Печь для обжига кирпича: виды и принцип действия

Процесс изготовления кирпичей из глины предусматривает их обжиг. При этом спекаются все мелкие частицы материала на молекулярном уровне, что приводит к образованию своеобразной керамики. Стоит отметить, что температура обжига кирпича должна составлять не менее 900 градусов, чтобы обеспечить полное испарение влаги из материала и его последующую прокалку.

Учитывая данный параметр и необходимость материалов в больших объемах, для прокалки используют специальные печи. Их основной задачей является производство равномерного нагрева до необходимой температуры и последующего постепенного остывания. При этом материал в них закладывается партиями, но с учетом воздействия на каждую единицу изделия.

Обожженный глиняный кирпич является одним из самых распространенных и древнейших строительных материалов во всем мире

Любительское фото одного из самых древних способов обжигания кирпича, который предполагает специальную установку с последующим закапыванием в песок и разведением огня внутри

Виды печей

За всю историю производства данного материала было придумано различное множество конструкций для обжига. Все они обладали своими специфическими параметрами и имели разные достоинства и недостатки.

В наше время популярностью пользуются туннельные печи для обжига кирпича и их аналоги, работающие по кольцевому принципу.

В прошлом веке печи для изготовления кирпичей практически ничем не отличались от обычных устройств для нагрева или отопления. Но из-за своей непрактичности и малой производительности они были заменены на конвейеры


Устройства туннельного принципа загрузки

Данная печь представляет собой длинную камеру, которая очень напоминает туннель. В ней располагаются нагревательные элементы, выводящие устройство на рабочий режим. При этом стоит отметить, что сама камера разделена на несколько секций, в каждой из которых поддерживается определенная температура.

Перемещение материала внутри печи осуществляется посредством специальных толкателей, которые взаимодействуют с тележками, помещенными на рельсы внутри установки. При этом весь процесс производства может быть полностью автоматизирован, что делает его экономней. Именно поэтому данный тип устройств очень востребован и пользуется большим спросом.

Внешний вид печи туннельного типа с камерами загрузки и выгрузки по окончании рабочего цикла и с поднятыми дверцами

Принцип изготовления кирпичей в туннельных печах выглядит следующим образом:

  • На поддон первой тележки устанавливают сырые кирпичи в несколько рядов. При этом высота загрузки не должна превышать 1 м, чтобы изделия не деформировались в процессе прокаливания.
  • Далее при помощи автоматики и толкателей, тележка въезжает в туннель, где сначала попадает в первую камеру.

Принцип размещения сырых изделий на вагонетке для равномерного прокаливания и предотвращения возникновения деформации и разрушения материала

  • Стандартная технология обжига кирпича предполагает предварительное подсушивание, в результате которого происходит наибольшее извлечение влаги из изделий, но только при постепенном нагреве. Если бы печь сразу набрала высокую температуру, то материал бы просто порвало под воздействием резкого испарения.
  • По истечению определенного времени, которое для каждого вида кирпичей и даже для некоторых партий разное, автоматика перемещает прогретый материал в зону с температурой 900-950 градусов. При этом его место, а камере подогрева сразу занимает новая партия.

Туннельные печи изготавливают производственные объемы продукции за небольшой отрезок времени

  • При такой температуре мелкие частицы полностью спекаются друг с другом, а межкристаллическая влага полностью удаляется. В результате этого процесса получается материал по своим характеристикам и внешнему виду похожий на керамику, учитывая то, что она изготавливается точно таким же способом.
  • После того, как обжиг кирпича в туннельной печи произведен, ему необходимо обеспечить равномерное остывание. Для этого автоматика перемещает материал в последнюю камеру, где температура намного ниже, что приводит к охлаждению.
  • На финишном этапе, готовая продукция выезжает из туннеля при помощи толкателей. Однако кирпичи должны окончательно остыть, не испытывая на себе механического воздействия и резких перепадов. Именно поэтому их не трогают до тех пор, пока не будет готова новая партия.

Стоит отметить, что туннельная печь, представляет собой настоящий конвейер, оснащенный сложной автоматикой и дорогостоящим оборудованием. Однако в масштабах производства она просто незаменима и позволяет выдавать большие объемы за короткое время. При этом не нужно привлекать множество рабочих, поскольку весь процесс практически полностью автоматизирован. (см. также статью Огнеупорный шамотный кирпич – все о нем )

Данные виды печей довольно энергоемкие, но выйдя на рабочий режим, они полностью оправдывают все расходы, связанные с эксплуатацией.

Именно поэтому мастера предпочитают не останавливать установку, а работать с максимальной эффективностью в три смены.

За всем процессом, при использовании устройств данного типа и современной автоматики, может следить всего один человек, что значительно облегчает работу и сокращает расходы

Кольцевые устройства

Принцип работы данного устройства основан на теплообмене и передвижении воздушных масс. Дело в том, что кольцевые печи для обжига кирпича представляют собой целый ряд секций (от 14 до 36), которые размещены рядом друг с другом, образуя кольцо.

Каждая секция оснащена своей топкой, но имеет общую систему вентиляции. Таким образом, изделие проходит все стадии прокаливания, находясь в одном сегменте. Его предварительный нагрев и остывание обеспечивают соседние секции, которые отделяются друг от друга только толстыми листами бумаги, при сгорании которой, происходит температурный обмен.

Кольцевая производственная печь конвейерного типа также не требует большого количества обслуживающего персонала, но фактически она является туннельным устройством, которое изготовили в виде кольца

Принцип действия печей подобного типа довольно прост и заключается он в том, что изделия пройдут полный цикл обжига в одной секции. Нагреваясь за счет соседней камеры, закаливаясь от собственного топлива и остывая, пользуясь температурой последующей секции. Это позволяет значительно сэкономить и превратить работу в конвейер. (см. также статью Кирпич для облицовки печей и каминов – общие требования и обзор производителей )

Принцип размещения зон в кольцевых печах

Стоит отметить, что производить строительный кирпич в таких конструкциях без потерь в качестве нельзя. Данные печи не могут обеспечить строгого контроля над температурным режимом, а первые модели этих устройств вообще не имели измерительных приборов. Также для произведения работы необходимо определенное количество рабочего персонала, а работать нужно будет в три или четыре смены.

Данный тип печи слишком велик для частного использования и технически устарел для современного производства.

Нарушение технического процесса ведет к деформации изделий

Стоит ли производить кирпичи в домашних условиях?

Рассмотрев способы закалки, которые предлагает туннельная и кольцевая печь, можно прийти к выводу, что весь процесс обжига является настолько сложным и длительным, что заниматься им самостоятельно довольно проблематично, а создавать для этого собственную печь просто глупо .

Отчасти такое утверждение верно и имеет под собой серьезное основание:

  • Дело в том, что в наше время нет дефицита на такой строительный материал, как кирпич.
  • Для произведения монтажных работ можно использовать изделия, которые уже были в употреблении, что превращает производство для собственных нужд в настоящее расточительство.
  • Количество брака при изготовлении своими руками будет намного выше, а перекаленный материал для вторичного использования не годится. Это также вызовет дополнительные расходы.

Собственным производством кирпичей в Индии занимается целая каста, в который секреты изготовления передаются от отца к сыну

  • Однако некоторые умельцы считают, что изготовление кирпича собственноручно придает особый шарм будущей постройке и позволит получить материал с особыми свойствами и характеристиками.

Первое что следует знать о технологии изготовления каленых кирпичей в домашних условиях это то, что каждая отдельная партия требует специального подхода. Также стоит помнить и об объемах производства, которые в данных условиях значительно снижены. Именно поэтому многие предпочитают безобжиговый кирпич, чем экспериментировать с изготовлением печи. (Читайте также статью Гиперпрессованный кирпич: его преимущества, недостатки и как его сделать своими силами )

При этом для изготовления небольших партий можно использовать муфельные устройства с электрическим нагревом. Также подходят и типовые печи, использующие дрова или уголь, но выход с них весьма мал.

Совет!

Принимая решение о самостоятельном изготовлении кирпичей и их обжиге необходимо детально изучить все положительные и отрицательные аспекты этого процесса и сделать соответствующие выводы.

В противном случае можно получить некачественную продукцию, которая по своей себестоимости будет намного больше, чем заводской кирпич.

В Афганистане кирпичи просто закапывают в землю с созданием небольших пустот между ними, где и разжигают огонь, который поддерживают на протяжении 20 дней

Сложности

При выборе, создании или использовании печей для обжига возникают различные сложности, которые способна решить конкретная термическая установка, но при этом могут возникать другие проблемы.

  • Самой большой сложностью при изготовлении кирпичей является процесс экономии на топливе. Дело в том, что цена материалов для розжига довольно высока, а при учете того, что технология производства требует соблюдения нескольких режимов и высоких температур, то расход будет довольно высоким. Именно поэтому стараются использовать нагрев одного цикла для других партий.
  • Второй сложностью при подборе печи является ее производительность. Даже качественное и эффективное устройство, производящее 10 — 30 единиц материала в день, можно считать совершенно не продуктивным и не выгодным. Это также стало основной причиной для организации цикличного процесса производства.

Низкая производительность муфельных печей не позволяет использовать их для изготовления кирпича в промышленных масштабах

  • По мнению некоторых экспертов технически проще производить двойной силикатный кирпич М 150 чем заниматься обжигом глиняных изделий или керамики предназначенных для изготовления строительных материалов.
  • Контроль температуры нагрева также можно отнести к сложностям производства. Дело в том, что качественные приборы для его осуществления имеют высокую цену и нуждаются в периодическом обслуживании и проверке. При этом для достижения хорошего результата нужны точные измерения с минимальной погрешностью.

При самостоятельном изготовлении риск возникновения брака значительно выше

По материалам сайта: http://klademkirpich.ru