Технология производства шамотного кирпича

Технология производства шамотного кирпича

Качественный огнеупорный шамотный кирпич отвечает следующим требованиям: в условиях высоких температур (до 1600º С) и температурных колебаний он не размягчается, не оплавляется, не растрескивается и не деформируется. Шамотные изделия, применяемые для внутренней защитной облицовки (футеровки) топок, печей, емкостей, успешно противостоят разрушающему воздействию агрессивных по химическому составу шлаков и газов, которые образуются в печи в результате производственного процесса. Нормативные характеристики шамотным кирпичам обеспечивает строгое соблюдение технологии изготовления огнеупорных изделий.

В первую очередь, технология производства шамотного (алюмосиликатного) кирпича отличается от процесса изготовления других кирпичных изделий (силикатного, красного и т.д.) ― используемым сырьем. Огнеупорность всех ингредиентов (веществ), которые входят в исходную сырьевую массу, составляет не менее 1580º С.

Приготовление сырьевой массы

В шамотных изделиях основным сырьевым материалом (до 70% от общей массы) является шамот. Он представляет собой, обожженную при высоких температурах, смесь на основе огнеупорной глины. Затем готовый шамот дробят до состояния порошка или мелких фракций. Огнеупорная глина для изготовления кирпича поступает на завод в виде обломков разной формы и размеров. По степени крупности материал подразделяется на 3 группы: а) крупный – 500 мм, б) средний — 500÷100 мм, в) мелкий – 10 мм. Дробление и помол осуществляется на специальных грохотах с набором сит. Рассеянный на несколько фракций материал, дозаторами (тарельчатыми, барабанно-винтовыми, весовыми порционными, автоматическими) сортируют по объему или массе. Для получения устойчивой однородной смеси все компоненты, включая шамот и минеральные добавки (оксид алюминия), перемешивают. Жидкие добавки дозируются по объему. Технологические добавки в виде растворов и суспензий вводятся в сырьевую массу во время перемешивания.

Формование кирпича

Заданные форму и размеры будущему изделию (кирпичу) придают либо методом полусухого прессования, либо методом пластического формования. Распределение готовой смеси в формы позволяет сформировать окончательный вид кирпича. Согласно с условиями технологического процесса, формы изнутри обрабатываются специальными растворами или маслами. Это обеспечивает равномерный прогрев всего объема сырьевой массы и не допускает перегрева кирпича на плоскостях, соприкасающихся с формой.

Сушка кирпича

Начальная влажность кирпичной массы определяется способом формирования. После формования прочность сырца минимальная и не превышает 0,05 МПа. В процессе сушки влажность кирпича снижается до 10-12%, а механическая прочность повышается до 0,2-0,5 МПа. Такая прочность придает кирпичам устойчивую форму, что позволяет транспортировать изделия в печь для обжига. Кирпич-сырец сушат как в туннельных печах на печных вагонетках, так и в специальных сушилках на полочных вагонетках. В течение сушки в изделии протекают химические и физические изменения, связанные с процессами нагревания и удаления воды. Конечная влажность шамотного кирпича, поступающего после сушки на обжиг, составляет 2-4%.

Обжиг

Завершающая стадия производства шамотного кирпича – обжиг. Полноценное протекание физико-химических процессов в шамотных заготовках при обжиге зависит от температуры обжига и его продолжительности, скорости подъема температуры и охлаждения, состава газовой среды и условий обжига. При производстве шамотного кирпича в туннельной печи шамотный кирпич-сырец последовательно проходит 3 стадии (зоны) ― сушки, обжига и охлаждения. Основные физико-химические процессы при обжиге:

• Режим от 100 до 200º С. Из сырца испаряется остаточная влага ― вода затворения, гигроскопическая вода.
• Режим 400-600º С. В связующей глине наблюдается распад каолинита, который сопровождается выделением химически связанной воды. Происходит незначительная линейная усадка, до 0,5%.
• Режим 600-900º С. При этих температурах разлагаются карбонаты магния и кальция, окисляются сульфиды и углеродные примеси. Наблюдается равномерная линейная усадка 2-2,5%.
• При t= 1000-1100º С начинается спекание массы изделий.
• Конечная температура обжига шамотного кирпича ― 1350-1400º С. Время выдержки конечной температуры обжига составляет 5-6 часов.

При нарушении одного из технологических условий обжига, шамотный кирпич теряет свои характеристики. Так, в случае сокращении времени обжига (недожог) кирпич теряет свои огнеупорные качества. В случае увеличения продолжительности обжига (изделие пережгли), прочность кирпича увеличивается, но поверхность кирпича покрывается стеклянным налетом. Это снижает степень сцепления кирпича с раствором и, соответственно, качество будущего футеровочного слоя. Такой кирпич можно использовать только для закладки фундамента.

Охлаждение

Процесс охлаждения шамотных кирпичей сопровождается уменьшением их объема. До температур 800-1000º С, чтобы избежать деформацию изделий, снижение температур выполняют со скоростью, 25-45º С/час. Затем, вследствие наличия в печах тепла, аккумулированного кладкой, скорость уменьшения температуры несколько снижается.

Упаковка. Транспортирование. Хранение кирпича

Шамотный кирпич упаковывается по маркам и типоразмерам в пакеты без поддонов, в пакеты на поддонах, укладываются в контейнеры или штабеля. Пакеты скрепляются специальной упаковочной лентой или термоусадочной пленкой. Одним из факторов появления брака шамотного кирпича (трещины, отбитости, сколы) является его некорректная транспортировка. Иногда случается, что такой кирпич перевозят «навалом» и разгружают самосвалом. Это может привести к увеличению некондиции до 20% от начального объема. Наиболее рациональный и технологически правильный способ складирования и перевозки шамотного кирпича — на поддонах. Хранение огнеупорного кирпича следует осуществлять в неотапливаемых складах/ангарах или под навесом, дабы исключить прямое попадание дождя и снега. В этих же условиях допускается хранение шамотного кирпича в штабелях. Высота штабеля не более 3,6 м. При этом следует выдерживать между штабелями ширину прохода – не менее 0,6 м. Хранение «россыпью» — не допускается.

Шамотный кирпич производиться по Государственным нормативам или ТУ, что определяет все параметры этого материала. А точное выполнение технологии производства обеспечивает огнеупорному шамотному кирпичу высокое качество, эстетический вид и, возрастающий спрос у потребителей.

Как делается огнеупорный кирпич: технология производства

Огнеупорный или шамотный кирпич – основной материал для кладки каминов, печей или профессиональных промышленный конструкций на предприятиях, которые работают при высокой температуре. Он может выдерживать нагрев до 1600-1800º С, не теряет своих свойств и сохраняет прочность. Качественное производство огнеупорных изделий подразумевает изготовление шамотного кирпича по стандартам ГОСТ 390-69. В процессе изготовления осуществляется контроль на всех этапах от отбора сырья до упаковки и транспортировки материала.

Шамотный кирпич производят в двух образцах – размерами 230*113*65 мм и 250*123*65 мм. Он на 70% состоит из шамота, остальное приходится на графитовый и коксовый порошок. Это мелкозернистый материал, который не только выдерживает критический нагрев, но и устойчив к многократным перепадам температуры. Уникальные его свойства объясняет его состав и особенности производства.

Из чего делают шамотный кирпич?

Основной материал – шамот, это огнеупорная глина, обожженная при высоких температурах. После такой обработки ее заново дробят до мелкой структуры и поставляют на предприятие. На фабрике производится сортировка на несколько фракций специальными дозаторами:

• более 500 мм;
• 100-500 мм;
• 10-100 мм.

Все фракции подвергаются дроблению о состояния порошка, к массе добавляют минеральные добавки и все тщательно перемешивают. Дополнительные компоненты могут быть как сухими, так и жидкими. Полученная сырьевая масса поставляется на следующую ступень производства.

Формовка и сушка изделий

Полученную массу заливают в специальные формы и уплотняют полусухим прессованием, либо пластической формовкой. Для равномерного прогрева кирпича формы изнутри обрабатывают специальными маслами, которые не дают раствору прилипнуть к поверхности, такие материалы обеспечивает качественную сушку изделия.

При сушке минимальная прочность сырца составляет 0,5 Мпа, влажность снижается до 10-12%. Заготовки с такими свойствами могут транспортироваться в печи в пределах цеха и не потерять своей первоначальной структуры. Сушка производится на специальных сушилках на полочных вагонетках или в профессиональных печах. После такой обработки влажность заготовок составляет всего 2-4%.

Обжиг кирпича – важный этап в производстве

Обжиг шамотного кирпича осуществляется в туннельных печах, от качества которых зависит надежность сырья. Готовые заготовки помещают в печи, где происходит постепенное повышение температуры для обеспечения равномерной обработки материала.

Этапы обжига шамотного кирпича – пороги температуры:

1. От 100 до 200º С. При такой обработке окончательно испаряется вся влага из сырца.
2. Следующий этап – 400-600º С. В материале распадается каолинит, что дает небольшую усадку изделия до 0,5%.
3. Затем осуществляется обжиг при температуре 600-900º С. При такой обработке разлагаются соединения кальция и магния, углеродные смеси и сульфиды. Продолжается линейная усадка до 2,5%.
4. Последний этап – обработка при температуре до 1000-1000 º С, а затем и при 1300-1400º С. Происходит запекание заготовок, такая обработка длится 5-6 часов.

После того, как обжиг закончен, кирпич поэтапно охлаждают. Температуру уменьшают постепенно, чтобы не допустить деформации изделий. При профессиональном изготовлении на фабрике строго соблюдаются все этапы производства кирпича – подготовка сырья, формовка, сушка, обжиг и охлаждение. Изготовление осуществляется на современных туннельных печах с точным контролем изменения температуры. Такая схема производства осуществляется на заводе «Поликор», мы выпускаем продукцию высокого качества!

Изготовление кирпича из огнеупорной глины

Материалы и свойства

Изготовление кирпича из огнеупорной глины

В Российской Федерации многие объекты традиционно возводятся из глиняного кирпича. Если температура достигнет 1200 градусов, материал расплавится. После окончания сильного воздействия тепловой энергии структура остывающего блока раскрошится. Стандартная комнатная печь собирается из обычных материалов благодаря нагреву максимум до 800 градусов. Безопасные конструкции каминов, печей и бань строятся из огнеупорных кирпичей, демонстрирующих характеристику более высокой теплопроводности, чем наблюдается у глиняных блоков.

Материал, эффективно излучающий накопленную тепловую энергию, окрашивается привлекательными светло-коричневыми, соломенно-желтыми оттенками. Кирпичи с огнеупорными свойствами используются в промышленных цехах, производственный процесс в которых выполняется при температурных значениях, варьирующихся в 1400-1800 градусном диапазоне. Из подобных блоков состоят пороги, стены и половая поверхность доменных печей.

Там происходит сгорание нефти, распыленного или газового топлива в условиях низкого содержания кислорода. Растрескивание обжигаемых огнеупорных кирпичей предотвращается обогащением состава семьюдесятью процентами специальной огнеупорной глины, называемой шамотом. Иногда добавляется крупнозернистый кварц или порошок кокса, графита, формирующий различные сорта кирпичей для конкретных целей. Выбор необходимого сорта блоков контролируется рабочей температурой объекта, химическими характеристиками нагреваемого вещества, особенностями топлива и твердых продуктов его сгорания.

Поэтому огнеупорный кирпич бывает главным, углеродистым, кварцевым, глиноземным. В процессе возведения печи из огнеупорных кирпичей сборка стенной кладки сопровождается тщательнейшей притиркой блоков для образования тончайших швов. Элементы конструкции скрепляются раствором глины с толченым кирпичом, выдерживающим высокие температуры. Места соприкосновения печных стенок с огнем или металлами собираются из кварцевых кирпичей.

Их однородная структура без полостей содержит чистый песок, кварц и немного глины. Обжиг данного вида кирпича наделяет материал свойствам природных песчаников. Блоки, боящиеся влияния щелочей, извести, окислов железа, составляют кладку отражательных печей. Шамотные кирпичи легче сопротивляются влиянию агрессивных веществ и высоких температур, достигающих 1000-1300 градусов. Компоненты этого материала дополнены увеличенным количеством глины. Основные кирпичные блоки состоят из известково-магнезиальной смеси.

Этот огнестойкий материал используется металлургами для производства бессмеровской стали из фосфорсодержащих руд. Углеродистые кирпичи составляют кладку стен доменных печей. Их блоки на прессовальных механизмах формируются из графита или кокса.

Шамотные кирпичи

Очаг во все времена играл роль центрального элемента жилища людей. Огонь считается признаком цивилизации, образующим минимальный уровень комфорта. Поэтому люди сохраняли целостность конструкции очага, сооружая ее из огнеупорных материалов. Рабочие области современных печей строятся из блоков высококачественного шамотного кирпича. Простукивание правильно изготовленного блока формирует металлический звук, а удар раскалывает кирпич на части крупных размеров.

Неправильно обожженный материал издаст глухой звук, а удар его разрушит. Печь, построенная из необожженных блоков, быстро разрушится после увлажнения конструкции, больше неспособной излучать сохраненное тепло. Напитавшийся влагой кирпичный блок потеряет до 75 процентов изначальных эксплуатационных свойств. Дымовые трубы возводятся из специальных морозостойких кирпичей.

Вычисление необходимого количества шамотных кирпичей осуществляется профессиональным мастером, определяющим места применения материала. При составлении планировки объектов рассматриваемый вид кирпича помечается штриховкой. Специализированный кирпич, выдерживающий высокие температуры, производится в небольших количествах относительно силикатных или керамических блоков. Поэтому строительство объектов начинается с консультации с профессиональными специалистами, знающими уровень качества продукции проверенных поставщиков.

Производство шамота и шамотных кирпичей

Огнеупорная каолиновая глина обжигается до момента исчезновения пластичности и химически связанных молекул воды из структуры спекающегося материала. Образовавшаяся масса называется шамотом. Этим наименованием наделяется остальное сырье, предназначенное для создания огнеупорных материалов, обжигаемых до момента окускования смешанных с глиной порошковых компонентов, стабилизации характеристик изделия.

Используемые компоненты разделяют шамот на высокоглиноземистое, корундовое, цирконовое сырье. В художественной керамике шамот представляет собой особую смесь. Она изготовляется из различных видов глин, куда добавляется 30-40 процентов шамотной крошки, размер частиц которой достигает 0,2-2,5 миллиметра. Также шамотом называются изделия, после формирования из рассматриваемого материала обожженные в печи.

Шамотная смесь создается обжигом брикетов прессованного сырья во вращающихся или шахтных печах при температурах, изменяющихся в 1300-1500 градусном интервале. Процесс спекания образует высокоотожженный или низкожженный шамот. Первый вид этой смеси обладает процентом водопоглощения, изменяющимся от 2-3 до 8-10 процентов. Второй тип шамота характеризуется 20-25 процентным водопоглощением.

Рассматриваемый тип кирпича получается после конца выполнения процесса обжига порошка шамотной глины под воздействием высоких температур. Передержанный материал получит стеклоподобную пленку, упрочняющую готовые блоки, становящиеся непригодными для строительства печей и нагревающихся помещений. Шамотный кирпич с зернистой основой, наделенный габаритами в 230 на 113 на 65 миллиметров или 230 на 123 на 65 миллиметров, окрашен песочно-желтым оттенком.

Размеры блоков позволяют сформировать почти бесшовную поверхность. Из этих кирпичей строятся топливные камеры кухонного очага, каминов или печей, дымовые трубы.

Производство шамотного кирпича

Далеко не все заводы выпускают пожаростойкий кирпич, а значит эта ниша пока не заполнена конкурентами. Рассмотрим, как открыть свое производство шамотного кирпича в России.
Шамотный кирпич отличается от керамического тем, что способен выдержать предельно высокие температуры (до 1600 ˚C). Да и внешне он имеет некоторые отличия – имеет чуть зернистую структуру и окрашен в желтоватый цвет.
Учитывая тот факт, что изготавливается такого вида кирпич далеко не на всех силикатных предприятиях, тогда как спрос на него характеризуется тенденцией к росту, запуск собственного цеха по производству шамотного кирпича станет неплохим вариантом для тех, кто еще думает, куда инвестировать свои средства. Какие нюансы здесь необходимо учесть?

Технология изготовления шамотного кирпича

Технология производства шамотного кирпича несколько отличается от процесса изготовления силикатных изделий, в первую очередь – используемым сырьем. В данном случае перерабатывается особая глина – шамот.
В целом же, процесс выглядит так:

• Приготовление смеси.
• Укладка смеси в специальные формы, предварительно смазанные маслом.
• Сушка изделий в течение определенного времени (3-20 суток).
• Обжиг кирпичей при температуре 1300-1500 ˚C.
• Охлаждение кирпичей.

Казалось бы, ничего сложного – технология проста. Но обратите внимание на температуры. Чтобы обеспечить необходимые условия потребуется специальная печь. Впрочем, ее можно соорудить самостоятельно. Вам нужна обычная большая бочка, которая устанавливается на печь. Бочка сверху накрывается для предотвращения тепловых потерь. Кирпичи же укладываются в саму бочку и выдерживаются там определенное время. Как раз из-за относительной простоты процесса изготовление шамотного кирпича возможно даже в домашних условиях на собственном загородном участке.
Чтобы высушить кирпич, можно обойтись без сложного оборудования, осуществляя процесс в естественных условиях. Но в этом случае на улице придется установить специальный навес, а температура воздуха должна быть не ниже +10 ˚C. Поэтому, организовывая домашний бизнес, учтите, что выпуск кирпича будет носить сезонный характер.
Производство огнеупорного шамотного кирпича будет приносить гораздо большую прибыль, если обустроить полноценный цех. Тогда процесс не будет столь длительным, как при естественных условиях. Покупка специализированного оборудования значительно сократит время выпуска продукции.
Что выбрать, домашний бизнес или завод, будет зависеть в первую очередь от того, сколько средств вы готовы вложить в дело.

Техническое оснащение цеха

Купить оборудование для производства шамотного кирпича вы можете у многих производителей. Учитывая планируемые объемы выпуска, подберите подходящую линию и приступайте к работе.
Ее стандартная комплектация:

• смеситель для сырья,
• транспортер,
• сушильная камера,
• печь,
• формы.

Если говорить о небольшом домашнем бизнесе, то из всего перечня вам потребуется только смеситель. Получается, что расходы минимальны. Но с таким комплектом оборудования вы не сможете конкурировать с более крупными производителями. Но начать можно и с малого, накопив денег и только потом приобретя все необходимое для более оперативной работы.
Цена оборудования для производства шамотного кирпича варьируется. Здесь многое зависит от назначенной мощности. Среднепроизводительную линию вы сможете купить даже за 400000 руб. Но многие операции в данном случае придется выполнять вручную. Стоимость мощного оборудования, где процесс полностью автоматизирован, может доходить до 2000000 руб. Но специалисты не советуют начинать свой бизнес с покупки подобной линии, поскольку рынки сбыта еще должным образом не отлажены.

Насколько рентабелен бизнес?

Если затрагивать вопрос рентабельности бизнеса, то тут стоит отметить, что на производстве одного лишь шамотного кирпича вы много не заработаете. Да, подобный стройматериал сейчас востребован на рынке, но не настолько, как тот же силикатный кирпич. Этот вариант рассматривайте лучше, как возможность получения дополнительной прибыли от завода по производству обычных кирпичей. Впрочем, если вы заранее наладите сотрудничество с несколькими постоянными оптовыми заказчиками, цех по изготовлению шамотного кирпича сможет и самостоятельно работать без перебоев.
Потенциальные покупатели продукции:

• частные клиенты,
• строительные организации,
• промышленные предприятия.

Производство и продажа шамотного кирпича даже в небольших объемах может приносить предпринимателю по приблизительным подсчетам до 150000 руб./мес. чистой прибыли. Но это при условии полной отгрузки готовой продукции клиентам. Средняя цена шамотного кирпича на рынке – от 30 руб./шт. Это несколько больше стоимости обычных кирпичей. А значит и прибыль при грамотном подходе к делу будет значительно выше.

Другие материалы:

• Выбираем рентабельное производство для малого бизнеса

Рентабельность бизнеса – это показатель, который отображает его прибыльность. Чем выше его величина.

Во многих европейских странах опилкобетон давно занял свое место на строительном рынке. У нас же про.

Строительная сфера очень прибыльна, особенно, если говорить о выпуске современных материалов. Рассмо.