Для изготовления кирпича берут глину глину придать ей форму кирпича и высушивают. Далее нужен обжиг для получения, качественного и прочного строительного материала.
Для обжига керамического кирпича используют специальные печи. Они бывают 2 типов:
Простейшим, но далеко не совершенным способом является обжиг кирпича-сырца в штабелях, т. е. без печей
Обжигательные печи делятся на печи периодического и непрерывного действия. Первые — после каждого обжига охлаждаются и разгружаются целиком. В печах второго типа одновременно (в разных зонах печи) загружают и обжигают сырец и выгружают готовый кирпич.
Печи периодического действия имеют топки, снабженные колосниками и перекрытые сводиками, в которых оставлены отверстия для прохода газов.
Сырец кладется на ребро «в елку», а верхние два ряда укладываются плашмя с промазкой глиняным раствором и засыпкой песком.
Весь цикл работы, печи (садка сырца, подсушка, обжиг, охлаждение, выставка) продолжается до 12 суток. Емкость таких печей обычно до 20 тыс. шт. сырца. Для экономии топлива эти печи иногда делают двойными, с перегородкой посредине. В каждой половине печи обжиг ведут самостоятельно: в то время как в одной половине идет обжиг, другая загружается сырцом. Тепло от обжигаемого кирпича идет на подсушку сырца в другой половине печи.
Но вообще печи периодического действия требуют большого расхода топлива и не обеспечивают полной равномерности обжига.
Более совершенны печи непрерывного действия, которые применяются на всех крупных заводах и работают 11—11,5 месяца в году (2—4 недели они находятся в ремонте). Чаще всего встречаются печи кольцевого типа, реже пока — туннельные.
В кольцевой печи большой запас тепла, накапливаемый в обожженных изделиях и в газообразных продуктах горения, расходуется на подогрев сырца и воздуха, необходимого для горения. Это дает значительную экономию топлива. Температура отходящих в трубу газов не должна превышать 100°.
Кольцевая печь в плане представляет собой прямоугольник с полуокружностями по концам. Печь условно делится на 14—36 камер, каждая из которых имеет ходы для загрузки сырца и выгрузки кирпича. Камеры снабжены дымоходами, соединенными со сборным дымовым каналом, проходящим в середине печи. Топливо (мелкие уголь или торф) засыпается в печь через отверстия в своде камер (вручную или автоматическими аппаратами).
Для ускорения обжига запрессовывают часть топлива (мелкий каменный уголь или древесные опилки) в сырец при его изготовлении. При таком способе топливо горит внутри сырца, кирпич получается более пористым и легким, а обжиг — более равномерным.
Печь имеет четыре перемещающиеся зоны:
Из одной камеры печи выгружается готовый кирпич, а соседняя (через одну) камера загружается сырцом. В это же время промежуточная камера очищается от очажных остатков. Все остальные камеры загружены сырцом, проходящим различные стадии обработки. Сборный дымовой канал соединен с дымовой трубой, создающей естественную тягу в печи; тяга может быть создана и искусственно — дымососом.
Здесь камера 1 разгружается, а камера 15 загружается сырцом.
Последняя изолирована от ранее загруженной камеры 14 ширмой из плотной бумаги. Топливо забрасывается в камеры 8 —9, где и происходит обжиг; температура обжига 900—950°. Воздух, необходимый для поддержания горения, входит через открытый ходок разгружаемой камеры, свободно проходит камеры 2—7, так как между ними нет бумажных ширм (они сгорели), и охлаждает в них уже обожженный кирпич; воздух при этом нагревается.
Нагретый воздух поддерживает горение в камерах 8—9; горячие дымовые газы идут через камеры 10—14,нагревают и высушивают сырец. К свежему сырцу газы подходят уже охлажденными. Это устраняет коробление и растрескивание сырца. Из последней камеры 14 газы уходят в дымовой канал и в трубу.
Во вновь загруженной камере 15 устраивают со стороны камеры 16 бумажную шириу, а ходки заделывают сырцом на глиняном растворе. Камеру 15 соединяют с соседней 14 для нагревания. Для этого разрывают бумажную ширму железным стержнем через топливные отверстия и открывают дымовой конус в камере 15. Затем будет загружаться камера 16, а выгружаться камера 2 и т. д.
Тепло остывающего кирпича используется для подсушки сырца; в этих целях горячий воздух из зоны остывания передается в загруженные свежим сырцом камеры через специальный, так называемый жаровой канал.
Печи с большим числом камер (более 26) работают «в два огня», т. е. обжиг и все другие процессы происходят одновременно в двух местах печи.
Высокая производительность кольцевой печи характеризуется съемом 2000—2500 и более штук кирпича с 1 м3 обжигательного канала печи в месяц.
Такая высокая производительность печей, превышающая прежнюю в 2—3 раза, достигнута новаторами кирпичного производства, П. А. Дувановым, И. Я. Мазовым, И. Г. Мукосовым и их многочисленными последователями на ряде передовых заводов.
Применение ими разреженной продольной садки сырца (около 200 шт. на 1 м3) позволило снизить сопротивление движению горячих газов и воздуха в канале печи и добиться скоростного обжига кирпича; весь цикл обжига составляет теперь около 40 час.
Кольцевая печь дает равномерный обжиг, высокую производительность; в ней расходуется примерно в 2 раза меньше топлива, чем в периодических печах.
Расход условного топлива в кольцевых печах составляет 120—150 кг на 1000 кирпичей.
Способ охлаждения водой зоны остывания кирпича в кольцевых печах. Вода в небольшом количестве через трубы и распылительные устройства, проходящие в своде печи, вводится в камеры, где остывает кирпич. Вода подается в камеру, где температура 300—350°, поэтому она быстро испаряется и не портит кирпич и кладку печи. При этом температура выгружаемого кирпича снижается до 30° и ниже, что значительно облегчает условия труда.
Они представляют собой длинный туннель (длиной 75—110 м), в котором обжигаемые изделия передвигаются на вагонетках по рельсам при помощи механических толкателей. Материал в туннеле сначала подсушивается, затем нагревается, в середине печи обжигается и при выходе охлаждается. В этих печах могут быть совмещены сушка сырца и обжиг.
В кольцевой печи зона обжига, а вместе с ней и другие зоны перемещаются, изделия же остаются неподвижными; в туннельной печи движутся изделия, а зоны остаются неподвижными; цикл обжига здесь продолжается 1 1/2—2 суток.
Схема производства кирпича пластическим (мокрым) способом: 1 — многоковшовый экскаватор; 2 — мотовоз с вагонетками для транспортирования глины; 3 — ящичный подаватель; 4 — вальцы; 5 — бегуны мокрого помола; 6 — ленточный пресс; 7— резательный станок; 8 — туннельная сушилка; 9 — вагонетка с сырцом; 10 — туннельная печь; 11 — вагонетка с кирпичом; 12— склад кирпича; 13 — транспортирование кирпича в контейнерах на автомашинах.
