Печь для обжига кирпича

Процесс изготовления кирпичей из глины предусматривает их обжиг. При этом спекаются все мелкие частицы материала на молекулярном уровне, что приводит к образованию своеобразной керамики. Стоит отметить, что температура обжига кирпича должна составлять не менее 900 градусов, чтобы обеспечить полное испарение влаги из материала и его последующую прокалку.

Учитывая данный параметр и необходимость материалов в больших объемах, для прокалки используют специальные печи. Их основной задачей является производство равномерного нагрева до необходимой температуры и последующего постепенного остывания. При этом материал в них закладывается партиями, но с учетом воздействия на каждую единицу изделия. 

Виды печей

За всю историю производства данного материала было придумано различное множество конструкций для обжига. Все они обладали своими специфическими параметрами и имели разные достоинства и недостатки.

В наше время популярностью пользуются туннельные печи для обжига кирпича и их аналоги, работающие по кольцевому принципу.

Устройства туннельного принципа загрузки

Данная печь представляет собой длинную камеру, которая очень напоминает туннель. В ней располагаются нагревательные элементы, выводящие устройство на рабочий режим. При этом стоит отметить, что сама камера разделена на несколько секций, в каждой из которых поддерживается определенная температура.

Перемещение материала внутри печи осуществляется посредством специальных толкателей, которые взаимодействуют с тележками, помещенными на рельсы внутри установки. При этом весь процесс производства может быть полностью автоматизирован, что делает его экономней. Именно поэтому данный тип устройств очень востребован и пользуется большим спросом.

Принцип изготовления кирпичей в туннельных печах выглядит следующим образом:

• На поддон первой тележки устанавливают сырые кирпичи в несколько рядов. При этом высота загрузки не должна превышать 1 м, чтобы изделия не деформировались в процессе прокаливания.
• Далее при помощи автоматики и толкателей, тележка въезжает в туннель, где сначала попадает в первую камеру.

• Стандартная технология обжига кирпича предполагает предварительное подсушивание, в результате которого происходит наибольшее извлечение влаги из изделий, но только при постепенном нагреве. Если бы печь сразу набрала высокую температуру, то материал бы просто порвало под воздействием резкого испарения.
• По истечению определенного времени, которое для каждого вида кирпичей и даже для некоторых партий разное, автоматика перемещает прогретый материал в зону с температурой 900-950 градусов. При этом его место, а камере подогрева сразу занимает новая партия.

• При такой температуре мелкие частицы полностью спекаются друг с другом, а межкристаллическая влага полностью удаляется. В результате этого процесса получается материал по своим характеристикам и внешнему виду похожий на керамику, учитывая то, что она изготавливается точно таким же способом.
• После того, как обжиг кирпича в туннельной печи произведен, ему необходимо обеспечить равномерное остывание. Для этого автоматика перемещает материал в последнюю камеру, где температура намного ниже, что приводит к охлаждению.
• На финишном этапе, готовая продукция выезжает из туннеля при помощи толкателей. Однако кирпичи должны окончательно остыть, не испытывая на себе механического воздействия и резких перепадов. Именно поэтому их не трогают до тех пор, пока не будет готова новая партия.

Стоит отметить, что туннельная печь, представляет собой настоящий конвейер, оснащенный сложной автоматикой и дорогостоящим оборудованием. Однако в масштабах производства она просто незаменима и позволяет выдавать большие объемы за короткое время. При этом не нужно привлекать множество рабочих, поскольку весь процесс практически полностью автоматизирован. (см. также статью Огнеупорный шамотный кирпич – все о нем)

Совет!
Данные виды печей довольно энергоемкие, но выйдя на рабочий режим, они полностью оправдывают все расходы, связанные с эксплуатацией.
Именно поэтому мастера предпочитают не останавливать установку, а работать с максимальной эффективностью в три смены.

Кольцевые устройства

Принцип работы данного устройства основан на теплообмене и передвижении воздушных масс. Дело в том, что кольцевые печи для обжига кирпича представляют собой целый ряд секций (от 14 до 36), которые размещены рядом друг с другом, образуя кольцо.

Каждая секция оснащена своей топкой, но имеет общую систему вентиляции. Таким образом, изделие проходит все стадии прокаливания, находясь в одном сегменте. Его предварительный нагрев и остывание обеспечивают соседние секции, которые отделяются друг от друга только толстыми листами бумаги, при сгорании которой, происходит температурный обмен.

Принцип действия печей подобного типа довольно прост и заключается он в том, что изделия пройдут полный цикл обжига в одной секции. Нагреваясь за счет соседней камеры, закаливаясь от собственного топлива и остывая, пользуясь температурой последующей секции. Это позволяет значительно сэкономить и превратить работу в конвейер. (см. также статью Кирпич для облицовки печей и каминов – общие требования и обзор производителей)

Стоит отметить, что производить строительный кирпич в таких конструкциях без потерь в качестве нельзя. Данные печи не могут обеспечить строгого контроля над температурным режимом, а первые модели этих устройств вообще не имели измерительных приборов. Также для произведения работы необходимо определенное количество рабочего персонала, а работать нужно будет в три или четыре смены.

Совет!
Данный тип печи слишком велик для частного использования и технически устарел для современного производства.
Именно поэтому не стоит ориентироваться на подобный метод обжига, а искать более простые и доступные способы.

Стоит ли производить кирпичи в домашних условиях?

Рассмотрев способы закалки, которые предлагает туннельная и кольцевая печь, можно прийти к выводу, что весь процесс обжига является настолько сложным и длительным, что заниматься им самостоятельно довольно проблематично, а создавать для этого собственную печь просто глупо.

Отчасти такое утверждение верно и имеет под собой серьезное основание:

• Дело в том, что в наше время нет дефицита на такой строительный материал, как кирпич.
• Для произведения монтажных работ можно использовать изделия, которые уже были в употреблении, что превращает производство для собственных нужд в настоящее расточительство.
• Количество брака при изготовлении своими руками будет намного выше, а перекаленный материал для вторичного использования не годится. Это также вызовет дополнительные расходы.

• Однако некоторые умельцы считают, что изготовление кирпича собственноручно придает особый шарм будущей постройке и позволит получить материал с особыми свойствами и характеристиками.

Первое что следует знать о технологии изготовления каленых кирпичей в домашних условиях это то, что каждая отдельная партия требует специального подхода. Также стоит помнить и об объемах производства, которые в данных условиях значительно снижены. Именно поэтому многие предпочитают безобжиговый кирпич, чем экспериментировать с изготовлением печи. (Читайте также статью Гиперпрессованный кирпич: его преимущества, недостатки и как его сделать своими силами)

При этом для изготовления небольших партий можно использовать муфельные устройства с электрическим нагревом. Также подходят и типовые печи, использующие дрова или уголь, но выход с них весьма мал.

Совет!
Принимая решение о самостоятельном изготовлении кирпичей и их обжиге необходимо детально изучить все положительные и отрицательные аспекты этого процесса и сделать соответствующие выводы.
В противном случае можно получить некачественную продукцию, которая по своей себестоимости будет намного больше, чем заводской кирпич.

Сложности

При выборе, создании или использовании печей для обжига возникают различные сложности, которые способна решить конкретная термическая установка, но при этом могут возникать другие проблемы.

• Самой большой сложностью при изготовлении кирпичей является процесс экономии на топливе. Дело в том, что цена материалов для розжига довольно высока, а при учете того, что технология производства требует соблюдения нескольких режимов и высоких температур, то расход будет довольно высоким. Именно поэтому стараются использовать нагрев одного цикла для других партий.


• Второй сложностью при подборе печи является ее производительность. Даже качественное и эффективное устройство, производящее 10 — 30 единиц материала в день, можно считать совершенно не продуктивным и не выгодным. Это также стало основной причиной для организации цикличного процесса производства.

• По мнению некоторых экспертов технически проще производить двойной силикатный кирпич М 150 чем заниматься обжигом глиняных изделий или керамики предназначенных для изготовления строительных материалов.
• Контроль температуры нагрева также можно отнести к сложностям производства. Дело в том, что качественные приборы для его осуществления имеют высокую цену и нуждаются в периодическом обслуживании и проверке. При этом для достижения хорошего результата нужны точные измерения с минимальной погрешностью.

Вывод

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме, которая позволит узнать подробнее о печах для обжига кирпича. На ее основании можно сделать вывод, что самостоятельное изготовление подобной продукции требует разработки конкретного технического проекта для определенного типа материалов.

Также нужно использовать такие типы устройств, для обжига, которые бы были довольно экономны, эффективны и могли производить определенное количество продукции за один цикл. Именно поэтому специалисты считают, что проще заказать готовый материал, чем заниматься его изготовлением для собственных нужд.

klademkirpich.ru

Что это за процесс и особенности технологии

Тепловую обработку стройматериала из глины под действием высоких температур называют обжигом. Это завершающий этап производства кирпичных блоков. Технология обжига включает 3 этапа:

1. Прогревание.
2. Обжиг.
3. Охлаждение.

На первом этапе кирпич нагревают до температуры 120 градусов, с целью выпаривания из него воды. Затем, для выгорания примесей органического происхождения и окончательного вывода жидкости, его прогревают до 600 гр. На следующем этапе температура обжига кирпича составляет 920—980 градусов. При этом начинается усадка глины, приобретается прочность. В условиях постоянной максимальной температуры кирпичный блок некоторое время закаливается и томится. На завершающем этапе полученный строительный материал из глины охлаждают. Если во время термической обработки не было нарушения технологии, цвет блока будет оранжево-красный, а структура однородной. Для получения глазурованного кирпича потребуется повторный обжиг.

Чтобы в итоге получить прочный и качественный обожженный кирпич без трещин, в процессе термообработки требуется строгий контроль температурного режима

Вернуться к оглавлению

Сложности обжига кирпича

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.

Вернуться к оглавлению

Виды печей

Для обжига керамики и производства обожженного, в том числе керамического кирпича используют специальные печи. Они бывают 2 типов:

• туннельные;
• кольцевые.

Вернуться к оглавлению

Туннельная печь

Устройство туннельного типа — это длинная, в виде туннеля газовая печь для обжига кирпича. Внутри находятся 3 камеры и проложены рельсы. По ним, с помощью автоматических толкателей, движутся металлические вагонетки. Перед входом в печь них загружают необожженный кирпич. Вход и выход закрывается герметично. После просушки в 1 камере, кирпичные блоки перемещаются во 2 для обжига. Его обеспечивают газовые горелки, постоянно поддерживающие температуру на уровне 920—980 градусов. Затем кирпич попадает в третью зону с более низкой температурой, где происходит его охлаждение. После завершения режима толкатели выкатывают вагонетки из печи и кирпичные блоки полностью остывают уже за ее пределами.

Вернуться к оглавлению

Кольцевая печь

Устройства этого типа состоят из множества расположенных друг возле друга секций в виде кольца. В каждой из них есть окно для загрузки и извлечения материала, а также свой источник подогрева Кольцевая печь обеспечивает непрерывность процесса обжига. Таким образом, партия кирпичных блоков проходит все стадии термической обработки, находясь в одном и том же отсеке. Соседняя камера способствует нагреву, прокаливание блоков происходит за счет своего топлива, а остывание обеспечивает температура следующей секции.

Вернуться к оглавлению

Можно ли сделать дома?

В домашних условиях возможно не только обжечь кирпич, но и изготовить самодельный стройматериал. Однако при таком процессе количество кирпичных блоков с дефектами будет больше. Излишне закаленные материалы будут непригодны для повторного использования. Существует 3 вида материалов:

• саман — без обжига с добавлением соломы;
• кирпич-сырец;
• обожженный.

Для получения самодельного кирпича нужно наличие брусчатой формы. Ее тоже можно сделать своими руками. Для этого понадобятся фанера и доски толщиной 25 мм. Из этих материалов вырезают элементы формы и соединяют их гвоздями длиной 5—6 мм так, чтобы размер будущего кирпичного блока соответствовал стандартному, а именно 250×120×65. Самодельные необожженные кирпичи изготавливают из смеси тощей и жирной глины с добавлением соломы в пропорции 1:1:5, разведенной водой до однородной консистенции. Готовый раствор плотно укладывают в предварительно смоченные и присыпанные цементом формы и закрывают съемной крышкой. После высыхания в течение 7—14 суток готовое изделие вынимают. Чтобы получить кирпич-сырец, проделывают такую же процедуру, добавляя вместо соломы песок.

В промышленном производстве используют специальные печи для обжига глины. В домашних условиях подойдет самодельная печь в виде бочки из металла объемом около 200 л с вырезанным днищем. В нее укладывают блоки для обжига, накрывают металлической крышкой и устанавливают на печь с открытым верхом. При отсутствии таковой, она крепится на ножках высотой 20 см над ямой, в которой на глубине 0,5 м разводят костер. Для обеспечения необходимой температуры для обжига, огонь должен постоянно поддерживаться в течение 20 часов. На завершающем этапе процесса, его делают более слабым. По истечении 6 часов крышку снимают и дают кирпичу остыть.

etokirpichi.ru

Методики изготовления кирпича

Изготавливать кирпичи можно двумя способами: полусухое и сухое прессование и методом пластического формирования. Разница таких способов не велика и заключается лишь в неодинаковом количестве влаги, заключенной в сырьевой массе.

Второй метод изготовления получил более широкое распространение, но есть тенденция к тому, что полусухое и сухое прессование, со временем может вытеснить метод пластического формирования.

Используя метод пластического формирования можно получить на выходе как полнотелый, так и пустотелый кирпич. Технологии их изготовления практически одинаковы, но для пустотелого кирпича глина готовится более тщательно.

Изготовление кирпича можно разделить на такие этапы:

• Подготовка сырья.
• Формирование кирпича-сырца.
• Предварительная сушка кирпича.
• Обжиг при высокой температуре.

Каждый технологический этап требует соблюдения определенных требований. Перед тем, как начать обжиг кирпичей, следует тщательно его подготовить: начиная от подготовки сырья и заканчивая естественной сушкой, иначе брака не избежать.

Внимание: Возможен брак и на заключительной, очень важной стадии изготовления кирпича – обжига, если уйти от температурных режимов.

Обжиг кирпича

Итак:

• Кирпич-сырец, после предварительной просушки, имеет от 8-ми до 12% влажности, что требует определенной досушки уже в печи. Затем температура постепенно доводится до 500-800ºС, в результате чего внутри сырья происходят необратимые процессы.
• При увеличении температуры до 200ºС из кирпича улетучиваются органические примеси и различные добавки. После этого температуру поднимают до 300-350ºС и выдерживают кирпич-сырец при этой температуре до тех пор, пока не выгорит весь углерод и только после этого температуру начинают поднимать до 800ºС. При такой температуре материал начинает изменять свою структуру. При такой температуре кирпич выдерживается некоторое время, после чего температуру начинают постепенно уменьшать.
• Время обжига может находиться в пределах 6-48 часов. За это время кирпич приобретает уникальные характеристики: высокую прочность, отличные теплоизоляционные свойства, устойчивость к влаге, устойчивость к колебаниям и перепадам температур.

Типы печей для обжига кирпича

На дынный момент имеется несколько типов печей для обжига кирпича, которые можно использовать при производстве кирпича, в зависимости от многих факторов и условий.

Очень много зависит от масштабов планируемого производства, а также наличия той или иной энергетической основы. Ведь можно производить обжиг кирпичей газом, электричеством, углем или дровами. От этого будет зависеть конструкция печи.

Кольцевая печь

Печь кольцевая для обжига кирпича относится к конструкциям непрерывного действия и, представляют из себя замкнутый канал для обжига. Этот сложный механизм используется не только для отжига кирпича, но также, для термической обработки различных изделий из металла, в технологии производства труб, колес и бандажей железнодорожного транспорта.

Как правило, такие устройства обладают высокой производительностью и экономичностью.

 Итак:

• Конструкция кольцевой печи заключается в том, что кирпич-сырец стоит на месте, а зона огня постоянно передвигается.
• Камера обжига таких печей имеет форму эллипса, по бокам которой расположены окна, предназначенные для загрузки и выгрузки изделия.
• Технология обжига сводится к очередности процессов, следующих один за другим, от одного окна к другому.
• Каждое окно представляет отдельно сконструированную камеру. Как только огонь перейдет через всю камеру, значит процесс обжига кирпича в этой камере закончен и начинается отжиг кирпича, находящегося в следующей камере.
• Процесс обжига в таких печах может занимать от 3-х до 4-х суток, не смотря на экономичность. К сожалению, процесс загрузки и выгрузки камер достаточно трудоемкий.
• В таких печах возможно применение различных видов энергоносителей, в том числе и низкосортных, такие как фрезерный торф, антрацитовый штыб, различные топливные отходы, при этом, можно без проблем переходить от одного вида топлива к другому.

Внимание: Современные производители отдают предпочтение туннельным печам, которые позволяют автоматизировать основные процессы загрузки и выгрузки кирпича.

Принцип работы кольцевой печи

В таких печах огонь попадает непосредственно на кирпич, предназначенный для обжига. Печь оборудована центральным дымовым каналом, который проходит по периметру кольцевой печи и подходит непосредственно в зону обжига.

Внимание: Камера обжига, не имеет постоянной и явно выраженной перегородки, поэтому, печь обжига делится на камеры, весьма условно.

• Конструкция печи позволяет подключить в любой момент необходимый канал обжига к центральному дымовому каналу, путем переориентации перекидного металлического короба.
• Раскаленные дымовые газы из камеры обжига, прежде чем попасть в центральный дымоотвод, проходят через камеры с кирпичом-сырцом и досушивают его. В центральную дымовую трубу газы поступают охлажденными до 120-150ºС. Такая технология позволяет эффективно использовать температуру теплоносителя: кроме обжига кирпича удается досушить кирпич-сырец.
• В таких печах эффективно используется температура остывающего кирпича. Это происходит следующим образом: воздух, который поступает в камеру обжига, проходит через камеры с остывающим кирпичом. Таким образом, воздух поступает уже подогретым, а значит экономиться часть энергии, которая непременно затрачивалась бы на подогрев входящего воздуха.

Внимание: Если печь имеет полную загрузку, то вначале обжига постоянно присутствует продукт, а свободными остаются 2-3 камеры, через которые происходит загрузка и выгрузка кирпича.

Туннельная печь

Печь туннельная для обжига кирпича наиболее часто применяется для постоянного выпуска продукции. Она более проста в своей конструкции и поэтому завоевала себе большую популярность.

Итак:

• Здесь название говорит само за себя: туннельная печь состоит из тоннеля длиной от 5 до 150 метров и высотой до 2,7 метров, с проложенным внутри рельсовым полотном.
• По рельсам двигается состав с вагонетками, загруженный кирпичом. Механизм перемещения может быть различным: гидравлические и винтовые толкатели, перемещенные посредством систем тросов и т.д. Вагонетки сделаны из толстого металла, и имеют специальную огнеупорную футеровку, на которую укладываются кирпичи, предназначенные для обжига.
• Печь для обжига имеет один вход и один выход, размещенный по концам тоннеля. На входе и на выходе установлен специальный механизм, обеспечивающий герметичность печи в моменты закатывания и выкатывания вагонеток. Механизм действует автоматически, что позволяет экономить часть средств, затрачиваемых на энергоносители.
• Кроме этого, по всей длине тоннеля расположен песчаный затвор, предотвращающий проникновение продуктов горения в пространство под вагонетками.

Туннельная печь для обжига кирпича имеет условное разделение на зоны:

• Зону предварительного прогрева.
• Зону обжига.
• Зону постепенного охлаждения.

Внимание: Зона обжига туннельной печи оборудована специальными горелками, которые подают в зону обжига разогретый газ. В качестве топлива используется природный газ, который может обеспечить бесперебойное функционирование таких устройств. Возможно, также, использование твердого топлива, но такие печи имеют несколько другую конструкцию.

• В камере обжига температура газов поднимается до 920-980ºС при времени обжига от 24 до 48 часов и производительности до 70 тысяч кирпичей. В данном случае все зависит от вида кирпича и технологических построек.

Процесс обжига

Кирпич-сырец укладывается на футеровку вагонетки слоем, толщиной около 1 метра, что предотвратит деформацию обжигаемых изделий. При движении, вагонетки с кирпичом медленно проходят через 3 основных зоны туннельной печи: зоны прогрева, зоны обжига, зоны остывания. Скорость движения выбрана таким образом, чтобы обжиг кирпичей происходил согласно технологии.

Технология обжига контролируется с помощью компьютерных технологий, которые позволяют:

1. Отслеживать режим обжига.
2. Контролировать температурный режим во всех трех зонах.
3. Следить за давлением воздуха.
4. Выбирать режим обжига в зависимости от качества кирпича-сырца.
5. Возможность контролировать готовую продукцию в автоматическом режиме.

Загружается кирпич-сырец на вагонетки ручным способом, а выгружается из печи готовый кирпич с помощью специального механизма, который и осуществляет контроль качества.

• Воздух в печь подается с помощью вентиляторов, а отработанные газы выводятся из печи с помощью дымососов. Те и другие системы имеют свои рециркуляционные каналы, способствующие подогреву воздушной массы, поступающей в зону обжига и их охлаждения, после прохождения зоны обжига и попадания в зону предварительного прогрева. Это позволяет оптимально использовать энергетику туннельной печи.
• Все отработанные газы выводятся из зоны работы печи с помощью воздуховодов и дымососов.

Обжиг кирпича в домашних условиях

Как правило, промышленное производство кирпича характеризуется большой массовостью производства, что не всегда экономически выгодно.

Внимание: Такие производства должны быть загружены на 100%, чтобы был ощутимый экономический эффект. В настоящее время наблюдается тенденция перехода от больших объемов производства до небольших объемов, когда возможен качественный контроль выпускаемой продукции.

• При желании, можно организовать обжиг кирпича в домашних условиях. Этот вариант подходит тогда, когда нужно немного кирпича, а кирпич, который предлагает производитель не имеет соответствующего качества. Для этого можно взять обычную 200 литровую бочку и вырезать в ней дно и верхнюю часть.
• В данном случае можно обойтись самым обыкновенным костром, но для начала нужно вырыть яму, глубиной около 50-ти см. Над этой ямой устанавливается бочка на специальных подпорках, обеспечивающих высоту подкатив бочки около 20 см над уровнем земли. На низу бочки укрепляется металлическая решетка, на которую будет складываться кирпич.
• После того, как бочка будет заполнена кирпичом, ее желательно закрыть крышкой, чтобы было меньше потерь энергии. В процессе заполнения бочки, следует обратить внимание на то, чтобы между каждым кирпичом оставлять промежуток около 5 мм, тогда будет более равномерный прогрев всех кирпичей.
• В зависимости от характеристик глиняного раствора, обжиг может длиться на протяжении 20-ти часов.
• При этом, это время следует разделить на три части, чтобы каждая часть времени соответствовала одному технологическому циклу: одна часть времени отводится для постепенного поднятия температуры, другая часть времени – для обжига и третья часть времени для медленного остывания. Только в таком случае можно получить качественный конечный продукт.

Что нужно знать, в случае покупки печи для обжига кирпича

Если принято решение о покупке печи для обжига кирпича, значит планируется открытие своего бизнеса. При этом, очень важно произвести точные расчеты и приобрести печь с той производительностью, которая необходима. Кроме этого существуют другие важные моменты, с которыми придется считаться: характер энергоносителя, а также доставка сырья и отгрузка готовой продукции потребителю.

Внимание: В настоящий момент цена на энергоносители существенно выросли, поэтому считать нужно очень точно.

• Для того, чтобы доставлять сырье, нужен специальный транспорт: автомобили, погрузчики, а это дополнительные расходы и немалые.
• Чтобы отгрузить готовую продукцию, также понадобятся погрузчики.
• Кроме этого, нужны еще складские помещения с накрытием, поскольку кирпич очень хорошо впитывает влагу. Если его хранить без накрытия, то он может потерять товарный вид.
• Не секрет, что придется нанимать людей: грузчиков, водителей для обычного и спецтранспорта. Получается, что для одной печи придется столько много сделать и через многое пройти, что будет стоить только получить разрешение на открытие такого бизнеса, а если учесть, что существует жесткая конкуренция, то будет очень сложно выйти на существующие рынки.
• Учитывая тот факт, что энергозатраты на производство кирпича достаточно высоки, есть тенденции к переходу производства кирпича с гораздо меньшими затратами.
• К менее затратным производствам можно отнести полусухое и сухое прессование кирпича, где полностью отсутствует цикл обжига, а прочность кирпича достигается благодаря большому усилию на сжатие. Такое усилие может достигать до нескольких тонн на квадратный сантиметр, в результате чего, сырье спекается под действием высокого давления. По прочностным и другим характеристикам такой кирпич ничуть не уступает кирпичу, получаемому в печах обжига.

Внимание: Кроме этого, технология изготовления таких кирпичей, позволяет изготавливать кирпичи различных оттенков. Это достигается добавлением красителей на этапе подготовки сырья.

В принципе печь может быт сделана и полностью своими руками. Как сделать может решить каждый из вас, ведь принцип работы вы уже знаете и инструкция поможет вам сделать правильный выбор. Ведь печи для обжига кирпича изготовление процесс довольно творческий, и он основан только на принципе подачи тепла.

iz-kirpicha.su

производство кирпича

Устройство печи. Обыкновенная напольная печь с постоянными стенами, топками и подом представляет сложенную из кирпича и открытую сверху камеру с решетчатым подом (рис. 46 и 47). Топки печи расположены ниже ее пода.

Рис. 47. Топка и решетчатый пол напольной печи
Печь загружают высушенным сырцом, разводят огонь в топках, накаливая постепенно загруженный сырец до требуемой температуры, после чего всю печь охлаждают и разгружают. Таким образом, напольная печь является печью периодического действия.
Напольные печи могут быть различных размеров в зависимости от требуемой производительности, применяемого топлива и других условий.
От вместимости печи в свою очередь зависят сроки обжига, которые при равных других условиях тем продолжительнее, чем больше вместимость печи. Средняя продолжительность обжига (включая охлаждение, выгрузку и садку) для печей разных размеров приведена в табл. 5
Таблица 5
Вместимость печи Продолжительность
(в шт. кирпича) обжига (в сутках)

До 3 000 5—6

Or 3 000 до 6 000 7-8

» 6 000 » 10 000 8-10

» 10000 » 15 000 10-12

* 15 000 » 25 000 12-15

Приведенные средние сроки могут меняться в зависимости от свойств глины и от опытности обжигальщиков. При определении объема печи следует исходить из того, что в 1 м3 внутреннего объема вмещается 270—300 кирпичей.
Высота камеры (от подовой решетки до верха садки) у напольной печи не должна превышать: при обжиге углем — 3 м, торфом 3,5 м, дровами 4 м, соломой или углем в пересыпку 4,5 м. Это объясняется тем, что пламя в напольных печах имеет восходящее направление (снизу вверх) и при слишком большой высоте камеры огонь недостает до верхних рядов садки, в результате чего самые нижние ряды кирпичей пережигаются, а верхние недожигаются.
Ширина камеры при односторонних топках приблизительно равна высоте. Длина печи может быть различной, но обычно ее рассчитывают не более чем на шесть топок; при большем количестве топок печь трудно обслуживать. Если по производительности завода требуется построить печь большего размера, чем на шесть топок, ее надо разделить на две камеры.
Напольные печи часто строят с частичным или полным заглублением в землю. В этом случае толщину стен несколько уменьшают и выкладывают стены с небольшой выпуклостью (в плане) в сторону грунта для большей их устойчивости.
Печь выкладывают из обожженного кирпича или кирпича-сырца. Топки и подовые арки лучше выкладывать из обожженного кирпича. Если печь не заглубляют в землю, толщина стен должна быть внизу в три кирпича, посередине — в два с половиной и вверху— в два кирпича, причем стены для устойчивости снабжают контрфорсами.
В передней стене печи внизу оставляют проемы для топок и одновременно с наружными стенами выкладывают междутопочные стенки толщиной в два-два с половиной кирпича, которые служат основанием для подовых арок. Эти арки делают шириной в один кирпич (т. е. 25 см). Промежутки ‘между арками 10—12 см-, промежутки у соседних арок должны совпадать по всей длине печи. Выемки между соседними арками, опирающимися на общую для них междутопочную стенку, заделывают кирпичом, выравнивая весь под печи, который после этого представляет ровные полосы шириной 25 см с промежутками 10—12 см. Своды арок перекрывают собой топки, огонь из которых проходит кверху через промежутки между арками. После выравнивания пода на нем выкладывают подовую решетку из поставленных на ребро кирпичей.
Кирпичи укладывают на арки с промежутками, равными толщине кирпича, а в эти промежутки ставят опирающиеся на края смежных арок кирпичи, перекрывающие пролеты между ними.
В боковой стене печи, обращенной в сторону сушильных сараев, выше подовой решетки делают проем, так называемый ходок для садки и выгрузки кирпича. После окончания садки проем этот каждый раз закладывают кирпичом, а при выгрузке разбирают. Против передней стены печи устраивают приямок для обслуживания топок.
Над печью и приямком строят навес-шатер для защиты работающих, а также печи с загруженным в нее сырцом от дождя и снега. Сверху шатра делают фонарь для выхода дыма.
Вновь выстроенную печь оставляют на 2—3 недели для просушки, после чего можно приступать к садке в нее сырца и к обжигу.
Садка сырца. Садчик сырца, принимая подвезенный и подаваемый ему сырец, должен следить за его качеством и влажностью, не допуская для садки сырец надбитый, с трещинами и другими серьезными недостатками, а также недостаточно просушенный. Наиболее сухой сырец следует ставить в нижнюю часть садки, а менее просушенный — наверх.
Садчик и подвозчики обязательно должны работать в рукавицах (лучше брезентовых) с нашитой на ладонь кожей или тканью. Для удобства работы садчику надо подавать по два сырца сразу, складывая их один к другому удлиненными узкими гранями (ложками) и держа за противоположные длинные грани (рис.48).
От правильности садки в очень большой мере зависят результаты обжига, поэтому следует строго соблюдать установленную систему садки.

Рис. 48. Правильное положение сырца при подаче его садчику
В нижних рядах сырец нужно ставить реже, чем в верхних, для того, чтобы пламя глубже проникало внутрь садки. Нижние ряды
кирпича ставят с промежутками между отдельными кирпичами приблизительно на толщину большого пальца. В последующих рядах промежутки между кирпичами постепенно уменьшают, а в самых верхних рядах сырец ставят совсем вплотную один к другому.
Кирпичи ставят наискось по отношению к стене печи (в елку), причем кирпичи в одной елке должны стоять в противоположном направлении, чем в соседней елке. Вследствие этого между торцами кирпичей смежных елок образуются продолговатые четырехугольные отверстия, через которые пламя проходит кверху. Эти отверстия должны по возможности совпадать во всех рядах по высоте печи (рис. 49).

Рис. 49. Садка сырца в напольной печи
/ — прогары; 2— оси топок (очелков) и бычков; 3 —под печи; 4 — решетка; 5 — первый ряд садки; 6 — второй ряд садки; 7 — третий ряд садки

Поверх всей садки делают настил из уложенных плашмя кирпичей, швы между которыми промазывают глиной. В настиле їв шахматном порядке оставляют отверстия 12X12 см для выхода дыма на расстоянии 70—80 см одно от другого. Обязательно должны быть оставлены отверстия в углах печи и около стен. Отверстия обкладывают кирпичом, заподлицо с которым покрывают настил слоем земли или шлака (рнс. 50).
Если для обжига кирпича используют уголь, его следует просеивать, направляя крупные куски в топки, а мелкие — для пересыпки садки. Уголь внутри садки в процессе обжига загорается и обеспечивает равномерное распределение температуры по высоте .печи.
Обжиг кирпича углем в напольных печах рекомендуется проводить по методу, разработанному мастером колхоза имени Ворошилова Павловского района Воронежской области А. П. Пугачевым. Этот метод обжига существенно отличается от прежних.методов и позволяет значительно экономить топливо.
По этому методу садку выполняют в следующем порядке (рис. 51). На поду печи поперек арочек (прогаров) укладывают первый ряд кирпичей в шахматном порядке с промежутками 12— 13 см. Второй ряд кирпичей ставят в елку с промежутками 4—-5 см. Следующие по высоте ряды также ставят в елку, причем направление скоса кирпичей меняют, а щели между кирпичами с каждым рядом по высоте уменьшают.

Рис. 50. Настил на верхней части садки в напольной печи 1 — верхний ряд садки; 2 — первый ряд настила; 3 — второй ряд настила; 4 — глиняная обмазка; 5 — слой засыпкн; 6 —- регулировочные отверстия
В третьем снизу ряду оставляют щели, равные 3 см, в четвертом— 2 см, а начиная с пятого ряда кирпичи ставят вплотную друг к другу. Отверстия оставляют между торцами кирпичей смежных по ширине печи елок.
В первых по высоте десяти рядах елки располагают поперек арочек, а начиная с 11-го ряда и до верха печи,— перпендикулярно к нижним рядам, т. е. вдоль арочек. При этом в 11-м и 22-м по высоте рядах кирпичи ставят не вплотную, а с промежутками около 4 см.
Начиная с пятого ряда снизу все ряды садки по высоте, кроме 11-го и 22-го, пересыпают тонкими слоями мелкого угля. Количество угля, расходуемого на пересыпку, садки, принимают из расчета в среднем 130 кг угля на каждую тысячу кирпичей, загружаемых в печь. При этом на нижние ряды угля загружают несколько больше, а на верхние ряды — на 10—15% меньше. Самые верхние три-
четыре ряда углем совеем не пересыпают. При пересыпке углем следует обращать внимание на то, чтобы уголь расстилался ровными слоями и по возможности не попадал в отверстия, оставляемые между торцами кирпичей.
Обжиг углем по методу А. П. Пугачева позволяет увеличить высоту садки сырца до 33—35 рядов, для чего стены печи, если
высота их недостаточна, следует нарастить. Верх печи заделывают обычным спосо
бом, оставляя только отверстия над прогарами, которые устраивают для регулирования хода огня и отвода дымовых газов. Прогары располагают по ширине печи через один кирпич друг от друга и через два кирпича по длине ее.
После окончания садки надо заложить загрузочный ходок двумя стенками толщиной в полкирпича (12 см). Между стенками должен быть оставлен промежуток 20 см. Первую стенку можно класть насухо и только снаружи обмазать глиной. Вторую стенку обязательно выкладывают на глиняном растворе.
Для наблюдения за обжигом в стенке оставляют по два отверстия (вверху и внизу ходка) размером в четверть кирпича. Эти отверстия закрывают кусками щебня или пробками из мягкой глины.
Проведение обжига. До розжига печи необходимо убедиться в наличии запаса топлива, достаточного для проведения обжига. Одновременно следует проверить исправность всего необходимого инвентаря- фонарей, кочерги, скребка, топора, пилы, ведер и т. д.

Рис. 51. Садка сырца в напольной печи по методу Пугачева (цифрами указаны номера рядов)

Первую стадию обжига окур следует вести на очень слабом огне и при полностью открытых топках и поддувалах. Это позволяет ускорить удаление влаги из сырца и разбавить горячий воздух внутри топок наружным холодным воздухом. Необходимо учитывать, что быстрое удаление влаги из сырца должно быть
обеспечено не повышением температуры в топках, а подогретым воздухом, подаваемым в печь в возможно большем количестве.
При обжиге дровами надо следить, чтобы они сильно не разгорались, иначе сырец начнет растрескиваться (треск напоминает звук хлопушки). В топке надо держать по два-три полена, раздвигая их, когда они Сильно разгорятся, и снова сдвигая, когда они начнут гаснуть. При обжиге углем или кусковым торфом сначала надо поддерживать горение только на передней части колосниковых решеток и лишь в конце окура распространить его на всю площадь колосниковой решетки.
Подъем температуры при окуре должен быть медленным и очень постепенным, но непрерывным, так как всякий перерыв в подъеме температуры или ее снижение влекут напрасную трату времени и топлива. Продолжительность окура зависит от правильности его проведения, размеров печи и влажности сырца. Обычно она составляет от 1 до 3 суток. В небольшой печи при сухом сырце окур может быть проведен и за половину суток. В большой печи при недостаточно просушенном сырце окур может затянуться даже до 4 суток.
Окончание окура проверяют по ряду признаков. Если вставленный внутрь камеры (через отверстие в ходке или в верхнем настиле садки) на 2—3 мин. и вынутый затем железный штырь будет теплым и сухим, можно считать окур законченным. Если же на штыре окажутся капельки «росы», то окур нужно продолжать. Можно также поднести к отверстию пучок сухой соломы и немного подержать ее. Если окур закончен, солома останется сухой и ломкой, а если не закончен, то она распарится и станет гибкой. Наконец, можно просто поднести к отверстию руку, которая при законченном окуре не будет потеть.
Однако все приведенные способы неточны и, пользуясь ими, недостаточно опытные обжигальщики могут допустить ошибку. Поэтому точный контроль окура рекомендуется выполнять термометрами с температурной шкалой не менее 150°. Когда температура в верхних рядах садки достигнет 120°, можно с полной уверенностью считать окур законченным.
После окончания окура надо прикрыть топки и понемногу начинать увеличивать температуру горения. Температуру следует повышать, хотя и постепенно, но быстрее, чем при окуре. Когда температура достигает 300—400°, искры из пламени, попадая на кирпичную кладку в задней части топок, гаснут не сразу; они видны некоторое время и затем пролетают вверх камеры. Вставленная в это время через отверстие в ходке сухая щепка постепенно начинает тлеть и загорается. Еще через некоторое время задняя часть топок и подовые арки начинают накаливаться, постепенно приобретая все более яркий красный цвет. Этот накал понемногу распространяется на всю толщину арок и переходит на нижние ряды садки, куда в первую очередь проникают пламя и горячие газы из топок. Позднее темно-красный накал (соответствующий температуре около 600—700°) с нижних рядов садки переходит на следующие по высоте ряды и постепенно распространяется все выше. После прогорания топлива предыдущей набойки надо немедленно заправлять топки, чтобы горение развивалось как можно сильнее.
Когда накал кирпича станет ярко-красным, т. е. температура в камере достигнет 800°, и топочные арки будут накалены почти добела, обжиг надо вести осторожнее, чтобы не произошло сплавления и обвала арок, а также нижних рядов садки. Как только топочные арки слишком сильно раскалятся, топливу дают прогореть и делают так называемые вздышки или продухи, т.е. 15—20-минутные перерывы. На это время закрывают не только топки, но и поддувала. Во время вздышек накал у арок уменьшается и температура по всей высоте печи постепенно выравнивается. После такого перерыва топки снова загружают топливом и обжиг возобновляется.
Таким образом, обжиг продолжается до тех пор, пока температура в середине камеры не достигнет требуемого предела (900— 950°). При этом накал кирпича в садке становится настолько ярким, что при наблюдении через отверстие в ходке очертания кромок отдельных кирпичей теряют четкость и различаются неясно, как сквозь дымку. Самые верхние ряды садки в это время также уже накаливаются докрасна, а из верхних отверстий в настиле садки вылетают мелкие синеватые искры.
Определение температуры по цвету накала кирпича требует определенного опыта, поэтому на первое время для контроля температуры рекомендуется пользоваться керамическими пироскопами[2]. Они представляют собой маленькие трехгранные пирамидки, изготовленные из специальных смесей, плавящихся только при определенной температуре. На пироскопах обозначены номера, показывающие температуру их плавления (для определения температуры к номеру надо приписать нуль; например, пироскоп № 88 плавится при 880°, а № 96 при 960° и т. д.).
Для контроля обжига берут несколько пироскопов, из которых один должен плавиться при нормальной температуре обжига кирпича, один — при немного большей температуре, а остальные — при меньшей.
Если кирпичи обжигают в напольной печи, следует выравнивать
температуру не только по высоте (при помощи вздышек), но также по ширине и длине камеры, пользуясь для этого отверстиями в верхнем настиле садки. Например, если в передней части .печи кирпич уже обожжен, а в задней части температура недостаточна, отверстия над передней частью закрывают, и весь огонь благодаря этому переносят в заднюю часть печи. Обычно возле стен температура всегда ниже, поэтому крайние отверстия следует закрывать в последнюю очередь.
Сразу же после окончания обжига надо плотно закрыть (лучше заложить кирпичом) топки и поддувала, промазать их тощей глиной и закрыть все отверстия в настиле садки. В таком плотно закупоренном состоянии печь довольно долго сохраняет высокую температуру, которая в первое время почти не снижается, а только выравнивается по всей камере. Этот период, называемый томлением или закалом, имеет большое значение для качества кирпича. Он способствует лучшему спеканию глиняной массы, равномерному обжигу изделий по всей камере, высокой прочности кирпича, издающего звонкий звук при легком ударе.
Спустя 1 сутки или более, в зависимости от свойств глины и ее отношения к резкому охлаждению, печь понемногу начинают открывать, постепенно ускоряя охлаждение. Вначале открывают часть отверстий в верхнем настиле, садки, затем все отверстия. Еще через 1 сутки (когда кирпич совсем потеряет накал) пробивают отверстие в ходке, постепенно его разбирая. Наконец, в последнюю очередь, незадолго перед разгрузкой печи, открывают поддувала, а также топки. Весь период охлаждения занимает обычно в 1,5 раза больше времени, чем самый обжиг.
При обжиге кирпича в напольных печах по методу А. П. Пугачева, как и при других способах обжига, топливо вначале загружают в топки небольшими порциями и поддерживают слабый огонь. Прогары держат частично открытыми, регулируя ими распределение и прохождение дымовых газов по всей печи. Для удаления остатков влаги из посаженного в печь сырца в количестве, например, 30 тыс. шт. расходуется в среднем 2—3 мъ дров или 12—15 ц соломы.
В дальнейшем, при увеличении огня уголь в садке начинает воспламеняться. Однако важно зажечь его именно тогда, когда период досушки сырца уже полностью закончен, и необходимость в подаче больших количеств воздуха в печь для удаления остатков влаги миновала. Преждевременное воспламенение угля в садке может повлечь массовое растрескивание кирпича.
После окура, т. е. когда из сырца удалена вся остаточная влага, температуру в печи поднимают, сжигая для этого в течение примерно 20 час. 4—5 мъ дров или 25—30 ц соломы. Особенно усиливают огонь в последние 3—4 часа, чтобы обеспечить воспламенение угля в садке, после чего температура в печи начинает быстро повышаться. Углю дают загореться вначале только в трех-четырех рядах. Затем топки закладывают кирпичом и замазывают, одновременно закрывая и замазывая также и прогары на верху печи, за исключением прогаров около стенок печи. В таком положении печь оставляют на 1 сутки для выравнивания в ней температуры.
На следующий день в каждом топочном очелке пробивают по одному отверстию диаметром 3—5 см. Поступающий через эти отверстия воздух способствует интенсивному горению угля, при котором развивается высокая температура в печи. Регулирование равномерного распределения температуры в печи обеспечивается при помощи верхних прогаров.
На вторые сутки отверстия в очелках увеличивают до 12 см для того, чтобы еще больше усилить горение, а на третьи сутки, когда огонь выйдет в верхние ряды садки, отверстия в топках и верхние прогары снова закладывают и замазывают, оставляя печь на закал и охлаждение.
При этом методе обжига, начиная с периода загорания угля, печь обслуживает только один рабочий. На обжиг 1 тыс. кирпичей (при емкости печи около 30 тыс. шт.) расходуется примерно 130 кг угля и 0,2—0,3 м3 дров или 150 кг соломы, т. е. суммарный расход топлива уменьшается против обычного в 2—2,5 раза.

msd.com.ua