Видимые дефекты бруса.
При формовке того или иного вида кирпича нередко возникают видимые дефекты бруса и сырца, которые нужно немедленнo исправить. Однако, брус-сырец может иметь и невидимые дефекты, обнаруживаемые только после сушки или обжига кирпича.
Драконов зуб» представляет собой зазубрины, образуемые на ребрах бруса. Он может возникнуть вследствие следующих причин:
• При плохом орошении мундштука (в этом случае необходимо прочистить канавки мундштука и несколько усилить напор воды).
• При переходе с менее влажной массы на более влажную.
• Если масса неравномерно увлажнена.
• При забрасывании в пресс влажного сырца.
• При подаче слишком сухой массы.
Раздвоение бруса происходит, когда в центральной части бруса образуется вертикальная трещина, раздваивающая брус на два потока, расходящиеся в стороны. Возникает этот брак при перегреве паром, при неудовлетворительном орошении мундштука по боковым стенкам, при чрезмерной сухости массы.
Поворот бруса в стороны вызывается смещением установки мундштука, застреванием плотных кусков глины в одной стороне головки, местным нарушением орошения, неодинаковой конусностью мундштука.
Свиль представляет собой горизонтально расположенную изогнутую трещину в центральной части бруса, или несколько оторванных друг от друга коротких спирально расположенных трещин. Иногда трещины не видны, но сердцевидная часть бруса имеет другую окраску и более мягка на ощупь. Иногда свиль появляется после сушки. Причин образования свили очень много и с ними трудно бороться. Главнейшие из них: недостаточная подвижность массы, ее низкая пластичность, сухость, отсутствие клейкости и, наоборот, чрезмерная влажность, а также применение слишком мелкого отощителя, недостаточная длина головки и мундштука. Для борьбы со свилью в головке пресса устанавливают ножи к направлению движения массы для регулировки скорости движения массы.
П осле прессования осуществляется резка бруса и укладка сырца на сушильные вагонетки автоматом-укладчиком ГКЗ-1 (16) (рис.4).
Рис. 4. Автомат-укладчик ГКЗ-1:
1 - синхронизатор; 2 - резательный автомат; 3 - механизм укладки кирпича-сырца на рамки; 4 - магазин рамок; 5 - роликовый конвейер; 6 - привод подъема и опускания каретки; 7 - привод поворота колонны; 8 - рама; 9 - колонна; 10 - механизм сдваивания рамок; 11 - каретка; 12 – толкатель.
Сушка.
Сушат двухслойный кирпич и керамические камни в искусственных камерных или туннельных сушилках отходящими газами печей или теплоносителем, получаемым в подтопке. Температура подаваемого в сушилку теплоносителя 80 – 90 °С. Относительная влажность отбираемого теплоносителя 85 - 90%.
На заводе сушка осуществляется в камерных сушилах (17).
Камерные сушила работают циклично. Цикл сушки включает в себя процессы загрузки сушила кирпичом-сырцом, сушки изделий и разгрузки.
Камерные сушила представляют собой отдельные, изолированные друг от друга камеры. Сырец в камерные сушила загружаются на рамках при помощи самосбрасывающих вагонеток. Конструкции камерных сушил отличаются друг от друга по характеру движения воздуха в рабочем пространстве сушил, а именно:
• по направлению движения воздуха (теплоносителя);
• по способу распределения воздуха (теплоносителя);
• по кратности циркуляции воздуха (теплоносителя).
Теплоноситель может двигаться по длине камеры в горизонтальном и вертикальном направлениях. Благоприятно сказывается на процессе сушки движение воздуха в вертикальном направлении, при его нижнем подводе и нижнем отводе.
Когда воздух подводят в камеру снизу, восходящий нагретый воздух встречается с нисходящим холодным, вследствие чего температура в вертикальной плоскости камеры выравнивается.
В сушилке системы Росстройпроекта (рис. 5) подвод горячего воздуха осуществляется через два подводящих канала 1, расположенных с обеих сторон камеры, а отвод отработанного воздуха — через расположенный между ними отводящий канал. Каналы проходят по всей длине камеры и имеют большое количество отверстий как подающих теплоноситель, так и отводящий из сушила отработанный воздух.
Рис. 5 Камерное сушило.
Каждая камера сушилки Росстройпроекта представляет собой узкий коридор, длиной от 10 до 13,25 м, шириной — 1,4 м, высотой — 2,8—3 м.
Стены камеры выложены из кирпича. Кладка стен выполняется с выступами внутрь камер в 1/4 кирпича, которые образуют полки, служащие для укладки рамок с сырцом. Обычно по высоте камер устраивают 10 полок. Расстояние по высоте между выступами соответствует расстоянию между кронштейнами самосбрасывающих вагонеток и равно 240 мм. Расстояние от верхнего выступа до потолка — 350 мм, а от пола до нижнего выступа — 380 мм.
Средняя продолжительность сушки в камере составляет около 2х суток и более. Несмотря на распределенный подвод свежего и отвод отработанного теплоносителя, сушка в сушильной камере протекает неравномерно ближе к подводящим каналам, т.е. внизу у стен камеры, сырец высыхает быстрее, чем в центральной части камеры. Коэффициент неравномерности доходит до 1,5; это означает, что отношение наибольшего срока сушки в отдельных частях камеры к наименьшему сроку равно 1,5.
Обжиг.
Обжигают двухслойные изделия в туннельных печах, отапливаемых природным газом. Для равномерного обжига сырец укладывают на печную вагонетку в виде двух одинаковых пакетов с разрывом между, ними в 300 мм. При проталкивании в печь вагонетки устанавливают так, чтобы против газовых горелок приходились промежутки между вагонетками и между пакетами на вагонетке. Укладывают сырец в пакеты «прямой елкой» на «плашок» с разрывами 50 - 60 мм и чередованием рядов по высоте в шахматном порядке. Сырец устанавливают на «плашок» лицевыми сторонами друг к другу, а лицевой - тычковой стороной по ходу огня. Плотность садки 250 - 270 шт. в 1 м3 объема обжигательного канала.
Основными преимуществами работы на туннельных печах являются улучшение условий труда рабочих и экономия топлива. Невысокий расход топлива объясняется тем, что в туннельной печи зоны неподвижны и, будучи однажды нагреты, сохраняют свою температуру и не требуют попеременного нагревания и охлаждения, как это имеет место в кольцевых печах. Серьезным преимуществом туннельной печи является возможность автоматизации управления тепловым процессом. Путем оптимизации процесса можно сократить рок обжига и повысить съемы кирпича.
Туннельная печь (21) (рис.6) имеет следующие размеры: длина - 100 м, ширина обжигового канала – 3 м, высота от пода вагонетки до замка свода – 2 м.
Рис. 6. Туннельная печь для обжига керамического кирпича на газообразном топливе.
Зона подогрева делится на три участка. В первом участке изделия подогреваются рециркулирующими дымовыми газами, которые вытягиваются из выхлопной трубы небольшим вентилятором и нагнетаются в канал печи через специальные окна, имеющиеся в стенах. Направление движения газов совпадает с направлением движения вагонеток.
На втором участке газы отводятся из печи через окна и дымовые коллекторы, расположенные в стенах печи с обеих сторон канала печи и соединенные через дымовой барьер с дымососом. Подача в первый участок рециркулирующих газов преследует две цели. Во-первых, этим достигается медленный и плавный подогрев только что посаженного сырца охлажденными и влажными газами. Во-вторых, у выходных дверей создается небольшое давление (1 - 2 мм вод. ст.), препятствующее подсосу холодного воздуха.
На третьем участке отбираются все дымовые газы, проходящие через рабочий канал печи. Здесь нагрев изделий протекает более интенсивно из-за более высокой температуры проходящих газов. Третий участок примыкает к зоне обжига и характеризуется еще большей интенсивностью нагрева изделий дымовыми газами с высокой температурой. Зона обжига делится на два участка - «малого огня» и «большого огня». На участке «малого огня» с обеих сторон имеется три топки, в которых сжигается газообразное топливо. Продукты сгорания из топок проходят в распределительные каналы и через окна поступают в печь. Находящаяся против топки глухая стенка препятствует проникновению в печь острого пламени, так как изделия на этом участие нагреты еще недостаточно и омывание их острым пламенем может вызвать появление трещин. Участок «большого огня» имеет с обеих сторон по семь топок. Воздух, необходимый для горения, подается в каждую топку из распределительного трубопровода, соединенного с дутьевым вентилятором. Газ захватывается струей воздуха и подается в печь. В конце печи имеется устройство для подачи в печь холодного воздуха, нагнетаемого вентилятором. Этот же вентилятор нагнетает воздух в двух вертикальных каналах, расположенных с каждой стороны печи. В конце зоны охлаждения воздух через многочисленные окна отводится из печи и собирается в надсводном канале, расположенном над всей зоной охлаждения и участком «большого огня». Горячий воздух из надсводного канала вентилятором подается в сушилку.
Расход условного топлива на 1000 шт. кирпича - 250 кг. В туннельных печах, работающих на природном газе, - 123 м3 на 1000 шт. Энерговооруженность - 12 кВт на человека.
В современных туннельных печах путем точных измерений определяют количество дымовых газов, их температуру. Эти данные обрабатываются в вычислительных машинах, дающих возможность установить максимальное количество тепла, которое можно возвратить. С помощью системы возврата тепла, содержащегося в дымовых газах, тепло переносится на жидкую среду - теплоноситель, а затем, превращенное в горячий воздух или в горячую воду, может подаваться на сушилки, подогреватели или другие точки производства.
Продолжительность обжига 35 - 40 часов. Выгруженные из печи изделия упаковываются и поступают на склад готовой продукций.
Вагонетки туннельной печи. Обжиг кирпича-сырца в туннельной печи ведется на печных вагонетках. Печные вагонетки работают в очень тяжелых условиях: при переменном воздействии высоких температур и значительных механических напряжениях. Поэтому металлические части вагонетки (колеса и рама), находящиеся в подвагонеточном канале печи, отделяются от обжигательного канала с помощью металлических фартуков, перемещающихся по всей длине печи в песочном затворе туннельной печи. Чем плотнее этот затвор, тем выше производительность печи, качество продукции и тем ниже расход топлива на обжиг.
Печная вагонетка состоит из стальной рамы, поставленной на колеса, которая футеруется теплоизоляционным и огнеупорным кирпичом. На данном заводе используется вагонетка размером 3х3 м, емкостью до 3000 шт.