Požadavky na suroviny pro výrobu cihel (Materiály: Cihly) |

Jíly a hlíny používané jako suroviny pro výrobu cihel jsou zemité horniny. Při hnětení s vodou tvoří plastické těsto, které může mít daný tvar, po vysušení si tento tvar podrží a po vypálení získá tvrdost a pevnost.

Na zemském povrchu vznikly jíly a hlíny v důsledku ničení horských živcových hornin. Mezi tyto horniny patří žula, porfyr, rula, syenit aj. K destrukci těchto hornin docházelo a dochází postupně, za proměnlivého vlivu větru, vody, tepla a mrazu.

Jíly zbývající v místě vzniku se nazývají primární nebo reziduální. Jíly byly ve většině případů odplaveny vodou nebo transportovány ledovci a větrem a následně se usazovaly ve formě sedimentů na úpatích hor, v nížinách, v údolích řek, na dně moří a jezer. Takovým přeneseným jílům se říká sekundární nebo zpožděné. Právě tyto jíly se ve většině případů používají k výrobě cihel.

Jíly a hlíny unášené větrem se nazývají spraša ty přepravované ledovci – moréna jíly a hlíny. Ty obvykle obsahují hodně zaoblených oblázků a balvanů. Jíly usazené na dně jezer se často nazývají páska díky jejich charakteristickému ukládání ve formě tenkých vrstev umístěných nad sebou – stuh. Všechny tyto druhy usazených jílů byly při svém pohybu zpravidla smíchány s písky, písčitým a vápencovým prachem a impregnovány roztoky různých minerálních solí. To vysvětluje extrémně širokou škálu složení a vlastností různých jílů.

Přirozená barva jílů a hlín je stejně rozmanitá jako jejich vlastnosti. Jíly se vyskytují v bílé, černé, různých odstínech žluté, červené, hnědé, modré a dalších barvách. Barva jílu po vypálení závisí na obsahu oxidů železa. Jíly obsahující významné nečistoty oxidů železa mají po vypálení červenou barvu. S malým (3-4%) obsahem oxidů železa se pečená hlína ukáže jako krémová nebo světle růžová a s ještě nižším obsahem – bílá.

Při výrobě cihel se nejčastěji používají povrchové nánosy hlíny, žlutavě zemité barvy, dávající po vypálení červenou (cihlovou) barvu.

Jíly a hlíny používané pro výrobu cihel se v závislosti na jejich kvalitě používají v čisté formě nebo ve směsi s přísadami. Jako přísady se odebírají písek, jíly a hlíny z jiných vrstev nebo ložisek, stejně jako piliny, rašelina nebo jiné nečistoty, které vyhoří při pálení cihel. Směs jílu s různými přísadami se nazývá nabít.

Kvalita hotové cihly do značné míry závisí na kvalitě surovin. Při použití hlíny kontaminované kameny se tedy během formování, sušení a vypalování získávají defekty. Kromě toho mohou kameny způsobit poškození zařízení. Hlína, která je příliš mastná, se špatně mísí a při sušení surové hlíny vytváří mnoho trhlin. Příliš řídká hlína produkuje křehké, snadno se rozpadající cihly.

Pro správný výběr místa pro suroviny je nutné znát základní požadavky na suroviny, vlastnosti jílů a způsoby jejich stanovení.

Hlína používaná k výrobě cihel by neměla být znečištěna vměstky oblázků a kamenů, zejména vápence (tzv. dutik). Při vypalování cihel se vápencové inkluze mění v hrudky nehašeného vápna. Když jsou tyto inkluze vystaveny vzduchu, absorbují vlhkost ze vzduchu (zháší) a zvětšujíce objem (přibližně 3krát) ničí cihlu.

Ve výjimečných případech, kdy je již vybudovaný závod nucen používat suroviny s dutikovými inkluzemi (kvůli nedostatku jiných surovin), musí být přijata opatření k jeho neutralizaci. Tato opatření jsou následující. Za prvé, při těžbě jílu je nutné pokud možno vybrat a vyřadit všechny zjištěné vměstky a netěžit jíly nejvíce kontaminované dutitu. Za druhé, pro neutralizaci malých zrn dutik (do 3–4 mm) by měla být hlína navlhčena slanou vodou a do vody se přidá stolní sůl v množství 30–35 kg na 1 tisíc cihel. A nakonec se doporučuje ihned po vyložení z pece ponořit pálenou cihlu na pár minut do vody. V tomto případě se hrudky páleného vápna uvnitř cihly okamžitě změní na vápenné mléko, které je rovnoměrně rozmístěno v pórech cihly, takže se cihla nezbortí.

Všechna výše uvedená opatření však komplikují a prodražují výrobu, takže při výběru surovinové základny pro nový cihlářský podnik byste se měli vyhnout surovinám kontaminovaným vápencovými inkluzemi.

Jednou z nejdůležitějších vlastností hlíny, která určuje její vhodnost pro výrobu cihel, je plastický. Plasticita je chápána jako schopnost hlíny po namočení a uhnětení vytvořit soudržné, snadno tvarovatelné (plastické) těsto, které si zachovává svůj daný tvar. Tato vlastnost se v různé míře projevuje u různých jílů. Existují jíly s nízkou plasticitou (libové ), střední plasticita (cihla) a vysoká plasticita (tuk – keramika).Nejlepší hlíny a hlíny pro výrobu cihel jsou hlíny a hlíny střední plasticity.Pokud takové hlíny nejsou k dispozici, lze použít tukové jíly, ale s povinným ředěním , tj. přidání písku nebo jiných neplastových materiálů.

Plastičnost jílu závisí na jeho zrnitém (granulometrickém) složení, tj. přítomnosti písku, prachu a malých částic (méně než 0,005 mm), přičemž ty jsou ve skutečnosti jílovou látkou. Velké množství prachu v jílu je nežádoucí, protože prach snižuje soudržnost jílu, ztěžuje sušení, podporuje praskání cihly při vypalování a chlazení a také snižuje pevnost cihly.

Se zvyšujícím se obsahem písku klesá plasticita jílu. Jíly s vysokým obsahem písku – hlíny – se obvykle používají při výrobě cihel bez ředění a někdy samy slouží jako ředidla pro tučnější jíly.

Při sušení hliněných výrobků dochází k tzv. smršťování vzduchem, tedy ke zmenšení velikosti výrobků. Smrštění vzduchem pro různé jíly může být od 5 do 12°/o a někdy i více. Se vzrůstajícím smrštěním na vzduchu se za jinak stejných podmínek schnoucí vlastnosti jílu zhoršují, proto se do jílů s vysokým smrštěním zavádí písek nebo jiné ředící přísady v takovém množství, aby smrštění nepřesáhlo 8-XNUMX %.

Vlastnosti sušení důležité jsou jíly. Tyto vlastnosti by měly zajistit sušení surových cihel za normálních výrobních podmínek bez zvláštních opatření, v krátké době, bez prasklin nebo deformací.

Sušená surovina musí být dostatečně pevná. Musí bez porušení vydržet přepravu do pece a umístění až 30 a více řad cihel do ní, v závislosti na velikosti pece.

Cihly vyrobené z různých jílů se většinou vypalují při teplotách od 900 do 1000°. Pokud je teplota výpalu vyšší, než je pro danou hlínu přípustné, pak cihly vyhoří, to znamená, že změknou, ztratí správný tvar nebo se dokonce spojí do pevných bloků. Je žádoucí, aby hlína měla dostatečný, jak se říká, slinovací interval, to znamená dostatečný (alespoň 50-80°) rozdíl mezi teplotou běžného výpalu a teplotou měknutí a tavení cihly. Pokud je takový interval slinování, náhodné zvýšení teploty během výpalu nebude nebezpečné a nepovede k defektům. Vypalovací vlastnosti hlíny by navíc měly umožnit vypálení a ochlazení cihly v krátké době a získání cihly bez trhlin.

Konečně, a to nejdůležitější, hlína musí být taková, aby cihla z ní vyrobená za výrobních podmínek měla dostatečnou pevnost, dostatečnou mrazuvzdornost a pokud možno nejen splňovala všechny ostatní požadavky stávající cihlářské normy, ale tyto požadavky i převyšovala. .

Pokud kvalita hlíny nesplňuje některé z výše uvedených požadavků a v blízkosti JZD nejsou velká ložiska nejlepší hlíny, měli byste vybrat umělou surovinovou směs vhodnou pro výrobu cihel z ní. K tomu se, jak již bylo zmíněno, přidávají do hlíny určité příměsi (písek, hlína, piliny, rašelina, jiné druhy dovážené hlíny atd.), přičemž se volí složení vsázky, které zajistí nejlepší kvalitu cihel při nejnižších výrobních nákladech. .

Současně s výběrem optimální (nejlepší) vsázky je nutné vyvinout technologický postup zohledňující vlastnosti suroviny. Dále je nutné zajistit správnou přípravu a zpracování hlíny, vhodné podmínky pro formování, sušení a vypalování cihel, aby byl zajištěn normální postup výroby a produktivní provoz cihelny.