144060 (Керамічна цегла: добування і обробка сировини, виробництво)

Цегла є найстародавнішим штучним будівельним матеріалом. Хоча аж до нового часу широке розповсюдження мав в багатьох країнах необпалений цегла-сирець, часто з додаванням в глину різаної соломи (див. Адоба, Саман), застосування в будівництві обпаленого цеглини також сходить до глибокої старовини (споруди в Єгипті, в Мохенджо-Даро, 3-2-е тисячоліття до н. э.). Особливо важливу роль грала цеглина в архітектурі Месопотамії і (пізніше) Стародавнього Рима, де з цеглини викладалися складні конструкції, у тому числі арки і зведення. В середні століття цегла служила не тільки конструкційними матеріалом; використовувалися декоративні можливості візерункової кладки, лекального, фігурного, глазуруючого До. часто вживаних в поєднанні з теракотовими або майоліковими деталями (мавзолей Саманідов в Бухарі, кінець 9-почало 10 ст.,; "цегляна готика" в Німеччині і Прибалтиці 13-16 ст.; російська "візерункова архітектура" 17 в.). Художньо-виразні можливості цнгли використовуються і в 20 в. (наприклад споруди Ф. Хегера в Гамбурзі, 1920-е рр.). В сучасній цегляній архітектурі використовуються виразність кладки лицьового цегли, поєднання глиняної і силікатної цеглини.

До 19 ст. техніка виробництва цегли залишалася примітивною і трудомісткою. Формували цегли уручну, сушили тільки влітку, обпалювали в напільних печах-тимчасовому будівлях, викладених з висушеного цегли-сирцю. В сірий. 19 в. була побудована кільцева обпалювальна піч і стрічковий прес, що зумовив переворот в техніці виробництва До. В цей же час з'явилися глинооброблюючі машини-бігуни, вальці, глиномялки. В кінці 19 в. стали будувати сушарки. Сучасне виробництво цегли значно механізовано. Первинне дроблення глини і її очищення від каміння здійснюються в каменевидних вальцях. Роздроблена глина і вода (або пара) поступають в глиномялку, потім пластичне глиняне тісто перетирається на бігунах і гладких вальцях і прямує в стрічковий вакуум-прес, що видавлює безперервно брус з поперечним перетином, відповідним формі і розмірам уегли. Брус автоматично ріжеться струнним апаратом на окремі цеглини, які укладаються на полиці, а полиці - на вагонетки, що поступають в тунельну сушарку. Висушений цегла-сирець перенавантажують уручну або автоматом на пічні вагонетки, які поступають в тунельні печі, де До. обпалюється при температурі 900-950 °С. Обпалену цеглу сортують і укладають на піддони, на яких вона зберігається на складах готової продукції. В Україні випускають полнотілу (суцільну), багатощілисту, дірчасту цеглу, а також порожнисте укрупнене керамічне каміння, володіюче підвищеними теплозахисними властивостями. Спеціальне призначення має цегла глиняна лекальна, що застосовується для кладки і футеровки димарів, і цегла для дорожнього одягу (клінкер будівельний).

Незважаючи на спад у масовому будівництві державного житла, сьогодні цегли потребують забудовники котеджів, офісних центрів, магазинів, кафе тощо. На неї зорієнтовано майже все будівництво, що здійснюється за індивідуальними проектами. Сировини для виготовлення цегли в Україні не бракує.

Мода на цеглу не минула, хоча виробництво її в Україні за останні роки скоротилося утричі.

Свого часу Україна посідала одне з чільних місць за кількістю виробленої цегли. Керамічну та силікатну цеглу випускали на величезній кількості заводів і заводиків. Деякі поки що функціонують і сьогодні. Загальна потужність підприємств з виробництва цегли - понад 10,6 млрд штук на рік. При цьому торік виготовили 3,3 млрд штук, що становить всього 30% від рівня 1990 року. Основні виробники - підприємства корпорації "Укрбудматеріали" - 54,2% та "Украгропромбуд" - 12,8%. Решта (близько 20%) припадає на частку підприємств місцевої промисловості, в тому числі й приватних міні-заводів та цехів. У складі корпорації "Укрбудматеріали" близько 240 підприємств, з яких понад 50% - нерентабельні. Це пов'язано, перш за все, з тим, що постійно зростає собівартість виробництва цегли - через збільшення витрат на сировину, на утримання й експлуатацію обладнання.

Точну кількість підприємств, що нині випускають керамічну цеглу, мабуть, не назвуть ні Держкомітет з будівництва та архітектури, ні навіть вітчизняні статистики (котрі, як кажуть, знають усе).

Причина такої непоінформованості до банального проста: переважна частина підприємств функціонує вкрай нестабільно (можна сказати епізодично) і до того ж має невеликі обсяги виробництва.

Основна продукція, яку випускають вітчизняні заводи, - це звичайна будівельна повнотіла (75%) і пустотіла (22%) цегла, на високоякісну облицювальну припадає всього 3%. При цьому переважає цегла низьких марок: скажімо М75 становить 30%, М100 - 40%, М125-20%; тоді як М150, М175, М200 мають відповідно 5,5%, 2,5%, 2,0%. Фактично високоякісну будівельну керамічну цеглу виробляють усього два десятки підприємств. Трохи краща ситуація із силікатною цеглою. Найвища марка М250 становить 3% виробництва, М200, М175, М150 - 14%, 6%, 26%, відповідно.

За словами фахівців Укрбудматеріалів, у результаті економічних реформ цегельну галузь акціоновано і приватизовано, але коштів для її технічного переоснащення, впровадження сучасних технологій та матеріалів практично немає. Високим залишається рівень ручної праці - майже 40%, особливо на вантажно-розвантажувальних роботах та складуванні продукції. Як наслідок, звичайна керамічна будівельна і силікатна цегла здебільшого не відповідають заявленим маркам. Насамперед це стосується низьких марок М75, М100, М125, реальна міцність яких у кращому разі менша відсотків на 10. Як правило, найякісніші вироби випускають на тих заводах, чия продукція перекриває майже всю або принаймні більшу частину потрібної у будівництві номенклатури марок і типів.

За словами керівників корпорації, розроблено програму реконструкції підприємств галузі: майже на 30 цегельнях проведуть технічне переоснащення.

Лідери та аутсайдери

Найвищий рейтинг, за оцінками експертів, мають заводи в Артемівську та Мукачевому, де виробляють високоякісну облицювальну цеглу. Серед виробників звичайної будівельної цегли добру репутацію мають підприємства у Лисичанську, Житомирі, Львові. Непогані відгуки про якість продукції кременчуцького, гостомельського, корчуватського, черкаського та деяких інших заводів.

До аутсайдерів цегельної індустрії фахівці майже одностайно зараховують заводи Київської, Вінницької, Запорізької областей.

Найпотужніші вітчизняні підприємства - Артемівський кераміко-трубний комбінат, Мукачівський завод будівельної кераміки - у найсприятливіші для будівництва 80-ті роки випускали близько 4-5 млн цеглин на місяць, що становило лише 3-4% від загального обсягу виробництва цегли в Україні. Водночас у розвинутих європейських країнах частка облицювальної керамічної цегли становить у загальному виробництві понад 70%.

Імпорт

Окрім вітчизняної продукції, українському користувачеві пропонують досить-таки широкий вибір цегли закордонного виробництва. В групі лідерів за обсягом імпорту (крім традиційних постачальників - Росії та Молдови) - прибалтійські продуценти, які постачають переважно високоякісну облицювальну і спеціальну (вогне- та кислототривку) цеглу. За даними Державної митної служби, в 1996 році Україна імпортувала цегли на $725 тис.

В багатьох галузях промисловості будівельних матеріалів (керамічної, скляної, цементної і ін.) широке розповсюдження отримали валкові агрегати (валкові дробарки і вальци), призначені для крупного, середнього, дрібного і тонкого подрібнення матеріалів малої і середньої міцності, видалення з глини кам'янистих включень і т.д. У валкових дробарках подрібнення матеріалу здійснюється роздавлюванням, частково розтиранням, ударом або вигином між двома що обертаються назустріч один одному валяннями з гладкою, зубчатою або рифленою поверхнями.

Переваги валкових дробарок: простота пристрою, надійність в роботі, невелика витрата енергії. Недоліки: дробарка з гладкими валяннями може подрібнювати відносно невеликі шматки матеріалу, невелика продуктивність, наявність вібрації і необхідність рівномірного безперервного живлення валів щоб уникнути зниження їх ефективності. До недоліків валковых дробарок можна віднести також неоднорідний зерновий склад готового продукту з великою кількістю плоских і подовжених зерен.

Найбільш поширені дробарки з гладкими валяннями, які застосовуються для середнього і дрібного дроблення порід середньої міцності (усж =150 Мпа), з рифленими і зубчатими валяннями, що використовуються для крупного і середнього дроблення крихких і м'яких порід (у сж = 80МПа).

У виробництві матеріалів теплоізоляцій використовуються дірчасті вальці для подрібнення глини і для попутного формування з неї гранул.

Валкові машини для подрібнення і переробки матеріалів підрозділяються на наступні групи:

1) валковые дробарки із зубчатими, рифленими і гладкими валяннями;

2) вальці для переробки глиняних мас;

3) дірчасті і каменевидні вальці;

4) валковые агрегати для тонкого подрібнення (розпушування) матеріалу – бігуни.

Валкові дробарки у свою чергу класифікуються таким чином.

За призначенням і форм робочої поверхні:

а) для тонкого, дрібного і середнього дроблення матеріалів – з гладкою поверхнею валів, з подовжніми напівкруглими виїмками на одному з валів;

б) для крупного дроблення глинистих матеріалів із зубчастими валками;

в) для середнього і дрібного дроблення глинистих матеріалів і видалення каміння – з одним гладким і іншим рифленим валяннями і з валяннями, що мають гвинтову поверхню.

По методу установки підшипників валів:

а) з однією парою рухомих і однією парою нерухомих підшипників;

б) з нерухомо встановленими підшипниками;

в) з рухомо встановленими підшипниками у двох валів.

По кількості валів в дробарках:

а) з однією;

б) з двома;

в) з чотирма.

По пристрою приводу:

а) з приводом редуктора і карданними валами;

б) з шестерним приводом;

в) з ремінною передачею;

г) з приводом редуктора і ремінною передачею.

В шестерному приводі зважаючи на рухливість валів шестерні виконують з подовженими зубами, що знижує надійність його роботи. Тому в сучасних конструкціях кожний вал має привід через карданні вали або індивідуальний привід.

По конструктивному виконанню валковые дробарки бувають одно-, двух- і чотирьохвалкові. В останньому випадку одна пара валів розташовується над іншою, тобто чотирьохвалкова дробарка є двома двохвалковими дробарками, змонтовані в одному корпусі.

Вказане поєднання пар валів забезпечує двохстадійне дроблення: грубе – верхньою парою, тонке – нижньої. Ступінь подрібнення складає 16ч20.

Валкові дробарки дрібного і середнього дроблення мають конструктивні оформлення у вигляді валів з гладкою, рифленою або зубчатою поверхнею і різно оформленим приводом. Зазор між валяннями встановлюється 3-30 мм Валяння, підшипники, направляючі, пружинні амортизації і привід валів відрізняються різноманітністю конструкцій. Привід валів здійснюється від електродвигуна через редуктор і карданні вали, які забезпечують передачу обертання вальців. При різній окружній швидкості вальців з гладкою поверхнею вони дроблять матеріал роздавлюванням і стиранням, а в дробарках із зубчатими вальцями – ударом і вигином.

Для тонкого дроблення матеріалів застосовують вальці з гладкою поверхнею. Зазор між вальцями складає 1- 2 мм Для забезпечення, окрім роздавлюючої дії, і стираючого вальці обертаються з різною частотою і мають, як правило, індивідуальний привід.

Оскільки стираюча дія на дроблений матеріал інтенсифікує знос робочої поверхні валів в середній частині, використовуються валяння із змінними бандажами, виготовленими із загартованого чавуну, вуглецевої або марганцевистої сталі.

Валкові дробарки, що використовуються в промисловості будівельних матеріалів, мають вальці діаметром 0,4-1,5 м і шириною 0,4ч1,0 м. Ступінь подрібнення залежно від властивостей подрібнюваного матеріалу, конструкції валів і принципу дії дробарки наступна: для твердих порід – до 4, для м'яких в'язких – до 6ч8, при дробленні в зубчатих валяннях в'язких глинистих матеріалів - 11ч12 і більш.

Продуктивність залежно від розміру валів, частоти їх обертання і виду подрібнюваного матеріалу коливається від 1,4 до 27,0 кг/с (5ч100 т/ч) і більш.

Для середнього дроблення глинистих пластичних матеріалів з одночасним видаленням твердих включень (каміння, чужорідних тіл) використовуються каменевидні (дезинтеграторні) валкові дробарки. Валяння мають різні диметры, крім того, великий вал з гладкою поверхнею, а менший – з ребристою.