Технология производства керамического лицевого кирпича

В последнее время в связи с нарастающими объемами жилищного строительства ощущается острая нехватка облицовочного кирпича. Поговорим об особенностях его изготовления.

Производство лицевого керамического кирпича имеет свою специфику. Здесь большое внимание уделяется внешнему виду - как форме этих изделий, так и их цветовой гамме. Форму кирпича можно варьировать при помощи технических средств, за счет смены технологической оснастки вакуум-пресса. А цвет целиком и полностью зависит от сырьевой базы предприятия и правильно выбранной технологии обработки глины.

Она включает в себя два этапа. Первый - это естественная обработка глинистого сырья непосредственно на карьере. Второй - дальнейшая механическая и физико-химическая обработка глиняной массы на технологической линии. Что можно считать первоосновой при создании производства по выпуску лицевого керамического кирпича? Конечно же, месторождение глинистого сырья (а попросту - карьер), с которым нужно определиться перед началом проектных работ, но никак не после. Сырье данного месторождения должно быть всесторонне исследовано и испытано. И разработка его начинается только тогда, когда испытатели убедятся, что из этой глины получится вполне приличный облицовочный кирпич. По каким направлениям проводятся эти исследования? Определяются технологические параметры подготовки и переработки глины, формования, сушки и обжига керамических изделий, которые обеспечивали бы выпуск продукции высоких марок по прочности и морозостойкости, соблюдение всех технических требований, заложенных в ГОСТ 7484-78 "Кирпич и камни керамические лицевые" (технические условия) и ГОСТ 530-95 "Кирпич и камни керамические" (технические условия). Немаловажным свойством глинистого сырья для производства лицевого кирпича является цвет обожженного черепка после обжига, то есть будущая фактура готовой продукции.

По цвету обожженного черепка различают глины:

• темножгущиеся - с красным, малиновым и коричневым черепком;
• светложгущиеся - с кремовым, светло-желтым и светло-розовым черепком;
• беложгущиеся - с белым черепком.

Таким образом, определившись с базовым месторождением глин, необходимо также продумать то, как доставить на будущее предприятие глину из других месторождений для расширения ассортимента лицевого кирпича по цвету.

Проектные решения должны основываться на научно-исследовательском отчете, выполненном специализированной организацией, а привязку завода нужно максимально приблизить к карьеру глин.

Начало строительства цеха или завода необходимо соотнести с началом разработки месторождения. Это обусловлено тем, что глина после ее добычи должна пройти этап естественной обработки под открытым небом в течение как минимум одного года. Для этого на карьере закладывается огромный конус глинистого сырья всех разрабатываемых уступов в определенном технологическом соотношении, где оно усредняется (перемешивается) с помощью карьерной техники. Конус закладывается с учетом годовой проектной производительности предприятия и высотой не более 3 метров в рыхлом состоянии. Процесс естественной обработки - это когда глина в течение года подвергается воздействию погодно-климатических факторов, в результате чего происходит разрушение ее природной структуры и тонкое измельчение. Ту же операцию необходимо проделать и с привозным глинистым сырьем, которое будет использовано для расширения ассортимента продукции по цветовой гамме. В результате получаем единообразное глинистое сырье с усредненными физико-химическими параметрами. Это позволит выпускать лицевой кирпич со стабильными качественными показателями и достигать однотонности продукции; также значительно уменьшается нагрузка на глиноперерабатывающее оборудование, особенно на первом этапе.

Таким образом, с началом эксплуатации нового производства технологическая линия по выпуску лицевого керамического кирпича будет обеспечена качественным глинистым сырьем. А дальше, как говорится, дело техники.

Еще хотелось бы остановиться на следующем моменте. Глинистое сырье зачастую засорено "нежелательными" минералами и примесями, такими, как карбонаты кальция и магния в виде крупных включений, которые при недостаточном измельчении, после обжига кирпича, вызывают разрушение изделий, брак (так называемый дутик). Также в глине содержатся водорастворимые соли - сульфаты и хлориды, которые вызывают выцветы и высолы на лицевой поверхности кирпича. Особенно вреден сульфат натрия, растворимые соли которого выступают в виде белого соляного налета.

В природе практически нет глин, которые не содержали бы вредных примесей, поэтому к каждому конкретному сырью подбираются соответствующая технология и корректирующие добавки, более тщательная переработка, что ведет к удорожанию производства. В связи с этим хотелось бы предложить на рассмотрение специалистов нашей подотрасли строительных материалов шликерную технологию первичной переработки глинистого сырья, которая позволит использовать глину, засоренную карбонатными включениями, то есть исключить самый коварный брак керамического кирпича - "дутик". Технология эта проверена лично мной на практике в течение многих лет, на протяжении которых она не единожды усовершенствовалась. Данная технология позволит производителям кирпича значительно экономить средства, а также исключить из производства некоторые виды энергоемкого оборудования. По моим сведениям, на территории СНГ в настоящий момент существует только одно предприятие в Белоруссии, где используется эта перспективная технология. Вот вкратце ее описание.

Усредненная глина после годичного вылеживания из карьера доставляется в цеховой глинозапасник, оттуда с помощью мостового грейферного крана загружается в глиноболтушку (рассчитанную на 60 м3 готового шликера), которая предварительно заполнена расчетным количеством горячей воды и электролита (жидкое стекло - Na2SiO3+ кальцинированная сода), который интенсифицирует распад глинистых пород и обеспечивает получение насыщенного глиняного шликера (45-50%) при требуемой текучести. Глиноболтушка работает циклично, до получения кондиционного шликера. Чистка бассейна глиноболтушки от камней и другого мусора производится с помощью того же грейферного крана.

Затем шламовым насосом приготовленная суспензия (после лабораторного анализа) перекачивается в два огромных шламбассейна (по 600 м3), оборудованных пневмомеханическими перемешивателями. На трассе перекачки установлено дуговое сито с ячейкой - 0,5 мм, с целью обогащения суспензии. В одном шламбассейне шликер усредняется и созревает (а потом наоборот), а из другого подается в башенно-распылительную сушилку (БРС) с помощью мембранного насоса. БРС, оборудованная газовыми топками, производит глиняный порошок с остаточной влажностью - 8-10%. Глиняный порошок загружается в бункер керамической массы (200 м3), оборудованный шнековым разгружателем, где он усредняется по влажности.

Из бункера глиняный порошок подается в заданном объеме в 2-вальную глиномешалку для предварительного увлажнения (до 16%), затем в глиномешалку для окончательного увлажнения (18-20%). Увлажнение формовочной массы производится глиняной суспензией из рабочего шламбассейна с помощью автономного мембранного насоса по закольцованной системе.

Приготовленная таким образом формовочная масса транспортируется в шихтозапасник с расчетным 2-недельным запасом для обеспечения проектной мощности формовочного участка и вылеживания. Температура в шихтозапаснике круглый год должна быть не ниже +16С, с влажностью 80-90%. Из шихтозапасника формовочная масса поступает непосредственно в ящичный питатель емкостью 2,5 м3, расположенный над вакуум-прессом.

Таким образом данная технология исключает из производственной линии такое энергоемкое механическое оборудование, как глинорыхлители, ящичные питатели, камневыделительные вальцы, валковую дробилку, бегуны мокрого помола, вальцы грубого, тонкого и супертонкого помолов, глинорастиратель и с десяток конвейеров различного типа.

По этой технологии можно выпускать лицевой кирпич различных цветов, производя объемное дозирование различных глин в глиноболтушку.

В заключение хотелось бы отметить следующее. Наши люди достойны жить в комфортабельных, экологически чистых жилых домах и квартирах. Здания, облицованные керамическим кирпичом, как раз и отвечают этим требованиям. При огромных запасах разнообразного глинистого сырья, построив новые современные заводы-автоматы, наша подотрасль просто обязана освоить выпуск качественного лицевого кирпича в огромном количестве и ассортименте.

Использование в домостроении лицевых изделий позволяет решить одновременно две проблемы: возводить стены и отделывать фасады без их последующего оштукатуривания и окрашивания. Фасады из высококачественного лицевого кирпича сохраняют свой привлекательный вид без ремонта на многие десятилетия.

Широкое применение лицевых керамических изделий различных цветов и оттенков в оформлении фасадов зданий позволит сделать наши города более красивыми и привлекательными.