Технологический процесс пластического формования кирпича-сырца, требования к получаемой продукции, технологические режимы

2.1 Кирпич-сырец проходит операционный контроль на соответствие требованиям ТР на процесс производства соответствующего вида продукции.

2.1.1 Влажность относительная сырца блока керамического поризованного пустотелого (блока КПП), блока керамического поризованного пустотелого пазо-гребневого (блока КПППГ) должна быть (операционный контроль), %: – 17÷23; кирпича керамического лицевого, кирпича и камней керамических рядовых, камней керамических пустотелых для полов животноводческих помещений – 14÷18.

2.1.2 На одной из граней (тычке либо ложке) кирпича-сырца после выхода бруса из пресса осуществляется маркировка продукции посредством нанесения клейма-оттиска с указанием краткого наименования предприятия, номера смены и номера пресса (например, «МЗСМ 4 1», где 4 – номер смены, 1 – номер пресса).

2.1.3 Контролируется правильность расположения пустот в сырцовом изделии (не допустимы проворачивания кернов, приводящие к уменьшению толщины внешних стенок и внутренних перегородок).

2.1.4 Геометрические размеры кирпича-сырца должны соответствовать регламентируемым.

Геометрические размеры сырца блоков для каждого типоразмера приведены в таблице 1[1].

Таблица 1 – Геометрические размеры сырца блоков керамических поризованных пустотелых

Геометрические размеры сырца	Блок КПП 2,12 НФ (размером 250×120×138 мм)	Блок КПППГ 10,67 НФ (размером 380×250×219 мм)	Блок КПППГ 14,32 НФ (размером 510×250×219 мм)
Длина, мм	верх	264÷271	402÷410	541÷550
низ	263÷270	400÷408	539÷548
Ширина, мм	127÷131	265÷272	265÷272
Высота (толщина), мм	142÷146	226÷230	226÷230

Геометрические размеры сырца кирпича керамического рядового полнотелого одинарного (КРО), кирпича керамического рядового/лицевого пустотелого одинарного (КРПО/КЛПО), кирпича керамического рядового/лицевого пустотелого утолщен­ного (КРПУ/КЛПУ), камней керамических рядовых (КР), камней КП-ПЖП приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Геометрические размеры сырца кирпича и камней керамических

Геометрические размеры сырца	Камни КП-ПЖП	Кирпич КРО	Кирпич КРПО	Кирпич КЛПО	Кирпич КРПУ	Кирпич КЛПУ	Камень КР
Длина, мм	180÷184	261÷267	262÷268	262÷268	262÷268	262÷268	262÷268
Ширина, мм	верх	263÷267	124÷128	124÷128	124÷128	124÷128	124÷128	124÷128
низ	252÷256
Высота (толщина), мм	66÷70	65÷69*	65÷69*	67÷69	89÷93**	91÷93	140÷144

^** – при формовании на формовочной линии № 1: 67÷69 мм;

^** – при формовании на формовочной линии № 1: 91÷93 мм.

2.2 Формовочное отделение цеха керамических изделий включает в себя 5 линий.

2.2.1 Формовочная линия № 1

2.2.1.1 Все операции технологического процесса формования, резки и укладки сырца на сушильные вагонетки осуществляются оператором с пульта управления в автоматическом режиме при помощи системы автоматики, управления и визуализации, служащей для графического изображения на сенсорном дисплее эксплуатационного состояния, параметров оборудования и сообщений об ошибках. Все оборудование (а также их узлы и механизмы) работает по принципу полного взаимодействия (т.е. взаимосвязанной работы).

2.2.1.2 Оператор пульта управления следит за параметрами формования и, при необходимости, корректирует их согласно требованиям настоящей карты.

Управление прессом осуществляется с помощью программы управления на сенсорном дисплее.

2.2.1.3 Мостовым грейферным краном из шихтозапасника либо системой ленточных конвейеров напрямую с технологической линии № 1 МЗУ шихта подается в ленточный питатель, далее ленточным конвейером, над которым установлен электромагнитный сепаратор ЭП-1М металлодетектор ДМТ 1А И (для удаления ферромагнитных включений), в шнековый вакуумный пресс фирмы «Petersen Service GmbH» VAP 65-56, который состоит из следующих основных частей: двухвального смесителя, вакуум-камеры, шнекового вала в цилиндрическом корпусе.

В смесителе пресса производится разминание и, при необходимости, доувлажнение массы, паропрогрев (парогенератор фирмы «LOOS» Universal Typ UL-S). Паропрогрев шихты позволяет увеличить ее подвижность, то есть улучшить формовочные свойства шихты, так как при этом способе увлажнения достигается более равномерное, чем при увлажнении водой, распределение влаги в глиняной массе. Паропрогрев позволяет также интенсифицировать процесс сушки сырца.

Из смесителя масса продавливается через конуса и попадает в вакуум-камеру. В вакуум-камере шихта подвергается деаэрации (удалению пузырьков воздуха) путем вакуумирования, что значительно увеличивает ее пластичность и плотность.

В цилиндре пресса вакуумированная масса при помощи шнекового вала уплотняется и перемещается в прессовую головку, где при помощи «внешних» тормозов осуществляется регулирование скорости и равномерности выхода бруса из пресса (т.е. позволяющих регулировать скорости движения массы не снимая головку пресса, мундштук): при движении массы возникают различные силы (например, сила трения о футеровку цилиндра, головки пресса, мундштука), которые обуславливают неравномерное движение массы по оси и сечению пресса, ввиду чего создаются дополнительные препятствия – пластины, способствующие выравниванию скорости движения массы. Таким образом, достигается более точная геометрия изделий, снижаются напряжения в изделии: иначе внутри сырца образуются сдвиговые напряжения и, если они превысят прочность сцепления, то может произойти нарушение сплошности массы в виде трещин, которые могут проявиться как сразу после формования, так и после сушки, обжига.

В цилиндре пресса установлены «свилерезы» – два цилиндрических стержня, установленный друг напротив друга, предназначенные для предотвращения образования свилевидных трещин на изделиях.

На прессовой головке закреплен мундштук. Мундштук пресса включает в себя формообразующую вставку (либо рамку), которой определяется профиль изделия, и пустотообразователь с кернами, при помощи которых обеспечивается необходимая пустнотность. Мундштук с пустотообразователем устанавливается при необходимости изготовления пустотелых керамических изделий. На внутренней части плиты мундштука крепятся «внутренние» тормоза (пластины-уголки, установленные и выступающие по периметру внутреннего сечения мундштучной плиты), которые имеют то же предназначение, что и «внешние».

В зависимости от формата изделий, пресс регулируется по вертикали: при формовании крупноформатных изделий пресс «подымается», что позволяет укладывать брус на приемный стол.

Процесс формования происходит при параметрах, приведенных в таблице 3.

Таблица 3 – Параметры формования кирпича-сырца на формовочной линии № 1

Параметры формования	Блок КПП, блок КПППГ	Кирпич керамический рядовой полнотелый	Кирпич керамический рядовой (лицевой) пустотелый, камни керамические рядовые
Разряжение в вакуум-камере, МПа	0,090 ÷ 0,096
Давление формования, МПа	1,6 ÷ 3,0	0,8 ÷ 1,2	1,2 ÷ 2,0

2.2.1.4 Отформованный брус, выходящий из мундштука вакуумного пресса, поступает через рустикатор (устройство для обработки поверхности бруса, которое задействуется при формовании лицевого кирпича с офактуренной поверхностью) на автомат-резчик формовочной линии фирмы «Hans Lingl Anlagenbau und Verfahrenstechnik GmbH & Co. KG», где он разрезается на изделия заданной толщины (высоты) и, при необходимости, наносится на изделия фаска (сверху – на ложок и по бокам – на тычки изделия).

Свежесформованные изделия перемещаются при помощи системы цепных конвейеров с разной скоростью движения, что обеспечивает раздвижку сырца в ряду.

При формовании крупноформатных изделий после автомата-резчика система цепных конвейеров в транспортировании сырца не задействована, а задействованы поворотные площадки, которые осуществляют транспортирование изделий с поворотом их на 90^о.

Укладка отформованных изделий на сушильные каркасные вагонетки реечная.

2.2.1.5 Сырец в заданном количестве укладывается на рейки, образуя ряд. Рейки с сырцом перемещаются на поперечный транспортер. Здесь происходит выравнивание самих реек и изделий на них, а также группирование рядов изделий. Загрузочный подъемник укладывает горизонтальные ряды (сгруппированные из 4 рядов изделий по ширине вагонетки) сверху вниз на сушильную вагонетку. Схема укладки сырца на сушильные вагонетки приведена в приложении А.

2.2.1.6 При помощи тросовой тяги порожние вагонетки перемещаются по рельсовому пути к зоне загрузки свежесформованным сырцом, где предварительно каждая вагонетка захватами фиксируется в строго требуемом положении и только потом происходит загрузка сушильной вагонетки.

2.2.1.7 Подача реек (сгруппированных по 8 шт.) осуществляется системой ленточных и клиноременных транспортеров. При помощи клиноременных транспортеров происходит их выравнивание, а затем подача на укладку сырца.

2.2.1.8 Заполненная сырцом сушильная вагонетка проталкивается толкателем и при помощи тросовой тяги перемещается по рельсовому пути груженых вагонеток.

2.2.1.9 Возможные несоответствия и способы их устранения в процессе формования, резки и укладки сырца на сушильные вагонетки приведены в приложении Б.

2.2.2 Формовочные линии №№ 2, 3, 4, 5

2.2.2.1 На формовочных линиях №№ 2, 3, 4 шихта с ленточного питателя подается двумя ленточными конвейерами, установленными последовательно, в шнековый вакуумный пресс СМК-217. Над первым конвейером (от питателя) установлен электромагнитный сепаратор ЭП-1М (для улавливания ферромагнитных включений).

На формовочной линии № 5 шихта с ленточного питателя подается ленточным конвейером, над которым установлен электромагнитный сепаратор ЭП-1М, в шнековый вакуумный пресс СМК 506.

2.2.2.2 Пресс состоит из двухвального смесителя, вакуум-камеры, шнекового вала в цилиндрическом корпусе. В смесителе пресса производится перемешивание и, при необходимости, доувлажнение массы водой. В вакуум-камере шихта подвергается деаэрации (удалению пузырьков воздуха) путем вакуумирования, что значительно увеличивает ее пластичность и плотность.

В цилиндре пресса масса уплотняется и нагнетается в прессовую головку, где она еще больше уплотняется. На прессовой головке закреплен мундштук. Мундштук пресса включает в себя формообразующую рамку, которой определяется профиль изделия, и пустотообразователь с кернами, при помощи которых обеспечивается пустнотность.

В цилиндре пресса установлены «свилерезы» – два цилиндрических стержня, установленный друг напротив друга.

Процесс формования происходит при параметрах, приведенных в таблице 4.

Таблица 4 – Параметры формования кирпича-сырца на формовочных линиях №№ 2, 3, 4, 5

Параметры формования	Кирпич керамический рядовой полнотелый / камни КП-ПЖП	Кирпич керамический рядовой пустотелый, камни керамические рядовые
Формовочные линии № 2, 4	Формовочная линия № 3	Формовочная линия № 5
Разрежение в вакуум-камере, МПа	0,087 ÷ 0,096	0,090 ÷ 0,096	0,090 ÷ 0,096
Удельное давление формования, МПа	0,5 ÷ 0,9 / 0,8 ÷ 1,6	0,8 ÷ 1,6

2.2.2.3 Брус, выходящий из пресса, приемным конвейером транспортируется к устройству для резки мерного бруса, где разрезается на отдельные брусья.

2.2.2.4 Ускоряющим конвейером мерный брус транспортируется к автомату многострунной резки, где брус разрезается на определенное количество изделий с заданными размерами: на формовочной линии № 2 – 11 шт. одинарного кирпича (либо 9 шт. утолщенного); № 3 – 11 шт. одинарного кирпича (либо 9 шт. утолщенного); № 4 – 10 шт. одинарного кирпича; № 5 – 18 шт. утолщенного кирпича.

2.2.2.5 На формовочных линиях № 2, № 3 свежесформованные изделия поступают на веерообразный цепной конвейер, на котором происходит их раздвижка (для обеспечения эффективной сушки полуфабриката).

На формовочной линии № 5 раздвижка сырца в ряду обеспечивается механизмом раздвижки кирпичей.

На формовочной линии № 4 после автомата многострунной резки свежесформованные изделия перемещаются при помощи системы конвейеров с разной скоростью движения, что обеспечивает раздвижку сырца в ряду.

2.2.2.6 На формовочных линиях № 2, № 3, № 4 задействованы консольные вагонетки.

На линиях №№ 2, 3 отформованные изделия в начальной части цепного шагового конвейера укладываются на рамки, которые затем перемещаются цепным конвейером загруженных рамок к поворотной колонне, на консолях которой рамки по 2 шт. группируются в вертикальной плоскости (по высоте – 8 рядов). Консольные сушильные вагонетки при помощи тележки с поворотным кругом подаются к поворотной колонне, где происходит заполнение консолей вагонетки рамками с кирпичом-сырцом (в два этапа – вначале одна, затем другая сторона вагонетки).

На линии № 4 кирпич-сырец укладывается на рамки и затем конвейером ленточным, роликовым, цепным рамки с изделиями транспортируются к цепному подъемнику-накопителю, на полках которого набирается в вертикальной плоскости 8 рядов рамок (по 2 шт.), после чего происходит перекладка их на консоли сушильных вагонеток. Консольные сушильные вагонетки при помощи тележки с поворотным кругом подаются к цепному подъемнику-накопителю, где происходит заполнение консолей вагонетки рамками с кирпичом-сырцом (в два этапа – вначале одна, затем другая сторона вагонетки).

Схема укладки сырца на сушильные вагонетки приведена в приложении В. Загруженные сырцом вагонетки транспортируются толкателем канатным по рельсовому пути к электропередаточному мосту.

2.2.2.7 Предварительно порожние вагонетки посредством толкателя канатного проходят через механизм выравнивания рамок, затем с консольных сушильных вагонеток при помощи снижателя снимаются незагруженные рамки и цепными конвейерами транспортируются к цепному шаговому конвейеру.

2.2.2.8 На формовочной линии № 5 используются каркасные вагонетки с полками, транспортируемые к месту загрузки сырцом и по рельсовому пути к электропередаточному мосту толкателем цепным. На каркасные вагонетки кирпич-сырец укладывается при помощи рольганга. Схема укладки сырца на сушильные вагонетки приведена в приложении Г.

При помощи толкателей канатных сушильные вагонетки перемещаются по рельсовому пути к зоне загрузки свежесформованным сырцом (порожние) и от нее (заполненные).