Обжиг кирпича: изучаем главное

Изготовление печей для обжига кирпича

Изготовление печей для обжига кирпича происходит как в нашей стране, так и свою продукцию предлагают зарубежные компании. Их есть несколько видов и модификаций.

Системы обжига в данное время используется две. Сегодня мы и поговорим на чем основано изготовление печи для обжига кирпича, как происходит весь процесс этой работы и вы сможете подобрать именно то, что вам понадобится.

Из чего изготавливают

Для производства кирпича в домашних условиях понадобится глина, которая находится чуть ниже дерна. Признаком наличия глины является клейкая грязь красноватого оттенка, полученная при смешивании воды и земли. Идеальным вариантом для производства является глина средней жирности.

Чтобы определить жирность сырья, проводят следующий опыт. Из нескольких участков грунта добывается 500 г глины, затем в нее добавляется вода. Перемешивают глину с водой до состояния клейковины. Из полученной смеси делают небольшие шарики окружностью около 5 см. Такую операцию проделывают со всеми видами добытой глины. Через 2-3 дня, когда шарики просушатся и затвердеют, смотрят на полученный результат. Если шарики с трещинами, то это указывает на большую жирность глины, и в нее необходимо будет добавлять кварцевый песок. Если же на шариках отсутствуют трещины и при броске с 1 м шарик остается целым, то это значит, что глина оптимальной жирности и полностью подходит для производства кирпича.

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.

Как выглядит процесс изготовления кирпичей?

Форма-поддон на два кирпича-сырца.

Для того чтобы обжечь кирпич, его сначала нужно изготовить. Для этого можно воспользоваться одним из трех возможных способов:

1. Необожженный кирпич, в процессе производства которого добавляется рубленая солома или саман.
2. Кирпич-сырец.
3. Обожженный кирпич из глины.

Необходимо рассмотреть каждую технологию в отдельности.

Первый тип кирпича требует при изготовлении соблюдения всех правил технологии. Если все делать правильно, то полученный стройматериал составит конкуренцию обожженному кирпичу.

Строение, возведенное с соблюдением всех правил, может прослужить не меньше 70 лет. Правильно подобранная толщина стены обеспечит комфортное пребывание в доме зимой и летом.

Чтобы самостоятельно сделать кирпичи, необходимо приготовить для них формы. Для этого берутся доски толщиной в 25 мм и несколько фанерных отрезков. Стандартный размер кирпича — 250х120х65 мм, поэтому и формы должны иметь соответствующие размеры. Чтобы такие кирпичи лучше сцеплялись со связующей смесью, в верхних и нижних крышках делаются конические выступы. После застывания на плоскостях кирпича получатся выемки.

Схема печи и укладки кирпича-сырца для обжига дровами.

Детали будущей формы соединяются между собой при помощи гвоздей (длиной в 5-6 см). Накрывающая крышка должна легко закрываться и сниматься.

Для изготовления «домашних» кирпичей понадобятся:

• контейнер для замеса раствора (глины);
• тощая и жирная глина;
• совковая лопата;
• солома;
• вода;
• формы;
• металлический шпатель.

Сам процесс изготовления выглядит следующим образом:

1. В контейнер высыпаются два вида глины и измельченная солома. Пропорция компонентов должна равняться 1:1:5. Далее добавляется вода, и полученную смесь замешивают лопатой до однородной консистенции. Тут сразу стоит отметить, что от качества измельчения и просушки соломы зависит прочность получаемого изделия. Лучше всего для этих целей подойдет пшеничная солома, точнее ее стебли.
2. Далее полученной смесью заполняются формы. Но их надо изначально смочить с внутренней стороны водой, а затем присыпать цементом или мелкой пылью. Такая обработка поверхности поможет в дальнейшем без труда вытаскивать готовые изделия.

Раскладывая раствор по формам, его необходимо утрамбовывать, для того чтобы кирпич имел правильную геометрическую форму. Лишнюю смесь, выступающую за края, снимают при помощи шпателя. После этого закрывают верхнюю крышку. По прошествии некоторого времени ее снимают, саму форму переворачивают и вынимают изделие. Но такую процедуру необходимо выполнять на какой-либо поверхности, чтобы кирпич лежал на плоскости.

Вернуться к оглавлению

Сложности обжига кирпича

Для организации такого производства нужен хороший бизнес-план.

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.

Вернуться к оглавлению

Практические рекомендации

Во время испарения происходит усадка кирпича, которая равна максимум 15%.

Виды кирпича из обожженной глины.

Если изделие остановилось в усадке, это еще не значит, что из него испарилась вся влага. Поэтому во время сушки лучше всего, если кирпичи будут находиться на каком-нибудь стеллаже с навесом, так как попадание прямых солнечных лучей будет губительно на них сказываться. В то же время кирпичам необходимо хорошее проветривание. Следует учитывать климат местности: каковы влажность и температура, как часто дуют ветра и с какой силой? Среднее время для полной просушки может занимать от одной до двух недель.

Но сразу нужно отметить, что такой тип кирпича имеет низкую водостойкость. Поэтому ему необходима дополнительная защита. Этот вопрос можно решить несколькими вариантами:

1. Свес кровли желательно делать не меньше 0,6 м.
2. Во время кладки кирпича следует обязательно делать тщательную перевязку.
3. Строя дом, следует позаботиться о том, чтобы все проемы как дверные, так и оконные, располагались от углов не меньше чем на 1,5 м.
4. После того как стены высохнут и пройдет естественная усадка, их необходимо облицевать или оштукатурить. Материал подбирается по вашему усмотрению.

Что касается необожженного кирпича без соломы, то технология его производства схожа с саманом. Только, соответственно, место соломы занимает песок. Соблюдается та же пропорция (1:5). Оптимальным вариантом считается кварцевый песок с диаметром частиц мелкого размера.

Вернуться к оглавлению

Технология производства обожженного кирпича

Типовые размеры строительных кирпичей.

Хотелось бы сразу предупредить, что изготовление кирпича-сырца — это трудоемкий процесс. Поэтому не каждый сможет с этим справиться.

Обжиг включает в себя три процесса:

• прогревание;
• обжиг;
• охлаждение.

Несколько слов о каждом процессе в отдельности:

1. Обжиг.

Для того чтобы прогреть и обжечь такой тип кирпича, можно использовать металлическую бочку (объем 200-250 л). Для этого у нее вырезается днище. Ее устанавливают на железную печку, у которой отсутствует верх. Этот процесс осуществим и на обыкновенном костре. Только для этого надо подготовить яму глубиной в 0,5 м. Сама бочка укрепляется над ней на ножки, высота которых должна приравниваться 0,2 м. Такая установка поможет равномерно прогреть изделие.

Заготовки укладывают слоями, оставляя между каждым кирпичом небольшое пространство до заполнения. После этого сверху она накрывается крышкой из металла. Она будет препятствовать попаданию холодного воздуха, оставляя внутри постоянную высокую температуру.

Для того чтобы температура обжига была постоянной, огонь под бочкой должен гореть беспрестанно на протяжении 20 часов. Но тут сразу стоит оговориться, что длительность может быть больше или меньше. Все зависит от качеств используемой глины, поэтому изначально рекомендуется сделать несколько проб, чтобы установить точную продолжительность обжига.

Последовательность действий при кладки кирпича: А — ложковый ряд, Б — тычковый ряд.

Обжиг способствует тому, что из глины уходит вся вода, при этом карбонаты частично теряют свою связь. Происходит сгорание всех органических примесей. Бочка позволяет равномерно прогреть все заготовки, находящиеся внутри нее.

Под воздействием температуры (для легкоплавкой — 800-1000° С, для тугоплавкой — 1100-1200° С) глина за счет спекания переходит в новую структуру — керамику.

1. Охлаждение.

Этот процесс тоже производится в бочке, но делится на несколько этапов. В первую очередь крышку нельзя открывать. Сама температура регулируется путем уменьшения подачи топлива. Она должна опускаться медленно (вплоть до отметки в 650° С). После этого показателя процесс ускоряется, а уже через 6 часов крышку можно снять.

На этом этапе необходимо приложить максимум усилий и терпения, так как если обожженный кирпич будет поддаваться перепадам температуры, то глина даст трещину.

Чтобы проверить качество готового продукта, его разламывают на половины. Если внутри цвет однородный, а структура везде имеет сходную консистенцию, то кирпич изготовлен правильно. Далее части заливаются водой. В процессе размокания кирпича наблюдается: появится ли на разломе расхожесть оттенков. Если половины не размоются, то такой материал вполне пригоден для строительства.

Вернуться к оглавлению

Изготовление обожженного кирпича

Изготовление обожженного кирпича-сырца включает 3 стадии:

Схема обжига кирпича газом.

• прогревание;
• обжиг;
• охлаждение.

Обжиг кирпича — самый важный и ответственный процесс в производстве, он представляет собой постепенное нагревание изделия до температуры от 920 до 980°С.

При достаточно высоких температурах глина меняет свое состояние, цвет и превращается в сверхпрочный материал. Обожженную глину невозможно размочить водой, и она навсегда становится камнеподобной. И к тому же ей не страшны морозы.

Существует два способа обжига. В первом способе кирпич-сырец кладут в металлическую бочку объемом 200-250 л без дна. Затем бочку ставят на печь без верха. При втором способе бочку устанавливают на ножки высотой около 20 см в предварительно вырытую яму глубиной около 50 см. Чтобы обеспечить равномерную температуру, огонь должен гореть около 20 часов.

Обжиг кирпича состоит из нескольких этапов:

1. 1 этап — малый огонь или выпаривание, при котором испаряется вода при температуре около 120°С.
2. 2 этап — средний огонь или дым, проходит при температуре 120-600°С. Происходит выгорание органических примесей, и полностью выделяется химически связанная вода.
3. 3 этап — большой огонь или взвар, в котором при температуре от 920 до 980°С начинается сам процесс обжига, происходит усадка. На этом этапе глина обретает прочность.
4. 4 этап — закал или томление. Кирпич находится в печи на определенной температуре, без ее резких перепадов.
5. 5 этап — завершающий, охлаждение. При обжиге в бочке ее нельзя открывать до полного естественного остывания кирпича или же при постепенном ручном снижении температуры. Обычно крышку снимают через 6 часов. В случае несоблюдения данного условия высока вероятность образования трещин на глине.

Для определения качества обожженного кирпича его разламывают на 2 части. Правильно изготовленное изделие имеет прямоугольную форму, внутри — однородную структуру и оранжево-красный цвет. Если же залить кирпич водой на несколько часов, он не должен размокнуть.

Красный обожженный кирпич нуждается в замачивании перед кладкой.

Типы печей для обжига кирпича

На дынный момент имеется несколько типов печей для обжига кирпича, которые можно использовать при производстве кирпича, в зависимости от многих факторов и условий.

Очень много зависит от масштабов планируемого производства, а также наличия той или иной энергетической основы. Ведь можно производить обжиг кирпичей газом, электричеством, углем или дровами. От этого будет зависеть конструкция печи.

Кольцевая печь

Печь кольцевая для обжига кирпича относится к конструкциям непрерывного действия и, представляют из себя замкнутый канал для обжига. Этот сложный механизм используется не только для отжига кирпича, но также, для термической обработки различных изделий из металла, в технологии производства труб, колес и бандажей железнодорожного транспорта.

Как правило, такие устройства обладают высокой производительностью и экономичностью.

Фото промышленной кольцевой печи для обжига кирпича

 Итак:

• Конструкция кольцевой печи заключается в том, что кирпич-сырец стоит на месте, а зона огня постоянно передвигается.
• Камера обжига таких печей имеет форму эллипса, по бокам которой расположены окна, предназначенные для загрузки и выгрузки изделия.
• Технология обжига сводится к очередности процессов, следующих один за другим, от одного окна к другому.
• Каждое окно представляет отдельно сконструированную камеру. Как только огонь перейдет через всю камеру, значит процесс обжига кирпича в этой камере закончен и начинается отжиг кирпича, находящегося в следующей камере.
• Процесс обжига в таких печах может занимать от 3-х до 4-х суток, не смотря на экономичность. К сожалению, процесс загрузки и выгрузки камер достаточно трудоемкий.
• В таких печах возможно применение различных видов энергоносителей, в том числе и низкосортных, такие как фрезерный торф, антрацитовый штыб, различные топливные отходы, при этом, можно без проблем переходить от одного вида топлива к другому.

Внимание: Современные производители отдают предпочтение туннельным печам, которые позволяют автоматизировать основные процессы загрузки и выгрузки кирпича.

Принцип работы кольцевой печи

В таких печах огонь попадает непосредственно на кирпич, предназначенный для обжига. Печь оборудована центральным дымовым каналом, который проходит по периметру кольцевой печи и подходит непосредственно в зону обжига.

Внимание: Камера обжига, не имеет постоянной и явно выраженной перегородки, поэтому, печь обжига делится на камеры, весьма условно.

• Конструкция печи позволяет подключить в любой момент необходимый канал обжига к центральному дымовому каналу, путем переориентации перекидного металлического короба.
• Раскаленные дымовые газы из камеры обжига, прежде чем попасть в центральный дымоотвод, проходят через камеры с кирпичом-сырцом и досушивают его. В центральную дымовую трубу газы поступают охлажденными до 120-150ºС. Такая технология позволяет эффективно использовать температуру теплоносителя: кроме обжига кирпича удается досушить кирпич-сырец.
• В таких печах эффективно используется температура остывающего кирпича. Это происходит следующим образом: воздух, который поступает в камеру обжига, проходит через камеры с остывающим кирпичом. Таким образом, воздух поступает уже подогретым, а значит экономиться часть энергии, которая непременно затрачивалась бы на подогрев входящего воздуха.

Внимание: Если печь имеет полную загрузку, то вначале обжига постоянно присутствует продукт, а свободными остаются 2-3 камеры, через которые происходит загрузка и выгрузка кирпича.

Туннельная печь

Печь туннельная для обжига кирпича

Печь туннельная для обжига кирпича наиболее часто применяется для постоянного выпуска продукции. Она более проста в своей конструкции и поэтому завоевала себе большую популярность.

Итак:

• Здесь название говорит само за себя: туннельная печь состоит из тоннеля длиной от 5 до 150 метров и высотой до 2,7 метров, с проложенным внутри рельсовым полотном.
• По рельсам двигается состав с вагонетками, загруженный кирпичом. Механизм перемещения может быть различным: гидравлические и винтовые толкатели, перемещенные посредством систем тросов и т.д. Вагонетки сделаны из толстого металла, и имеют специальную огнеупорную футеровку, на которую укладываются кирпичи, предназначенные для обжига.
• Печь для обжига имеет один вход и один выход, размещенный по концам тоннеля. На входе и на выходе установлен специальный механизм, обеспечивающий герметичность печи в моменты закатывания и выкатывания вагонеток. Механизм действует автоматически, что позволяет экономить часть средств, затрачиваемых на энергоносители.
• Кроме этого, по всей длине тоннеля расположен песчаный затвор, предотвращающий проникновение продуктов горения в пространство под вагонетками.

Туннельная печь для обжига кирпича имеет условное разделение на зоны:

• Зону предварительного прогрева.
• Зону обжига.
• Зону постепенного охлаждения.

Внимание: Зона обжига туннельной печи оборудована специальными горелками, которые подают в зону обжига разогретый газ. В качестве топлива используется природный газ, который может обеспечить бесперебойное функционирование таких устройств. Возможно, также, использование твердого топлива, но такие печи имеют несколько другую конструкцию.

• В камере обжига температура газов поднимается до 920-980ºС при времени обжига от 24 до 48 часов и производительности до 70 тысяч кирпичей. В данном случае все зависит от вида кирпича и технологических построек.

Процесс обжига

Кирпич-сырец укладывается на футеровку вагонетки слоем, толщиной около 1 метра, что предотвратит деформацию обжигаемых изделий. При движении, вагонетки с кирпичом медленно проходят через 3 основных зоны туннельной печи: зоны прогрева, зоны обжига, зоны остывания. Скорость движения выбрана таким образом, чтобы обжиг кирпичей происходил согласно технологии.

Технология обжига контролируется с помощью компьютерных технологий, которые позволяют:

1. Отслеживать режим обжига.
2. Контролировать температурный режим во всех трех зонах.
3. Следить за давлением воздуха.
4. Выбирать режим обжига в зависимости от качества кирпича-сырца.
5. Возможность контролировать готовую продукцию в автоматическом режиме.

Загружается кирпич-сырец на вагонетки ручным способом, а выгружается из печи готовый кирпич с помощью специального механизма, который и осуществляет контроль качества.

• Воздух в печь подается с помощью вентиляторов, а отработанные газы выводятся из печи с помощью дымососов. Те и другие системы имеют свои рециркуляционные каналы, способствующие подогреву воздушной массы, поступающей в зону обжига и их охлаждения, после прохождения зоны обжига и попадания в зону предварительного прогрева. Это позволяет оптимально использовать энергетику туннельной печи.
• Все отработанные газы выводятся из зоны работы печи с помощью воздуховодов и дымососов.

Обжиг кирпича в домашних условиях

Как правило, промышленное производство кирпича характеризуется большой массовостью производства, что не всегда экономически выгодно.

Внимание: Такие производства должны быть загружены на 100%, чтобы был ощутимый экономический эффект. В настоящее время наблюдается тенденция перехода от больших объемов производства до небольших объемов, когда возможен качественный контроль выпускаемой продукции.

• При желании, можно организовать обжиг кирпича в домашних условиях. Этот вариант подходит тогда, когда нужно немного кирпича, а кирпич, который предлагает производитель не имеет соответствующего качества. Для этого можно взять обычную 200 литровую бочку и вырезать в ней дно и верхнюю часть.
• В данном случае можно обойтись самым обыкновенным костром, но для начала нужно вырыть яму, глубиной около 50-ти см. Над этой ямой устанавливается бочка на специальных подпорках, обеспечивающих высоту подкатив бочки около 20 см над уровнем земли. На низу бочки укрепляется металлическая решетка, на которую будет складываться кирпич.
• После того, как бочка будет заполнена кирпичом, ее желательно закрыть крышкой, чтобы было меньше потерь энергии. В процессе заполнения бочки, следует обратить внимание на то, чтобы между каждым кирпичом оставлять промежуток около 5 мм, тогда будет более равномерный прогрев всех кирпичей.
• В зависимости от характеристик глиняного раствора, обжиг может длиться на протяжении 20-ти часов.
• При этом, это время следует разделить на три части, чтобы каждая часть времени соответствовала одному технологическому циклу: одна часть времени отводится для постепенного поднятия температуры, другая часть времени – для обжига и третья часть времени для медленного остывания. Только в таком случае можно получить качественный конечный продукт.

Что нужно знать, в случае покупки печи для обжига кирпича

Если принято решение о покупке печи для обжига кирпича, значит планируется открытие своего бизнеса. При этом, очень важно произвести точные расчеты и приобрести печь с той производительностью, которая необходима. Кроме этого существуют другие важные моменты, с которыми придется считаться: характер энергоносителя, а также доставка сырья и отгрузка готовой продукции потребителю.

Внимание: В настоящий момент цена на энергоносители существенно выросли, поэтому считать нужно очень точно.

• Для того, чтобы доставлять сырье, нужен специальный транспорт: автомобили, погрузчики, а это дополнительные расходы и немалые.
• Чтобы отгрузить готовую продукцию, также понадобятся погрузчики.
• Кроме этого, нужны еще складские помещения с накрытием, поскольку кирпич очень хорошо впитывает влагу. Если его хранить без накрытия, то он может потерять товарный вид.
• Не секрет, что придется нанимать людей: грузчиков, водителей для обычного и спецтранспорта. Получается, что для одной печи придется столько много сделать и через многое пройти, что будет стоить только получить разрешение на открытие такого бизнеса, а если учесть, что существует жесткая конкуренция, то будет очень сложно выйти на существующие рынки.
• Учитывая тот факт, что энергозатраты на производство кирпича достаточно высоки, есть тенденции к переходу производства кирпича с гораздо меньшими затратами.
• К менее затратным производствам можно отнести полусухое и сухое прессование кирпича, где полностью отсутствует цикл обжига, а прочность кирпича достигается благодаря большому усилию на сжатие. Такое усилие может достигать до нескольких тонн на квадратный сантиметр, в результате чего, сырье спекается под действием высокого давления. По прочностным и другим характеристикам такой кирпич ничуть не уступает кирпичу, получаемому в печах обжига.

Внимание: Кроме этого, технология изготовления таких кирпичей, позволяет изготавливать кирпичи различных оттенков. Это достигается добавлением красителей на этапе подготовки сырья.

В принципе печь может быт сделана и полностью своими руками. Как сделать может решить каждый из вас, ведь принцип работы вы уже знаете и инструкция поможет вам сделать правильный выбор. Ведь печи для обжига кирпича изготовление процесс довольно творческий, и он основан только на принципе подачи тепла.

Кол-во блоков: 11 | Общее кол-во символов: 22697Количество использованных доноров: 5Информация по каждому донору:

1. https://EtoKirpichi.ru/kp/tehnologia/obzhig-kirpicha.html: использовано 1 блоков из 5, кол-во символов 632 (3%)
2. http://thewalls.ru/stroitelstvo/obzhig-kirpicha-v-domashnih-usloviyah-gazom-ili-uglem-foto-i-video.html: использовано 3 блоков из 5, кол-во символов 6891 (30%)
3. http://kirpichmaster.ru/vidy/obzhigat-kirpichi.html: использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 3078 (14%)