Teplomarcet.ru

Про Тепло дома
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как самостоятельно сделать качественный кирпич

Как самостоятельно сделать качественный кирпич?

Кирпич это один из широко используемых материалов, который стал известен человечеству несколько тысяч лет назад. По своей природе он является камнем правильной геометрической формы. Изготавливают материал безобжиговым и обжиговым способом. Разобравшись в том, как сделать кирпич, вы сможете изготовить его сами. Придется немного потрудиться, зато экономия будет весьма внушительной.

Работа по самостоятельному изготовлению кирпича выполняется в несколько обязательных этапов. Начинается все с добычи или закупки глины, затем готовится тесто, из которого можно изготовить кирпич надлежащего качества, создаются и заполняются формы, после чего заготовки сушатся и при необходимости обжигаются.

Подготовка сырья для изготовления кирпича

Линия производства кирпича

Линия производства кирпича.

Перед тем как сделать кирпич, вам нужно будет заготовить необходимое количество сырья. В среднем на 1000 изделий уходит порядка 2 м³ исходного материала. Если вы будете заготавливать сырье самостоятельно, вам понадобятся следующие инструменты:

  1. Совковая и штыковая лопата.
  2. Лом.
  3. Кусторез.
  4. Вилы с частыми зубцами.
  5. Кирки.
  6. Тачки для перевозки материала.

Подберите подходящее месторождение, расположенное по возможности как можно ближе к месту будущего производства кирпича. Лучший вариант сухое, не затопленное атмосферными и подземными водами место.

Работы по заготовке сырья начинаются с удаления всего ненужного покрова. При помощи кусторезов участок освобождается от небольших деревьев и кустарников. После этого вам нужно будет обустроить удобный подъездной путь. Чтобы добывать и вывозить глину было максимально удобно, нужно вырыть траншею. Постепенно траншея будет углубляться до основания глиняного слоя, чтобы можно было въезжать в карьер и выезжать из него без лишних затруднений.

Технические характеристики кирпича

Технические характеристики кирпича.

Замороженная и плотная глина разрабатывается при помощи лома и кирки. Для разработки более рыхлых и пригодных для добычи прослоек используйте полукруглые либо заостренные лопаты. Для загрузки тачек материалом применяются совковые лопаты. Если глина прилипает к инструменту, можете использовать вилы. Чтобы облегчить транспортировку глины к месту складирования, сформируйте ровную поверхность из досок. Достаточно попросту уложить их на землю. Материал нужно складывать конусообразно. Высота конуса должна быть не более 1 м. Лучше сделать несколько небольших навалов диаметром 1-1,5 м, чем одну огромную кучу.

В процессе изготовления кирпича вам понадобится следующее:

  1. Лопаты и глина.
  2. Песок и совки для него.
  3. Настил.
  4. Скребок или скоба.
  5. Творило.
  6. Толкун (пест).

В зависимости от выполняемой работы, перечень необходимых инструментов может дополняться или сокращаться, но это основа.

Пошаговая инструкция по приготовлению теста для кирпича

Сравнительная таблица свойств различных типов кирпичей.

Сначала нужно подготовить добытое сырье к работе. Подготовка сводится к удалению камней и прочих сторонних включений. Материал нужно обязательно проверить на жирность. Возьмите банку на 0,5 л, заполните ее глиной, после переместите материал из банки в миску, добавьте немного воды и разомните тесто своими руками.

Понять, что тесто готово, очень просто. Если оно впитало всю воду и начало приставать к рукам, можете прекращать месить. Скатайте из густого теста шарик диаметром 4-5 см и одновременно с ним сделайте лепешку диаметром около 10 см. Они позволят вам изучить свойства сырья. Сушить лепешки и шарики нужно 2-3 дня. Если лепешка покроется трещинами, то глина чересчур жирная. Если же трещин нет, перепроверьте еще и с помощью шарика. Бросьте его с высоты около 1 м. Если шарик не треснет и не разлетится, можете использовать глину для работы. При необходимости корректируйте состав путем смешивания глин или добавления песка до получения оптимальных характеристик рабочего теста.

Изготовление форм и сушка заготовок

Формы кирпича

Для изготовления форм вам понадобится листовая фанера и деревянные доски толщиной в 2-2,5 см. Доски нужно уложить на фанеру и закрепить так, чтобы получить ячейки одинакового размера. Учитывайте то, что в процессе сушки сырье даст усадку порядка 15%, поэтому ячейки нужно сделать размером на 15% больше стандартного размера кирпича, который составляет 25х12х6,5 см. Для фиксации досок используйте длинные гвозди. Чтобы тесто лучше сцепилось с формами, в них нужно сделать конические выступы. Именно за счет этих выступов и образуются пустоты в изделиях. Лучше всего делать выступы в листах фанеры, использующихся в качестве съемных крышек.

Смочите внутренние стенки форм водой и присыпьте небольшим количеством цемента. Это облегчит вынимание кирпичей в будущем. Ячейки заполняются глиняным тестом и встряхиваются, чтобы материал заполнил углы ячеек. Удалите излишки материала при помощи металлической пластины. Заполненную форму закройте крышкой. Через некоторое время формы нужно будет открыть, проверить, затвердели ли заготовки, и поместить на стеллажи для просушки. Сушить нужно на воздухе, использовать для этого обогреватели и прочие подобные приспособления нельзя.

При сушке влага из заготовок будет перемещаться к наружным слоям и испаряться. Под воздействием поверхностных сил наружные глиняные прослойки расширятся и сократят внутренние. Сушка проводится под навесом. На стеллаж либо выровненный грунт при отсутствии стеллажа нужно насыпать пару сантиметров соломы и сухого песка. Такая подстилка предотвратит приставание кирпичей к поверхности и будет способствовать их равномерной сушке. При необходимости вы сможете переместить заготовки, осмотреть их и т.д.

Технологическая схема производства кирпичей вибропрессованием

Технологическая схема производства кирпичей вибропрессованием.

Запаситесь полиэтиленовой пленкой. Она понадобится, если внезапно пойдет дождь. На сушку уходит в среднем 1-1,5 недели. Из заготовок испарится до 85% влаги. Оставшаяся влага уйдет в процессе обжига.

После того как процесс естественной сушки завершится, так называемый кирпич-сырец достается из форм. В таком виде его уже можно применять для внутренних работ. Облицовку подобным кирпичом не выполняют. Учитывайте и тот факт, что у таких изделий плохая водоустойчивость.

Читайте так же:
Тюнинг для делики кирпич

Стены, которые строятся из кирпича-сырца, необходимо дополнительно защищать от влаги. Делается это путем перевязывания швов. Оконные и дверные проемы обустраиваются на расстоянии порядка 1,5 м от угла помещения. Свес кровли, за счет которого обеспечивается защита стен от осадков, делается от 60 см в длину.

Для получения облицовочного кирпича заготовки нужно обжечь. Для этого применяется напольная печь временного действия. Технология обжига предусматривает несколько основных этапов. Сначала нужно подготовить агрегат для работы.

Подготовка печи для обжига кирпича

Схема обжиговой печи и процесса обжига

Схема обжиговой печи и процесса обжига.

Лучше всего для устройства печи подходит возвышенная площадка в месте, недоступном для грунтовых и осадочных вод. Площадку нужно тщательно очистить от всего растительного слоя, после чего можно переходить к трамбовке и горизонтальной планировке. Минимальная производительность печи 1500 кирпичей. Такая конструкция будет иметь размеры 2х1,6х1,8 м. Для возведения стен используется кирпич-сырец. Стены выкладываются толщиной в 1 кирпич.

Перекрытие выполняется на металлическом каркасе. Нужно, чтобы каждый ряд свода был уложен на 2 стержня или стальные полосы. В середине свод должен быть высотой от 35 см. Очаг либо топка в такой печке это сквозной коридор размерами 50х40 см. По всей длине коридора нужно сделать уступы высотой в 25 см. Делаются они на обеих стенках. После этого, если будет применяться угольное топливо, туда нужно установить колосники. Если же печь будет работать на дровах, от колосниковых решеток можно отказаться.

В топке нужно сделать дверцу 40х40 см. В своде обустраиваются дымовые каналы. Канал должен иметь сечение 28х25 см. Если печь будет работать на буром угле или торфе, нужно подготовить отверстия размером 25х15 см. В данном случае их нужно дополнительно оснастить крышками, через которые в печь будет подаваться топливо. Дымоход выкладывается из кирпича. Внутреннее сечение трубы 40х40 см, высота до 5 м. Дымовая труба устанавливается позади печного агрегата и соединяется с каналом. Сам канал обустраивается в задней стенке. Посередине стены нужно оставить отверстия для просмотра. В дальнейшем вы заложите их кирпичами.

Задняя и боковая стенки, дымовая труба, углы передней стенки и свод кладутся на обыкновенный глинопесчаный раствор. Передняя часть стены укладывается без раствора. Часть без раствора будет разбираться для разделки садка.

Руководство по обжигу кирпича

Схема многотопочной печи и усадки кирпича-сырца для обжига углем

Схема многотопочной печи и усадки кирпича-сырца для обжига углем.

После того как стена будет заложена кирпичом, ее нужно обмазать глиной. В печку укладывается уже хорошо высушенный сырец. Укладывать необходимо таким образом, чтобы просветы между кирпичами в первых трех рядах составляли 15 мм. Такое расстояние актуально для заготовок, находящихся в непосредственной близости с топочной камерой. В остальных рядах просветы можно уменьшить до 2,5 см.

Ряды кладутся «елочкой» или «решеткой». Можно использовать раскладки поочередно. Главное, чтобы каждый сырец в печи полностью охватывали дымовые газы. Между стенками печки и кирпичами садка должно быть расстояние в 2,5 см. После того как все заготовки будут уложены в печь, начинается процесс обжига. Агрегат обычно топится наиболее бюджетным топливом дровами, хворостом или соломой. Можно использовать уголь и другое топливо.

Наиболее ответственным является первый этап обжига. На нем происходит сушка полуфабрикатов, поэтому топить нужно умеренно. Лучше всего использовать низкокалорийное топливо. После того как кирпичи освободятся от внутренней влаги, можно переходить к следующему этапу.

Узнать, что вся влага ушла, очень просто. Если на верхних рядах больше не проступает конденсат, сушку нужно заканчивать.

Обычно на нее требуется 10-11 часов времени.

Следующий этап подогрев. Печь нужно топить более интенсивно. На этом этапе кирпичи будут постепенно становиться темно-красного цвета. Этап подогрева длится в среднем около 9 часов.

После завершения подогрева печь топится очень сильно, чтобы пламя прорывалось наружу. Для этого необходимо загружать больше топлива. Когда пламя начнет показываться вверху печки, нижние ряды кирпича станут желтого цвета, а верхние приобретут приглушенный красный оттенок. Печке нужно дать остыть. Топка при этом закладывается кирпичом и обмазывается глиной. Верхняя часть обязательно засыпается 10-сантиметровым слоем сухой земли.

Завершение процесса изготовления кирпича

Дверцу топки нужно открыть примерно через 6 часов, чтобы печь как следует проветрилась и полностью остыла. Переднюю стенку остывшей печи нужно разобрать. Садку разделывайте, начиная с верхних рядов. Достаньте и отсортируйте готовый кирпич. Качественные изделия укладываются штабелями. Кирпич с дефектами можно применять разве что в конструкциях с минимальной несущей нагрузкой.

Технологический процесс получения керамического кирпича на основе бурового шлама

Гурьева, В. А. Технологический процесс получения керамического кирпича на основе бурового шлама / В. А. Гурьева, В. В. Дубинецкий, К. М. Вдовин, А. В. Дорошин. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2017. — № 21.1 (155.1). — С. 127-130. — URL: https://moluch.ru/archive/155/44132/ (дата обращения: 25.12.2021).

Построение технологического процесса производства зависит от состояния, в котором поступают на завод сырьевые компоненты (в обработанном или необработанном виде). В зависимости от этого выстраиваются операций, которым нужно подвергнуть сырьевые составляющие, чтобы привести их в соответствие с требованиями действующих стандартов в производстве стеновой керамики. Вне зависимости от вида и типа изделий, а также применяемого сырья основными этапами производства керамики являются: добыча и обработка сырьевых компонентов, компоновка формовочной массы, формование, сушка и обжиг [1, 2].

В данном случае рассматривается схема, согласно которой сырьевые компоненты приходят на завод в необработанном виде (рисунок 1). Буровой шлам, поступающий с объектов ПАО «Оренбургнефть», предварительно проходит систему очистки вибрационные сита и центрифугу.

Читайте так же:
Сколько строительных кирпичей размером 250

Постоянная дозировка необходимых компонентно-объемных порций глины, бурового шлама и стеклобоя на обработку производится с помощью ящичных подавателей. Компонентные составляющие поступают на подаватель через металлическую решетку с ячейками 15 х 15 см, предназначенную для задержания посторонних крупных предметов и предохранения от несчастных случаев. Транспортировку сырьевых компонентов на различные операции технологического процесса возможно выполнять с помощью ленточных транспортеров.

Далее глину и буровой шлам подвергают первичному грубому помолу на дезинтеграторных вальцах [3]. Камни, попадая на малый волок, могут отбрасываться им через большой волок в течку, откуда они удаляются. Поэтому вальцы так же называют камнеотделительными.

Рис. 1 – Технологическая схема производства керамического кирпича на основе бурового шлама способом полусухого прессования

П.я. – ящичный подаватель; Д.в. – дезинтеграторные вальцы; МД – молотковая дробилка; Т.л. – ленточный транспортер; СБ – сушильный барабан; Э – элеватор; ВГ – виброгрохот; Б – бункеры хранения обработанных сырьевых материалов; СМ – смеситель; ШМ – шаровая мельница; БЗШ – бункер запаса шихты; СЛ – лопастной смеситель; ПГ – гидравлический пресс; Вг – вагонетка для транспортировки изделий; Т.с. – тунельная сушилка; П.о. – печь обжига.

После помола глина и буровой шлам подают на сушку в сушильный барабан, теплоносителем которого являются дымовые газы из специальных подтопков. В разгрузочном участке барабана рекомендуется использовать навесные металлические цепи, ускоряющие процесс разрыхления и размельчения глины и бурового шлама в процессе сушки, что позволит получить сырье с более равномерной влажностью и увеличить производительность барабана.

Для измельчения стеклобоя используют молотковую дробилку. После первичной обработки глина, буровой шлам и стеклобой проходят контрольный просев, осуществляемый с помощью виброгрохотов. Пройдя процесс просева сырьевые компоненты хранятся в промежуточных бункерах.

С помощью тарельчатых питателей глина, буровой шлам и стеклобой из бункеров промежуточного хранения поступают на совместный помол в шаровую
мельницу непрерывного действия, для исключения возможности загрязнения сырья железом, в качестве мелющих тел применяю уралитовые цилиндрики диаметром 16 — 25 мм, кремневую гальку или фарфоровые шары. Количество сырья, загружаемое в мельницу, должно полностью заполнять полость между шарами и сверху накрыть их тонким слоем [4].

После совместного помола шихту подают в двухвальную лопастную мешалку с подачей в неё воды. В глиномешалке шихта равномерно увлажняется и перемешивается до однородной массы. Далее глиномешалка работает как питателя для формующего агрегата. На валах мешалки установлены под одинаковым углом лопасти, образующие прерывистые винтовые плоскости. Угол наклона этих плоскостей может быть изменен поворотом лопастей вокруг своей оси. Для снижения теплопотерь стенки и днище корыта глиномешалки покрыты слоем теплоизоляционного материала. Рекомендуется, чтобы в процессе работы валы мешалка были засыпаны обрабатываемой шихтой не выше, чем на 1/3 высоты лопастей вала, находящихся в верхнем положении.

Прессование образцов односторонним и одностадийным способом на гидравлическом прессе. При этом постоянно контролируется давление прессования, размеры и формы изделий (2-3 раза в смену) и прочность сырца (ежесменно). Возможные дефекты: неравномерность уплотнения массы в пресс-форме, образование трещин, расслоение в перпендикулярных к направлению действия прессовых сил плоскостях, мелкие посечки на поверхности сырца и т.п. Устранение этих дефектов возможно при изготовлении кирпича на прессах с двухсторонним, многоступенчатым и длительным прессованием, так как это обеспечивает максимально равномерное уплотнение и удаление воздуха из формовочной массы, давление которого повышается в спрессованной массе до 5 атмосфер [5, 6].

Полученный сырец транспортируется к месту сушки вагонетками. Сушка выполняется в туннельной сушилке с механизированной загрузкой и разгрузкой, с автоматизированным контролем и регулированием температуры. Теплоноситель в ней распространяется вертикально, горизонтально-продольно и зигзагообразно, а по отношению к материалу противоточно. В противоточных сушилках оптимально сочетаются стадийность высушивания образцов с зональным распределением температуры и влажность в теплоносителе. На начальной стадии сушки, когда сырец соприкасается с уже охлажденным и увлажненным теплоносителем, что обеспечивает мягкий режим, при этом исключается трещинообразования. В процессе окончания сушки, когда сырец находится на стадии высушивания и усадочных процессов, он воспринимает теплоноситель повышенных температур, что способствует реализации процесса сушки. Вагонетки устанавливают в туннеле впритык друг к другу и периодически подают вперед специальным толкателем. Теплоноситель через подводящий канал и отверстие с открытым шибером подается в туннель со стороны, где происходит выгрузка высушенного сырца и отводится с противоположного конца при открытом положении второго шибера в отводной канал, ведущий к отсасывающему вентилятору. В качестве сушильного агента (теплоносителя) используют смесь воздуха с топочными газами. Добиться увеличения интенсивности сушки можно следующими способами: введение в сушила увеличенных объемов теплоносителя; увеличение скорости движения теплоносителя в сушиле; нижний сосредоточенный подвод газов, главным образом на участке досушки сырца; применение паропрогрева и пароувлажнения керамической массы. Возможно также использование цикличную подачу теплоносителя — метод состоит в цикличном нагреве и охлаждении поверхности сырца, вследствие чего происходит принудительное ускорение внешней и внутренней диффузии влаги в сырце. При данном способе вначале, например, 25 мин, идет подача теплоносителя в рабочую камеру сушила, потом ее приостанавливают на 25 мин и вновь возобновляют на такой же промежуток времени. В период прекращения подачи теплоносителя поверхность сырца охлаждается, а из нагретой центральной области диффузия влаги ускоряется вследствие наличия температурно-влажностного градиента. При этом процесс сушки можно сократить в 1,5 — 3 раза [1, 2, 4].

После завершения процесса сушки образцы подаются для обжига в муфельную туннельную печь. Принцип работы туннельной печи заключается в том, что сырец перемещается при неподвижном положении отдельных тепловых зон печи, при этом температурные зоны и температурная кривая обжига остаются постоянной.

Читайте так же:
Что значит м150 для кирпича

По конструктивному решению туннельная печь представляет собой сквозной туннель, выполняющий роль обжигового канала, подом которого служит состав вагонеток, периодически проталкиваемых по рельсам на длину одной вагонетки, для того чтобы не было подсоса воздуха в печь и выхода горячего воздуха и газов из печи, вагонетки имеют уплотняющие устройства в виде замковых приспособлений в торцах и песочные затворы с боков, а торцовые концы канала снабжаются так называемыми форкамерами со шлюзовыми затворами. Схема работы тепловой печи предусматривает сосредоточенную подачу воздуха в зону охлаждения, сосредоточенный отбор нагретого воздуха, часть которого подается в зону обжига, снабженную горелками, а часть поступает в зону подогрева через окна, расположенные на уровне пода. Особенностью данной печи является широкое использование сосредоточенных газовых потоков, в связи с чем возможно понизить температурные скачки по сечению канала. Дымовые газы отбираются сосредоточенно через окна, расположенные с двух сторон между первой и второй позициями вагонеток. В противоположном конце печи предусмотрена воздушная завеса для снижения газообмена с окружающей средой. К преимуществам туннельных печей относится то, что они поддаются механизации и автоматизации, их легко и сравнительно дешево обслуживать, а к недостаткам — сравнительно большой перепад температур в различных зонах печи и особенно в зоне подготовки, возможность подсоса холодного воздуха снизу, быстрый износ вагонеток от высокой температуры в зоне обжига [2, 4].

Обожженные изделия проходят контроль качества и поступают на склад готовой продукции.

Автоматизация технологического процесса сушки керамического кирпича на основе многосвязных однотипных систем управления Прокопенко Михаил Николаевич

Автоматизация технологического процесса сушки керамического кирпича на основе многосвязных однотипных систем управления

Прокопенко Михаил Николаевич. Автоматизация технологического процесса сушки керамического кирпича на основе многосвязных однотипных систем управления : дис. . канд. техн. наук : 05.13.06 Тамбов, 2007 228 с. РГБ ОД, 61:07-5/1967

Содержание к диссертации

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ 4

L АНАЛИЗ ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ И ВОЗМОЖНОСТИ ЕГО
ИССЛЕДОВАНИЯ КАК МНОГОСВЯЗНОГО ОДНОТИПНОГО
ПРИ РАЗРАБОТКЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ СУШКИ
КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА 11

1.1, Значение и характеристики нации сушки в технологическом
процессе производства керамического кирпича .. 11

1.2. Анализ существующих способов реализации
технологического процесса сушки керамического кирпича и
степени [їх автоматизации 17

1.3, Анализ возможности применения теории ммогосвязных
однотипных систем для исследования камерных сушилок
периодического действия 24

1.4. Формулировка цели и постановка задачи исследования 31

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ

СУШКИ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА В КАМЕРЕ, КАК
СЕПАРАТНОЙ СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ 33

Разработка математической модели распределения теплоносителя в камерной сушилке в процессе термовлажиостной обработки керамическое кирпичу 33

Построение мачемаїической модели сутки керамического

кнрп ича 54

23. Проверка адекватности полученных моделей на реальном

производственном объекте 66

2.4. Разработка и расчет оптимального по быстродействию режима
сушки керамического кирпича 83

3. РАСЧЕТ РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

РЕГЛАМЕНТОВ СУШКИ ДЛЯ ОДНОТИПНОГО

МНОГОСВЯЗНОГО ОБЪЕКТА 99

Разработка математической модели, описывающей взаимодействие сушильных камер в общем технологическом регламенте производства 99

Разработка алгоритма расчета оптимального технологического регламента процесса сушки 120

Исследование динамики сушки изделий в камерных сушилках периодического действия 126

4. РАЗРАБОТКА МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМЫ
АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ СУШКИ
КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА 134

4Л. Разработка функциональной схемы автоматизации управления
процессом сушки в отдельной камере 134

Разработка структуры микропроцессорной системы автоматизации, обеспечивающей выбор и стабилизацию оптимальных рабочих режимов камерных сушилок 143

Реализация автоматизированной системы управления технологическим процессом сушки керамического кирпича 148

Оценка эффективности системы автоматизированного управления камерными сушилками 158

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 162

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 164

4 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Введение к работе

Керамический кирпич — один из самых экологически чистых и долговечных в эксплуатации стеновых материалов. Бурный рост строительства вызвал необходимость увеличения производства кирпича, причем как для облицовки зданий, так и рядового для внутренних кладочных работ. Производство керамического кирпича относится к разряду матери ал оемких, энергоемких и трудоемких производств.

Все стадии производственного цикла имеют различную длительность, что делает невозможным синхронизацию работы массозаготовительного, формовочного, сушильного и обжигового отделений. Стадия сушки является наиболее важным переделом в производстве керамического кирпича с точки зрения ее энергоемкости (около 30 %), длительности (до 90 %) и обеспечения качества выпускаемой продукции. Поэтому показатели ее работы во многом определяют экономическую эффективность производства в целом.

На предприятиях небольшой мощности (до 10 млн. шт. усл. кирпича) на стадии сушки применяются камерные сушилки. Эффективность их эксплуатации в основном определяется режимом термовлажностной обработки кирпича-сырца, устанавливаемым для различной номенклатуры продукции. В результате длительного функционирования сушильных установок, на заводах выработаны технологические регламенты сушки керамического кирпича разного типа. Трудности организации процесса сушки заключаются в существенной неравномерности протекания тепло-физических процессов как внутри отдельных сушильных камер, так и в сушильной установке в целом, что приводит к большому количеству брака (до 30 %). Используемые режимы обработки кирпича-сырца часто оказываются нерациональными с точки зрения показателей эффективности процесса.

Известные в практике керамического производства методы определения технологических регламентов не учитывают взаимосвязь различных тепло-физических процессов, протекающих в камерных сушилках, таких как: распространение теплоносителя в объеме сушильной камеры; термовлажностная

7 обработка кирпича-сырца; распределение теплоносителя, поступающего из

общего канала, между камерами; распределенность сушильной установки. Кроме того, данные методы носят в основном рекомендательный характер и требуют экспериментальной коррекции на конкретном технологическом оборудовании. В работах А.В. Лыкова, П.Д. Лебедева, А.Ф. Чижского, К.А. Нохратяпа, В.И. Бодрова, А.Д. Цепина, А,В. Золотарского, Е.Ш. Шейнмана, И.С. Кашкаева, А.А. Щукина, В.В. Перегудова, В. Каста, Т.К. Шервуда, Р.Б. Кея, Р Фрэнкса, В.В. Полякова, А.Д. Альтшуля, М.В. Меерова, В.Т. Морозовского, О.С. Соболева и др. в отдельности изучены тепло-физические и аэродинамические процессы, применяемые при сушке керамического кирпича.

Читайте так же:
Самый распространенный размер кирпича

Термовлажностная обработка керамического кирпича на стадии сушки является одной из важных технологических операций. Именно здесь изделия приобретают первоначальные прочностные характеристики, которые в дальнейшем определяют качество готовой продукции. В период сушки кирпича-сырца необходимо с одной стороны обеспечить минимальную длительность процесса, с другой — не допустить возникновения в образцах напряжений, превышающих установленный ГОСТом уровень. Также требуется обеспечить качество сушки, т.е. выдержать остаточное влагосодержание изделий на уровне 4-6 %. Кроме того, важной задачей является максимально возможное исключение «человеческого фактора» в период организации и ведения технологического регламента обработки керамического кирпича в камерах.

Актуальность работы. Заводы по производству керамического кирпича выпускают изделия определенной номенклатуры: одинарный, полуторный и различные формы фигурного кирпича. Каждый вид продукции характеризуется стандартизованными габаритными размерами, а, следовательно, процесс удаления влаги из кирпича-сырца будет носить индивидуальный характер. Кроме того, от габаритных размеров образцов существенно зависит загрузка камерной сушилки. Например, загрузка одинарного кирпича составляет 7200 шт., а полуторного -5600 шт. Это приводит к варьируемой плотности расположения кирпича-сырца в

сушильной камере и, как следствие, к периодическому изменению

аэродинамических характеристик установки.

Поскольку процесс производства керамического кирпича является круглогодичным, то при проведении стадии сушки изделий необходимо учитывать климатические условия добычи и предварительной обработки исходного сырья, а также его физико-химические характеристики. Так как качество глины зависит от места ее непосредственной добычи, то в процессе обработки значения коэффициентов теплоемкости, тепло- и влагопроводности формованных образцов, подвергающихся сушке, будут изменяться. Кроме того, климатические условия, в которых находится сырье, определяют начальную температуру и влагосодержание кирпича-сырца.

Таким образом, технологический процесс сушки керамического кирпича приходится проводить в широком диапазоне изменения входных параметров. Но регламент термовлажностной обработки изделий на действующих предприятиях, как правило, остается неизменным. Это приводит к появлению большого количества бракованных изделий, до 30% от общего объема выпуска.

Чтобы снизить долю бракованной продукции и повысить эффективность использования камерных сушилок необходимо определить оптимальные технологические регламенты, действующие в широком диапазоне изменения входных параметров.

Решение данной задачи возможно только лишь с применением метода математического моделирования. При этом требуется разработать математическое описание процессов, протекающих как в отдельных камерах, так и в межкамерном пространстве при распределении теплоносителя из общего канала, адекватное реальному процессу. Итогом моделирования является выработка оптимальных или рациональных режимов термовлажностной обработки керамического кирпича, применение которых должно обеспечить уменьшение длительности процесса сушки и снижение количества бракованных изделий с соблюдением требований к качеству продукции.

9 Научна» новизна работы заключается в:

методике оптимального управления технологическим режимом сушки керамического кирпича в камере сушильной установки, позволяющего сократить длительность обработки при соблюдении требуемого качества изделий;

оптимизации функционирования блока камерных сушилок, направленной на снижение взаимовлияния аэродинамических процессов, протекающих в каждой сушильной камере;

алгоритме управления сушильной установкой с применением микропроцессорной структуры системы управления.

Практическая ценность работы:

создание комплекса программ, позволяющих рассчитывать оптимальные технологические режимы сушки керамического кирпича в сушильных камерах;

создание комплекса программ, определяющих оптимальный технологический регламент работы блока камерных сушилок.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международных научно-технических и научно-практических конференциях в г. Белгороде — 2003, 2005 гг., г. Губкине — 2004 г., г. Днепропетровске — 2002, 2004, 2005 гг., г. Москве — 2004 г., г. Пензе — 2005 г.

Методы исследовании. В работе были применены методы интегрального и дифференциального исчисления, математической физики, гидро- и аэродинамики, теории многосвязных однотипных и оптимальных систем, математического моделирования, нелинейного программирования, а также методы проектирования аналоговых и цифровых систем автоматического управления.

10 Публикации. Результаты научных исследований, изложенных в

диссертационной работе, опубликованы в 12 печатных работах, в в т.ч. в

центральной печати «Вестник Воронежского государственного технического

университета», «Промышленные АСУ и контроллеры», а также получен патент на

На защиту выносятся следующие основные положения:

алгоритм поиска оптимального управления технологическим режимом сушки керамического кирпича в сушильной камере, позволяющий сократить длительность обработки при соблюдении требуемого качества продукции;

алгоритм оптимизации регламента работы связанной однотипной системы сушильных камер, позволяющий учесть взаимодействие отдельных камер и физическую распределенность параметров объекта;

система автоматизированного управления камерой сушильной установки, спроектированная на базе микропроцессорной техники. .,-

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения,

четырех глав, заключения, 18 приложений, списка литературы из 141 наименований и содержит 228 страниц, в том числе 163 страницы основного текста, 75 рисунков и 31 таблицу.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА ЛИЦЕВОГО КИРПИЧА

Полезная модель относится к производству керамических облицовочных материалов и может быть использовано для изготовления, например, лицевого керамического кирпича на основе глиняного сырья.

Технологическая схема производства лицевого кирпича, включает оборудование для подготовки глиняного сырья — 1, оборудование для формования и резки сырца — 2, узел сушки сырца — 3, оборудование для сушки и обжига кирпича — 4, узел сортировки и укладки кирпича — 5, бассейн для пропитки кирпича гидрофобизирующим раствором — 6, узел сушки гидрофобизированного кирпича при комнатной температуре и складирования — 7, при этом бассейн для пропитки кирпича содержит водную эмульсию гидрофобизирующего раствора, содержащего побочный продукт производства полиметилсилоксановых смол, при следующем соотношении ингредиентов, масс %:

Техническим результатом от использования разработанной технологической схемы является получение лицевого кирпича, обладающего высокой морозостойкостью, отсутствием высолов в кирпичной кладке, являющимся стойким по отношению к коррозии и биодеструкции и имеющим хороший декоративный вид.

Читайте так же:
Почему человек ест кирпич

Полезная модель относится к производству керамических облицовочных материалов и может быть использовано для изготовления, например, лицевого керамического кирпича.

Известена технология устранения сульфатных высолов на поверхности керамических облицовочных изделий (Патент РФ №2161596, опубликовано 2001.01.10) Разработанная технология изготовления керамических облицовочных изделий без высолов предполагает использование формовочной массы, содержащей соли растворимых сульфатов на основе любого, преимущественно красножгущегося, глинистого сырья. Устранение высолов осуществляют за счет введения в шихту глиноземистого цемента (ГЦ) в количестве 0,5-1,5 мас.% от массы шихты (глины, глиносодержащего сырья или смеси глиносодержащего сырья и отощителя). Указанная технология основана на изменении сырьевых составляющих, что требует разработки новых технологических условий для производства лицевого кирпича.

Известна технологическая схема устранения высолов на поверхности лицевого кирпича. (Патент РФ №2223928, опубликовано 2004.02.20)

Сушка и обжиг керамического кирпича на основе глинистых составляющих в заводских условиях сопровождается появлением высолов на поверхностях, ухудшающих его декоративные качества.

Технологическая схема производства лицевого кирпича включает оборудование для получения керамического бруса сырца, оборудование для предварительной подготовки поверхности керамического бруса, которая заключается в ее разрыхлении на глубину 0,2-0,3 мм посредством металлической гребенки или щетки с гибкоупругой металлической щетиной, оборудование для полива или распыления предварительно обработанной поверхности бруса раствором полиакриламида плотностью 1,02-1,06 г/см 3 , оборудование для механического уплотнения путем прикатывания (обжатия) металлическими валиками, оборудование для сушки, оборудование для обжига сушняка при температуре 1000-1050°С в течение 24 часов с выдержкой при конечной температуре не менее 2 часов.

Лицевые поверхности обожженных изделий отличаются ровностью окраски и насыщенностью цвета.

Отсутствие высолов на лицевых поверхностях обусловлено экранирующим действием нанесенного в момент формования сырца защитного покрытия из полиакриламида, которое меняет направление влагопереноса в процессе сушки сырца в сушилах и подготовки полуфабриката в зоне подогрева в туннельной печи.

Задачей полезной модели является разработка технологической схемы производства лицевого кирпича в условиях действующего кирпичного производства и не требующей применения дополнительного сложного технологического оборудования.

Техническим результатом от использования разработанной технологической схемы является получение лицевого кирпича, обладающего высокой морозостойкостью, отсутствием высолов в кирпичной кладке, являющимся стойким по отношению к коррозии и биодеструкции и имеющим хороший декоративный вид.

Лицевой кирпич, полученный в результате применения разработанной технологической схемы имеет высокие физико-механические характеристики.

Технологическая схема производства лицевого кирпича, включает оборудование для подготовки глиняного сырья, оборудование для формования и резки сырца, узел сушки сырца, оборудование для сушки, обжига кирпича, узел сортировки и укладки кирпича, бассейн для пропитки кирпича гидрофобизирующим раствором, узел сушки гидрофобизированного кирпича при комнатной температуре и складирования, при этом бассейн для пропитки кирпича содержит водную эмульсию гидрофобизирующего раствора, содержащего побочный продукт производства полиметилсилоксановых смол, при следующем сотношении ингредиентов, масс %:

Технологическая схема производства лицевого кирпича, включает оборудование для подготовки глиняного сырья — 1, оборудование для формования и резки сырца — 2, узел сушки сырца — 3, оборудование для сушки и обжига кирпича — 4, узел сортировки и укладки кирпича — 5, бассейн для пропитки кирпича гидрофобизирующим раствором — 6, узел сушки гидрофобизированного кирпича при комнатной температуре и складирования — 7,

Оборудование для подготовки глиняного сырья 1 включает следующее:

— крытый склад с механизированной загрузкой выгрузкой глины и бункер с дозаторами.

— Оборудование для тонкого измельчения глины: вальцы дезинтеграторные СМ-231

— Оборудование для увлажнения и перемешивание глины: бегуны мокрого помола С-365 или СМ-216.

— Оборудование повторного измельчения глины: вальцы тонкого помола СМ-232, СМ-24

— Оборудование сушки глины — сушильный барабан СМ-47. (Режим сушки до влажности 7-10% при температуре 140-180°С.

— Оборудование для помола глины: дезинтеграторы корзинчатые №276-01 с диаметром корзины 1350 мм.

— Оборудование для для просеивания молотой глины: сито вибрационное С-96 А.

— Оборудование для увлажнения и смешивания глиняного порошка: двухвальцовая глиномешалка С-246 с пароувлажнением. Оборудование для формования и резки сырца — 2 включает следующее:

— Ленточный вакуумный пресс СМ-443 или ленточный безвакуумный пресс СМ-294 и резательный автомат СМ-307 или полуавтомат СМ-678

Узел сушки сырца — 3 представляет собой туннельную сушилку с подтоком, обеспечивающим сушку дымовыми газами и отходящим теплом обжигательной печи, режим сушки при температуре 40°-60°С, время сушки 48-54 часа.

Оборудование для сушки и обжига кирпича — 4 включает туннельную или кольцевую печь: время обжига 24-48 часов, температура обжига 980-10000 градусов С. Выдержка при максимальной температуре — 4 часа,

Узел сортировки и укладки кирпича на поддоны — 5.

Бассейн для пропитки кирпича гидрофобизирующим раствором — 6 представляет собой ванну не менее 3 м 3 .

После подготовки глиняного сырья, формования, резки и сушки сырца, обжига и охлаждения обожженного кирпича его полностью погружают в бассейн — 6 с 5-7% гидрофобным раствором, содержащим побочный продукт производства полиметилсилоксановых смол, взятый при следующем соотношении ингредиентов

После пропитки гидрофобизирующим раствором образцы лицевого кирпича просушивали при комнатной температуре 18-22°С в течение 48 часов. После этого направляли на узел сушки гидрофобизированного кирпича при комнатной температуре и складирования — 7.

Состав отхода производства и его свойства обеспечивают его быстрое и равномерное распределение в порах изделия. Перекись бензоила инициирует полимеризацию мономеров внутри капилляров и обеспечивает надежную изоляцию от воздействия влаги. В таблице приведены физико-механические свойства лицевого кирпича до и после пропитки гидрофобизирующим раствором.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector