кирпичей. Кирпичи во 2-м ряду укладывают вплотную друг к другу. Каналы на всю их глубину перекрывают кирпичами, уложенными плашмя на кирпичи 2-го ряда. Эти кирпичи выполняют роль топливной решетки для пропуска воздуха к углю. Между кирпичами топливной решетки предусматривают промежутки в 16 мм. На эти кирпичи укладывают уголь. Очелки в сечении имеют высоту — 650 мм, ширину 270 мм. Расстояние в свету между очелками — 650 мм, расстояние между очелками в осях составляет 930 мм.
При устройстве печи в четыре очелка ее длина по фронту составляет 3,72 м, в пять — 4,65, в десять — 9,3 м.
На рис. 16,б показан 3-й ряд садки. В процессе садки на каждый ряд сырца насыпают слой угля толщиной 22 мм. 5-й ряд заканчивает широкую часть очелков. После выкладки 5-го ряда очелки на всю длину и высоту заполняют углем, причем вниз кладут крупный, а в верхнюю часть — более мелкий; мелким углем покрывают и кирпичи 5-го ряда. В среднем промежутке между очелками сырец укладывают змейками.
На рис. 16,в приведен 6-й ряд, где показаны нависающие над очелками вы пуски кирпичей. С 7-го ряда по 14-й ряд сырец укладывают с перевязкой (рис. 16,г,д) и с пересыпкой рядов мелким углем толщиной 22 мм. С 14-го ряда по 19-й ряд угол ь насыпают слоями толщиной 15 мм, а выше (по 28-й ряд) — толщина слоев угля опять 22 мм. Расстояние между кирпичами в плане принимают равным 10 мм, чтобы жар мог равномерно распространяться по всему массиву.
Кладка кирпича ведется параллельно очелкам уступами на всю ширину печи. В процессе садки печь постепенно зауживают, что повышает ее устойчивость.
Садку целесообразно поручить квалифицированному мастеру с двумя помощниками, подающими сырец, и еще одним, подающим уголь. Производительность такого звена составляет 10 тыс. штук садки кирпича в день.
По верху садки укладывают два ряда кирпичей плашмя на глиняном растворе с последующей обсыпкой песком.
Над очелками в перекрытии устраивают обычные регулировочные отверстия.
По окончании садки кирпича в очелках зажигают сухой хворост, мелко наколотые дрова, заранее уложенные в устьях очелков под уголь. Спустя 2–3 ч, когда уголь достаточно хорошо разгорится, топочные отверстия с обеих сторон печи закладывают кирпичом, оставляя квадратные отверстия размером 13х13 см. Эти отверстия служат для регулирования процесса горения. Затем вся печь с боков гермитично обмазывается глиной. Ход обжига изменяют либо закрытием регулировочных отверстий, либо снятием глиняной обмазки, либо прикрыванием печи с наветренной стороны щитами. Если нужно усилить нагрев печи в определенном месте, то в этом месте снимают глиняную обмазку как сверху, так и сбоку костра. Если стены при обжиге начнут выпирать наружу, то их с боков усиливают подпорками. На 8—10-й день жар достигает верха печи. В это время на покрытие насыпают слой сухой земли.
Охлаждение печи продолжается 10–14 суток.
В такой печи получается довольно разнородный по качеству кирпич: внутри массива он пережигается, снаружи получается недостаточно обожженным. Пережженный кирпич можно использовать для устройства фундаментов, а недожженный — для внутренних малонагруженных стен. Обычно в печах со стенами получают при обжиге 6–7 % недоброкачественного (недообожженного или пережженного) кирпича, а в печах без стен — 10–12 %.
Применяют еще один метод обжига кирпича-сырца в напольной печи со стенами при помощи антрацита (метод А. П. Пугачева).
По этому методу кирпичи 1-го ряда укладывают на ребро в шахматном порядке (рис. 17).
Рис. 17. Садка в печь со стенами для обжига антрацитом по методу А. П. Пугачева
Смежные ленты кирпичей в 1-м ряду параллельны друг другу, а между торцами сырца в одной ленте оставляют зазор в 12–13 см. На 1-й ряд укладывают елкой кирпичи 2-го ряда ребрами тычков вплотную друг к другу. Расстояние между боковыми гранями смежных кирпичей во 2-м ряду составляет 4–5 см. Также елкой укладываются кирпичи 3-го ряда, но расстояние между кирпичами уменьшают до 3 см, а в 4-м ряду — до 2 см. С 5-го ряда по 9-й ряд (5 рядов) кирпичи сажают вплотную друг к другу. Кирпичи с 5-го ряда по 8-й ряд (4 ряда) пересыпают мелким каменным углем — штыбом.
10-й ряд сажают так же, как и 2-й ряд, но в направлении, перпендикулярном ему. Ряды с 11-го по 21-й кладут плотной елкой. Все ряды, кроме 10-го и 21 — го, пересыпают штыбом. В 22-м ряду сырец сажают с промежутками в 4–5 см. 23—30-й ряды укладывают плотными елками и пересыпают их углем. Ряды 31 -33-й кладут также в виде плотной елки, но без пересыпки углем. Поскольку обычные печи рассчитаны на обжиг 18–20 рядов сырца, то при обжиге на каменном угле печь наращивают.
Верх печи заделывают двумя слоями кирпича плашмя. Регулировочные отверстия устраивают над прогарами через один кирпич по ширине и через два по длине очелков.
Для обжига 1000 кирпичей расходуют 500 кг угля. На нижние ряды его насыпают на 10–15 % больше, чем на верхние.
Сушку сырца при обжиге углем по способу А. П. Пугачева выполняют обычно с использованием дров, поддерживая в очелках слабый огонь. После удаления из сырца влаги в очелках поднимают температуру и разжигают уголь. В остальном обжиг ведут аналогично обжигу в костровой печи.
В табл. 2 приведены наиболее частые дефекты кирпичей, образующиеся при их изготовлении.
Чтобы избежать брака при изготовлении кирпичей, необходимо внимательно изучить и понять процессы, происходящие при обжиге керамических материалов и изделий.
При нагревании в глинистой породе протекают сложные химические и физико-химические процессы Они происходят как в самой глине, так и в ее примесях (флюсах, отощающих и органических добавках).
Химические процессы необратимого превращения сырца в керамический черепок с известным приближением можно описать следующим образом.
В интервале температур 450–600 °C происходит дегидратация каолинита (Аl2O3∙2SiO2∙2H2O) с образованием безводного метакаолинита (Al2O3∙2SiO2). При дальнейшем нагревании до температуры 700–800 °C метакаолинит разлагается с образованием аморфных кремнезема и глинозема. Часть аморфного глинозема взаимодействует с находящейся в глине окисью магния и образует элемент черепка — шпинель (MgAl2O4), с температурой плавления 2135 °C. При дальнейшем повышении температуры (более 900 °C) глинозем вновь соединяется с кремноземом с образованием минерала муллита и дальнейшим насыщением системы аморфным кремнеземом. Как известно, аморфный кремнезем обладает высокой реакционной способностью. Начиная с температуры 750–800 °C, он вступает в реакцию с находящимися в составе глин окислами Са, Na, К, Fe с образованием жидких силикатных стекловидных расплавов. Эти расплавы цементируют всю систему. Процесс цементации жидкими расплавами резко ускоряется при температуре более 1000 °C. Начиная с этой температуры, окись
