Производство керамического кирпича процесс сушки

Туннельная печь обжига кирпича ОАО «Ивановский завод керамических изделий»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к дипломному проекту на тему:

Туннельная печь обжига кирпича ОАО «Ивановский завод керамических изделий»

Дипломный проект выполнен применительно к условиям ООИ «Взаимопомощь», ранее именуемый «Ивановский завод керамических изделий».

В дипломном проекте проведен расчет туннельной печи, включающий в себя: тепловой баланс печи, расчет горения топлива, расчет продолжительности обжига кирпича, выбор горелочных устройств, подбор вентиляторов. Также был проведен расчет камерного сушила для сушки кирпича-сырца.

Была разработана методика расчета внешнего теплообмена в щелевой электрической печи на основе метода ЗУП (зональный с условными поверхностями).

Разработана схема автоматизации туннельной печи. Выявлены вредные и опасные факторы, возникающие при эксплуатации туннельной печи, разработаны мероприятия по предупреждению и снижению воздействия их на обслуживающий персонал.

ОПИСАНИЕ ТЕПЛОТЕХНОЛОГИИ СУШКИ И ОБЖИГА КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

1.1 Сушка керамических изделий

1.1.1 Значение сушки изделий и материалов

Для каждого материала и изделия устанавливается определенный режим сушки, то есть допустимая интенсивность сушки, температура материала, температура и относительная влажность сушильного агента и теплоносителя, скорость его движения у материала и изменение указанных параметров в различные периоды процесса сушки. Сушить песок можно при любых температурах и скоростях удаления влаги. Сушить комовую глину и топливо можно при любых скоростях удаления влаги, но температура нагрева этих материалов ограничивается. Так, глина при температуре выше 400°С теряет пластичность, а в топливе выше 150–200°С начинается возгонка горючих продуктов. Растрескивание глины при сушке, вследствие усадки и возникающих усадочных напряжений, ускоряет выделение влаги. Сушка керамических изделий требует определенного режима, как в отношении допускаемых безопасных скоростей сушки, так и температуры нагрева изделий.

Таким образом, теория сушки должна рассматривать не только вопросы статики сушки – материальный и тепловой балансы сушки, миграцию влаги в материале, законы тепло- и массообмена в зависимости от связи влаги с материалом, но и поведение изделий при сушки, связанное с усадочными напряжениями и максимально допускаемыми скоростями сушки. Только лишь это комплексное рассмотрение вопросов теории сушки позволит устанавливать оптимальные режимы сушки, при которых изделия будут высыхать в кратчайшие сроки и иметь высокое качество.

1.1.2 Процесс сушки керамических изделий

Сушкой называется процесс удаления из твердых материалов содержащейся в ней влаги за счет ее испарения и удаления образовавшихся паров с поверхности тела в окружающую среду. Для этого к влажному телу, то есть кирпичу сырцу, необходим подвод тепла при условии, что давление водяных паров у поверхности тела больше давления водяных паров в окружающей среде. Процесс сушки сопровождается изменением веса материала во времени вследствие удаления из него влаги. Зная начальную влажность и вес материала, можно выразить графически изменение влажности по времени ω = f(), то есть построить кривую сушки, изображенную на рис. 1.1 (кривая 1). По кривой сушки можно построить кривую изменения влажности материала в единицу времени, то есть кривую скорости сушки  m (кривая 2).

При сушке керамических материалов влага испаряется в основном с поверхности, а поэтому концентрация влаги в середине материала остается большей, чем у его поверхности. Вследствие возникновения перепада (градиента) влажности или концентрации влаги она перемещается из места с большей концентрацией к месту с меньшей концентрацией, то есть из середины тела к поверхности его.

Механизм и скорость перемещения влаги зависят от ряда факторов: формы связи влаги с материалом, его строения, температуры и влажности, а также пористости материала и других его свойств. Экспериментально установлено, что чем выше температура, влажность тела и давление пара внутри него, тем скорость сушки больше.

Процесс сушки керамических изделий можно разделить на следующие периоды.

Период прогрева. Материал, будучи помещен в пространство с повышенной температурой, прогревается. В конце этого периода (точка А на рис. 1.1) устанавливается постоянная температура поверхности и тепловое равновесие между количеством тепла, воспринимаемым изделием, и расходом тепла на испарение влаги. После этого наступает период постоянной скорости сушки.

Р
ис. 1.1. Схема изменения во времени влажности 1, скорости сушки 2 и температуры 3 материала

I — период прогрева; II — период постоянной скорости сушки; III — период падающей скорости сушки;

IV – период равновесного состояния; V – период влажного состояния; VI – период гигроскопического состояния материала

Период постоянной скорости сушки. В этот период скорость сушки постоянна и численно равна скорости испарения влаги с открытой поверхности. Следовательно, происходит испарение свободной влаги с поверхности материала, и поверхность в течение этого времени остается влажной за счет поступления влаги из внутренних слоев изделий. Температура поверхности материала , равная приблизительно температуре мокрого термометра, остается неизменной в течение всего периода (кривая 3 на рис. 1.1). Давление паров над поверхностью материала равно парциальному давлению насыщенных водяных паров при температуре поверхности и не зависит от влажности материала.

Указанный период является наиболее ответственным и опасным, так как в течение его происходит усадка материала, порождающая усадочные напряжения. Скорость остается постоянной до тех пор, пока среднее содержание влаги в изделии не понизится до критического (точка К 1 на рис. 1.1), а на поверхности изделия не станет равным гигроскопической влажности . С этого момента начинается период падающей скорости сушки. Однако в действительных условиях он может начаться и тогда, когда вследствие неодинаковых условий испарения влаги со всей поверхности влажность отдельных участков достигает влажности ниже гигроскопической, в то время как другие участки имеют влажность ниже гигроскопической. Следовательно, более правильно переход от периода постоянной к периоду падающей скорости сушки характеризовать точкой на кривой сушки отвечающей , то есть критической влажности.

Гигроскопическую влажность тело приобретает, если его поместить на длительный срок в среду с относительной влажностью φ = 100 % при данной температуре. Гигроскопическая влажность зависит только от свойств материала и уменьшается при повышении температуры его нагрева. Такую влажность имеет тонкий поверхностный слой изделия в конце периода постоянной скорости сушки.

Критическая влажность представляет собой среднюю по всему изделию влажность, которая зависит от режима сушки, толщины изделия и коэффициента влагопроводности. При достижении изделием влажности усадка поверхностных слоев прекращается, и дальнейшая сушка вызывает лишь увеличение пористости изделия.

Период падающей скорости сушки характеризуется тем, что с уменьшением влажности изделия сушка постепенно замедляется. Уменьшение интенсивности испарения вызывает уменьшение расхода тепла на испарение влаги, что при прочих постоянных условиях приводит к увеличению средней температуры изделия и уменьшению температурной разности между сушильным агентом и поверхностью материала.

Уменьшение скорости сушки обуславливается тем, что парциальное давление водяных паров над поверхностью материала падает и становится меньше парциального давления насыщенных паров при температуре поверхности, являясь функцией температуры и влажности поверхности изделия, то есть .

По линии на I — d — диаграмме и кривым равновесной влажности данного материала можно определить численные значения парциального давления пара над материалом в зависимости от температуры и влажности поверхности материала. При достижении поверхностью материала равновесной влажности скорость сушки становится равной нулю, то есть удаление влаги из материала прекращается. Величина равновесной влажности зависит от свойств материала и параметров окружающей среды, то есть от ее температуры и влажности.

• سپتامبر 2021
• اکتبر 2020
• ژوئن 2018

Компания Hamgasanat готова предоставить разнообразные услуги в различных секторах, включая предоставление консультаций по созданию логотипов кирпичных заводов и кирпичных заводов и аналогичных продуктов, таких как цементные блоки и керамическая плитка, от стадии экономической и технической оценки (план обоснования) и размещения, проектирования и консультирования по созданию производственной линии, модификации и усовершенствования линий Текущий и ремонтопригодный.

Производство керамического кирпича процесс сушки

Продолжаем детальный анализ самого массового строительного материала – кирпича. В предыдущей статье мы разобрали свойства и характеристики силикатных кирпичей, проследили за процессом их производства и выяснили некоторые важные нюансы, которые нужно учитывать при покупке и применении изделий. Сегодня на очереди второй по популярности вид – кирпич красный, при дачном строительстве возможно даже более востребованный, чем силикатный, так как область применения его несколько выше. Только называть такой кирпич мы будем правильно – керамический.

Содержание

1. Кирпич керамический
2. Характеристики керамического кирпича
3. Виды керамического кирпича
4. Производство керамического кирпичавидео
5. Применение керамического кирпичавидео

Кирпич керамический

Сохраняя геометрическую идентичность с силикатным кирпичом, красный отличается способом изготовления. Он производится из глины, которая измельчается, смешивается и формуется в брикеты. Затем изделие проходит процессы сушки и обжига, которые придают ему свойства камня.

Поскольку режимы сушки должны быть выдержаны оптимально, важную роль играет однородность компонентов, поэтому глина должна быть преимущественно одного состава, но таких месторождений мало, к тому же геологически глина в земле расположена слоями, каждый слой имеет разную структуру и состав, что заставляет производителей тщательно следить за условиями смешивания разных видов глины. Это приводит к значительному удорожанию себестоимости продукции. Как и всякий продукт, керамический кирпич имеет свои достоинства и недостатки. К преимуществам относится:

• высокая степень износостойкости – кирпич отлично противостоит влиянию окружающей среды, в том числе сильным морозам, которые характерны для нашего климата
• высокая прочность, сравнимая с прочностью легких бетонов
• низкий уровень водопоглощения – для обычных кирпичей 10-14 %, а для некоторых видов (например, клинкерного) – до 3%, что позволяет использовать изделия при высокой влажности
• большая прочность – красный кирпич выдерживает давление выше 15 МПа
• экологичность – в производстве применяются в основном натуральные компоненты, не наносящие вреда ни организму человека, ни окружающей среде
• широкий ассортимент — на фото красного кирпича можно увидеть большое разнообразие изделий, применяющихся для большинства видов общестроительных и отделочных работ.

К недостаткам керамического кирпича относят относительно высокую цену за облицовочные виды, а также возможные отличия в оттенках из-за смешивания партий, что требует дополнительного осмотра и проверки при покупке.

Характеристики керамического кирпича

В России размеры красного кирпича (впрочем и силикатного тоже) определяются так называемым нормальным форматом – НФ. Этот формат предполагает размеры 250х120х65 мм. В более редких случаях , но тем не менее зафиксированные ГОСТом, применяются размеры 1,4 НФ, в обиходе полуторный кирпич, 2,1 НФ – двойной.

Стоит отметить, что размер отличается не ровно в 1,5 или 2 раза, на это важно обратить на это внимание, чтобы при расчетах не произошло ошибки. Совсем редко используются кирпичи размерами 0,7 и 1,3 НФ. Размеры сказываются на цене красного кирпича, стоимость самого дешевого изделия не может быть ниже 7 рублей за штуку. Лицевые и фигурные красные облицовочные кирпичи, естественно стоят дороже, цена некоторых образцов доходит до 35 рублей за штуку. Еще одной важной характеристикой керамического кирпича является его вес. Пустотелый одинарный красный кирпич весит 2,5 килограмма, полнотельный такого же размера – 3,8 – 4 килограмма.

Виды керамического кирпича

К наиболее часто используемым видам керамического кирпича относятся:

рядовой – красный полнотелый кирпич

лицевой – полнотелый или пустотелый кирпич с гладкой и ровной лицевой частью

облицовочный – пустотелый кирпич, в том числе и маленьких размеров, применяемый для отделки

клинкерный – специальный кирпич, изготовленный по особой технологии с применением при сушке и обжиге экстремальных температур, что многократно повышает его долговечность

Правильный лицевой керамический кирпич должен быть изготовлен из глины, добытой максимально возможной мелкой фракцией с постоянным составом минералов, тогда его структура будет ровной и гладкой. В последнее время очень популярным для отделки фасадов печей и каминов стал так называемый эстонский кирпич, идеально ровный, а иногда с уникальным рисунком, что придает оригинальность сооружению.

Производство керамического кирпича

Технология производства красного кирпича включает в себя следующие этапы:

• заготовка глины
• изготовление рабочей массы
• формование
• сушка
• обжиг

Весь процесс изготовления красного керамического кирпича наглядно показан в видеоролике

Применение керамического кирпича

Керамический кирпич обычно применяется для возведения несущих стен, различных наружных и внутренних перегородок, одноэтажных и многоэтажных зданий и сооружений, заполнения пустот в монолитно-бетонных конструкциях, кладки фундаментов и подпорных стенок, внутренней части дымовых труб, промышленных и бытовых печей, за исключением топочной камеры, которая изготавливается из специального огнеупорного кирпича. Практически все печи и камины в наших дачных домах изготовлены из красного кирпича.

Также у дачников он популярен при строительстве заборов. При приобретении керамического кирпича, необходимо внимательно следить за его качеством и покупать изделия только у надежных производителей, имеющих соответствующие лицензии, в том числе и на разработку глиняных месторождений. Продукция обязательно должна иметь сертификат качества.

Эксплуатационные характеристики поризованных керамоблоков

Сначала рассмотрим положительные характеристики керамических блоков, благодаря которым они имеют стабильный спрос у застройщиков.

1. Способность проводить тепловую энергию керамических строительных изделий не превышает 0,22 Вт/м˚С. В практическом выражении это означает, что ширина стены 40 см и более в условиях умеренного климата не нуждается в дополнительном утеплении, то есть исключаются соответствующие расходы.
2. Плотность вещества в пределах 760-850 кг/м3. Такой же удельный вес, для сравнения, имеет сухая древесина. Обусловленный этим небольшой вес строительных конструкций позволяет сэкономить на устройстве массивного фундамента повышенной прочности.
3. Прочность материала (минимум М-15) позволяет использовать его для возведения стен в десять этажей, поэтому для малоэтажного строительства прочностные характеристики более, чем достаточны.
4. Поризованная керамика представляет серьезное препятствие для звуковых колебаний, поэтому керамоблоки являются надежным звукоизоляционным материалом. Усиливают звукоизоляционный эффект заполненные базальтовым утеплителем технологические пустоты в некоторых видах стройматериала.
5. Способствует максимальному теплоизолирующему эффекту способ кладки блоков. Горизонтальный шов, формируемый специальными клеевыми составами, не превышает 3 мм, вертикальные швы отсутствуют благодаря безрастворной стыковке по типу гребень-паз.
6. Крупные габариты керамоблоков (самые крупноформатные единицы превышают объем стандартного кирпича в 15 раз) при небольшом весе (максимум 17 кг) и простота кладки позволяют значительно ускорить возведение стен.
7. Керамика относится к совершенно негорючим материалам (класс горючести Г-1). С точки зрения противопожарной безопасности материал отвечает всем требованиям.
8. Поризованная керамика беспрепятственно пропускает водяной пар (по паропроницаемости сравнима с древесиной), что способствует поддержанию естественного микроклимата внутри помещений.

К недостаткам керамических строительных блоков относят такие свойства материала:

1. Несмотря на неплохие показатели прочности, блоки хрупкие, так как толщина наружной стенки блока и внутренних перегородок (ограничивающих технологические пустоты) незначительна. Это обстоятельство заставляет проявлять осторожность при транспортировке и разгрузке керамоблоков.
2. Одним из свойств керамики является способность активно впитывать воду, теряя при этом в прочности — задача застройщика в надежной гидроизоляции первого ряда кладки от поверхности фундамента и всей стены от чрезмерной атмосферной влаги. Ввиду гигроскопичности стройматериала его нельзя подолгу хранить на незащищенных от осадков площадках. Это может привести снижению прочности и даже растрескиванию блоков.

Условно к минусам можно отнести и невозможность изготовления качественных керамических блоков своими руками. Но в этом есть и плюс – лучше купить керамоблоки у проверенных производителей, а свои руки занять чем-то полезным, например, кладкой теплосберегающего стройматериала.