Запрос на получение экспертизы

Пожалуйста, корректно заполните поля, чтобы получить статью в формате pdf

* Обязательные для заполнения поля.

Производство керамической черепицы: оборудование и технология

Керамическая черепица является надежным кровельным материалом, имеющим широкое распространение в Западной, Центральной и Восточной Европе, Скандинавии, странах Азии, в Северной и Южной Америке. Везде, где выпадают осадки в виде дождя или снега, для покрытия жилых домов используют преимущественно керамическую черепицу.

В настоящее время объем производства керамической черепицы в мире составляет более 2,5 млрд кв. м и имеет позитивную динамику. По удельному объему кровля из керамической черепицы занимает ведущие позиции, составляя 33% от общей площади кровельных покрытий.

Потребность современного российского строительного комплекса в керамической черепице в настоящее время не обеспечивается полностью внутренними производителями. Достаточно актуальной является задача развития регионального производства черепицы на основе местного сырья.

Достоинствами керамической черепицы являются: 

  • срок службы более 100 лет;
  • ремонт покрытия, как правило, может потребоваться только через 20 лет после монтажа;
  • благодаря свойствам глины покрытие обладает высокими теплоизоляционными и шумоизоляционными свойствами;
  • красивый внешний вид;
  • прочность и огнеупорность;
  • черепица не выделяет вредных веществ.

Недостатками керамической черепицы являются: 

  • значительный вес;
  • высокая стоимость, которая покрывается только повышенным сроком эксплуатации;
  • невозможность механизации монтажных работ; увеличение расходов на обустройство стропильной системы на 20%, но при этом очень высоко оценивается надежность покрытия;

Производят следующие виды керамической черепицы:

  • пазовая штампованная (пазовая);
  • желобчатая («голландская» или S-образная);
  • «монах»-«монашка»;
  • коньковая;
  • плоская («бобровый хвост»);
  • желобчатая («монастырская» или «римская»).

Технология производства керамической черепицы

Требования с сырью для производства керамической черепицы

Глины, применяемые для производства черепицы, должны удовлетворять следующим требованиям:

  • отсутствие крупных включений гальки (более 0,3 мм) и известняка;
  • достаточная пластичность, обеспечивающая хорошую формуемость масс, при введении добавок в количестве не более 20%;
  • малая чувствительность к сушке;
  • хорошая спекаемость.

Подготовка формовочной массы для производства керамической черепицы

В какой бы период глина не добывалась, она обязательно должна перезимовать. Глиняные гряды складывают на поверхности земли: осенью в них скапливается вода, зимой она промерзает, весной оттаивает; так глина обретет необходимые для производства черепицы качества прочности.

Далее глину необходимо предварительно очистить от постоянных включений и хорошо замочить. При использовании высокопластичного сырья в массу вводят отощители, такие как шамот, песок, дегидратированная глина, в случае же применения малопластичного сырья добавляют пластичную глину. Состав массы подбирается индивидуально опытным путем, при этом величина воздушной усадки не должна превышать 7%.

Технологии

В настоящее время для производства керамической черепицы применяются следующие технологии: пластическое формование, метод полусухого прессования, жесткое формование, шликерный способ.

  • Пластический способ – исходные материалы при естественной влажности или предварительно высушенные смешивают с добавками воды до получения теста с влажностью от 18 до 28%. Этот способ производства керамических материалов является наиболее простым, наименее металлоемким и поэтому наиболее распространенным. Он применяется в случаях использования среднепластичных и умереннопластичных, рыхлых и влажных глин с умеренным содержанием посторонних включений, хорошо размокающих и превращающихся в однородную массу.
  • Полусухой способ производства распространен меньше, чем способ пластического формования. Керамические изделия по этому способу формуют из шихты влажностью 8-12% при давлениях 15-40 МПа. Недостаток способа в том, что его металлоемкость почти в 3 раза выше, чем пластического. Но в то же время он имеет и существенные преимущества. Длительность производственного цикла сокращается почти в 2 раза; изделия имеют более правильную форму и точные размеры; до 30% сокращается расход топлива; в производстве можно использовать малопластичные тощие глины с большим количеством добавок отходов производства – золы, шлаков и др.
  • Сухой способ производства керамической черепицы является разновидностью современного развития полусухого производства изделий. Пресс-порошок при этом способе готовится с влажностью 2-6%. При этом устраняется полностью необходимость операции сушки.
  • Шликерный способ применяется, когда изделия изготавливаются из многокомпонентной массы, состоящей из неоднородных и трудноспекающихся глин и добавок, а также когда требуется подготовить массу для изготовления изделий сложной формы методом литья из исходной массы с содержанием воды до 40%.

Глинистое сырье последовательно проходит через все глиноперерабатывающие машины – ящичный питатель с глинорыхлителем, камневыделительные вальцы, бегуны мокрого помола, глинорастиратель. Затем осуществляется первичное смешивание в двухвальных смесителях и тонкое измельчение в гладких или зубчатых вальцах, или бегунах. Величина зерен после переработки не должна превышать 0,6 мм. Отощающие добавки готовят полусухим способом. Приготовление формовочной массы производится в двухвальных смесителях с пароувлажнением.

Перед штампованием на ленточном прессе готовят валюшки – заготовки для дальнейшего формования черепицы, размер которых соответствует размерам черепицы. Для этого выходящий из ленточного пресса глиняный брус резательным устройством разрезают по длине на отрезки, которые направляют на вылеживание в течение 3–5 суток в специальных камерах для выравнивания влажности.

Формирование керамической черепицы

После вылеживания валюшку разрезают на пласты, из которых штампуют черепицу. Для формования плоской ленточной и коньковой черепицы обычно используют вакуумные прессы. Выходящий из пресса глиняный брус разрезают на отдельные черепицы резательным аппаратом, выполняющим операции отрезки черепицы, отборки от пресса, обрезки заусениц и укладки его на сушильные рамки и вагонетки.

Сушка керамической черепицы

После формования сырец черепицы поступает в сушильные камеры (туннельного или камерного типа) с радиальными вентиляторами и рециркуляцией теплоносителя. Срок сушки в сушильных камерах в зависимости от свойств сырья составляет от 28 до 36 часов. Режим сушки для глин каждого месторождения устанавливается опытным путем. Количество влаги, удаляемой из черепицы, колеблется в пределах 16-22% от массы самой черепицы (300-500 г на ед. в зависимости от свойств глины).

Обжиг керамической черепицы

Обжиг – важная и завершающая стадия технологического процесса керамических изделий. Суммарные затраты на обжиг достигают 35-40% себестоимости товарной продукции.

Для обжига используются туннельные, камерные, колпаковые, щелевые роликовые и др. печи. Режим обжига сходен с режимом обжига кирпича. После обжига изделия охлаждают постепенно, чтобы предотвратить образование трещин.

В целях повышения водоотталкивающих свойств и морозостойкости, а также устранения выцветов на обожженную черепицу наносят гидрофобизатор одним из двух способов: окунанием в раствор или его распылением.

Для изготовления цветной черепицы ее покрывают ангобом или глазурью после формования или после сушки. Для этого на свежеcформованную черепицу способом пульверизации наносят тонкий слой (0,1-0,2 мм) ангоба (подглазурной краски) в виде шликера.

Состав ангоба для предварительного покрытия керамической черепицы

В Российской Федерации требования к керамической черепице установлены ГОСТ Р 56688-2015 «Черепица керамическая. Технические условия».

Оборудование для производства керамической черепицы

Производство может быть организованно как на отдельном предприятии, так и в виде цеха кирпичного завода. Подобный завод, как и кирпичный, включает в себя: склады глины, отощителей, других материалов, массоподготовительное, формовочное, сушильное, обжиговое отделение, склад готовой продукции.

Укрупненная технологическая схема производства керамической черепицы

Завод по производству керамический черепицы может так же параллельно иметь цех по производству керамического кирпича, печных изразцов и т.п.

По вопросам производительности, режима работы, организации технологического процесса черепичного производства, начиная со склада сырья и кончая складом готовой продукции, компоновочные решения принимаются по аналогии с принятыми подобными кирпичными заводами.

Поставщики оборудования для производства керамической черепицы

Статья отображается не полностью