26 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

При какой температуре обжигают кирпич

Печи для обжига кирпича

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

О чем эта статья

Кольцевая печь

Это занимающая большую площадь, сложная конструкция непрерывного действия. Кольцевые печи со сводами наиболее распространены в масштабном промышленном производстве. Некоторые мелкие производители сооружают их заглубленными в землю и оставляют без свода, накрывая временным настилом.

Принцип обжига

Рабочее пространство кольцевой печи организовано в виде замкнутого, вытянутого эллипса с окнами на боковой поверхности, служащими приемными отверстиями для загрузки материала или его выгрузки. Промежуток между окнами называют камерой.

Главная особенность технологического процесса — стационарное положение кирпича при перемещающейся от камеры к камере зоны огня (взвара). Она непрерывно движется вперед , по кольцу обжигательного канала. Топливо забрасывают непосредственно на кирпичи, и оно воспламеняется от их накала. После прохождения огня через всю камеру процесс отжига считается завершенным , и огонь передвигается на следующий отсек.

На розжиг кольцевых печей требуется 3—4 дня. Топки для разведения огня устраивают во временных поперечных кирпичных стенках. В начале процесса разогрева топливо поступает через отверстия в своде. Когда ближайшие к топкам подсадки кирпича накаляются докрасна, начинается прямая подача. После продвижении разведенного огня на 4 – 5 камер вперед , разбирают стены с временными топками, и печь начинает функционировать в непрерывном режиме.

Огонь движется одновременно с садкой и выемкой. Количество новых подсадок сырца должно соответствовать количеству готовых, выгруженных кирпичей.

Другие особенности технологии:

  • Процесс отжига длится до 4 суток .
  • Тяга создается благодаря устройству центрального дымового канала, проходящего по периметру конструкции и подводящегося к каждой из зон обжига с помощью перекидного короба из металла.
  • Воздух в дымовой канал поступает уже разогретым, так как засасывается в зоне выгрузки отожженных изделий.
  • Предварительная досушка и подогрев сырца осуществляются под действием отходящих дымовых газов.

Достоинства и недостатки

Основные преимущества печей такой конструкции — высокая производительность, простота процессов обслуживания и эксплуатации, экономичность. Снижение себестоимости продукции возможно за счет :

  • использования недорогих теплоносителей (низкосортный антрацитовый штыб, фрезерный торф и прочие топливные отходы) .
  • небольшого расхода топлива (в 2 — 3 раза меньше, чем для туннельных печей) .
  • возможности менять вид топлива без остановки печи .
  • экономии теплоносителей (эффективного использования дымовых газов с высокой температурой , в том числе и для сушки сырца).

К недостаткам печей кольцевого типа относят:

  • сравнительную дороговизна постройки .
  • большую длительность технологического цикла, обусловленную существенной величиной камеры;
  • неравномерность обжига (кирпичи в глубине садки не дожигаются) .
  • низкий КПД .
  • преобладание ручного труда над механизированными процессами .
  • невозможность полной автоматизации.

Туннельная печь

Печами такого типа оборудовано большинство кирпичных заводов, выпускающих одинарный полнотелый кирпич и керамические камни. Они представляют собой тоннель, по которому передвигаются вагонетки или конвейерная лента с сырцом. Их рабочее пространство может иметь один или два канала, расположенных на прямой линии или имеющих замкнутую, кольцеобразную форму.

Принцип работы

В отличие от кольцевых установок, здесь все происходит наоборот : материал продвигается сквозь остающиеся неподвижными, четко разграниченные зоны подогрева, отжига и охлаждения. Материал последовательно передвигается из зоны в зону. В такой печи лишь один вход и одна зона выгрузки. Они размещаются в противоположных торцах туннеля и оснащены механизмами, герметически закрывающими внутреннее пространство печи во время загрузки и выгрузки материала. Герметизация происходит автоматически, что позволяет избежать перерасхода теплоносителя. Пространство над полом, под конвейером или дном вагонеток, также не прогревается, так как отгорожено песчаным затвором.

В качестве теплоносителя используется природный газ. Иногда их модифицируют для работы на мазуте, солярке, печном топливе, электрической энергии. Возможно совмещение вариантов.

Печь работает круглосуточно. Газовые горелки направляют факелы горящего газа на массив кирпича напрямую (в печах открытой конструкции) или через защитные экраны (в муфельных). Вдоль всего канала установлены вентиляторы и уловители дыма, направляющие необходимое количество разогретого воздуха и дымовые газы в нужные зоны печи по специальным циркуляционным каналам. Эти устройства работают независимо друг от друга и управляются оператором дистанционно. Загрузка печи осуществляется рабочими вручную, а выгрузка механизирована.

Технология обжига максимально автоматизирована. Специальные компьютерные программы с помощью многочисленных датчиков следят за технологическим процессом и дают команды по регулированию:

  • температурного режима во всех зонах .
  • давления воздуха .
  • скорости движения вагонеток.

Выбор режима работы печи осуществляется автоматически и зависит от исходных параметров кирпича — сырца (вид, форма, размер, уровень влажности, вид садки). Контроллер хранит в памяти все возможные режимы и выбирает наиболее оптимальный . Контроль качества готовой продукции также автоматизирован. Длительность технологического цикла для полнотелых изделий от 36 до 40 часов, пустотелые камни готовы уже через сутки.

Достоинства и недостатки

Важнейшее преимущество туннельных установок — возможность минимизировать ручной труд и автоматизировать процесс управления. Все рабочие, загружающие печь и разгружающие продукцию находятся в удалении от максимально раскаленной зоны обжига. Они трудятся в хороших санитарно- гигиеничных условиях (приемлемая температура воздуха, хорошее освещение). Автоматизированная система управления позволяет отрегулировать установку под выпуск продукции максимально высокого качества.

Недостатки туннельных печей:

  • работа преимущественно на дорогостоящих теплоносителях .
  • большие различия температур в соседних зонах, грозящие появлением дефектов материала .
  • загрязнение изделий золой при использовании угля в печах открытого типа .
  • большая стоимость некоторого производственного оборудования (защитных муфт, излучающих панелей) и системы автоматизации .
  • быстрый выход их строя подвижного состава.
Читать еще:  Отмываем керамическую плитку способы и средства

Хороший кирпич можно получить в печи любого из этих типов. В кольцевых установках высокое качество продукции обеспечивается тяжелым трудом и мастерством обжигателей , вручную подающих топливо и регулирующих процесс по своему усмотрению. В более современных туннельных сооружениях часто даже совершенная автоматика не может уберечь товар от деформаций, трещин, несоответствия заданным параметрам. Выбирая кирпич, не стоит уделять много внимания способу его обжига. Просто внимательнее рассмотрите материал.

Кирпич своими руками — Керамический кирпич. Обжиг

Как из кирпича-сырца получить керамический кирпич? Исходим из того, что вы не собираетесь затеять полномасштабное строительство коттеджа из кирпича сделанного своими руками. Для подобного мероприятия необходимо все же специальное оборудование, чтобы поставить на поток производство строительного материала. Если кирпич-сырец получился у вас неплохого качества, то небольшие постройки хозяйственного назначения, перепланировку помещений можно выполнить и из него.

Об обжиге глины

Однако если кирпич-сырец можно заготовить в приличном количестве, то обжиг всей партии в кустарных условиях будет не каждому под силу. Процесс трудоемкий, почти творческий и требует много дров. Одна партия кирпича обжигается почти сутки под непрерывным контролем.

Спекание глины в керамику длительный процесс, требующий высоких температур. Легкоплавкие глины начинают спекаться, прокалившись до 800 градусов, тугоплавкие – до 1200. После полного цикла обжига глина переходит в новое состояние и становится крепкой керамикой. В заготовках выгорают все химические элементы, разлагаются карбонаты, и из кирпича полностью удаляется влага.

И по причине трудоемкости обжига без специальных печей, изготовление партий на своем, далеко не промышленном участке, ограничивается срочными потребностями:

  • Для оборудования мангальной зоны;
  • На небольшой ремонт;
  • На реставрационные работы кирпичного ограждения;
  • Для получения дополнительного строительного материала, если по какой-то причине не хватило кирпича, а покупка, доставка обойдется слишком дорого из-за удаленности или иной причине.

Подготовка к обжигу кирпича

Перед началом обжига обязательно проверяем кирпич-сырец на степень готовности. Как его сделать мы подробно рассмотрели в предыдущей части. Кирпич должен быть полностью просушен, его цвет на изломе равномерный и не отличается от цвета внешних граней. Темное пятно посередине является признаком внутренней влажности. Сырой кирпич обжигать нельзя – вернее, нет смысла, поскольку на выходе вы получите черепки.

Поскольку не на каждом дачном участке есть печь для обжига, можно использовать самый простой метод – обжиг кирпича в металлической бочке. Бочку можно установить на открытую металлическую печь или на костер. Для костра, вырывается канава, где будет поддерживаться постоянный огонь.

Глубина для кострища нужна около полуметра, дополнительно необходимо обеспечить подпорки для бочки, которые поднимут ее над уровнем земли на 20 см. Это облегчит уход за костром, обеспечит равномерное прогревание самодельной печи для обжига кирпича.

Дно у бочки аккуратно обрезаем – оно станет крышкой, или можно вместо крышки использовать подходящий металлический лист. Через отверстие будем укладывать кирпичи, обеспечивая при укладке зазоры между сырцом, бочку затем вновь прикроем обрезанным днищем или листом. Для равномерного прогрева кирпич выкладываем на слой щебня или глиняной крошки. Такая подушка оградит от резкого нагрева нижние ряды.

Некоторые умельцы используют вариант с решеткой вместо дна. Решетка устанавливается на подпорки, а у бочки обрезаются оба дна, и лишь затем ее устанавливают на решетку. Каждый из методов имеет своих сторонников и противников. Но оба способа имеют место быть, и по обеим методикам, бочка закрывается сверху.

Обеспечив запас топлива и терпения на поддержание огня в течение 18-20 часов можно приступать к обжигу.

Обжиг кирпича и его циклы

Условно весь процесс делится на три равных временных цикла:

Соответственно, что прогрев и остывание должны быть постепенными, а обжиг на максимальном огне. Поэтому процесс должен идти под постоянным контролем. Первый цикл — постепенно наращиваем мощность огня, второй – поддерживаем максимальный огонь, третий цикл тихонько уменьшаем пламя, затем даем затухнуть огню самостоятельно.

После обжига нельзя сразу снимать крышку. Кирпич можно доставать только через четыре часа — после полного остывания самодельной печи и готовых изделий, как и снимать крышку. К тому времени, когда вы отдохнете после почти суточной вахты, можно будет и убедиться в успехе своего труда, достав из бочки готовые керамические кирпичи.

Вполне возможно, что освоив технологию изготовления кирпича, у вас появится желание заняться производством в более масштабном виде для дальнейшего обустройства загородного участка. Это может быть постройка гаража, сооружение кирпичного забора, пристройки к дому. Тогда стоит задуматься об изготовлении или покупке пресса для формовки кирпича и соорудить печь для обжига. А найти помощников в строительстве и обустройстве участка можно на сайте нашей строительной компании через раздел Контакты. Здесь же можно заказать утепление дома экологически чистым целлюлозным утеплителем Эковата, обследование дома тепловизором на момент утечек тепла, износа коммуникационных сетей.

Обжигание кирпича

Для изготовления кирпича нужна глина. Однако недостаточно придать ей форму кирпичного блока и высушить, потребуется обжиг кирпича. Такая процедура нужна для получения качественного и прочного строительного материала. Наличие необходимого сырья и знание технологии обжига дают возможность производить стройматериал и в домашних условиях.

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:

Читать еще:  Укладка ламината на бетонный пол своими руками

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

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.

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.

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.

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.

Печь для обжига кирпича

Для сооружения печи необходимо выбрать ровную горизонтальную площадку на возвышенном месте, защищенном от грунтовых и осадочных вод.

После выравнивания и очистки выбранной площадки от растительного слоя, производят ее горизонтальную планировку и трамбовку.

Общий вид обжиговой печи представлен на рис. 6.

Это одна из самых маленьких печей и ее вместимость составляет: 700-1500 шт.

Внутренние размеры печи: ширина — 160 см, длина (в зависимости от предполагаемой загрузки) — от 132 до 208 см, высота укладки сырца колеблется от 165 до 180 см.

Высота печи планируется в соответствии с выбранной высотой укладки.

Стены печи изготавливают из кирпича-сырца и делают толщиной в один кирпич (250 мм).

Перекрытие желательно сделать на металлическом каркасе, при условии, что каждый ряд кирпичей свода будет ложиться на две стальные полосы 8×40 мм, или стержни Ø 20-24 мм, которые собираются в металлическую рамку при помощи сварки. Свод в середине должен иметь высоту над укладкой сырца не менее 30-35 см.

Топку формируют при укладке сырца в печи. Ширина топки 48-50 см, высота 38-40 см. В топке по всей длине нужно выполнить на высоте 25-30 см уступы на обеих стенках, куда потом укладывают колосниковые решетки (при использовании в качестве топлива угля).

При обжиге дровами колосниковую решетку можно не устанавливать.

Читать еще:  Что делать если отмостка отошла от фундамента

Топка закрывается дверкой размерами 40×40 см. В своде делают дымовые каналы сечением 25×28 см, а если обжиг ведется малокалорийным топливом (торфом или бурым углем), тогда предусматриваются еще и отверстия сечением 25×15 см, в которые по необходимости сверху подсыпается уголь или торф. Эти отверстия должны иметь крышки.

Дымовая труба делается высотой до 5 м (из кирпича) с внутренним сечением 40×40 см или из любой огнестойкой трубы Ø 30-40 см.

Труба устанавливается рядом с печью, с задней стороны печи (можно с одной стороны использовать заднюю стенку печи), и соединяется с печью дымовым каналом сечением 40х30 см, который делается в верхней части задней стенки печи.

На середине высоты укладки в стенках печи устраивают временные смотровые отверстия 25×15 см, которые после просмотра закладывают кирпичами и замазывают глиной.

Боковые стенки, свод, задняя стенка, труба, а также угловые части передней стенки кладут на обычном глинопесчаном растворе. Та часть передней стенки, которая будет разбираться для разделки садка, укладывается без раствора.

После заделки проема кирпичом стенка обмазывается глиной.

Садка (укладка)

Укладывать в печь можно только хорошо высушенный сырец, иначе при обжиге потребуется много топлива. Кроме того, недостаточно высохший сырец дает до 80% брака.

Главная причина брака заключается в том, что излишняя влага, превращаясь в пар, ищет выход и приводит к растрескиванию кирпича.

Укладку сырца в печь (см. рис. 7) производят так, чтобы в первых 3-4 рядах уложенного кирпича просветы между ними были (для кирпичей, расположенных непосредственно вблизи топки) 10-15 мм, а по мере удаления (от топки дальше) увеличивались до 25 мм.

Ряды можно укладывать любым способом, например, «решеткой» или «елочкой». Способы можно чередовать.

Нужно помнить главное: каждый кирпич должен быть доступен обтеканию его дымовым газам.

Расстояние между кирпичами садка и стенками печи должно быть в пределах 20-25 мм.

Обжиг

Печь начинают топить соломой, хворостом и затем дровами.

Первая стадия — сушка. Это самая ответственная стадия.

Топить следует неинтенсивно, используя низкокалорийное топливо (отходы древесины), до тех пор, пока кирпич не избавится от внутренней влаги. Наличие влаги в кирпиче определяется наличием конденсата в верхних рядах.

Просушку можно считать законченной, если опущенный на пару минут в печь железный штырь не будет запотевать. При определенном опыте, наличие влаги можно определить рукой, поместив ладонь над выходящими газами.

Процесс сушки обычно занимает до 12 часов.

После того как будет установлено, что остаточная влага удалена, огонь постепенно усиливают, доведя кирпич до темно-красного цвета (наблюдая по своду). Подогрев длится до 9 часов, затем переходят на большой огонь до выхода огня наружу.

Увеличение тепла производится только увеличением подачи топлива. Если по какой-либо причине пламя начинает выбиваться из какого-либо места, это место сразу засыпают землей.

Когда в верхней части печи появится огонь (900-950°C) — верхние ряды светло-красного цвета, а нижние — желтого, печь «ставят на остывание». Для этого топочное отверстие закладывают кирпичом и обмазывают глиной, а на верх печи насыпают сухую землю, кирпичную пыль или сухой песок слоем 10-15 см.

Температурный режим обжига характеризуется четырьмя этапами:

  • Сушка: температура 20-90°С, время 10-13 часов.
  • Подогрев: температура 90-600°С; время 8-10 часов.
  • Обжиг: температура 600-1000°С; время 10-12 часов.
  • Остывание: температура 1000-50°С; время 7-10 часов.

Контроль температуры обжига в печи производится визуально по цвету свода:

  • Темно-красный, видимый в темноте — 450-500°С.
  • Темно-красный — 600-650°С.
  • Вишнево-красный — 700°С.
  • Светло-красный — 850°С.
  • Желтый — 950-1000°С.
  • Белый — 1200°С — ПЕРЕЖОГ!

Раньше для получения качественного кирпича, печь выдерживали в закрытом состоянии до недели и лишь потом приступали к охлаждению. Это давало отличные результаты, так как снятие термических напряжений происходило очень медленно.

Практически же достаточно выдержать 7-10 часов.

Охлаждение печи начинают пробивкой в топке малого отверстия — величиной с куриное яйцо, через час отверстие увеличивают вдвое, еще через час — уже вчетверо. Таким образом, через 6 часов можно открыть топочную дверку и ждать полного остуживания печи.

После остуживания разбирается передняя стенка печи и производится разделка садки, начиная с верхних рядов. После разборки, сортировки и выбраковки качественный кирпич складывают штабелем плотно друг к другу.

Недообожженный складывают отдельно и в будущем применяют в неответственных конструкциях для перегородок или в верхних рядах кладки.

Визуальное определение качества кирпича. Причины брака.

Правильно обожженный кирпич — однородного оранжево-красного цвета. Он имеет правильную форму с прямыми ребрами и ровными поверхностями. При ударе металлическим молотком издает чистый звук.

Недообожженный — имеет более светлый цвет, неоднороден на изломе. При ударе издает глухой звук (причина — недостаточная температура или время обжига).

Пережженный — имеет темно-серый или сине-черный цвет, часто со следами оплавления по поверхности. При ударе издает высокий звук. Образуется при чрезмерно высокой температуре обжига.

Повреждение углов и ребер изделия — результат небрежной переноски, транспортировки или неосторожной укладки изделий в печи.

Деформация изделия — недосушенность перед укладкой в печь.

Мелкие трещины образуются при слишком быстром нагревании или охлаждении печи.

Крупные трещины и сквозное растрескивание изделия — результат неправильного соотношения глины и песка, плохого качества глины, нарушения режима сушки и обжига.

Черный кирпич получается из-за недостатка воздуха или из-за плохой его циркуляции в печи.

Белые пятна на готовом изделии — следствие неправильной просушки (пересушка).

vote
Article Rating
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
×
×
Adblock
detector