Remontoff23.ru

Про Ремонт
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Садка кирпича при обжиге

Печи для обжига

В керамической промышленности применяют кольцевые и туннельные печи.

Кольцевая печь непрерывного действия имеет обжигательный канал в форме вытянутого кольца (рис. 11). Обжигаемые изделия в канале неподвижны, а зона обжига непрерывно перемешается относительно материала. Теплоноситель из зоны обжига переходит по обжигательному каналу в зону подогрева, где используется для нагревания сырца и испарения из него влаги. Топливо (твердое, жидкое или газообразное) подается через топливные трубочки, расположенные в своде печи на расстоянии около 1 м одна от другой.

Весь канал условно разделен на 12—36 камер, имеющих в стене рабочие окна для загрузки и выгрузки изделий. Теплота, отдаваемая обожженными изделиями при остывании, поступает в зону обжига. К недостаткам кольцевых печей можно отнести неравномерность обжига изделий по сечению канала, отсутствие полной механизации, большие затраты ручного труда, трудные условия работы.

В кольцевую печь сырец поступает с влажностью не более 5%. При работе 20-камерной печи продолжительность обжига кирпича по зонам: подготовки — 15—17 ч, обжига — 12—16 ч, закала —6—10 ч, остывания — 12—20 ч. П. А. Дуванов и его последователи, меняя режим обжига и тип садки, добились сокращения общего цикла обжига кирпича (рис. 12), что повысило производительность печей до 3000 шт. и более на 1 м 3 объема печи и снизило расход условного топлива на обжиг 1000 шт. кирпича до 90—120 кг.


Рис. 11. Схема работы (а) и разрез (б) кольцевой печи 1— дымовые очелки; 2 — дымовой конус; 3 — дымовой канал; 4 — ходок; 5 — рассыпной строй; 6 — клапан рассыпного строя; 7 — штанга; 8 — топливные трубы


Рис. 12. Режим обжига в кольцевых печах 1 — обыкновенного кирпича (по П. А; Дуванову); 2— пористо-дырчатого кирпича; 3 — семищелевых камней; 4 — сырца повышенной влажности


Рис. 13. Основные элементы садки кирпича 1 — ножки; 2 — подовые каналы; 3 — перекрытия ножек; 4 — «елки»; 5 — колосниковая решетка

Садка сырца в печном канале должна быть устойчивой, соответствовать виду обжигаемых изделий, обеспечивать равномерное распределение огня по сечению канала и удобство загрузки и выгрузки. В настоящее время садка кирпича-сырца в кольцевую печь механизирована: с помощью электропогрузчика 4004 пакет, сформированный вручную из 103—232 шт. высушенного кирпича, направляется в камеру печи. Плотность садки 180—250 шт/м 2 . Используются автоматы-укладчики ВСКО-25М1, ВСКО-28-02 и ВСКО-28М для съема кирпича с полочных вагонеток камерных сушилок и укладки их в пакеты по заданной схеме садки (украинской, «в елку», прямой, стыковой и др.) на поддоны или ленточный конвейер с последующей подачей пакетом кирпича в кольцевую печь со съемным перекрытием. Основные элементы садки кирпича: ножки, перекрытия ножек, колосниковая решетка и. основная садка— елки (рис. 13). Используют также садки бесколосниковых систем Г. А. Гончаренко, С. В. Баскакова, А. А. Немцова, В. В. Минкина с низкими ножками в два кирпича, плотностью 210—215 шт/м 3 . Они удобны при мелком, нешлакующемся топливе и повышенной влажности кирпича-сырца.

Перспективна реконструкция кольцевых печей с устройством съемного плоского перекрытия, выполненного из высокотемпературных легковесных материалов на основе каолинового волокна или из фосфатных изделий на металлическом каркасе и др. Транспортировка перекрытий, загрузка и выгрузка пакетов изделий выполняются передвижными кранами, установленными над печью.

Обжиг сырца

При дальнейшем повышении температуры в глине происходят физические и химические процессы, в результате которых глина теряет свои основные свойства (пластичность, способность размокать в воде) и превращается в камнеподобное вещество, водостойкое и морозоустойчивое.

Читайте так же:
Химическая формула силикатного кирпича

Процесс обжига можно условно разбить на ряд стадий.
Первая стадия, называемая малым огнем, окуром, или парами, заканчивается примерно около 120°. В это время из сырца удаляется оставшаяся после сушки влага.
Вторая стадия называется средним огнем, или дымом. Она заканчивается около 600°. В этот период происходит дальнейшее обезвоживание глины: она теряет значительную часть химически связанной воды. Начинается выгорание имеющихся в тлине органических примесей. Изделия постепенно приобретают темнокрасный накал.
Третья стадиябольшой огонь, или взвар. На этой стадии, заканчивающейся при температуре 900—950°, в глине происходят глубокие изменения: теряются остатки химически связанной воды, спекаются отдельные частицы, что сопровождается огневой усадкой. Изделия приобретают прочность камня, неразмокаемость и морозоустойчивость.
Четвертая стадия называется закалом, или томлением. В течение этой стадии изделия выдерживаются, по возможности, при высокой температуре, но без дополнительного сжигания топлива. Изделия начинают очень медленно остывать, но температура в течи выравнивается; продолжаются и заканчиваются процессы спекания, начавшиеся во время взвара.
Пятая стадияохлаждение изделий и печи до температуры, при которой изделия можно выгружать.

Обжиг сырца в штабелях или полевых печах. Полевой печью называется печь, которая выкладывается целиком из сырца и после обжига полностью разбирается. Например, широко применяются небольшие полевые печи для обжига одновременно 3—5 тыс. штук кирпичей. В качестве топлива используются уголь, дрова, солома, камыш и др.
Продолжительность обжига кирпича в такой печи 10—12 суток, при устройстве вертикальных каналов — 8—10 суток.
По окончании обжига топки печи закладывают кирпичом и замазывают глиной, во избежание быстрого остывания печи.
Температура обжига, в зависимости от качества глины, 800—900°.
На обжиг одной тысячи кирпичей требуется около 400 кг угля в натуральном исчислении.

Обжиг сырца в напольных печах. Полевая печь должна каждый раз выкладываться заново, что требует расхода рабочей силы. Кроме того, обжиг в полевой печи получается неравномерный, часть кирпича, особенно в наружных стенках, не дожигается, общее качество продукции невысокое. Поэтому при небольшом объеме производства кирпич обжигают, как правило, в напольных печах, имеющих постоянные стены, топки и пол. При обжиге кирпича в напольных печах используют преимущественно длиннопламенное топливо: дрова, торф, солому и т. п.
При емкости печи 30 тыс. шт. на обжиг одной тысячи расходуется 100 кг угля штыба, 140 кг соломы или 0.2— 0,3 м3 дров.

Гончар П.Д. Простейшые способы изготовления кирпича — Обжиг сырца в напольных печях

Скачать книгу с рисунками и таблицами — нажмите сюда

Полевые печи применялись раньше и в СССР, но обычно значительно больших размеров. На рис. 19 изображена полевая печь на 120 тыс. шт. кирпича (Куйбышевская обл.). Размеры печи 16х6х4,5 м, плотность садки 280 шт/м куб.

Рис. 19. Полевая печь на 120 тыс. шт. сырца (доступно только при скачивании полной версии книги)

Основание печи (первый ряд) выкладывается из обожженного кирпича, поставленного на ребро, вплотную друг к другу.
Во втором ряду укладывают сырец на ребро, оставляя поддувальные каналы под центром топочных отверстий, некоторые будут выложены в верхних рядах.
В третьем ряду сырец ставят под прямым углом к сырцу второго ряда, на поддувальные каналы кладут сырец на плашок, с разрывами, выкладывая таким образом колосниковую решетку.
В последующих рядах выкладывают топочные отверстия — очелки, перекрывая их постепенным напуском вышележащих кирпичей. Окончательно перекрывают очелки 9-тым рядом сырца. В этом же ряду начинают кладку вытяжных каналов, размером каждый 12х12 см.
Вытяжные каналы устраивают между очелками, через каждые два очелка. В каждом простенке по ширине печи делают два вытяжных канала. На рис. 19 эти каналы изображены пунктирными линиями.
Начиная с четвертого ряда, засыпают между рядами мелкий уголь — в четвертом, шестом, восьмом, девятом и так до верхних рядов; пять верхних рядов углем не пересыпаются.
На тысячу штук сырца засыпают 285 кг мелкого угля: одно ведро (10 кг) — на каждые 35 шт. сырца. Уголь берут марки АРШ, просеянный через грохот с отверстиями 15X15 мм.
Боковые стенки печи обкладывают половняком на плашок и обмазывают глиной. Верх печи, кроме вытяжных каналов, выстилают половняком на плашок.
Первую стадию обжига проводят на дровах, просушивая сырец. Затем огонь усиливают, зажигая уголь, насыпанный между рядами. Очелки топок прикрывают заслонками, через 20-30 часов после загорания угля закрывают заслонками и поддувала. Если огонь в некоторых местах печи выходит наверх, эти места присыпают слоем глины толщиной 5-10 см, тем самым направляя огонь в отставшие части печи. К тому времени, когда уголь в садке выгорит, весь верх печи оказывается засыпанным глиной. После этого печь начинает остывать. Остывшую печь разбирают, и кирпич грузят прямо на транспорт.

Читайте так же:
Область применения кирпича лего

Длительность отдельных операций процесса обжига в полевой печи такова:

Таблица (доступно только при скачивании полной версии книги)

Расход топлива на 1000 шт. обожженного кирпича: угля АРШ около 200 кг и дров 0,5-0,75 м куб.
Обжиг сырца в напольных печах. Полевая печь должна каждый раз выкладываться заново, что требует расхода рабочей силы. Кроме того, обжиг в полевой печи получается неравномерный, часть кирпича, особенно в наружных стенках, не дожигается, общее качество продукции невысокое.
Поэтому при небольшом объеме производства кирпич обжигают, как правило, в напольных печах, имеющих постоянные стены, топки и под.
Напольная печь (рис. 20 а, б) представляет собою кирпичную камеру, открытую сверху. Под (решетчатым подом имеются три топки (очелки). В одной из стен расположен ходок, через который печь загружают и разгружают. Топки находятся в приямке, заглубленном в землю, под печи и порог ходка — на уровне земли для удобства загрузки и выгрузки кирпича.

Рис. 20 а. Напольная печь (общий вид) (доступно только при скачивании полной версии книги)

Рис. 20 б. Напольная печь (вертикальный разрез и план) (доступно только при скачивании полной версии книги)

В зависимости от объема производства напольные печи делают разных размеров и срок обжига в них различный. Так, при вместимости печи

до 3000 шт. — срок обжила 6 суток
от 3000 до 6000 шт. — срок обжига 9 суток
от 6000 до 10000 шт. — срок обжига 10 суток
от 10000 до 15000 шт. — срок обжига 12 суток
от 15000 до 25000 шт. — срзк обжига 15 суток

Эти данные являются ориентировочными, они могут значительно изменяться в зависимости от вида топлива, свойств сырья, опытности обжигальщика и т. п.
Размеры печи могут быть различные, но высота ее не должна превышать определенной величины, чтобы обжиг сырца был равномерным.
Не рекомендуется делать печь (от подовой решетки до верха садки) при обжиге углем выше 3 м, торфом — 3,5 м, дровами — 4 м, соломой или углем в пересыпку — 4,5 м. Ширина печи при расположении топки с одной стороны приблизительно равна высоте печи.
Длина печи может быть различной, но для удобства обслуживания и равномерности нагрева не рекомендуется делать ее длиннее, чем на 6-8 топок. Ниже приводятся рекомендуемые размеры печей.

Читайте так же:
Условная единица измерения кирпича

Таблица (доступно только при скачивании полной версии книги)

Строят печи и меньших и больших размеров. Иногда печи заглубляют в землю частично или полностью, что уменьшает потери тепла через наружные стены. Строят печи из обожженного кирпича или из сырца. Низ печи, то есть топки и топочные арки, следует делать из обожженного кирпича.
Толщину стен внизу делают в три кирпича, в середине — два с половиной кирпича и вверху — два кирпича.
В передней стене, в приямке, оставляют отверстия для топок между этими отверстиями, вместе с наружными стенами кладут стенки между топками толщиной в два с половиной кирпича.
На эти стенки ставят топочные арки шириною 25 см (в один кирпич) и с расстоянием между арками 10-12 м. Арка должна быть против арки и промежуток против промежутка по всей длине печи. Углубления между соседними арками, опирающимися на одну стену, заделывают кирпичами, выравнивая таким образом под печи. Своды перекрывают топки, и огонь из топок в пролеты между арками.
Когда под выровнен, на нем ставят сменную решетку из кирпича на ребро. Для этого на арки ставят кирпичи на ребро, оставляя между ними расстояние, равное толщине кирпича. Между этими кирпичами ставят кирпичи, перекрывающие межарочные пролеты. Эти кирпичи концами своими опираются на арки.
Ходок для загрузки и выгрузки пета делается в стене, обращенной в сторону, где сушится и складывается сухой сырец.
Печь защищается от дождя и снега навесом, в крыше которого делают фонарь для выхода дыма.
Нижние ряды сырца следует ставить реже, с промежутком, приблизительно равным толщине большого пальца, к верху расстояние между сырцами уменьшается, самые верхние ряды ставятся плотно, без зазоров.
Первый ряд сырца ставится на сменную решетку. Сырец садят елкой, под углом к стене печи, причем кирпичи первой елки направлены в одну сторону, а второй — в другую, в третьей же елке — как в первой, и так до противоположной стены (рис. 21).

Рис. 21. Садка сырца в напольной печи (доступно только при скачивании полной версии книги)

При такой садке между торцами кирпичей соседних елок образуются четырехугольные отверстия, служащие для прохода огня при обжиге. Надо вести садку так, чтобы эти отверстия совпадали во всех рядах по высоте. Когда садка закончена, сверх нее укладывают плашмя половняк в два ряда и все швы промазывают глиной.
Для выхода дыма в настиле оставляют отверстия размером 12х12 см на расстоянии 70-80 см одно от другого. Обязательно делают такие отверстия в углах печи и около стен. Эти отверстия со всех четырех сторон обкладывают кирпичом. Весь настил между отверстиями покрывают слоем глины. Устройство верхнего перекрытия печи показано на рис. 22.

Рис. 22. Заделка верха напольной печи (доступно только при скачивании полной версии книги)

При обжиге кирпича углем, последний просеивают, причем крупный уголь направляют в топки, а мелким пересыпают ряды кирпича (слоем 1-2 см), каждый второй ряд кирпича, начиная с восьмого.
В том случае, когда обжиг ведут крупным углем, его закладывают в «карманы» — пустоты, оставляемые в садке (рис. 23). Когда печь загружена, ходок закладывают двумя стенками в полкирпича каждая. Между стенками остается зазор около 20 см. Стенки кладут на глиняном растворе и снаружи тщательно промазывают тощим глиняным раствором. Первую, внутреннюю стенку можно класть насухо, обмазав снаружи тощим раствором.

Читайте так же:
Строительные материалы кирпич шлакоблоки

Рис. 23. Засыпка крупного угля в садку напольной печи (доступно только при скачивании полной версии книги)

При закладке ходка в обеих стенках оставляют отверстия вверху и внизу для наблюдения за ходом обжига. После загрузки печи и заделки ходка начинается обжиг.
Первая стадия обжига — окур — ведется медленно и осторожно. В топках разводят слабый огонь и заслонки на топках и поддувалах открывают полностью. При обжиге дровами во время окура следует применять осиновые и ольховые дрова, которые дают меньше сажи, забивающей прозоры между кирпичами.
Нельзя в первое время допускать интенсивного горения, так как кирпич может растрескаться, что сопровождается характерным звуком. При обжиге углем или торфом огонь надо поддерживать па передней части решетки, постепенно к концу окура распространив его на всю решетку.
Продолжительность окура зависит от величины печи и влажности сырца. При обжиге сьгрца в маленькой печи окур может закончиться в течение 12 часов, обычно он длится 1-3 суток, а в больших печах и до 4 суток.
Окур заканчивают, когда из сырца перестает выделяться водяной пар. Узнать это можно, вставив сверху внутрь печи железный штырь. Если он, будучи вынут из печи, остается сухим и теплым, то значит окур закончен. Если же на штыре появляются капли воды, роса, то окур надо продолжать. При наличии термометра со шкалою до 150° замеряют температуру в верхних рядах садки.
Когда температура там достигает 120°, окур следует кончать.
По окончании окура топливо начинают подбрасывать в большом количестве, а заслонки топок прикрывают. Температура постепенно повышается. Когда она достигнет 300-400°, искры, попадающие из огня на заднюю часть толок, не сразу гаснут, а пролетают в камеру. Задняя часть топок и подовые арки начинают накаливаться до темно-красного цвета и накал постепенно переходит и а нижние ряды садки. В это время топки надо заправлять топливом, не давая прогорать предыдущей заправке, подавать топливо часто, но мелкими порциями, поддерживая все время интенсивное горение. Когда арки топок накалятся добела, то во избежание их обрушения надо сделать перерыв в подаче топлива (сделать «вздышку»).
Первая «вздышка» делается небольшая, чтобы немного остудить арки. В это время жар подгребают к устью очелков, чтобы не остудить переда и не дать холодному воздуху прорваться в камеру. Как только арки немного остынут, снова подкладывают топливо по всему очелку, разгоняя жар до каления, но только чтобы не повалить арки. После этого снова делают «вздышку», но уже подольше, так как низ печи достаточно прокалился и не так опасно небольшое его охлаждение. Надо иметь в виду, что если сырец нагреть докрасна, а затем немного остудить, то кирпич получится плохо спекшимся, слабым. Поэтому, остужая очелки, следят за тем, чтобы не повредить кирпича.
Таким образом, обжиг продолжают до конца, периодически остужая очелки.
Когда температура в середине камеры достигнет 900-950°, накал в садке делается ярким и очертания кромок отдельных кирпичей делаются нечеткими, различаются как в дымке.
Верхние ряды в это время тоже накаляются докрасна, из верхних отверстий в настиле вылетают мелкие синеватые искры.
Положив последнюю закладку топлива, топки и поддувала плотно закрывают: закладывают кирпичом и замазывают тощим раствором глины. Верхние отверстия также закладывают и засыпают.
В таком плотно закрытом состоянии печь находится более суток. Происходит закал, способствующий равномерному распределению температуры по всей печи, лучшему спеканию глиняной массы, улучшающий качество кирпича. Через сутки или более печь начинают понемногу открывать, вначале часть отверстий в верхнем настиле, затем все отверстия; когда кирпич потеряет накал, начинают постепенно разбирать ходок.
Когда кирпич остынет настолько, что его можно брать руками, начинают выгрузку печи.

Читайте так же:
Очистка гари с кирпича

Скачать книгу с рисунками и таблицами — нажмите сюда

Обжиг кирпича. Печь.

Кольцевая печь. Широкое распространение кольцевых печей, в которых обжигают около 60 % продукции, объясняется их высокой тепловой эффектив­ностью, сравнительно высокой производительностью, возможностью сжигания любого вида топлива (с переходом с одного вида на дру­гой без остановки печи), простотой эксплуа­тации и др. качествами. Именно такие печи использует кирпичный завод г.Лубны. Принцип действия кольцевой печи показан на рис.1(а—в). При. непрерывной эксплуа­тации печи обжигательный канал почти целиком заполнен изделиями. Свободными ос­таются две-три камеры, через открытые ходы которых загружают сырец и выгружают обож­женный кирпич. В кольцевую печь сырец за­гружают с влажностью 6—8 %. В зоне до­сушки и подогрева удаляется остаточная вла­га, и сырец подогревается до температуры воспламенения топлива. В зоне обжига темпе­ратуру сырца доводят до максимальной и вы­держивают для ее выравнивания по его толщине. В зоне охлаждения он интенсивно ох­лаждается наружным воздухом, поступающим в камеры. Подогретый воздух далее посту­пает в зону обжига для горения топлива, а дымовые газы направляют в зоны досушки и подогрева. Отработанные дымовые газы и избыточный горячий воздух попадают в дымо­вой канал печи, из которого отсасываются вентилятором и направляются в сушилку или выбрасываются в атмосферу.

Рис.1. Кольцевая печь непрерывного действия

а — схема работы печи; б — аксонометрическая схема; в — поперечный разрез;

3— дымовой канал;

4— обжиговый канал;

5— жаровой канал;

6— топливные трубки;

7, 8—отверстия (очелки);

11, 12—дымовые и жаровые клапана.

Садка сырца состоит из четырех основных элементов: ножек, перекрытия ножек, колосни­ковой решетки и собственно садки. Садка кон­струкции П.А.Дуванова предусматривает укладку сырца прямой и ко­сой «елкой» без поперечной перевязки. Попе­речный ряд в садке предусматривают только для перекрытия ножек. Относительно равно­мерное распределение скорости газов по се­чению печи достигают при садке сырца с дополнительными ножками на десятом по высоте ряду от пода печи (садка конструкции И. Я. Мазова). Плотность садки в печи на твердом виде топлива 210— 220 шт./м3, на жидком и газообразном топ­ливе — не более 200 шт./м3. На некоторых предприятиях освоена пакетная садка и вы­грузка электропогрузчиками. При полуцир­кульном своде обжигательного канала часть пространства докладывается вручную.

Сжигание топлива в кольцевых печах непосредственно в среде раскаленного сырца создает благоприятные условия быстрого и полного завершения процесса горения и тепло­передачи. Твердое топливо подают мелкими порция­ми через топливные трубочки (очелки) в своде печи.

Кирпич-сырец может содержать значи­тельное количество (до 70 % необходимого для обжига) запрессованного топлива, вводимого специально или при использовании топливосодержащих сырьевых материалов. В этих случаях добавочное количество твер­дого топлива подают в основном в боковые трубочки, а в центральные лишь в последний период обжига для достижения максималь­ной температуры. В зависимости от условий работы кольцевых печей расход топлива колеб­лется в широких пределах, однако на большей части предприятий он составляет 120—130 кг условного топлива на 1000 шт. кирпича.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector