Обжиг кирпича
СУЩНОСТЬ И ЗНАЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ОБЖИГА
Обжиг кирпича, как и всяких других глиняных изделий, заключается в постепенном и непрерывном нагревании сырца до установленной температуры (обычно до 920—980°), после чего изделия также постепенно охлаждаются. Во время обжига под действием высокой температуры в глине происходит ряд физических и химический явлений, в результате которых она меняет свои свойства и цвет. При высоких температурах отдельные частицы глины расплавляются и как бы спаивают между собой остальные, более крупные частицы глины. Благодаря этому обожженное глиняное изделие становится камнеподобным и прочным.
Высушенный, но необожженный сырец при размачивании водой снова превращается в глину и образует пластичное тесто. После обжига пластичность и другие природные свойства глины навсегда утрачиваются и не могут быть возвращены. Глиняное изделие становится водо- и морозоустойчивым.
Условия обжига, т. е. скорость повышения и последующего понижения температуры, характеризуют режим обжига и могут быть изображены в виде диаграммы, называемой кривой обжига (рис. 45). Режимы обжига для разных глин, а также разных типов обжигательных печей различны и в каждом случае определяются опытным путем. Температуру обжига устанавливают заранее, при испытании глины.
Обжиг кирпича является завершающим и поэтому наиболее важным и ответственным процессом производства. Качество кирпича и количество брака во многом зависят от результатов обжига.
Неправильный режим может повлечь перерасход топлива, а также увеличить сроки обжига, снизив производительность печи. Поэтому процессу обжига кирпича нужно уделять особое внимание и установленный для данного завода режим обжига должен строго соблюдаться.
Процесс обжига делится на несколько стадий. Резких границ между этими стадиями нет и при обжиге они постепенно и плавно переходят одна в другую.
Первую стадию обжига называют малым огнем, о к у р о їм или выпариванием. Во время этой стадии, заканчивающейся при температуре около 120°, из сырца удаляется влага, оставшаяся после сушки.
Вторую стадию называют средним огнем или дымом. Она начинается при температуре 120° и заканчивается около 600°. В течение этой стадии из глины выделяется значительное количество химически связанной воды и начинается выгорание различных органических примесей. К концу среднего огня кирпич начинает приобретать темно-красный накал.
Третью стадию обжига называют большим огнем или взваром. Во время взвара происходит собственно обжиг изделий, сопровождающийся началом спекания (сплавления отдельных частиц глины) и огневой усадкой. Именно эта стадия обжига, заканчивающаяся при температуре 920—980°, придает изделиям необходимую прочность.
После взвара обычно следует четвертая стадия, называемая закалом или томлением. Она заключается в выдержке изделий в печи без повышения температуры, которая должна выровняться по всей печи и в течение определенного времени не снижаться или снижаться весьма незначительно.
Пятая и последняя стадия обжига — охлаждение или остыв изделий и самой печи до температуры, позволяющей выгружать из печи готовый кирпич.
Кирпич обжигают в печах различных типов. Наиболее распространены из них — напольные и кольцевые. В напольных печах кирпич обжигают на небольших предприятиях с годовой производительностью до 300—400 тыс. кирпичей в год. При более высокой производительности целесообразнее применять непрерывно действующие кольцевые печи, имеющие ряд преимуществ перед напольными печами.
Промежуточное место между напольными и кольцевыми печами занимают так называемые траншейные печи, отличающиеся простотой и небольшими затратами на их устройство. Эти печи являются наиболее подходящими в тех случаях, когда требуется организовать временное, производство кирпича в сравнительно большом количестве.
Наконец, в последние годы на предприятиях годовой производительностью 5—8 млн. кирпичей и более стали применять наиболее совершенные кирпичеобжигательные печи — тоннельные.
