Изготавливать кирпичи можно двумя способами: полусухое и сухое прессование и методом пластического формирования. Разница таких способов не велика и заключается лишь в неодинаковом количестве влаги, заключенной в сырьевой массе.
Второй метод изготовления получил более широкое распространение, но есть тенденция к тому, что полусухое и сухое прессование, со временем может вытеснить метод пластического формирования.
Используя метод пластического формирования можно получить на выходе как полнотелый, так и пустотелый кирпич. Технологии их изготовления практически одинаковы, но для пустотелого кирпича глина готовится более тщательно.
Изготовление кирпича можно разделить на такие этапы:
- Подготовка сырья.
- Формирование кирпича-сырца.
- Предварительная сушка кирпича.
- Обжиг при высокой температуре.
Каждый технологический этап требует соблюдения определенных требований. Перед тем, как начать обжиг кирпичей, следует тщательно его подготовить: начиная от подготовки сырья и заканчивая естественной сушкой, иначе брака не избежать.
Внимание: Возможен брак и на заключительной, очень важной стадии изготовления кирпича – обжига, если уйти от температурных режимов.
Делаем печь своими руками
Дровяные печи
Дровяные печи для обжига керамики делаются в основном из кирпичной кладки, хотя печь может быть выполнена и из бочки, но в любом случае ее необходимо будет обложить огнеупорным кирпичом. Для этого в первую очередь необходимо подготовить фундамент, только после этого приступать к кладке кирпича. Фундамент делается также из кирпича. Затем на фундамент необходимо установить корпус, каким он будет, в виде бочки или из кирпича, каждый решает сам. Но корпус из бочки удобен тем, что отверстие для дров достаточно будет прорезать, на это уйдет минимум времени, а строительство кирпичного корпуса займет гораздо больше времени и сил.
Прорезав отверстие для дров, и вырезав дно, переходим к следующему этапу. Устанавливаем бочку на фундамент и обкладываем внутри кирпичом до самого верха. В середине кладки необходимо установить решетку, на которой будут обжигаться изделия. Крышкой послужит дно, которое было вырезано с бочки.
Вот такая дровяная печь для обжига керамики у вас должна получиться. Такую печь можно устанавливать только на улице. Сегодня дровяной обжиг керамики встречается все реже, так как для нужной температуры приходится долго ждать, прежде чем отправить изделие в печь. Да и к тому же печь на дровах пригодна только для маленькой партии обжога.
Электрическая печь
Электрическая гончарная печь может быть выполнена из таких подручных средств, как старый холодильник или стиральная машинка. Но если у вас не имеется таких корпусов, то можно использовать оцинкованный лист, из которого необходимо сделать корпус. Корпус может быть совершенно любого размера и формы.
Далее укрепляем дно, для чего можно использовать либо уголки, либо трубы, которые необходимо приварить ко дну. К углам конструкции необходимо приварить ножки из труб, большего диаметра, чтобы печь прочно стояла.
На дно и стенки конструкции укладываем базальтовую вату 10 мм толщины. На дно на вату необходимо положить несколько труб, чтобы вата не помялась и только потом класть металлический лист. По бокам трубы прокладывать не надо, достаточно сверху оцинкованного листа.
Далее конструкцию внутри необходимо обложить кирпичом. Начинать необходимо со дна и нужно заранее подготовить огнеупорную кладочную смесь для замазывания швов, которые должны быть не более 6 мм. Прежде чем класть кирпич, его надо намочить, чтобы смесь на нем не высыхала быстро.
Теперь переходим к стенкам конструкции, чтобы кирпич держался на оцинкованных листах, в смесь необходимо добавить около 30% цемента. То же самое проделываем и с верхом.
Далее необходимо сделать дверь, которая будет состоять из того же оцинкованного листа и кирпичей. Кирпичи нужно выложить на листе по тому же принципу, по которому выкладывали стены печки. После этого можно приваривать петли и устанавливать дверь.
На этом этапе печь нужно оставить для просушки на некоторое время. После того, как она просохнет, переходим к монтажу нагревательного элемента. Для этого внутри по стенкам делаем канавки так как в качестве нагревательного элемента мы будем использовать спираль такого же диаметра. При нагреве она будет расширяться, поэтому чтобы спираль не выходила из канавок, необходимо ее закрепить при помощи проволоки.
Необходимо сделать 2 контура спиралей, чтобы можно было регулировать температуру внутри печи переключателем.
Концы проволоки выводим наверх.
Наверху устанавливаем керамическую пластину, которую необходимо закрепить и к ней болтами прикрепить концы проволоки.
В этой конструкции мы будем использовать вот такой переключатель.
Переключатель необходимо установить так, чтобы его выступающая часть была снаружи на передней панели, и подсоединяем провода. К двум контактам подходит фаза и ноль.
К остальным подсоединяем провода, которые идут к пластине. Один провод (на фото синего цвета), замыкает 2 крайних контакта.
По завершению должно получиться так: на первой «скорости» контуры спиралей подключаются последовательно, эта самая низкая температура. А третья «скорость» — это самая высокая температура.
Камерная печь для обжига глины готова, теперь осталось дождаться ее полной просушки и можно использовать по назначению. На просушку печки может уйти около месяца, после чего ее необходимо подключить к сети на маленькой скорости и оставить до тех пор, пока с нее не перестанет идти пар. Подключать такую печь лучше к усиленной розетке.
Если вам необходима муфельная печь для обжига керамики, то ее можно сделать по этому же принципу, только обогревательные элементы должны будут располагаться вокруг муфеля.
Этот вариант печей более ходовой и простой как в эксплуатации, так и в изготовлении. Если вы хотите сделать печь для обжига глины своими руками на газу, то в этом случае, в качестве корпуса можно использовать бочку. Ее необходимо разрезать на две части так, чтобы нижняя часть была больше. Чем верхняя, так как верх — это будет крышка.
Бочку необходимо обшить внутри высокотемпературными матами в 3 слоя и прикрепить их к основанию самодельными керамическими пуговицами, так же поступить с крышкой. Не забудьте сделать снизу небольшое отверстие для газовой горелки 20 на 20 см. В крышке тоже необходимо отверстие для испарения влаги. В итоги у вас должна получиться вот такая простая печь, к которой останется провести газовые нагревательные элементы.
Обжиг
Печь начинают топить соломой, хворостом и затем дровами.
Первая стадия — сушка. Это самая ответственная стадия.
Топить следует неинтенсивно, используя низкокалорийное топливо (отходы древесины), до тех пор, пока кирпич не избавится от внутренней влаги. Наличие влаги в кирпиче определяется наличием конденсата в верхних рядах.
Просушку можно считать законченной, если опущенный на пару минут в печь железный штырь не будет запотевать. При определенном опыте, наличие влаги можно определить рукой, поместив ладонь над выходящими газами.
Процесс сушки обычно занимает до 12 часов.
После того как будет установлено, что остаточная влага удалена, огонь постепенно усиливают, доведя кирпич до темно-красного цвета (наблюдая по своду). Подогрев длится до 9 часов, затем переходят на большой огонь до выхода огня наружу.
Увеличение тепла производится только увеличением подачи топлива. Если по какой-либо причине пламя начинает выбиваться из какого-либо места, это место сразу засыпают землей.
Когда в верхней части печи появится огонь (900-950°C) — верхние ряды светло-красного цвета, а нижние — желтого, печь «ставят на остывание». Для этого топочное отверстие закладывают кирпичом и обмазывают глиной, а на верх печи насыпают сухую землю, кирпичную пыль или сухой песок слоем 10-15 см.
Температурный режим обжига характеризуется четырьмя этапами:
- Сушка: температура 20-90°С, время 10-13 часов.
- Подогрев: температура 90-600°С; время 8-10 часов.
- Обжиг: температура 600-1000°С; время 10-12 часов.
- Остывание: температура 1000-50°С; время 7-10 часов.
Контроль температуры обжига в печи производится визуально по цвету свода:
- Темно-красный, видимый в темноте — 450-500°С.
- Темно-красный — 600-650°С.
- Вишнево-красный — 700°С.
- Светло-красный — 850°С.
- Желтый — 950-1000°С.
- Белый — 1200°С — ПЕРЕЖОГ!
Раньше для получения качественного кирпича, печь выдерживали в закрытом состоянии до недели и лишь потом приступали к охлаждению. Это давало отличные результаты, так как снятие термических напряжений происходило очень медленно.
Практически же достаточно выдержать 7-10 часов.
Охлаждение печи начинают пробивкой в топке малого отверстия — величиной с куриное яйцо, через час отверстие увеличивают вдвое, еще через час — уже вчетверо. Таким образом, через 6 часов можно открыть топочную дверку и ждать полного остуживания печи.
После остуживания разбирается передняя стенка печи и производится разделка садки, начиная с верхних рядов. После разборки, сортировки и выбраковки качественный кирпич складывают штабелем плотно друг к другу.
Недообожженный складывают отдельно и в будущем применяют в неответственных конструкциях для перегородок или в верхних рядах кладки.
Виды печей
Различаются по видам источников тепловой энергии:
- Самый древний — дровяная печь. Мастера хранили секреты обжига и передавали их только своим ученикам. Сегодня обжиг дровами — большая редкость. На смену пришли технологичные виды.
- Самый популярный — природный газ. С принудительным наддувом воздуха изделия легко нагреть до температуры выше 1500 °C. Газовое оборудование несложно изготовить своими руками, а газ можно приобрести в сжиженном виде в баллонах.
- Самый высокотехнологичный — электричество. Внутри печи равномерно проложены электрические спирали, быстро и точно нагревающие камеру с изделиями. Такое оборудование сложнее изготовить, высокое напряжение требует соблюдения техники безопасности и правил электромонтажа.
Фото 1. Электрическая небольшая печь для обжига керамики с равномерно выложенными спиралями внутри.
Дровяные: устройство и принцип работы
Для начинающего гончара — отличный вариант. Не требует больших материальных затрат на изготовление, а сухие дрова доступны повсюду. Дровяные печи бывают нескольких видов:
Земляные
Потомок древней технологии обжига в пламени костра. Над узкой ямой — топливником надстраивается из глины перекрыша, на которую укладываются изделия. Вокруг изделий возводится свод из кирпичей или полосок глины, вверху оставляется дымовое отверстие. Работает конструкция так: в топливнике сжигается древесный уголь, который даёт высокую температуру и не дымит.
Горячие газы без языков пламени проходят через камеру с изделиями, нагревая их, и выходят через отверстие вверху. Температура регулируется количеством угля и «задвижкой» на дымоходе. После остывания свод печки разбирают и достают готовые изделия.
Такая печка подойдёт для одноразовых работ, так как каждый раз приходится выкладывать её заново. Но, несмотря на трудоёмкость, вариант самый дешёвый — стоимость комплектующих равна нулю.
Кирпичные
Собираются из обожжённых глиняных кирпичей и огнеупорных шамотных. По принципу действия похожи на земляные. Состоят из топки с колосниковой решёткой, камеры для изделий и дымохода.
Фото 2. Печь для обжига керамики из огнеупорного кирпича с дымоходом и топкой на улице, рядом с домом.
Отличие в том, что конструкция получается многоразовой и более эффективной. Изделия в камеру закладываются через разборную стенку или дверцу, печку можно топить дровами — пламя не достаёт до изделий.
Справка! Важно использовать сухие дрова, иначе изделия наберут влаги и покроются трещинами. Кирпич обладает высокой теплопроводностью, печь остывает, поэтому эта конструкция отличается прожорливостью.
Металлические с футеровкой
Благодаря использованию базальтовых и каолиновых утеплителей дровяная печь становится более жароустойчивой и эффективной. Состоит такая печь из топливника, на который установлена металлическая ёмкость.
Фото 3. Печь для обжига керамики с ненагреваемым металлическим корпусом и футеровкой обладает жароустойчивыми свойствами.
Стены и крышка утеплены негорючим материалом, металлический каркас порой даже не нагревается. Жар от сжигания дров в топке поднимается вверх, нагревая изделия, а остывшие струйки воздуха опускаются и через подвёртку устремляются в дымоход. Эти печи значительно экономнее кирпичных, просты в изготовлении.
Минус — необходимость использования дорогостоящих утеплителей, плюс — долговечность и мобильность конструкции.
Газовая
Имеет ряд преимуществ:
- Газ сгорает полностью, не содержит влаги.
- Газовые горелки развивают высокую температуру.
- Легко осуществляется регулирование температуры.
Газовый горн для обжига керамики делается с помощью разных технологий:
- Муфельная. Муфель — отдельная герметичная камера, в которой нагревается керамика и позволяет получить фаянс и фарфор, так как заготовки не соприкасаются с горячими газами — продуктами горения.
Муфель помещается в камеру сгорания и языки пламени располагаются равномерно по всей площади.
- Камерная. Отлично подходит для обжига обычной керамики. Изделия загружаются в утеплённую камеру, через которую проходят горячие газы. Горелка устанавливается ниже и отделена перегородкой. Распределение температуры происходит равномерно, охладившись газы выходят в специальное отверстие внизу камеры.
Электрооборудование
Устройства могут иметь различную конфигурацию, но обычно под электропечами понимают камерные агрегаты с фронтальной загрузкой.
Рисунок 5. Электрооборудование для обжига керамики
Усреднённые характеристики оборудования:
- металлическая база;
- футеровка (защитная внутренняя облицовка) из огнестойкого кирпича и материалов волокнистого типа;
- поддоны для загрузки тоже выполнены из огнестойких материалов;
- спиральные нагреватели располагаются внутри камеры (в пазах);
- конструкция предполагает автоматическое отключение электронагревательных элементов при открывании камерной дверцы;
- предельная температура – 1200-1400 градусов; максимума хватает для керамики большинства типов;
- высокая скорость нагрева; параметр достигается благодаря хорошей термоаккумуляции футеровки;
- относительно небольшие размеры; такие устройства можно разместить даже в небольшой мастерской.
Минус электропечей – необходимость оплачивать немалые счета за электричество.
Сложности, которые могут возникнуть в процессе
схема домашней мини печки для обжига кирпича
С характеристиками туннельной печи для обжига кирпича можно ознакомиться при сборке или при использовании, но в то же время она таит в себе некоторые сложности. Перед каждым новым запуском работы надо наблюдать за
- тем, как расходуется топливо. Сейчас, как известно, топливо очень дорогое. И если требуется несколько розжигов при максимальной температуре, то и расход его будет огромным. Большинство производителей пытаются в первый же розжиг вместить всю партию товара. Если делать как положено, то цена на кирпич в многократно возрастет.
- производительностью печи. Если закладывать в день по 30 шт. товара, то из всего этого процесса нельзя будет получить какую-либо выгоду. Уже не стоит, как сделать печь для обжига кирпича, первым вопросом, потому что в основном на производстве используют цикличный способ.
- тем, что многие мастера утверждают, что изделия из глины уже невыгодно обжигать, лучший способ, это изготавливать силикат под маркой М150.
- температурой и всегда сравнивать ее за учетом проборов, хотя этот процесс и усложняется, потому что такая высококачественная и дорогостоящая аппаратура требует к себе повышенного внимания.
Синонимы к словосочетанию «обжигать кирпичи»
Связанные слова и выражения
- выделывать кожи
- плавить руду
- молоть муку
- запасать дрова
- тесать бревно
- деревянные формы
- выплавлять железо
- рубить лес
- жечь уголь
- возводить стены
- ходить за скотом
- плавка металла
- мастерить мебель
- мостить улицы
- крыть крышу
- столярные работы
- ткацкое ремесло
- женщины пряли
- выпекать хлеб
- ткать одежду
- пилить доски
- добывать в горах
Садка (укладка)
Укладывать в печь можно только хорошо высушенный сырец, иначе при обжиге потребуется много топлива. Кроме того, недостаточно высохший сырец дает до 80% брака.
Главная причина брака заключается в том, что излишняя влага, превращаясь в пар, ищет выход и приводит к растрескиванию кирпича.
Укладку сырца в печь (см. рис. 7) производят так, чтобы в первых 3-4 рядах уложенного кирпича просветы между ними были (для кирпичей, расположенных непосредственно вблизи топки) 10-15 мм, а по мере удаления (от топки дальше) увеличивались до 25 мм.
Ряды можно укладывать любым способом, например, «решеткой» или «елочкой». Способы можно чередовать.
Нужно помнить главное: каждый кирпич должен быть доступен обтеканию его дымовым газам.
Расстояние между кирпичами садка и стенками печи должно быть в пределах 20-25 мм.
Как выбрать?
Оборудование для производства облицовочного кирпича предоставляет большой выбор и мало отличается от изготовления стандартных кирпичей. Большим спросом пользуется гиперпресс. Кирпичный продукт таким приспособлением изготавливается из разного вида сырья. Прессы для производства кирпича можно приобрести по отдельности, разных фирм и производителей, а также выбрать станки одной линии. Стандартный набор включает:
- бункер-приемник с дозатором;
- бетономешалка;
- вибростол и вибропресс;
- шкаф для сушки.
Станок для изготовления кирпича в домашних условиях
Станок для изготовления кирпича в домашних условиях можно изготовить самостоятельно, имея соответствующие чертежи, материалы, инструменты и навыки слесаря, сварщика, резчика по металлу и токаря. Кроме того, самому не справиться и поэтому еще ко всему нужен будет помощник, который также владеет кое-какими способностями в сборке металло-механических конструкций. Учитывая все эти требования, рациональней будет приобрести уже готовый станок, изготовленный специалистами на соответствующем предприятии.
В чем заключается его принцип работы? Станок сжимает готовую для кирпича смесь, тем самым упрощая процесс производства. Делается это все вручную
Стоит такое оборудование около 800 $ и обладает следующими возможностями:
а) производительность примерно 100 единиц кирпича за одну смену (8 часов); б) изготавливает стандартные размеры кирпича: 250 х 120 х 80/60; в) количество рабочих от 1 до 2 человек; г) за 1 цикл изготавливает 1 кирпич; д) требуемая производственная площадь равна от 15 до 20 м²; е) приблизительный срок окупаемости за 1 месяц.
Как работает станок можно узнать, просмотрев это видео.
Печь для обжига кирпича в домашних условиях
Самодельная печь для обжига кирпича
Кроме станка необходимо соорудить печь для обжига формированного образца-сырца. В отличие от станка печь нельзя приобрести поэтому, посчитав затраты на изготовление, нужно устанавливать ее в сфере общего производства кирпича. Строительство печи не займет много времени если обратиться к специалистам по этому делу. Ваша задача будет состоять в том чтобы определиться с формой печи, ее размерами, источником тепла и определение места ее установки. Естественно, что это место должно быть и не сильно близко от станка для изготовления кирпича, но и недалеко, чтобы не затрачивать много рабочего времени.
На что следует обратить внимание при выборе?
Выбирать печь туннельного типа для нужд своего производства следует, исходя из вида топлива, на котором она будет эксплуатироваться, предполагаемой мощности и количества производимого продукта.
Чтобы точно соблюдать технологические режимы, необходимо тщательно ознакомиться с технической документацией на изделие, какую температуру и какое время печь может выдавать, насколько быстро или медленно происходит та или иная стадия обработки сырья или продукта. Следует учитывать и финансовые возможности предприятия, а также прогнозируемый срок окупаемости нового оборудования.
- Главным российским производителем туннельных печей для пищевой промышленности являются фирмы ТПК и Шебекинский машиностроительный завод.
- Иностранными фирмами производятся такие аппараты, как Gostol (Словения), Mondial Forni (Италия), Макиз Минел (Сербия), Elcal (Польша).
Установки для производства строительных материалов собираются на месте их эксплуатации и серийно не выпускаются. Но существуют предприятия, которые занимаются проектированием и возведением таких туннельных печей.
Печи туннельного типа, применяемые в хлебобулочной и кондитерской промышленности, изготавливаются в типовых вариантах. Так российские устройства ТПК стоят порядка 600 – 900 тысяч рублей, а иностранные Gostol, Mondial Forni, Elcal доходят в своей цене до 100000 евро.
Разновидности муфельных печей
По конструктивным особенностям устройства подразделяются на:
- трубчатые или цилиндрические;
- горизонтальные или вертикальные.
По виду термообрабатывающего состава:
- воздушные;
- вакуумные;
- на основе инертного газа.
Изготовить в домашних условиях можно только лишь воздушную муфельную печь, поэтому именно о ней и пойдет речь в статье.
По особенностям термоэлектрического нагревателя:
- газовые;
- электрические.
Безусловно, газовая печь обойдет в эксплуатации в 3-4 раза дешевле электрической, за счет экономии топлива, но такую печь, во-первых, запрещено по закону изготавливать и использовать, во-вторых, сделать муфельную печь своими руками на газу технически крайне сложно.
За счет простых материалов печь можно изготовить в любой удобной форме, в том числе и такой, которая идеально подойдет к интерьеру помещения.
Фото 2 Схема промышленной муфельной печи
Изготовление устройства
В данном случае мы расскажем, как сделать вертикальную муфельную печь для обжига керамики своими руками.
Для этого вам понадобятся следующие инструменты:
- углошлифовальная машина (болгарка) и 1-2 круга;
- электро-дуговая сварка и электроды;
- слесарный инструмент, в том числе кусачки;
- 2-миллиметровая нихромовая проволока.
- 2,5 мм стальной лист или корпус б/у духовки;
- уголок;
- арматура;
- базальтовая вата;
- огнеупорный шамотный кирпич;
- огнеупорный раствор;
- герметик силиконовый.
Основные элементы
Корпус
Идеально в качестве основы самодельной муфельной печи для фьюзинга или купелирования подойдет корпус электрической духовки или чудо-печки, поскольку в ней уже предусмотрена вся необходимая изоляция. Понадобится только снять или удалить все пластиковые элементы.
Фото 3 Старая духовка в виде корпуса муфельной печи
Если не получилось найти такую духовку, корпус можно сварить из листа, предварительно нарезанного на заготовки. Свариваете все боковины, зачищаете металлической щеткой или болгаркой швы и покрываете грунтовкой.
Изготовление корпуса из листов, хотя и чуть более сложное, но позволяет сделать ту конструкцию, которая подходит по размерам под конкретное помещение.
Нагревательный элемент
Ключевой компонент устройства, поскольку именно от него зависит температура в печи и скорость нагрева. Также нужно будет сделать и терморегулятор для муфельной печи своими руками, либо приобрести уже готовый. В качестве нагревательного элемента будет выступать нихромовая проволока, диаметр которой подбирается в зависимости от максимальной температуры. Минимальный и самый расходный диаметр – 1,5-2 мм.
Нихром на стандартной спирали выдерживает 1100 градусов, но необходимо исключить попадание воздуха, иначе он сгорит. Лучше всего в муфельную печь подойдет фехраль — его рабочая температура 1300 градусов, да и с воздухом он «дружит».
Фото 4 Нагревательный элемент
Любая электрическая муфельная печь, даже самая маленькая, изготовленная своими руками, при разогреве до 1000 градусов затрачивает около 4 кВт. Перед использованием проверьте всю проводку и установите автомат-стабилизатор на 25 А.
Термоизоляция
Важнейший аспект работы, который отвечает за целостность и эффективность всей конструкции. Внутри муфельной печи устанавливается на огнестойкий клей шамотный кирпич. По размеру печи его обрезают болгаркой. Сверху используется базальтовая вата.
Фото 5 Огнестойкий клей Терракот
На некоторых форумах по изготовлению муфельных печей рекомендуют использовать для кладки асбест. Это действительно огнестойкий материал, но уже при температуре 650 градусов+ он начинает выделять канцерогены.
Изготовление самодельной муфельной печи
Первый пункт можно пропустить тем, кто в качестве корпуса использует старую духовку.
Правила безопасного использования
Муфельную печь для обжига устанавливают на негорючее основание (керамическую плитку, слой кирпича, стальной лист, под который подстелен листовой асбест или плоский шифер). Если электрическая схема рассчитана на 220 Вольт, прибор нельзя включать в сеть с напряжением 380 Вольт и наоборот. Электрические печи обязательно заземляют.
К работе с печью нельзя допускать детей, при открывании дверки рядом не должно быть легко воспламеняемых предметов, детей, животных.
Загрузка и выгрузка камеры проводится в закрытой одежде, хлопковых перчатках и защитных очках. Длинные волосы следует убрать под шапку, платок. Нельзя открывать только что отключенное устройство.
Во избежание ожогов нельзя брать горячие изделия из камеры, трогать горячие детали муфеля. На видном месте в мастерской размещают огнетушитель и аптечку.
ogon.guru
