Производство керамического кирпича - современная ситуация и перспектива

Иванюта Г. Производство керамического кирпича - современная ситуация и перспектива // Строительные материалы. 2002. №4. C.14-15

Несмотря на появившееся в последнее время большое число различных новых для России строительных материалов, керамический кирпич как стеновой материал продолжает широко использоваться в строительстве.

Кирпич ? один из самых экологически чистых и долговечных в эксплуатации стеновых материалов, что обусловливает его прочные позиции. Бурный рост строительства, который наблюдается в течение последних нескольких лет, вызвал необходимость увеличения производства кирпича, причем как для облицовки зданий, так и рядового для внутренних кладочных работ.

Такая потребность в кирпиче привела к строительству новых и реконструкции существующих кирпичных заводов. Произошедший в 90-х годах спад экономики способствовал ликвидации большинства организаций, которые специализировались на выполнении проект-но-конструкторских работ и изготовлении оборудования для производства кирпича. Вместе с тем перед фирмами, которые имели значительный интеллектуальный и промышленный потенциал и не прекращали своей деятельности по строительству и реконструкции кирпичных заводов сегодня открылись широкие перспективы.

В их числе следует отметить ВНИИстром им. П.П. Будинкова, Могилевский завод ?Строммашина?, Санкт-Петербургский НИИСтроммаш, Ростовскую ?Стройтехнику?, Чебоксарский ?Автоматстром? и др.

Эти организации, а также представители различных зарубежных фирм предлагают поставку оборудования или проектирование кирпичных заводов различной мощности.

Зарубежные технологии применяют более глубокую подготовку сырья для пластического формования и обеспечивающие качественную сушку и обжиг кирпича за счет применения большого числа вентиляторов и электронных систем контроля процессов.

К достоинствам этих технологий относятся высокое качество кирпича и возможность получения многопустотных изделий с высокими теплоизолирующими свойствами.

Однако стоимость таких заводов очень высока. Величина капитальных затрат на один миллион мощности завода составляет 2?2,7 млн USD, то есть капитальные затраты на строительство завода мощностью 20 млн шт. кирпича в год превысят 40 млн USD. Эксплуатация таких заводов на западе, где стоимость одного кирпича составляет 50?70 центов, оправданна. Однако в России срок окупаемости подобных заводов исчисляется десятилетиями. После двухлетней эксплуатации возникает проблема запасных частей, цена которых настолько велика при поставке их из Европы, что многие предприятия предпочитают заменять целые узлы и агрегаты отечественными аналогами.

Себестоимость кирпича при использовании западных технологий ? 2,7?4 р за кирпич. Установленная мощность - 700-1200 кВт.

В России широко применяется метод пластического формования, аналогичный предыдущему, но основанный на использовании отечественного оборудования, которое по своим технологическим параметрам и качеству давно уже отстало от западного и находится на уровне 50?60-х годов. Поэтому качество кирпича при данном методе прямо зависит от количества добавок (шамот, зола, опилки, песок), которые вводятся в глину, и от времени сушки кирпича-сырца.

В настоящее время практически каждый руководитель завода пластического формования стоит перед выбором: пытаться производить кирпич хорошего качества за счет увеличения количества добавок в шихте и удлинения срока сушки, что удорожает продукцию, или выпускать низкокачественный более дешевый кирпич.

Существенным недостатком метода пластического формования является и то, что для получения качественного кирпича глину необходимо хорошо переработать, что требует больших затрат на электроэнергию. Поэтому большинство отечественных предприятий использует минимальный комплект перерабатывающего оборудования.

Себестоимость кирпича при использовании технологии пластического формования 1,5-2,5 р за кирпич. Установленная мощность оборудования 350?700 кВт.

Третий метод, который в современных условиях получает все большее распространение, ? метод полусухого прессования кирпича. Данный метод широко распространен в Ростовской области и Краснодарском крае, где практически половина крупных кирпичных заводов работает по этой технологии. Заводы по производству кирпича полусухим методом работают также в Белгородской, Воронежской, Нижегородской, Московской областях и на Урале.

Метод предусматривает подсушку глины в сушильном барабане в течение 10?15 мин, после чего глина измельчается дробилкой в порошок фракции 0,5-5 мм и формуется в кирпич коленно-рычажными прессами. Поскольку формование происходит при влажности порошка 8?10%, то отформованный кирпич не требует сушки и подается сразу после формовки в печь.

К достоинствам этого метода можно отнести следующее. При низкой себестоимости кирпича его качество довольно высоко и он повсеместно применяется в облицовке для зданий. Не требуется затрат на энергоносители для сушки, не требуется ввода в глину добавок для улучшения сушильных свойств кирпича, даже при наличии в глине солей они не выступают на поверхности кирпича, технологическое оборудование более простое и потребляет значительно меньше электроэнергии. Одновременно снижаются затраты на строительство завода, так как оборудование для полусухого прессования стоит в несколько раз дешевле, размеры здания значительно меньше, отсутствует отделение для сушки кирпича, которое обычно занимает довольно большую площадь.

При новом строительстве завод полусухого формования занимает в два раза меньшую площадь, чем аналогичный пластического, и его строительство обходится в 2?2,5 раза дешевле.

Себестоимость кирпича, отформованного по полусухой технологии, составляет всего 50-70 коп. за кирпич. Установленная мощность оборудования 200?350 кВт.

Анализ работы печей для обжига кирпича показывает, что если не принимать в расчет печи образца XIX века и экспериментальных агрегатов, таких как колпаковые, шахтные печи и другие, то основными являются печи трех типов.

Наиболее широкое распространение получили тоннельные печи. К достоинствам этого типа печей необходимо отнести возможность автоматизации процесса садки кирпича-сырца на обжиговую вагонетку. В 70?80-е годы, когда стоимость электроэнергии была весьма низкой, этот тип считался наилучшим.

Однако в современных условиях высокое газо- и энергопотребление является основным недостатком этих печей.

Кроме этого на строительство тоннельных печей требуются значительные капитальные затраты, которые в значительной степени складываются из стоимости парка обжиговых вагонеток и систем рециркуляции газов. Эти элементы составляют в стоимости печи около 50% и, находясь под огнем, постоянно выгорают, поэтому требуют полной или частичной замены каждые 2-4 года, не говоря о текущих ремонтах. Расход газа -130?160 кг на 1000 шт. условного кирпича.

Другой тип печей, который появился около 20 лет назад в Ростовской области, но получил широкое распространение и сейчас развивается наиболее динамично, ? это кольцевые печи со съемными сводами.

Они сочетают в себе преимущества кольцевой и тоннельной печей. То есть, с одной стороны, они полностью механизированы, с другой ? не требуют парка обжиговых вагонеток. Кирпич загружается в эти печи и выгружается через своды пакетами по 300?600 шт. После загрузки свод перекрывается плитами из огнеупорного материала, и обжиг производится как в обычной кольцевой печи.

К достоинствам этой печи можно отнести рассредоточенный отбор дымовых газов и нижнее расположение горелок, что позволяет производить кирпич более высокой марки и качества, чем в тоннельной печи. Поскольку нет обжиговых вагонеток и систем рециркуляции, а при одинаковой производительности кольцевая печь в 3 раза короче тоннельной, капитальные затраты на строительство кольцевой печи в 2,5?3 раза ниже.

К недостаткам этой печи можно отнести то, что хотя она и полностью механизирована, однако не подлежит автоматизации. Расход газа 100-120 кг условного топлива на 1000 шт. условного кирпича.

Третий тип печей - это камерные печи, предназначенные для заводов производительностью до 7 млн шт. кирпича в год.

Печи имеют небольшие габариты, но значительный расход газа ? 300?450 кг усл. топлива на 1000 шт. усл. кирпича.

Исходя из современных условий, когда не предвидится снижения цен на газ и энергоносители, строительство заводов мощностью менее 10 млн шт. кирпича в год нецелесообразно.

Строительство заводов по зарубежным технологиям, оснащенных тоннельными печами, возможно только там, где есть высокая и долгосрочная потребность в лицевом кирпиче, а его рыночная цена весьма значительна. Необходимо расположенное поблизости месторождение высококачественных глин.

Полусухое прессование с использованием печей со съемными сводами рекомендуется практически для всех регионов, где нужен недорогой качественный кирпич. Сырье может быть представлено как глинами, так и низкокачественными суглинками.