Модернизация тепловых агрегатов при производстве полнотелого керамического кирпича методом жесткого формования

Модернизация тепловых агрегатов при производстве полнотелого керамического кирпича методом жесткого формования // Строительные материалы. 2002. №4. C.16-17


С целью получения керамического кирпича высокого качества и снижения трудовых и эксплуатационных затрат в ОАО ?Ленстройкерамика? в 1999 г. одна из технологических линий по производству полнотелого кирпича была переведена на новую для отечественных заводов технологию жесткого формования.

Особенности жесткого формования уже неоднократно освещались в журнале ?Строительные материалы? [1?3]. Известными достоинствами жесткого формования являются:

? меньшая, чем при пластическом формовании влажность глиномассы (13?15%), которую значительно легче удалить при сушке изделий;

? возможность садки кирпича-сырца непосредственно на обжиговые вагонетки;

? высокая плотность вакуумированной массы обеспечивает высокую морозостойкость готовых изделий;

? более высокая прочность при сжатии и особенно высокая прочность углов и кромок кирпичей, что предотвращает сколы и повреждение лицевой поверхности. Кроме того, снижается высолообразование при формовании кирпича из масс пониженной влажности по сравнению с изделиями, формуемыми пластическим способом из масс того же состава.

Преимущества технологии жесткого формования были в полной мере реализованы при производстве пустотелых керамических изделий. Однако попытки получить на действующих туннельных сушилках длиной 33 м и туннельных печах длиной 96 м полнотелый кирпич жесткой экструзии успеха не имели. Кирпичи, имеющие после сушки остаточную влажность около 2?3% (в среднем по сечению печной вагонетки), разрушались уже на первых позициях в зоне подготовки туннельной печи. Лишь в одной печи, имеющей зону досушки длиной 36 м и общую длину 132 м, был получен положительный результат, однако эта печь позволяла загрузить пресс лишь на 30%, а реконструкция остальных печей путем увеличения их длины и создания дополнительной зоны досушки не представлялась возможной из-за отсутствия необходимой площади.

В связи с этим была поставлена задача реконструкции действующих тепловых агрегатов без использования дополнительных производственных площадей.

На кафедре керамики Санкт-Петербургского государственного технологического института было исследовано влияние скорости обжига на свойства полнотелого кирпича жесткого формования. Предельные величины скорости нагрева садки указанного кирпича на различных стадиях обжига приведены в таблице.

Интервал температур, 0С

100-250

250-550

550-790

790-860

860-980

Максимальная скорость нагрева, 0С/ч

15

100

30

15

30

Время нагрева, ч

10

3

8

-4,5

4

С целью достижения в туннельной печи температурного режима, обеспечивающего бездефектный обжиг полнотелого кирпича жесткого формования, в ОАО ?Ленстройкерамика? была проведена реконструкция туннельных печей, которая обеспечила возможность позонного регулирования скорости нагрева в зоне подготовки печи и позволила осуществлять переход на производство полнотелого кирпича с минимальными технологическими потерями и максимальной производительностью пресса. Время обжига полнотелого кирпича со средней остаточной влажностью сырца около 3% составило 44 ч.

Однако и после реконструкции зоны подготовки туннельной печи часть кирпича разрушалась на ранних стадиях обжига. Количество брака после обжига составляло 8-12%.

Как показали результаты разбраковок кирпича после сушки, при средней остаточной влажности кирпича 2-3% влажность кирпичей, расположенных во внешней части пакетов с кирпичом, не превышает 1%, в то время как влажность кирпичей в ядре садки кирпича достигает 4?6 %.

В процессе отладки режима сушки полнотелого кирпича жесткого формования было установлено, что увеличение температуры нагнетаемого теплоносителя приводит к образованию трещин в изделиях. При этом срок сушки в двухзонных противоточно-прямоточных сушилках с подачей теплоносителя в среднюю часть сушилки и отбором по краям составляет не менее 58 ч.

Анализ кривых влагоотдачи и скорости сушки (рис. 1 ?2, кривые 1 и 2) показал, что через 37?38 ч после толкания вагонеток с сырцом в сушилку (что соответствует точке подачи в туннель горячего теплоносителя с температурой 85-900С) сушка кирпичей, расположенных во внешней части садки, практически завершается. В то же время кирпичи, расположенные в ядре садки, имеют влажность около 10%, скорость их сушки в этот момент достигает своего максимума. Как уже было отмечено, увеличение температуры агента сушки приводит к превышению величины интенсивности сушки над максимально допустимой и, как следствие, к трещинообразованию.