Характеристика споживних властивостей керамічних виробів ( цегли)

Щоб висушити сирець за найкоротший  строк і з найменшою кількістю  браку, докладають багато зусиль, суворо дотримуються режиму встановлених практичним методом строків сушіння.

Істотне перевиконання  планів випуску цегли забезпечують преси. Але обмежена місткість сушильних  сараїв і обмаль сушильних площ не дають змоги повністю використовувати  потужність пресового й пічного  господарств. Тому новатори спрямовують  зусилля на прискорення процесу сушіння сирцю в природніх умовах.

Швидкість сушіння цілком залежить від властивостей цегли-сирцю  і умов. Щоб поліпшити ці властивості, у жирні глини вводять спіснюючі  добавки: пісок, змелене чи просіяне вугілля, тирсу тощо. В результаті значно зменшується чутливість сирцю до сушіння. Такий сирець висихає на відкритих площадках і протягах  без будь-яких тріщин значно швидше, ніж сирець із жирних глин.

Регулюється процес сушіння  за допомогою бокових щитів. Скажімо, в теплі й сухі дні, а також при сильному вітрі їх відкривають менше, а в прохолодні – більше, в сиру й дощову погоду, коли сушіння уповільнюється, їх повністю знімають, негайно збираючи по краях і зверху кліток сухий сирець. При дуже високій чутливості глин до сушіння, щити для його регулювання встановлюють з обох боків сарая. Якщо ж глини мають погані сушильні властивості, порядок сушіння змінюється. У тій частині сарая, де міститься свіжо сформований сирець, бокові щити в перші дві доби тримають закритими.

Потім їх відхиляють на одну четверту, через одну-дві доби – на третину. І лише в останній період сушіння відкривають їх повністю. Висихання сирцю залежить, насамперед, від кліматичних умов, властивостей глин та умов сушіння і коливається від 6 до 25 діб.

Встановити час, коли цеглу слід вивантажувати з сушильних сараїв, можна за такими ознаками: сухий сирець має рівномірний світлий колір без темних вологих плям. При легкому постукуванні цегли-сирцю одна об одну чути чіткий звук. Якщо провести яким-небудь предметом по поверхні, на ній залишається світла риска. Така цегла-сирець зовнішньо здається сухою, однак, вміщує в собі від 8 до 10% вологи. Ця волога виділиться повністю лише  при випалюванні.

Сухий сирець не слід довго  тримати в сараях. Знімати його з штабелів  треба обережно, щоб не трапилося обвалу.

Для звільнення сушильних  площ і кращого зберігання цеглу-сирець укладають на відкритому місці в  брус-штабель по 160-180 тис. штук поблизу  печі на площадці завширшки 8-10 м довільної  довжини. Навколо риють відповідну канаву. Площадку посипають сухим піском, щебенем або вимощують випаленою цеглою, щоб запобігти просочуванню вологи. Знизу кладуть більш сухий сирець, причому роблять це так, щоб відстань між цеглинами становила не менше 5-7 см. Наявність багатьох вентиляційних поздовжніх і поперечних каналів забезпечує циркуляцію повітря і рівномірне сушіння сирцю.

Поздовжні стіни брус-штабеля  обкладають спеціальним каркасом із цегли-сирцю і обмазують глиняним розчином, щоб запобігти пошкодження  морозами. Торцеві стіни також  обробляють розчином залишивши внизу місце для очіпків. Дим проходячи вентиляційними каналами, обігріває весь штабель.

До речі, на цегельних  заводах застосовується й штучне сушіння, яке дозволяє виготовляти  цеглу протягом року, більш ефективно  використовувати технологічне устаткування, механізувати й автоматизувати цей процес. Здійснюється воно в тунельних протитечій них сушарнях безперервної дії із зосередженим підведенням теплоносія.

 

3.4. Випалювання цегли

 

 

Після сушіння цеглу-сирець завантажують у кільцеву піч. Для  цього на вирівняному поді печі з неї викладають так звані ніжки. Вздовж вогневого каналу викладають її на віддалі 10-12 см одна від одної. На ніжки навхрест у висоту укладають по три цеглини в два, три або й чотири ряди. Довжина й ширина ніжки відповідає довжині цеглини, а висота залежить від зольності палива й береться з таким розрахунком, щоб півтора-два ряди цегли по висоті ніжок залишились після випалу не засипані золою. Між ним по ширині випалювального каналу залишають проміжки по 12-15 см, котрі перекривають укладеними уздовж і впоперек цеглинами. Таким чином перекриття ніжок являє собою суцільний ряд цегли на всю ширину печі.

Уздовж випалювального каналу ніжки з цегли викладають щільно одну до одної, залишаючи щілини тільки навпроти димовивідного очілка. Завдяки цьому утворюються подові канали, що перехрещуються на кожній камері поперечним димовивідним каналом проти очілка. Починаючи з перекриття ніжок, садку в кільцеві печі ведуть різними способами, найчастіше в “ялинку”, тобто коли всі ряди цегли укладають уздовж випалювального каналу трохи вкіс, то в один, то в інший бік. Між цеглинами залишають проміжки по 3-4 см, а у верхніх рядах – по 1-1,5 см. Наступну “ялинку” кладуть, як і попередню, щільно до першої, щоб між рядами вздовж печі були щілини наскрізними для можливої циркуляції гарячих газів. Якщо відстань між вісями паливних рядів дорівнює 105 см, уздовж печі укладають кожного разу по три “ялинки”, а четверту під отворами паливного ряду укладають у вигляді решітки. В ній чергуються у висоту ряди цегли вздовж і впоперек печі. В поперечних рядах укладають не по три цеглини, а тільки по дві з тим, щоб між ними залишались щілини 12-13 см, котрі в кожному ряду утворюють канал на ширину печі. Цегла в поздовжніх рядах утворює, так би мовити, колосникову решітку, на якій затримується й згоряє завантажене через отвори в склепінні паливо.

 Для рівномірного  розподілу палива, необхідно правильно  розмістити проміжки паливної  решітки в різних за висотою  рядах.

Кожну камеру по перерізу вогневого каналу покривають у поперек шиберним папером. Він затримує повітря під час садки цегли, тобто в зону випалу.

Завантажують і вивантажують цеглу-сирець за допомогою двох пересувних стрічкових транспортерів полегшеного  типу: один – 4-5м завдовжки завжди знаходиться в каналі кільцевої печі для подавання цегли-сирцю до місця садіння, а другий – поза піччю під кутом до першого.

Коли завантажено чотири-п`ять камер, розпалюють кільцеву піч. На це витрачається 3-4 дні. Одночасно продовжують садку цегли-сирцю. У вогневому каналі по всьому його поперечному перерізу викладають з сирцю стінку в дві цеглини. В ній знизу залишають до чотирьох отворів залежно від ширини каналу.

Спочатку топку завантажують невеликою кількістю палива, повільно підвищуючи температуру. Для створення  тяги перший від топки конус піднімають повністю, а другий – частково. В процесі підсихання сирцю перший конус опускають, а другий навпаки, піднімають вище. Одночасно підсилюють вогонь у топках. Коли температура в перших рядах підвищується і паливо загоряється, тоді його завантажують через паливні трубки в склепінні печі, підтримуючи увесь час вогонь і в тимчасових топках.

Поступово накал розповсюджується на наступні ряди, і тільки коли зона взвара сягає другої-третьої камер, тобто 10-15 паливних рядів, топки в  тимчасовій стінці закладають, залишаючи невеликі отвори у поді печі для доступу повітря. На цьому, власне, розпалювання печі вважається закінченим, і розпочинається нормальне горіння. Коли вогонь пошириться на п’ять камер, тимчасову поперечну стінку й топки розбирають і розпочинають вивантажування цегли.

Щоб прискорити поширення  вогню в кільцевих печах, садку, особливо ніжок, кладуть з добре  висушеного сирцю. Це не тільки прискорює  процес випалювання, але й дозволяє підвищити якість цегли, економить  паливо. За відсутності сухого сирцю, у верхні ряди садять сирець з підвищеною вологістю.

Ріст продуктивності печі досягається не лише швидким  поширенням вогню. Неабияку роль відіграє хороша тяга. Підвищити її можна, якщо наростити труби (в печах з природною тягою) або встановити потужніші вентилятори, що звичайно, зв'язано з матеріальними витратами. Проте, є інший спосіб підвищити тягу в печі, який не потребує додаткових коштів. Полягає він у розрідженні садки цегли-сирцю й усуненні підсмоктування холодного повітря.

Усунення підсмоктування холодного повітря поліпшує також тягу, і тому підготовку до високих зйомів цегли треба починати з найпильнішого огляду стану печі. Випалювачі Мурованокуриловецького цегельного заводу, які виконують місячні завдання на 110-120%, роблять це до початку роботи печі. Насамперед перевіряють, чи немає тріщин у стінах і склепінні вогневого каналу, чи не прогоріли конуси і чи точно входять вони у гніздо затворів. Особливу увагу звертають на справність вогневого каналу біля паливних трубочок і на стан склепінь печі. Помічені несправності одразу ж усуваються: щілини й тріщини заповнюються цегляною щебінкою, склепіння змазуються вогнетривкою глиною, конуси, які прогоріли, замінюються справними, конусні затвори лежака в гніздах засипаються крупно або середньозернистим піском.

 Для досягнення високої продуктивності кільцевих печей необхідно правильно вибрати тип садки цегли-сирцю відповідно до перерізу вогневого каналу й сили тяги. Як правило, в печах, де дуже слабка тяга, садка робиться рідшою, при великій тязі її ущільнюють. Залежно від цього щільність садки коливається від 180 до 220 штук цегли-сирцю на кубометр випалювального каналу.

Висота подових каналів змінюється залежно від палива. Якщо при згорянні паливо дає мало попелу (кам'яне вугілля хорошої якості), ніжки подових каналів викладають висотою у два ряди і перекривають третім рядом цегли. При паливі з великою кількістю попелу (торф, засмічене порожньою породою кам'яне та буре вугілля) ніжки каналів укладають у три-чотири ряди і перекривають ще одним рядом цегли-сирцю (рис. 5). Робиться це для того, щоб попіл не забивав проходів для газу. Подовжені ряди високих ніжок викладають не з двох, а з трьох цеглин (рис. 6).

Рис.5. Садка цегли-сирцю для влаштування подових каналів при

багато попільному паливі.

 

Рис.6. Підсилені ніжки садки подових каналів.

Щоб запобігти підсмоктуванню холодного повітря, робітник не тільки стежить за справністю печі, але  й ретельно закладає хідники печі, викладаючи на відстані 250 мм дві стінки у пів цеглини. Внутрішню стінку він кладе насухо і промазує глиняним розчином, а зовнішню – на пісному глиняному розчині.

Досягнення високих  зйомів продукції значною мірою  залежить від правильного розподілу  в кільцевих печах довжини  зон випалу ( під вогнем), підсушування, охолодження, завантаження й вивантаження. Один з найефективніших засобів підвищення продуктивності кільцевих печей є запресування палива в глиняну масу. Це зменшує витрати палива, поліпшує якість виробів. Як вигоряючі добавки, можна використовувати всі види палива: кам`яне вугілля, торф, деревину, тирсу, лузгу насіння тощо.

Міцність цегли, виготовленої з вигоряючими добавками, поліпшується в результаті рівномірнішого випалювання  по всьому обєму печі, особливо підвищується при цьому механічна міцність цегли на згин.

Швидке поширення вогню  вимагає негайного включення  камер, завантажених сирцем, для підсушування. Отже, паперовий шибер треба встановлювати  в кожній камері відразу ж після  її завантаження.

Для швидкого й рівномірного охолодження цегли випалювальник  відкриває всі трубки в зоні, де вона знаходиться, а в хідниках печі пробиває отвори для холодного повітря, поступово розширюючи їх. Швидкість відкривання залежить від температури зовнішнього повітря й чутливості сировини, з якої вироблена цегла. Якщо при цьому не утворюється тріщин у цеглі, то відкривання хідників прискорюється.

Переведення кільцевих  печей на такий спосіб випалювання  дозволило підвищити їх продуктивність, знизити собівартість, добитися рентабельності.

 

 

 

 

 

 

 

 

РОЗДІЛ 4. ДОСЛІДЖЕННЯ  ЯКОСТІ СИРОВИНИ ТА ЦЕГЛИ. ВИДИ БРАКУ  ТА СПОСОБИ ЇХ УСУНЕННЯ

 

 

Основною сировиною  для виробництва цегли є середні  й високо пластичні глини. Останні  інколи ще називають жирними за їх маслянистий блиск. Властивості  глини залежать насамперед від її складу, тобто від розміру та природних особливостей окремих часток, з яких вона складається. Чим більше в ній дрібних часток, тим вона пластичніша, потребує більше води для замішування в тісто, дає підвищену повітряну та вогневу усадку, чутливіша до сушіння й випалу.

Якість глини для керамічних будівельних матеріалів, у тому числі й для цегли, оцінюється згідно з загальносоюзним державним стандартом і затвердженими технічними умовами. При цьому вона має задовольняти таким вимогам:

по-перше, бути настільки  пластичною, щоб з неї можна було відформувати цеглу потрібної форми, щоб вона мала не надто високу чутливість до сушіння й випалу;

по-друге, не містити крупного піску та інших твердих включень розміром понад 1мм. Особливо шкідливі вапняні включення, оскільки після  випалювання вони вбирають воду і гасяться, збільшуючись в об’ємі, що призводить до руйнування виробу;

по-третє, не містити чорнозему, бо під час випалювання він  вигорає, і цегла стає пористою, знижується її механічна міцність.

Як відомо, в процесі  сушіння сирцю трапляються різні види браку. Існують різні способи їх усунення.

Інколи частина цегли, яка виступає за межі рамки, відвалюється. Запобігти цьому можна, якщо збільшити  кількість теплоносія, що надходить  у сушарню. Буває й так, що тріщини  на цеглі з`являються ще до завантаження її в тунель або на початку сушіння. При сушінні вони збільшуються. Такий вид браку з`являється внаслідок протягів та переохолодження поверхні цегли, оскільки її внутрішнє тепло витрачається на випаровування вологи з поверхні.

Щоб уникнути вказаних дефектів, слід скоротити знаходження виробів за межами сушарні, підвищити температуру і вологість у приміщенні, де стоять вагонетки, запобігти охолодженню виробів та інтенсивному випаровуванню вологи з поверхні цегли на початку сушіння. Поширеним видом браку вважається поява глибоких тріщин на поверхні цегли й утворення “шкірки” на кутах та бокових гранях. Цей брак важко усунути. Виникає він внаслідок різних умов випаровування вологи на окремих ділянках поверхні одного й того ж виробу. Наприклад, у місцях, де цегла торкається сушильних рамок. Тут необхідно змінити їх конструкцію і застосувати замість дерев`яних металеві, слідкуючи за правильним розміщенням цегли на рамках, підвищенням відносної вологості теплоносія на вході в сушарню, збільшенням міцності бруса за рахунок вакуумування глини в пресі тощо.