасный окрас.
— третья стадия большой огонь или взвар — от 900 до 950 градусов. В этот период в глине происходят глубокие изменения, теряются остатки химически связанной воды, спекаются отдельные частицы, что сопровождается огневой усадкой. Изделие приобретает прочность камня, неразмокаемость и морозостойкость.
— четвертая стадия называется закалом или томлением. В течении этой стадии изделия выдерживаются по возможности при высокой температуре, но без дополнительного сжигания топлива. Изделия очень медленно начинают остывать, но температура в печи выравнивается, продолжаются и заканчиваются процессы спекания начавшиеся во время взвара.
— пятая стадия — охлаждение изделий и печи при которой изделия можно выгружать

Обжиг выполняется в печах различных типов — так например одним из видов печей применяемых для обжига – это полевые печи. Полевой печью называется печь сложенная полностью из сырца и после обжига полностью разбирается. Характеристики обжига в полевой печи приведены ниже.

Длительность отдельных стадий обжига в полевых печах:
Садка — 24 часа;
Окур – 24 часа;
Взвар – 92 часа;
Остывание – 48 часов;
Разборка – 8 часов;
Расход топлива:
— уголь марки АРШ или АШ = 220 кг/1000 шт. сырца
— дрова = 0,3 м3/1000шт. сырца

Возможно, возникнет вопрос, насколько востребована данная тема сегодня. Сложно сказать – но если китайцы в домашних печах умудряются варить сталь , то чем мы хуже.

Просьба высказаться в комментариях по этой теме.

Из чего состоит линия по производству кирпича?

Правильный подбор оборудования дает возможность определить объемы производства. Предпринимателю необходимо позаботиться о том, чтобы выбранное оборудование соответствовало всем требованиям безопасности, поскольку большинство приобретенной техники работает на электрическом приводе. Хочется отметить, что оборудование для производства силикатного кирпича и оборудование для производства облицовочного кирпича схоже между собой, отличаются лишь пропорции составления смеси. При этом, линия по производству керамического кирпича состоит из тех же основных моделей оборудования.

Интересуетесь изготовлением поликарбоната? Узнайте, какое оборудование необходимо и что представляет собой технология производства поликарбоната.

Всё об оснащении автосервиса и выборе оборудования тут.

Итак, вот какое оборудование для производства глиняного кирпича необходимо для открытия бизнеса:

1. Смеситель. Данное устройство незаменимо при создании высококачественного сырья для изготовления кирпича. В смеситель подается глиняная масса. Более продвинутые модели могут одновременно смешивать глину и отсеивать большие посторонние фракции. Чтобы получить наиболее оптимальный минеральный состав кирпича, в смеситель можно подавать сразу несколько сортов глины. Время обработки напрямую зависит от того, какие виды кирпича изготовляются, и какие компоненты для этого применяются.
2. Автомат для нарезки шламовой массы. Как только сырье будет перемешано, его формируют в специальную линию. Данный автомат применяет для нарезания создаваемой линии, чтобы сделать из нее отдельные прямоугольные куски глины. Подача осуществляется из специального экструдера. Эти куски, по сути, являются основой для создания кирпича-сырца. Автомат не требует регулярного проведения сервисного обслуживания. Для контролирования работы необходим всего один оператор. По мере необходимости можно подобрать длину блока, обрезаемого автоматом из проводимой по его конвейерной ленте линии глины. К перечню основных функций данного автомата также относится возможность выбора скорости проката линии по ленте. Устройства отличаются между собой по габаритам и мощности двигателя. Аппарат приводится в действие, как правило, благодаря обыкновенной электросети 220В. На рынке нередко встречаются модели, нуждающиеся в сети 380 вольт.
3. Автомат для нарезки кирпича-сырца. По сравнению с представленным выше устройством, автомат для нарезки кирпича-сырца имеет больше функциональных возможностей. Такое оборудование имеет большую компактность. С его помощью оператор может более точно нарезать блоки, которые потом будут использоваться в качестве заготовки для подачи в печь. Работа осуществляется от сети 220 вольт. Более профессиональные установки с повышенной мощностью требуют наличия сети 380 вольт.
4. Сушилки. Технология изготовления красного кирпича предусматривает использование этого вида оборудования. На рынке можно встретить две разновидности сушилок для кирпича. Первая – туннельная. По сути, это очень длинная камера (от 24 до 36 метров). В нее подается сырец. Перемещение по камере гарантируется с помощью вагонеток, которые двигаются по камере благодаря специально спроектированным рельсовым путям. Преимуществом такой сушилки является возможность существенно увеличить уровень производительности предприятия. Второй вариант являет собой камеру, которая имеет от 10 до 18 метров длины. Во внутренних стенах камеры имеются специальные выступы. На них укладываются специальные рамки с предварительно выложенным сырцом. Тепло поступает через нижние специальные каналы, после чего выводится через вытяжной канал, расположенный в верхней части камеры. Примечательно, что первый и второй вариант сушки сырца является очень востребованным. Если в ходе самостоятельной сушки естественным путем сырье становится готовым через 20 дней, с помощью сушилок время обработки сокращается до 72 часов. В зависимости от типа кирпича, который будет производиться на предприятии, этот показатель можно сократить еще сильнее – даже до 32 часов.
5. Печь для обжига. Большинство предприятий старается создать печь для изготовления кирпича своими силами. Причиной тому является сравнительно небольшое количество промышленных устройств, которые могут вместить в себе большое количество сырья. Тем не менее, в условиях малого бизнеса вполне логично обзавестись печью с электрическим нагревом. Несмотря на небольшую вместительность, такие печи максимально тщательно обрабатывают глиняные блоки. Для проведения правильной обработки понадобится всего один рабочий, который будет следить за температурой внутри камеры и временем пребывания сырья во внутренней части. Производители печей для обжига кирпича внедряют в оборудование специальные контроллеры, с помощью которых обеспечивается выбор одного из нескольких режимов термической обработки. Нередко в моделях имеются встроенные вентиляторы. Они помогают печной атмосфере принудительно циркулировать по внутреннему пространству. Как результат, по сравнению с печью, созданной своими силами, заводской вариант обеспечит более тщательный обжиг материала.
6. Вагонетки, тележки и прочее вспомогательное оборудование для производства керамического кирпича, которое позволяет перемещать сырье по производственному цеху

В процессе поиска оборудования нужно приготовиться к тому, что далеко не всегда получится найти его с первой попытки. Причиной тому является очень маленький объем производства подобной техники. Она пользуется малым спросом, поэтому производители стараются максимально обезопасить себя, создавая технику малыми партиями.

Лучший вариант в такой ситуации – обратиться за помощью в дилерский центр или посетить завод-изготовитель. Оба варианта несут в себе еще одну выгоду. Она заключается в том, что производитель или представитель дилерского центра сможет рассказать подробную информацию о технических спецификациях оборудования, дать практические советы по использованию и предоставить гарантийный срок на приобретенную продукцию.

Возможные причины дефектов при изготовлении и их устранение

Ниже перечислены самые распространенные дефекты и даны указания, как их устранить:

1. Включения травы и камней в составе готового изделия говорят о плохой очистке глины. Уделите особое внимание подготовке сырья.
2. Если кирпич липнет и деформируется, необходимо ввести в состав добавки – опилки или солому. Это свидетельствует о его повышенной влажности.
3. Если в результате сушки обнаружили, что кирпичи получились с трещинами, значит, глиняная масса была перенасыщена влагой. Снизьте количество воды при замесе.
4. Изделия неравномерно сохнут в процессе сушки. Значит, сделали слишком плотную кладку, нужно ее разрядить.
5. Если готовый кирпич увеличился в объеме, начал вспучиваться, разрушаться — проблема заключается во включениях известняка, содержащихся в исходном сырье. Замените глину, или тщательнее измельчайте ее.