Приложение А (справочное). Основные этапы производства керамического кирпича и огнеупорных изделий

Приложение А
(справочное)

Основные этапы производства керамического кирпича и огнеупорных изделий

А.1 Основные этапы производства керамического кирпича и огнеупорных изделий:

- добыча и транспортирование сырья;

- подготовка и хранение сырья;

- формование;

- сушка;

- обжиг;

- контроль;

- упаковка и отгрузка.

А.2 Сырье для производства керамического кирпича и огнеупорных изделий - это легкоплавкие (реже тугоплавкие) глины и суглинки, сланцы, в которые в качестве различных добавок могут вводить кварцевый песок, а также отходы промышленности (древесные опилки, шлаки и т.п.).

А.3 В зависимости от характеристик основного сырья и требований к готовой продукции и экономической целесообразности применяют два основных способа формования полуфабриката: прессование полусухих масс на механических и гидравлических прессах и пластическое формование на ленточных прессах.

А.4 Для малопластичных глин применим сухой способ подготовки массы, при котором исходное глинистое сырье очищают от камней и крупных включений, подвергают первичному дроблению и, как правило, подсушивают в сушильных барабанах, после чего смешивают с другими компонентами смеси, доводя ее влажность до 8 %-12 %.

А.4.1 После вылеживания, приводящего к равномерному распределению влажности, массу прессуют в металлических формах и подвергают сушке обычно в туннельных сушилах.

А.4.2 Из-за низкой исходной влажности полуфабриката процесс сушки занимает относительно малое время.

А.4.3 Уплотнение при прессовании в металлических формах граней керамического кирпича и малая усадка приводят к большей точности размеров готовой продукции и четким граням.

А.4.4 Технология производства керамического кирпича полусухого прессования отличается более коротким производственным циклом и требует меньшей площади.

А.4.5 Недостатком данной схемы формования считают чувствительность создающейся поровой структуры полуфабриката к параметрам технологии, что нередко приводит к пониженной морозостойкости готового изделия.

А.4.6 Кроме того, данный вид формования технологически нецелесообразно применять для получения высокопустотного кирпича, огнеупорных изделий крупных габаритов и сложных форм.

А.5 Более распространенный способ формования полуфабрикатов керамического кирпича и огнеупорных изделий - это пластическое формование на ленточных прессах масс на основе глин широкого диапазона пластичности: от умеренно пластичных до высокопластичных.

А.5.1 Для малопластичных глин применение этого способа требует введения добавки более пластичной глины.

А.5.2 Подготовка массы включает в себя очищение глин от крупных включений и первичное дробление, затем измельчение в смеси с другими компонентами в валковых дробилках или бегунах до размеров кусков менее 1 мм.

А.5.3 Перед формованием практикуют вылеживание в шихтозапасниках для усреднения влажности смеси. Формуемый под давлением до 3 МПа ленточным прессом брус влажностью 18 %-22 % разрезают на заготовки, при необходимости удаляя с них фаски и (для лицевого кирпича) накатывая на поверхность рисунок.

А.5.4 Сушку проводят в туннельных или камерных сушилах при температуре от 70 °С до 90 °С, обдувая тележки с полуфабрикатом воздухом с контролируемой влажностью.

А.5.5 Продолжительность сушки в зависимости от влажности и габаритов полуфабрикатов составляет от 18 до 72 ч.

А.6 Используют также способ "жесткого" формования ленточными прессами малопластичных ("жестких") глинистых масс с небольшой влажностью (14 %-18 %).

А.6.1 Этот способ позволяет упростить подготовку масс, уменьшить срок сушки, благодаря высокой прочности полуфабриката использовать для сушки печные вагонетки.

А.6.2 Однако этот способ требует применения более мощных ленточных прессов с давлением до 10 МПа, а также глин высокой связанности.

А.6.3 Способ полусухого формования ("жесткое" формование) ограничивает ассортимент готовой продукции кирпичом малой пустотности.

А.7 Обжиг полуфабриката проводят в туннельных (реже в кольцевых) печах с выдержкой 2-5 ч при максимальной температуре обычно от 900 °С до 1100 °С преимущественно в окислительной среде.

А.7.1 Печи обогревают в основном природным газом, реже - мазутом.

А.7.2 Плотность садки полуфабриката зависит от вида продукции и подбирается так, чтобы обеспечить равномерное обтекание изделий горячими топочными газами и желаемое качество обожженных изделий.

А.7.3 Охлажденные до температуры 50 °С изделия поступают на сортировку и упаковывание.

А.8 Энергоемкость производства керамического кирпича и огнеупорных изделий определяют принятым на предприятии технологическим процессом их изготовления.

А.8.1 В зависимости от вида выпускаемой продукции доля энергозатрат в общей ее себестоимости изменяется от 17 % до 30 % и может достигать 40 %.

А.8.2 При производстве керамического кирпича и огнеупорных изделий используют два типа энергии: тепловую и электрическую.

А.9 В первую очередь энергия в производстве керамического кирпича и огнеупорных изделий расходуется на сушку и обжиг полуфабриката.

А.9.1 Уровень энергопотребления определяется свойствами исходного сырья, характеристиками производственного процесса, видом выпускаемой продукции, а также принятым способом обжига.

А.9.2 В настоящее время для обогрева печей применяют преимущественно природный газ, доля которого составляет 90 % общего энергопотребления: источниками энергии служат мазут, уголь, нефтяной кокс, торф, электричество.

А.10 Каждому виду изделий соответствует свой режим обжига (температура, продолжительность выдержки, плотность садки) и, как следствие, свое значение и характер удельного расхода энергии.

А.10.1 Снижения плотности блоков добиваются за счет присутствия и/или введения в глину порообразующих добавок, которые в большинстве своем являются органическими веществами.

А.10.2 Эти добавки вносят определенный вклад в энергетический баланс процесса, поэтому удельное потребление основного энергоносителя (природного газа, жидкого топлива) невелико.

А.10.3 Плотность лицевого кирпича выше, а обжиг ведут при более высоких температурах.

А.11 Основными потребителями электрической энергии являются двигатели и приводы, устройства транспортирования, нагреватели, вытяжные вентиляторы, дымососы и системы освещения, которые вместе потребляют более 90 % электрической энергии.

А.11.1 Доля электрической энергии достигает 30 % общей потребности в энергии.

А.11.2 Значение потребляемой электрической энергии колеблется от 100 до 200 /т.

А.12 Входные и выходные потоки в производстве керамического кирпича в Российской Федерации (количественная оценка) представлены на рисунке А.1.

А.13 Выбросы загрязняющих веществ в окружающую среду, образующиеся в производстве огнеупорных изделий, определяют значительное энергопотребление и высокотемпературную обработку материалов.

А.14 К основным загрязняющим веществам, содержащимся в выбросах, относят:

- пыль;

- монооксид углерода;

- оксиды азота;

- оксиды серы;

- неорганические газообразные соединения фтора (для высокоглиноземистых огнеупоров).

Рисунок А.1 - Входные и выходные потоки в производстве керамического кирпича в Российской Федерации (количественная оценка)