Готовую шихту транспортируют ленточным конвейером на формование бруса. Для формования используется ленточный вакуумный пресс. Вакуумированию массу подвергают для улучшения ее формовочных свойств. Обезвоздушивание глиняной массы способствует более прочному сцеплению глиняных частиц между собой. При удалении воздуха из глиняной массы ее пластичность значительно повышается. После вакуумирования влажность керамической массы снижается на 2-3%, а, следовательно, уменьшается воздушная усадка.

Формованный глиняный брус разрезается на отдельные кирпичи струнным резательным автоматом, затем сырец укладывается на рамки, которые подаются к горизонтальному ленточному конвейеру. Далее автомат-укладчик укладывает кирпич-сырец на сушильные вагонетки, транспортировка которых осуществляется с помощью электропередаточной тележки. Свежесформованный сырец надо транспортировать осторожно во избежание его деформации. Кроме того, надо стремиться к наиболее рациональной укладке изделий в сушилке.

Кирпич-сырец поступает на сушку в туннельное сушило. Для сушки используется горячий воздух из туннельной печи, атмосферный воздух и рециркулят, а также дымовые газы из топки. Отработанный теплоноситель после очистки поступает в атмосферу. Для нормального протекания процесса сушки сырца, т. е. для того, чтобы изделия высыхали с максимальной равномерностью и без деформаций при минимальном расходе топлива и в минимальный срок, необходимо создать условия для интенсивной влагоотдачи с единицы поверхности изделия. Нижнюю часть садки на вагонетке выполняют более разреженной для выравнивания условий сушки на высоте туннеля.

После завершения процесса сушки с помощью электропередаточной тележки осуществляется транспортировка высушенного кирпича из сушила. Сушильные вагонетки поступаю к автомату-перекладчику, который осуществляет садку полуфабриката на обжиговые вагонетки для последующего обжига в печи.

Обжиг проводят в туннельной печи при температуре 1000оС. В качестве теплоносителя используются продукты сгорания газа. При обжиге за счет удаления влаги и сближения в результате этого частиц, вследствие фазовых и химических превращений, частичного получения жидкой фазы протекают структурообразующие процессы. Из печи забирается горячий воздух на сушку в туннельное сушило, а отработанные дымовые газы после очистки выбрасываются в атмосферу.

Из печи обожженный кирпич транспортируется при помощи электропередаточной тележки на выставочную площадку, оборудованную мостовым краном. Пакеты кирпича сгружаются с помощью крана на выставочную площадку. Затем производится сортировка кирпича и садка его на европоддоны. Изделия соответствующего качества на поддонах с помощью электропогрузчика отгружаются потребителю согласно графика, а бой и брак изделий отправляется на переработку в производство.

3.5 Теоретические основы технологических процессов цеха формования, сушки, обжига.

При производстве керамического кирпича основным материалом является глина – пластичный материал. Глина представляет собой горную породу, состоящую преимущественно из глинообразующих минералов – слоистых алюмосиликатов. Они отличаются большим сродством к воде и могут давать в ней тончайшие взвеси вплоть до коллоидных, не меняя своей основы. В техническом аспекте глина – землистая горная порода, способная при затворении водой образовывать пластичное тесто, которое после сушки обладает некоторой прочностью, а после обжига приобретает камнеподобные свойства.

Вещественный состав глины представлен глинистым веществом и примесями. Истинно глинистое вещество – наиболее дисперсная часть породы, оно состоит из комплекса глинообразующих минералов, придающих глине пластичность. Таких минералов сравнительно немного, и они довольно хорошо изучены. Все глинистые минералы обладают типичной слоистой структурой, похожей на структуру слюды. При смешивании глины с водой последняя входит в межслоевые пространства глинистого минерала, и его слои получают возможность сдвигаться один относительно другого по водяной пленке и закрепляться в новом положении. Такая способность минералов объясняет важнейшее свойство глины – ее пластичность.

Формование.

Пластичность глин предопределяет наличие специфических деформационных свойств — малой вязкости и достаточно высокого пре­дела текучести. На кривой зависимости вязкости и скорости деформа­ции пластичной массы от напряжения сдвига (рис. 3.5.1) выделяют ус­ловный статический предел текучести РК1, ниже которого деформации не происходит.

Рис. 3.5.1 Зависимость скорости деформации (а) и вязкости (б) пластичной массы от приложенного напряжения сдвига Р.

Между PК1 и условной границей практически неразру­шенной структуры Рr масса течет с весьма малой скоростью. Ее тече­ние характеризуется максимальной пластической вязкостью η0*

dε/dτ=(l/ η0*)(σ- PК1),

где dε/dτ — скорость деформации; σ— касательное напряжение.

Выше значения Рr вязкость определяется динамическим равно­весием между числом разрушенных и восстановленных коагуляционных контактов в системе. При напряжениях выше условного динамического предела текучести РК2 течение происходит с наимень­шей пластической вязкостью ηm*

dε/dτ=(l/ ηm*)(σ- PК2).

При напряжениях, превышающих условную предельную грани­цу разрушенной структуры Рпр, вязкость становится постоянной и имеет наименьшее значение ηm.

Кроме показателей пластической вязкости, остающихся посто­янными в достаточно широком интервале действующих напряже­ний, течение массы описывают структурной (истинной, эффектив­ной) вязкостью η*, значения которой изменяются от вязкости предельно разрушенной структуры η0 до вязкости предельно разру­шенной структуры ηm.

Для описания течения систем, подобных пластичной массе, иногда используют зависимость

σ- РК, = η (dε/dτ)n,

где PК — предел текучести; n — показатель или индекс течения.

Показатель n характеризует форму кривой течения. Для тиксотропных систем n<1. При n>1 системы относятся к дилатантным, скорость течения которых падает с ростом действующего напряжения.

При малых скоростях деформирования в области, близкой к ус­ловному статическому пределу текучести PК1, заметную роль в де­формации пластичной массы играют обратимые (упругие и замед­ленные) деформации. Зависимость общей деформации от напря­жения и времени представлена на рис. 3.20 и имеет вид

ε=ε1+ε2+ε3=σ/Е1+(σ/Е2)*[1-ехр(-Е2τ/η0*)]+(1/η0*)*(σ-РК)*τ, (3.36)

гдеε1 и ε2 - быстраяи замедленная обратимые деформации;

ε3 - пластическая деформация; ηm - пластическая вязкость;

σ - напряжение; τ - время; е1 и E2 — модули быстрой и замед­ленной обратимой деформации.

Рис. 3.5.2 Диаграммы развития и спада деформации пластичной массы во времени.

Пригодность массы для формования оценивают соотношением отдельных видов деформаций. Для этого используют предложен­ную С.П. Нечипоренко диаграмму (рис. 3.5.3), разделеннуюнашесть областей, соответствующих шести структурно-механичес­ким типам. Лучшими формовочными свойствами обладают массы с преимущественным развитием замедленных обратимых деформа­ций (I и II структурно-механические типы).