· технологическое оборудование более простое и потребляет значительно меньше электроэнергии.

4. Сушка изделий.

Процесс сушки сопутствует производству всех ви­дов керамических изделий. При этом сушат не только сформован­ные изделия, но также глину, фильтр-прессные коржи, заго­товки. При изготовлении многих керами­ческих изделий сушка оказывает решающее влияние на качество готовой продукции. Так, трещины, появляющиеся при сушке мно­гих керамических изделий, обусловливают их брак, а при произ­водстве кирпича существенно снижают его качество.

Процесс сушки оказывает заметное влияние на экономику производства, поскольку его осуществление требует значитель­ных расходов топлива и электроэнергии, а денежные затраты на этот процесс составляют в ряде случаев 10—12% от общей се­бестоимости готовых изделий. Значительны также капиталовложения на сооружение сушильных установок, размеры которых рас­тут в прямой зависимости от длительности процесса сушки. Во многих случаях размеры сушильных установок и интенсивность процесса сушки лимитируют общий выпуск продукции предприя­тием, являясь так называемым «узким местом», и от возможности увеличения производительности сушильного цеха зависит рост общей производственной мощности завода.

Поэтому во всех случаях нужно стремиться к такой организа­ции процесса сушки, в котором сочеталось бы получение продук­ции или полуфабриката высокого качества, минимальная дли­тельность процесса и возможно малые расходы тепла и электро­энергии. Достижение этих целей составляет задачу рациональ­ной организации процесса сушки и требует знания основ ее тех­нологии. В технологии сушки рассматриваются закономерности протекания физико-химических, структурно-механических, теп­ло - и влагообменных и других явлений, сопутствующих процессу сушки.

Общие сведения о процессе сушки. Сырец содержит много воды. Количество ее зависит от свойств глины и способа формовки.

Сырец, сформованный на ленточном прессе — 20—24% воды. Необходимо без повреждений сырца постепенно удалить эту воду до остаточной влажности 8—9%.

При сушке сырец, теряя влагу, уменьшается в размерах. Если усадка неравномерна, то-есть одни части сырца высы­хают быстрее, чем другие, то в нем возникают напряжения и могут образоваться трещины, поэтому сырец надо сушить постепенно и равномерно, соблюдая определенный порядок, называемый режимом сушки.

Режим сушки устанавливается опытным путем и зависит от сушильных свойств глины, способа формовки, типа су­шильных устройств, погоды и других местных особенностей.

Общим для всех режимов является более осторожная и замедленная сушка в начале и более быстрая в конце.

Одни глины легко переносят быструю сушку, не давая трещин, другие — склонны к образованию трещин и требу­ют медленной, осторожной сушки. Поэтому продолжитель­ность сушки колеблется в широких пределах — от 6 до 25 суток.

Чем выше температура воздуха, чем он суше, чем быст­рее он движется, тем быстрее сохнет сырец. Если же на дворе прохладно, туман, дождь, нет ветра — сушка протекает крайне медленно. Поэтому в одних случаях необходимо принимать меры к замедлению сушки, а в других, наоборот, к возможному ускорению ее. Сушку кирпича ведут как в камерных, так и в туннельных сушилках (рис.8). В качестве теплоно­сителя и одновременно влагопоглотителя используют нагретый воздух или дымовые газы.

Рис. 8. Туннельное сушило

5. Обжиг.

В технологии керамического кирпича обжиг яв­ляется завершающей и наиболее ответственной стадией его из­готовления. В процессе обжига формируются наиболее важные свойства керамического материала, определяющие его техниче­скую ценность: прочность, плотность, водостойкость, морозо­стойкость и др. Пороки обжига являются необратимыми дефек­тами в изделии. Они не поддаются последующему устранению и потому в большинстве случаев дефекты обжига определяют качество готовой продукции — сортность и количество брака. Велико также влияние результатов обжига на экономику производства. Об этом свидетельствуют довольно значительные удельные весовые расходы топлива, которые в пересчете на 1 т готовой продукции составляют в среднем для стеновой керамики 45 кг. Суммарные затраты на обжиг достигают 35— 40%, а потери от брака — почти 10% себестоимости товарной продукции.

Квалифицированное ведение обжига требует знания тех из­менений, которые происходят в керамической массе при этом процессе, и знания закономерностей, которые управляют про­цессом формирования конечных свойств керамического черепка. Все это составляет основу теории обжига.

Обжигают высушенный кирпич в туннельных печах (рис.9.): сырец, уложенный на вагонетки, непрерывно движется вдоль печи на­встречу горячим газам и последовательно проходит зоны подог­рева, обжига и охлаждения.

При воздействии высоких температур на глинистые материа­лы в них происходят сложные физические, химические и физи­ко-химические изменения. В начале нагревания при 100... 150 °С удаляется физически связанная вода, при 350...400 °С выгорают органические примеси, при 300...900 °С удаляется химически связанная (кристаллизационная и цеолитная) вода, причем гли­нистые минералы разрушаются и глина переходит в аморфное состояние.

Обжиг кирпича из легкоплавкого сырья ведут при 900... 1000 °С, из тугоплавкого - при 1100... 1200 °С. В процессе обжига проте­кают последовательно реакции в твердой фазе, собственно жидкофазное спекание и кристаллизация новообразований. Жидкофазное спекание или образование расплавов в обжигаемых из­делиях по мере повышения температуры является наиболее важным процессом, в результате которого керамическая масса переходит в керамический черепок.

Рис. 9. Туннельная печь:

1 — корпус печи; 2 — вагонетка

6. Сортировка и хранение.

При выгрузке из печи керамические изделия сортируют. Качество изделий устанавливают по степени обжига, внешнему виду, форме, размерам, а также по наличию в них различных дефектов. По степени обжига они могут быть разделены на изделия нормального обжига, недожог (кирпич алого цвета, характеризуется низкими прочностью, водо- и мо­розостойкостью) и пережог (кирпич фиолетово-бурого цвета с оплавленной поверхностью). Сортность изделий устанавливают по внешнему виду, форме, размерам и наличию дефектов в соответствии с требованиями ГОСТа.

При механизированной погрузке, разгрузке и транспортиро­вании используют деревометаллические поддоны, на которые кирпич укладывают на ребро с перевязкой или «в елочку» (с на­клоном в 45° к центру пакета). Чтобы уложить кирпич «елоч­кой», к торцам поддона прибивают треугольные бруски. Без поддонов кирпич перевозят уложенным в штабель с перевязкой; перевозить навалом запрещается, так как при этом много кирпи­ча бьется. Хранят поддоны с кирпичом на открытых площадках, желательно в полиэтиленовой упаковке.

Кирпич керамический рядовой применяют для кладки внут­ренних и наружных стен, столбов, сводов и других частей зда­ний там, где необходима высокая прочность.

Кирпич полусухого прессования нельзя применять для клад­ки цоколей, фундаментов и наружных стен влажных поме­щений.

6. Основные свойства продукции.

Основные свойства керамических стеновых материалов — механическая прочность, объемная масса и плотность, водопоглощение, морозостойкость — регламентированы соответствующими стандартами. Эти свойства в значительной степени зависят от пористости и показателя плотности изделий.

Прочностью материала называется его способность сопротивляться внутренним напряжениям, возникающим в результате действия внешних сил (нагрузок).

Кирпич хорошо сопротивляется сжатию, хуже — растяжению. Поэтому его применяют в конструкциях, работающих на сжатие.