Rubber-way.ru

Рубер Вэй
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Статья о керамике

Статья о керамике

Выпуск: 73-74(3020-3021) от 24 апреля 2009 года
Рубрика: Общество
Автор: Тимур ЛАТЫПОВ, «ВиД»

Более половины возводимых в Татарстане жилых домов строятся из непригодных для этого материалов, считает заслуженный строитель РТ, доцент Казанского государственного архитектурно-строительного университета Альмир САЛАХОВ, автор только что вышедшей книги «Керамика для строителей и архитекторов». Мы побеседовали с ним о причинах такого положения дел и путях решения проблемы.

— Альмир Максумович, о каких материалах идет речь?

— Главным образом — о силикатном кирпиче. Весьма показательно нынешнее отношение к нему городских властей. Так, неоднократно заявлялось, что в центре Казани из него больше строить не будут. Но аргументы при этом всегда приводились и приводятся чисто эстетические. Да, в какой-то мере с этим можно согласиться, как и с тем, что эстетика центра более важна, чем эстетика спальных районов. Но силикатный кирпич на фасаде — это не только удар по облику города, это вопрос долговечности, экологической и конструкционной безопасности жилых зданий.

Возьмите силикатный кирпич в руки — и почувствуете, какой он холодный. Это потому, что он, как промокашка, впитывает влагу, а при повышенной влажности вообще разрушается. Поэтому стены из силикатного кирпича всегда защищали от прямого попадания дождя, почему построенные из него старинные дома и стоят по сто лет (также защиту, хотя и с меньшими требованиями, делали и в 60-х). Поэтому категорически запрещается применять его для устройства фундаментов или цоколей зданий. Остается только поражаться смелости (или невежеству) строителей, которые, например, на улице Гвардейской оставили десять этажей кладки силикатного кирпича почти до асфальта без какой-либо защиты. И такие примеры далеко не единичны. Куда смотрят наши контролирующие органы? И кто будет решать проблемы, которые возникнут в связи с этим лет через десять-пятнадцать? А в домах со стенами-промокашками они непременно возникнут. Что тогда с ними делать? И что делать людям, которые взяли в этих домах по ипотеке, лет на тридцать, квартиры?

Добавим, что из-за специфической структуры пор у силикатного кирпича очень слабая связь с растворами, а это не способствует прочности кладки. Вспомним взрыв здания на улице Гвардейской. Эксперты отметили, что на кирпиче почти нет следов раствора. Раствор, судя по всему, изначально имелся, не было необходимой его связи с кирпичом.

— Очевидный вопрос. Но ведь профессионалы не могут обо всем этом не знать, почему же строительство из силикатного кирпича продолжается? Может быть, ему просто нет альтернативы?

— Должны знать, хотя сегодня даже некоторые выпускники строительного университета не видят особой разницы между силикатным и керамическим кирпичом. В последние десятилетия в строительство пришло немало дилетантов, а иногда и откровенно криминальных элементов. Таких людей интересует лишь сегодняшняя прибыль, а еще лучше — сверхприбыль. Характерно, что, впаривая городу так называемое элитное жилье из силикатного кирпича, для своих коттеджей они покупают немецкий кирпич ценой два евро за штуку (кстати, в Германии он стоит 30-40 центов). Не думаю, что у них болит голова за качество городского строительства, наоборот, должны же они чем-то отличаться от простых людей.

Но главная беда — в «традициях». Силикатный кирпич придумали в конце XIX века в Германии для промышленного строительства. И это в нашей терминологии он называется кирпичом, а там — камнем из песка и извести. Он имеет свою область применения, но мы ее необоснованно расширили. Преимущества или недостатки материалов проявляются исключительно в конкретных зданиях или сооружениях. Например, для строительства мостовых переходов больше подходят бетонные конструкции, гипсовые материалы прекрасно себя показывают для внутренней отделки общественных зданий, силикатный кирпич — это складские, промышленные и сельскохозяйственные объекты. Наша страна длительное время была ориентирована на промышленное строительство, под эти задачи формировалась и база строительной индустрии. В итоге производившиеся материалы «заодно» применялись и для строительства жилищного. Этот перекос сохраняется и поныне. Но надо понять, что материалы для жилья — особенные. Помимо прочности, долговечности, огнестойкости, для них важны и такие характеристики, как равновесная влажность с окружающей средой, паропроницаемость, — то, что, условно говоря, позволяет стене «дышать», и так далее. Ведь стена жилого дома — это не просто ограждающая конструкция, ее справедливо называют третьей кожей человека. То есть у нас пока нет перелома в сознании, что для жилищного строительства необходимы материалы, которые отвечают требованиям для жилья человека. Простая иллюстрация приоритетов — основной факультет в КГАСУ называется факультетом «Промышленного и гражданского строительства». Кстати, не раз сообщалось о том, что в центре Казани из силикатного кирпича больше строить не будут. Но нет, продолжают. Либо экспертиза пропускает такие проекты, либо проекты одни, а исполнение другое. А в Москве и Петербурге строительство жилья из силикатного кирпича давно прекращено.

— Теперь об альтернативе. Идеальных материалов в реальной жизни не существует. Скорее, можно говорить об оптимальных сочетаниях характеристик. И, исходя из этого, — об издревле знакомом нам материале — керамике. В период реализации программы ликвидации ветхого жилья мы обследовали стены, служившие 100-150 лет. Ветхим было все, что угодно, только не кирпич. Самое интересное — кирпич с этих сносившихся домов реализовался почти по цене новых изделий, в основном для индивидуального строительства — есть понимающие люди. В помощь — цифры. При относительной влажности воздуха 80% силикатный кирпич набирает абсолютную влажность до 8%, керамический — 0,5%.

Кроме того, прошло время, когда под строительной керамикой подразумевался только кирпич. Это чрезвычайно широкая номенклатура изделий и конструкций с самыми разными характеристиками, в том числе и кровельные материалы. Но все эти изделия объединяет экологическая безупречность, огнестойкость, долговечность и высокие эстетические характеристики. Мне представляется логичным дороги строить из бетона, каркасы высотных зданий — из металла, а вот многое из того, к чему прикасается человек, — из керамики. Ни один материал не может дать то чувство тепла, надежности, необходимой связи с землей, которое присутствует в архитектурном пространстве, созданном из обожженной глины. Это хорошо понимают за границей, где в ряде стран керамика является основным материалом для жилищного строительства. Объемы производства таких материалов во всем мире неуклонно растут. Это позволило ряду авторитетных экспертов сделать вывод, что ХХI век — век керамики. Есть удачные примеры строительства из керамического кирпича и в Казани — «Суворовский комплекс», «Панорама». Использование керамических материалов, насколько понимаю, — фирменный знак архитектора Виктора Токарева.

Читайте так же:
Средство убрать высолы кирпич

При этом я, конечно, не исключаю применение и других материалов, например гипса. Его экологические характеристики не хуже, чем у керамического кирпича, правда, область применения значительно уже.

— Но, как утверждают, массовое строительство из керамики нам не по карману.

— Надо разобраться, почему керамические материалы принято считать более дорогими (обычный керамический кирпич продается на 10-15% дороже силикатного).

В погоне за тотальной индустриализацией строительную керамику вообще хотели похоронить. Новые заводы по ее производству не строились, деньги на реконструкцию существующих предприятий не выделялись, оборудование для производства керамики не разрабатывалось и не производилось. И сейчас его нет, а то, что было, осталось в Белоруссии и Украине, страна вынуждена покупать оборудование за границей. Значительно отстала наука, сведена к минимуму подготовка специалистов. Все это не могло не сказаться на качестве кирпича. При этом стоит он дороже, чем в Западной Европе, — главным образом потому, что себестоимость его производства у нас значительно выше. В Татарстане энергоемкость производства керамического кирпича в 6-8 раз превышает соответствующие показатели в европейских странах, а производительность труда — в десятки раз ниже. Таким образом, относительная дороговизна керамического кирпича в нашей стране вызвана, прежде всего, потерей былого мастерства и отсталостью технологий, а отнюдь не специфическими особенностями керамики.

Добавлю, что с целью изменить свойства силикатного кирпича был разработан новый материал — ячеистый бетон. По теплофизическим характеристикам он приближается к эффективным керамическим блокам, однако энергоемкость его производства на ряде предприятий Татарстана превышает соответствующие показатели керамических блоков.

Деньги из воздуха

— Как преодолеть это отставание? И шире: как сделать так, чтобы строительство из керамики стало выгодным?

— Выгодным для населения и экономики республики строительство из керамического кирпича будет тогда, когда мы его в самой широкой номенклатуре будем производить сами, а не завозить из других регионов. В течение последних десяти «тучных» лет мы активно способствовали развитию промышленности строительных материалов в соседних регионах, закупая у них до 200 миллионов кирпичей ежегодно (250 миллионов производим сами). Юго-восточные нефтяные районы республики по-прежнему делают ставку на завозной, а значит, дорогой кирпич. Впрочем, не секрет, что для подрядчиков и, надо полагать, некоторых администраций выгоднее то, что дороже. Говоря о массовом строительстве, я бы поставил вопрос иначе. Мы будем и дальше использовать в жилищном строительстве материалы, разработанные и предназначенные для объектов производственного назначения (силикатный кирпич, тяжелый бетон, сэндвич-панели), или модернизируем наше керамическое производство с целью существенного снижения его себестоимости?

Подобные украинские предприятия испытали шок, когда цены на газ начали подниматься. Но это заставило их заняться реконструкцией, и они справились с этой задачей. По всей видимости, в Татарстане это заставит сделать возрастающая местная конкуренция и отвоевывание рынка у Самары и других регионов. В ноябре прошлого года пущен завод Ключищах (60 миллионов кирпичей в год), скоро официально откроют предприятие в Куркачах (150 миллионов), Казанский комбинат стройматериалов полон решимости завершить в мае работы по созданию Кощаковского завода (90 миллионов), на будущий год планируется ввод завода в Тетюшском районе (60 миллионов). В этих условиях баловство прекратится. Показатели энергоемкости у новых заводов, конечно, значительно ниже, иначе они будут неконкурентоспособны. И совершенно точно можно сказать: поскольку строительная керамика, в отличие от многих других предприятий строительной индустрии Татарстана, ориентируется на местное сырье, не может быть никаких причин, чтобы уровень рентабельности ее производства был ниже, чем у других предприятий. Более того, современные технологии позволяют делать деньги буквально из воздуха: изменяя атмосферу обжига, мы получаем наиболее востребованные рынком цвета изделий, а значит, и дополнительную прибыль.

Для всего этого нужны высокопрофессиональные кадры. Керамика — весьма наукоемкая технология. Покупаемые западные технологические линии требуют очень серьезной инженерной подготовки. Придется перестраивать учебные программы профильных вузов. Ведь будет не очень хорошо, если мы здесь будем что-то делать, данные отправлять куда-нибудь в Мюнхен, а дяди оттуда нас станут направлять. Чтобы появились профессионалы, нужна команда единомышленников. Обычно в вузах в качестве таковой выступает специализированная кафедра. Прошло уже пять лет, как Министерство строительства Татарстана обратилось к руководству КГАСУ с предложением создать специализированную кафедру керамики, однако ее до сих пор нет. Между тем интересные работы по изучению керамических материалов уже сегодня проводятся в КГУ и технологическом университете.

Кроме того, более активное применение керамики подразумевает и изменение отношения к качеству строительства. Керамика — сплав технологии и искусства. С возвращением в строительство керамики в него возвращается и эстетика. Естественно, существенно повышаются требования к архитекторам, проектировщикам и рабочим на стройплощадке. А то у нас появилось немало архитекторов, кто в погоне за модными формами не видит и не знает свойств материала. На большинстве казанских строек профессионализм упал катастрофически, что проявится в ближайшее время. А вот на многих стройках Арска или Алексеевска в связи с появлением своего керамического кирпича профессионализм вырос на глазах.

Собственно, обо всем этом и идет речь в книге «Керамика для строителей и архитекторов». Я хотел показать керамику как высокую науку, опирающуюся на новейшие достижения физики, математики, химии, геологии. В то же время это новейшие технологии, современная робототехника и системы управления. Одновременно керамика — искусство. Именно сочетание этих факторов и позволяет ей быть и самым древним, и самым современным материалом для человека. Мне довелось изучить работу около сотни керамических заводов Западной Европы, побывать на самых крупных международных выставках, конгрессах. О наиболее интересных предприятиях и материалах я рассказал в специальной главе. Мне хотелось рассказать и о новейших исследованиях, поэтому в книге появились главы, посвященные синергетике и фрактальной структуре. Однако я все время помнил, что каждая формула уменьшает количество читателей в два раза, поэтому их число сведено к минимуму.

Читайте так же:
Чем отчистить сажу с кирпича

— 28-29 апреля в Казани пройдет конференция КЕРАМТЕКС-2009, которая до этого пять раз проводилась в Москве и один — в Санкт-Петербурге. Почему в этом году выбрана столица Татарстана?

— Думаю, потому, что Казань была и остается городом высокой науки. И сегодня есть все основания полагать, что она станет мощным центром развития строительной керамики.

Комментарий:

Керамический кирпич — является лучшим строительным материалом по экологическим факторам для человека и врядли будет изобретен другой стеновой материал. За годы своего существования керамика преобразилась и видоизменилась в размерах, но приоритетным направлением на сегодняшний день является уменьшение теплопотерь и экономической эффективностью при строительстве жилья.

Энергосбережение при производстве кирпича

Анализ энергопотребления в производстве керамического кирпича показывает, что снижение затрат топлива на его выпуск возможно по нескольким направлениям. Прежде всего – это организация массового производства поризованной пустотелой керамики, что позволит снизить затраты топлива на 15 %.

В 2005 г. в ОАО “Радошковичский керамический завод” по технологии, разработанной специалистами УП “НИИСМ”, освоено производство эффективных пустотелых керамических блоков с поризованным черепком, теплопроводность которых приближается к ячеистому бетону. В 2006 г. начата реализация программы расширения производства пустотелой поризованной стеновой керамики, предусматривающей организацию ее выпуска на Минском заводе стройматериалов, Обольском керамическом заводе и в акционерном обществе “Керамика” в Витебске.

Второе направление – повышение пустотности, что снижает материалоемкость и, соответственно, затраты топлива на обжиг. И третье – реконструкция туннельных печей с устройством газонепроницаемых корпусов на всех предприятиях.

Поризованные керамические блоки отличаются от традиционного керамического кирпича особой структурой материала. Множество крохотных пор в самой массе пустотелого керамичес­кого кирпича делает его плотность на 30% ниже, а теплотехнические характеристики — вдвое выше, чем обычного пустотелого.

Легкий за счет снижения плотности и достаточно прочный для стро­ительства многоэтажных зданий с несущими стенами материал дает возможность производить крупноформатные блоки, которые по раз­меру превосходят обычный кирпич в несколько раз (до 15 штук обыкновенного стандартного кирпича). Использование таких блоков существенно сокращает количество «мостиков холода» и приводит к значительному теплосберегающему эффекту. Зачастую использование поризованной керамики исключа­ет необходимость дополнительной теплоизоляции стен. Благодаря этим качествам, поризованную керамику нередко называют «теплой».

Кроме того, данный материал значительно улучшает звукоизолирующие свойства стен и перегородок. «Воздушные» стены позволяют упростить конструкцию фундаментов, благодаря чему достигается существенное сокращение средств (до 60 %), используемых для их возведения. В целом, здания и сооружения, созданные из поризованной керамики, экологически чисты, комфортны, экономичны и долговечны.

В Западной и Центральной Евро­пе выпуск поризованной керамики под торговыми марками Poroton, Thermopor, Porotherm составляет 70-80 % от общего объема производства керамических стеновых материалов. В России крупно­размерные поризованные бло­ки выпускает предприятие «Победа/Knauf» в Санкт-Петербурге. Пустотность блоков — 45 %, об­щая плотность — 770-1000 кг/ м 2 , коэффициент теплопроводности — 0,17 — 0,26 Вт/м°С.

Технология поризации керамического черепка для получения стеновой керамики с высокими теплозащитными свойствами широко использу­ется в мировой практике в течение нескольких десятилетий. При подготовке сырья в него добавляются в качестве поризующих добавок гранулированные органические мате­риалы — отходы различных производств, опилки. Лучшим и наибо­лее распространенным поризатором является вспененный полистирол с размером гранул до 3 мм. В Беларуси в качестве местных выгорающих добавок в производстве керамики могут использоваться: торф, опилки, щепа, лисья, солома.

На этапе обжига добавки выгорают, а на их месте образуются воздушные поры. Получаемые изделия отличаются улучшенными теплозащитными свойствами. Коэффициент теп­лопроводности находится в пределах от 0,14 до 0,26 Вт/м°С при общей плотности от 600 до 1000 кг/м 2 и механической прочности от 5 до 15 МПа. Низкая теплопроводность обусловлена высокой пустотностью изделий, рациональной конфигурацией и расположением пустот, а так­же пористостью черепка за счет введения выгорающих добавок.

При этом производство поризованной керамики в основном направ­лено на выпуск крупноразмерных керамических блоков.

Рис. 2. Образцы стеновых материалов из поризованной керамики

Учитывая современные тенденции на повышение долговечности зданий и сооружений, снижение затрат на содержание фасадов, повышение термического сопротивления ограждающих конструкций, становится очевидным, что в дальнейшем одним из приоритетов в строительстве должно быть направление на создание долговечных жилых до­мов с высокими потребительскими свойствами.

Для осуществления этого замысла предусмотрено увели­чение объемов производства пусто­телых поризованных блоков с постепенным расширением их номенк­латуры и размерного ряда. Запланированы организация производства данных стеновых материалов на ОАО «Минский ЗСМ», ОАО «Ке­рамика» в Витебске, КПУП «Обольский керамический завод» и уве­личение объемов производства на ОАО «Радошковичский керамический завод», где поризованные ке­рамические блоки выпускаются с 2005 года.

На первом этапе на перечислен­ных предприятиях планируется организация производства ке­рамических поризованных бло­ков форматом 2-5 NF (NF — единица, равная размеру стандартного кирпича (250x120x65 мм). Второй этап предполагает переход на выпуск крупноформатных изде­лий размером более 5 NF.

Опыт внедрения энергосберегающих мероприятий на предприятии ОАО “Керамин” показал, что обжиг кирпича в туннельной печи с газонепроницаемым корпусом способствует значительному снижению расхода топлива 145,4 кг у.т. (при среднем расходе топлива на производство кирпича в 2006 г. 204,4 кг у.т. на тысячу штук). Кроме того, здесь выпускают кирпич с пустотностью 42 %. Эти факторы обеспечили снижение затрат топлива по сравнению со средним по отрасли уровнем на 40 %.

123365 (Модернизация производства керамического кирпича), страница 2

Документ из архива «Модернизация производства керамического кирпича», который расположен в категории «курсовые работы». Всё это находится в предмете «промышленность, производство» из раздела «Студенческие работы», которые можно найти в файловом архиве Студент. Не смотря на прямую связь этого архива с Студент, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе «курсовые/домашние работы», в предмете «промышленность, производство» в общих файлах.

Читайте так же:
Соединение бруса с кирпичом

Онлайн просмотр документа «123365»

Текст 2 страницы из документа «123365»

Таблица 2 — Производство эффективных изделий в ЕЭС

Кирпич лицевой пустотностью до 15%

Изделия пустотностью более 40%

* Количество указано в млн. шт. усл. кирп. Российского формата.

За 2001 г. в ЕЭС произведено 5 млрд. 292 млн. шт. усл. кирпича (250x125x65).

Немаловажное значение имеет создание и выпуск специализированной литературы по производству керамического кирпича, а также обеспечение специалистов отрасли достоверными сведениями. Российские предприятия должны вернуться к существовавшей ранее системе производственной практики студентов на производстве, в том числе на современных заводах. /4.2/

В целом отечественная промышленность строительных материалов ориентирована в основном на внутренний рынок и обеспечивает основные потребности строительного комплекса. Осуществляется перепрофилирование предприятий индустриального домостроения на выпуск изделий и конструкций архитектурно-строительных систем. Но степень износа основных фондов в отрасли достигла угрожающих величин, а тенденция их сокращения сохраняется. Средний возраст основной части машин и оборудования превышает 30 лет. Промышленность строительных материалов и изделий является одной из наиболее энергоёмких отраслей народного хозяйства, поэтому энергосбережение является одной из первостепенных задач.

В России, в том числе в Краснодарском крае, керамический кирпич был в прошлом и остается в настоящем предпочтительным материалом в строительстве жилья, а доля эффективных изделий за последние двадцать лет выросла. Сейчас она достигает 25%. В 80-е – 90-е годы прошлого века, общий объем строительства и выпуск керамического кирпича снизился, но, начиная с 2002 г. наблюдается рост его производства, при заметном изменении ассортимента. На Кубани по текущему состоянию доля эффективного кирпича и камня достигла приблизительно 1/3 части общего объема, что близко к показателям в целом по России и значительно ниже, чем за рубежом.

Полная автоматизация всех переделов и высокая насыщенность оборудованием глиноподготовительных отделений приводит к большему удельному расходу газ и электроэнергии (табл. 3). /2.3/

Таблица 3 – Энергоёмкость заводов Краснодарского края

Средний расход электроэнергии,

КВт ч/тыс., шт. усл. кирпича

Средний расход газа, м 3 /тыс. шт. усл. кирп.

Старые (Краснодарский и др.)

Новые (Новокубанский и др.)

Значительны успехи в механизации производства, снижении доли ручного труда, введён в эксплуатацию ряд автоматизированных заводов (ФКИ, Губский, Славянский, Новокубанский), но следует учитывать, что полная автоматизация требует больших капиталовложений и принципиального изменения технологической линии, а также является сложной в плане осуществления внедрения в реальных условиях и энергоёмкой. В связи с этим в данном проекте применена частичная автоматизация

Изделия из керамики благодаря своим физико-механическим свойствам, в частности равновесной гигроскопической влажности, создают здоровый, комфортный климат в помещении. Простой надежный способ строительства, сравнительно низкие затраты, невысокие эксплуатационные издержки и долговечность сооружений также весьма веские аргументы в пользу керамических материалов. Стены, возведённые с использованием лицевого кирпича, практически не требуют обслуживания и ремонта, то есть являются более эффективными при долговременной эксплуатации. Краснодарский край в течение многих лет является лидером среди регионов России по производству керамического кирпича. Его удельный выпуск сопоставим с развитыми странами и заметно выше среднего по России (табл. 4). /2.3/

Таблица 4 — Удельное производство керамического кирпича

Удельное производство керамического кирпича,

шт. усл. кирпича на 1 жителя

в том числе Краснодарский край

Общий выпуск керамического кирпича в крае имеет тенденцию к снижению. Кубань имеет хорошую сырьевую базу, но для получения качественной продукции требуется приготовление сложной шихты. Стоимость энергоносителей в значительной мере определяет себестоимость керамического кирпича. Это вызывает необходимость технического перевооружения заводов, направленного на экономию энергетических затрат.

Традиции строительства в крае, особенно в частном секторе, ориентированы на предпочтение керамического кирпича и потребность в нём выше, чем в среднем по стране. Сложилась следующая ситуация: удельное производство лицевого и обычного эффективного керамического кирпича и камня на современном этапе развития увеличилось на 50% и на 2002 год составило 180 млн. шт. усл. кирп., а рядового полнотелого уменьшилось на 35% (с 550 млн. шт. усл. кирп. до 360 млн. шт. усл. кирп.). Таким образом, общий выпуск стеновой керамики в крае снизился на 20%, что является закономерным на фоне уменьшения количества предприятий в стране и снижения выпуска керамических стеновых изделий заводами с устаревшей материально-технической базой.

Учитывая всё вышеперечисленное, ввиду рациональности и экономической выгоды, в выполняемом проекте предусмотрено совершенствование технологии керамического кирпича на Энемском заводе: изменение ассортимента, перевод предприятия на выпуск пустотелого кирпича с улучшенными теплозащитными свойствами, увеличение мощности до 20 млн. шт. усл. кирп., повышение марки изделий за счёт улучшенной переработки сырьевой шихты и введения комплексных добавок. Половину продукции предлагается выпускать в виде лицевого кирпича широкой цветовой гаммы.

1.2 Сырьевая база, источники электроснабжения, транспортные связи

Энемский кирпичный завод в качестве основного сырья для производства керамических изделий использует глину Энемского месторождения, расположенного на удалении 2-х километров от предприятия, имеющего общую площадь 20 гектар. /10/ Данный фактор исключает дальние перевозки главного компонента шихты, что в свою очередь уменьшает себестоимость выпускаемой продукции. В целях дополнительного улучшения технико-экономических параметров в проекте предусмотрено создание собственного автопарка грузовых автомобилей и переход от практики привлечения подрядных организаций для доставки глины с карьера самосвалами к автономной транспортировке исходных материалов и при необходимости готовой продукции.

Для получения эффективного кирпича и камня высокого качества используются:

молотый уголь – комплексная добавка, которая улучшает спекаемость керамической массы. Он доставляется на завод со склада, находящегося около железнодорожной станции «Энем-2», которая располагается на удалении менее одного километра от модернизируемого предприятия и храниться в расходном бункере отделения добавок;

песок и молотый брак из сушки – смешанная отощающая добавка, которая благоприятно влияет на сушильные и обжиговые процессы. Источником песка является Вишневский участок Гирейского песчано-гравийного месторождения, общие запасы которого равняются 9766,7 тыс. м 3 , а удалённость до него составляет 106 километров. Залежи песчаника располагаются в 6 километрах от железнодорожной станции «Гирей» на левом берегу реки Кубань. Брак из сушки используется для создания замкнутого цикла производства и вводится в шихту в измельчённом виде после двух стадий дробления на этапе грубого измельчения из совместного расходного бункера;

Читайте так же:
Поддон кирпича для печи

лузга – выгорающая добавка, призванная обеспечить повышение формовочных характеристик шихты, трещеностойкость при сушке и поддержать окислительно-восстановительную среду при обжиге. Она является отходами сельского хозяйства, так что её применение экономически оправдано, и доставляется из находящегося в 12 километрах от завода сельхоза «Восход» Тахтамукайского района в расходный бункер отделения добавок.

Для получения лицевого эффективного кирпича и камня применяются:

шамот – отощающая добавка, которая к тому же является центром кристаллизации и положительно влияет на прочностные параметры. Он является браком от обжига, который используется для создания замкнутого цикла производства и вводится в шихту в измельчённом виде после двух стадий дробления на этапе грубого измельчения из расходного бункера;

Для объёмного окрашивания лицевых эффективных изделий применяются:

известняк и МР «ЮНС» – комплексная добавка, вводимая в виде шликера. ЮжНИИстром поставляет модифицирующий реагент с каталитическим эффектом МР «ЮНС». Он позволяет достигать заданного светлого цвета черепка при введении в глиняную массу относительно небольшого количества карбонатной породы, которая в свою очередь доставляется с Шедокского месторождения известняков, находящегося по координатам: 44 о 13 I 20 II СШ и 40 о 50 I 10 II ВД и имеющего общие запасы 131 млн. тонн.

марганцевая руда – объёмно-окрашивающий рудный компонент, вводимый в виде шликера. В качестве источника рекомендуется использовать Лабинское месторождение с общими запасами 33,9 млн. тонн, располагающееся между реками Белая и Лаба на удалении 86 километров от предприятия.

Завод снабжается электроэнергией от Майкопских электросетей. Общая мощность трансформаторной подстанции составляет 800 киловатт. Водоснабжение осуществляется собственной артезианской скважиной. Снабжение главного цеха топливом производится природным газом через трубопровод Новый сад – Краснодар. К предприятию со стороны посёлка примыкает асфальтированная дорога. Все остальные коммуникации входят в местную сеть населённого пункта. /10/

1.3 Характеристика условий района

Энемский кирпичный завод расположен в посёлке Энем Тахтамукайского района республики Адыгея на удалении 15 километров к юго-западу от города Краснодар. Климатический пояс – умеренный. Средняя месячная относительная влажность воздуха – 60%. Среднегодовая температура наружного воздуха +10,8 о С, а средняя амплитуда колебаний температуры воздуха за сутки – 10,2 о С. Доминирующее направление ветров: юго-запад – северо-восток. Уровень грунтовых вод 4 метра. Рельеф местности – равнинный.

1.4 Номенклатура выпускаемой продукции

На модернизируемом Энемском заводе, в соответствии с рекомендациями к выпуску, предполагается изготавливать одинарный и утолщенный кирпич и камень керамические, (см. табл. 5.) Вся продукция — изделия с 18 сквозными щелевидными технологическими пустотами расположенными перпендикулярно постели /8/; 1/2 — по ГОСТ 530 — 95 и 1/2 — по ГОСТ 7484 — 78.

Основы технологии производства керамики

Керамикой называют – искусственные каменные материалы и изделия из минерального сырья, доведенного до спекания. Название «керамика» происходит от греческого слова «keramos» – глина. Под строительной керамикой подразумевают материалы и изделия из обожжённого глинистого сырья. Материал, из которого состоят керамические изделия после обжига, называют керамическим черепком. Отформованные изделия из глинистого сырья до обжига называют сырцом.

Глины всегда были одним из основных видов строительных материалов. Ещё за 8000 лет до н.э. глины применялись в необожженном виде для глинобитного строительства, изготовления саманного и сырцового кирпича. 3500 лет до н.э. отмечается начало применения керамического кирпича, 1000 лет до н.э. – глазурованного кирпича и черепицы. С середины первого тысячелетия в Китае началось производства изделий из фарфора. В России первый кирпичный завод был построен в Москве в 1475 г, а первый фарфоровый завод был запущен в Петербурге в 1744 г. С начала XX в. началось производство широкой номенклатуры строительной керамики – эффективного кирпича, пустотелых камней, керамических плиток, санитарно-технических изделий. В последнее время распространение получили специальные виды керамики.

Достоинства керамики как строительного материала:

· Распространенность сырья (глины);

· Простота переработки сырья;

· Высокие физико-механические характеристики керамики;

· Высокие эстетические качества;

· Экологическая безопасность на этапе эксплуатации изделий.

Недостатки керамики как строительного материала:

· Трудность изготовления крупноразмерных изделий, и связанные с этим высокие трудозатраты на устройство конструкций и низкая технологичность;

· Малая деформативность (хрупкость) керамических изделий;

· Высокая энергоемкость производства керамических изделий, следовательно – высокая стоимость изделий.

Классификация керамических материалов

1. По назначению:

2. По структуре:

· С пористым черепком (Wm > 5%) – кирпич и камни стеновые, черепица, дренажные трубы, облицовочные плитки и т.п.;

· С плотным черепком (Wm < 5%) – клинкерный кирпич, фарфор, плитки для полов.

3. По температуре плавления:

· Легкоплавкие (температура плавления ниже 1350°С);

· Тугоплавкие (температура плавления 1350°С…1580°С);

· Высшей огнеупорности (более 2000°С).

Сырьевые материалы

1. Глинистое сырье. Основным сырьем для производства строительной керамики являетсяглина – осадочная горная порода, продукт выветривания полевошпатовых пород.

Свойства глин как сырья для керамики:

1. Пластичность и связующая способность. Пластичность – свойство глины деформироваться без разрыва сплошности (позволяет изготовить изделие заданной формы). Связующая способность – свойство глины связывать компоненты сырьевой смеси и сохранять заданную форму изделия после сушки;

2. Наличие воздушной и огневой усадки. В процессе тепловой обработки происходит уменьшение размеров изделий: на этапе сушки – воздушная усадка, на этапе спекания – огневая усадка, способствующая уплотнению керамического черепка;

4. Спекаемость – способность переходить в результате обжига в камневидное состояние, образуя неразмокающее в воде тело. Это тело и будет называться керамикой.

Зерновой (гранулометрический) состав:

· Глинистые частицы – размером менее 0,005 мм. Глинистые частицы имеют пластинчатую форму, в воде набухают. При сушке глиняное тесто теряет воду и уменьшается в объеме. Чем больше глинистых частиц – тем выше пластичность и воздушная усадка глин;

· Пылевидные частицы (0,005…0,16 мм);

· Песок (0,16…2,0 мм). Песок и пылевидные частицы являются отощающими примесями, снижающими пластичность и воздушную усадку глин;

· Камни (>2 мм) – должны быть отделены от глины.

Читайте так же:
Сколько весит полета кирпича

Классификация глин по содержанию глинистых частиц:

· Высокопластичные – до 80…90% глинистых частиц; водопотребность более 28%; воздушная усадка 10–15%.

· Средне- и умеренно-пластичные – до 30…80% глинистых частиц; водопотребность 20…28%; воздушная усадка 7–10 %.

· Малопластичные – 5…30% глинистых частиц; водопотребность менее 20%; воздушная усадка 5–7 %.

· Непластичные – не образуют пластичное тесто.

«Жирные» глины – содержат более 60% глинистых частиц, характеризуются высокой усадкой, необходимо введение отощающих добавок.

«Тощие глины» – содержат менее 10…15% глинистых веществ, необходимо введение тонкодисперсных, пластифицирующих добавок.

Минеральный состав глин:

Каолинит Al2O3·2SiO2·2H2O – светлая окраска глин; слабо набухают, тугоплавки, малопластичны, малочувствительны к сушке.

Монтмориллонит Al2O3·4SiO2·4H2O – пластичны, сильно набухают, чувствительны к сушке и обжигу с появлением искривлений и трещин.

Бентонит – более 85…90% частиц размером менее 0,001мм. Являются пластифицирующими добавками.

· Кварц (SiO2) представлен песком;

· Полевые шпаты, слюды и гидрослюды.

CaCO3, MgCO3 – вызывают образование «дутиков».

Сульфаты и хлориды Na; Ca; Mg; Fe – вызывают появление высолов.

Химический состав глин:

· SiO2 – 40…80% – снижает пластичность и прочность, повышает пористость.

· Al2O3 – 8…50% – повышает пластичность и огнеупорность глин.

· Fe2O3 – 0…15% – снижает огнеупорность.

· Na2O и K2O – сильные плавни, способствуют повышению усадки, уплотнению черепка и повышению прочности керамики.

2. Отощающие добавки – вводят в пластичные глины для уменьшения усадки при сушке и обжиге, предотвращения деформаций и трещин (дегидратированная глина, шамот, шлаки, золы, кварцевый песок).

3. Порообразующие добавки – вводят для повышения пористости черепка и повышения теплозащитных характеристик изделий (древесные опилки, угольный порошок, торфяная пыль).

4. Плавни – вводят с целью снижения температуры обжига (полевые шпаты, железная руда, доломит, магнезит, тальк, песчаник, пегматит, стеклобой, перлит).

5. Пластифицирующие добавки – вводят для повышения пластичности сырьевых смесей при меньшем расходе воды (высокопластичные глины, бентониты, ПАВ).

6. Специальные добавки – к примеру, для повышения кислотостойкости добавляют песчаные смеси, затворенные жидким стеклом. Для получения некоторых видов цветной керамики в сырьевую смесь добавляют оксиды металлов (Fe, Co, Ti, Cr).

Основы технологии производства керамики

Основные этапы производства керамических материалов:

· Добыча, транспортировка, обработка сырья;

· Упаковка готовой продукции.

Карьерная глина, как правило, непригодна для получения керамических изделий. Поэтому проводится её обработка с целью подготовки массы. Подготовку глин ведут сочетанием естественной и механической обработки. Естественная обработка – вылеживание предварительно добытой глины в течение 1-2 лет при периодическом увлажнении осадками или искусственном замачивании и периодическом замораживании и оттаивании. Механическая обработка – проводится с целью разрушения природной структуры глин, удаления и измельчения крупных включений, удаления примесей, измельчения глин и добавок, перемешивания всех компонентов. Для механической обработки используются специализированные машины – глинорыхлители; дезинтеграторы, мельницы, мешалки и т.д. Качественная подготовка сырьевой массы – необходимое условие получения качественных керамических изделий.

В зависимости от вида продукции, вида и свойств сырья изделия формуют по одному из 5-ти способов.

· Пластический способ. Влажность теста 18…28%. Наиболее простой, наименее металлоемкий и наиболее распространенный способ. Применяется в случаях использования среднепластичных и умеренно-пластичных, рыхлых и влажных глин с умеренным содержанием посторонних включений. Формование осуществляется на ленточных прессах (шнековых) под давлением 1,6…7 МПа с вакуумированием или подогревом и без них. Производительность до 10 000 штук/час.

Рис. 5.1. Схема ленточного пресса

· Жесткий способ является разновидностью пластического способа. Влажность массы 13…18%. Формование осуществляется на мощных вакуумных и гидравлических прессах под давлением 10…20 МПа. Могут быть использованы менее пластичные глины. Требуются меньшие энергетические затраты на сушку. Сырец имеет повышенную прочность. Пластическим и жестким способами выпускаются полнотелые и пустотелые кирпичи, камни, блоки, панели, черепица.

· Полусухой способ менее распространен. Влажность шихты 8…12%. Формование изделий осуществляется в пресс-формах на гидравлических или механических прессах под давлением 15…40 МПа. По сравнению с пластическим способом длительность производственного цикла сокращается в 2 раза, изделия имеют более правильную форму и точные размеры, до 30% сокращается расход топлива. Недостаток способа – металлоемкость (формы) в 3 раза выше по сравнению с пластическим способом. Можно использовать малопластичные тощие глины с большим количеством добавок.

· Сухой способ является разновидностью полусухого способа. Влажность пресс-порошка составляет 2…6%. Устраняется операция сушки. Применяется для изготовления плотных керамических изделий – плитки для полов; клинкерного кирпича; материалов из фаянса и фарфора.

· В шликерном (литьевом) способе используется многокомпонентная масса, состоящая из неоднородных и трудноспекающихся глин и добавок. Влажность шликера – до 40%. Способ применятся для изготовления изделий сложной формы (санитарно-технических изделий), облицовочных плиток.

В процессе сушки и обжига сырца происходят следующие приращения:

Сушка изделий(t=100…150°С) служит для удаления свободной воды. Процесс обратим. Изделия необходимо высушить до влажности 5…6 % во избежание неравномерной усадки, искривлений, растрескиваний при обжиге. Продолжительность сушки – до 72 часов. Воздушная усадка составляет 6…10%.

После сушки выполняется операция обжига.

При температуре 500…800°Спроисходит потеря химически связанной воды, выгорание органических примесей. Процесс необратим. Дегидратация глинистых минералов осуществляется по общей схеме:

При температуре 800…900°С происходит распад метакаолина на оксиды, находящиеся в химически активном состоянии:

При температуре 1000…1100°С происходит образование керамического черепка. Происходит частичное плавление твердой фазы, расплав обволакивает нерасплавившиеся частицы, стягивает их, проводя к уплотнению массы и огневой усадке, которая составляет 2…8%. Образуются различные соединения, в т.ч. основной минерал керамики, придающий ей водостойкость и высокие физико-механические характеристики – муллит – 3Al2O3·2SiO2. В основном керамические изделия обжигают при данной температуре.

При повышении температуры обжига до 1200°Спроисходит усиление спекания, образование плотного керамического черепка. При такой температуре получают изделия с плотным черепком – клинкерный кирпич, плитки для полов, керамогранит и др.

При температуре 1350°Спроисходит плавление сырья, до этой температуры обжиг не доводят.

Дата добавления: 2020-03-21 ; просмотров: 160 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector