Из фондов РНБ
Воспроизводится по изданию:
Поршнев Ф.И. Слабые стороны современной техники кирпичного производства и ее возможное изменение. – СПб.: тип. «Правда», 1913. – 20 с.
Справка: представлен полный текст брошюры, написанной петербургским кирпичным заводчиком начала XX века Федором Ивановичем Поршневым. Автор приводит теоретические соображения насчет рациональности и экономической выгодности полусухой формовки кирпича-сырца в сравнении с традиционной.
Значение кирпича из глины, как строительного камня, столь велико, что развитием этого производства можно было бы измерять культурность народов.
Строительные технические качества обожженных глиняных изделий известны человечеству несколько тысячелетий, о чем свидетельствуют находимые при раскопках остатки зодчества древних народов. Достоинства этого кирпича, как строительного камня, и его долговечность вне всяких сомнений, как и пригодность его при всяких климатических и местных обстоятельствах. Исходный материал, необходимый для получения обыкновенного кирпича, так-наз. кирпичная глина, представляет собою столь распространенный вид земляных образований, что может быть найден почти повсеместно в нужном количестве и надлежащих качеств; способы изготовления отдельных кирпичей из глины, казалось бы, весьма несложны, и тем не менее приходится констатировать у нас сравнительно весьма ограниченную распространенность кирпича, как основного строительного материала. Причины этого явления лежат в малой доступности кирпича широким кругам населения, вследствие сравнительно высокой стоимости его перед другими столь же универсальными строительными материалами, как дерево и естественные камни. Имея перед многими из них явные технические преимущества, он в силу многих причин, связанных с производством его, не выдерживает часто их экономической конкуренции.
Удаленность существующих кирпичных заводов от мест потребления играет иногда решающую роль в деле расширения сбыта кирпича, сильно влияя на его рыночную стоимость, т.-к. передвижение столь тяжёлого материала при отсутствии дешевых и хороших путей сообщения представляет задачу нелегкую, а стоимость кирпича на месте потребления, как весьма тяжелого и громоздкого искусственного фабриката, слагается из стоимости самого производства такового и из расходов по его перевозке, которые при неблагоприятных условиях иногда превышают первую.
Если принять во внимание, что себе-стоимость кирпича на современных, даже не особо больших заводах правильно построенных и рационально оборудованных, редко превышает 11 рублей за 1000 штук, а на заводах, хорошо оборудованных механическими приборами и усовершенствованными сушилами, иногда падает до 8 руб. за 1000 шт., *) то увидим, что неуспешность борьбы кирпича, как строительного средства, с иными строительными материалами зависит главным образом от малой подвижности кирпичных заводов, явно тяготеющих к местам лишь обеспеченного большого сбыта.
Современное состояние техники кирпичного производства имеет решающее влияние на эту неподвижность кирпичных заводов, лишая их необходимой гибкости в деле широкого повсеместного их распространения и успешной борьбы как с деревянным строительством, несущим ужасающие по своим размерам пожарные катастрофы и убытки, так и с иными однородными строительными материалами.
Обыкновенный строительный кирпич из глины, представляя собою искусственно приготовленный из равномерно и однородно подготовленной глиняной массы камень, претерпевает до превращения своего в вполне пригодный для строительных целей вид столько отдельных операций, что сохранение основного условия его общедоступности — дешевизны — является далеко нестоль простой задачей, как она на первый взгляд кажется.
Исходя из известных свойств замоченных глин, обыкновенный кирпич приготовляется, как говорят — формуется, из надлежащим образом подготовленного глиняного теста большей или меньшей крутости, т.-е. с разным %-ным содержанием воды, смотря по типу формующего механизма и физическим данным употребляемых глин; затем изделие сушится и, наконец, обжигается для превращения его в прочное состояние. Следовательно, производство кирпича естественно распадается при этом на следующие отдельные операции.
1) Добывание глины и ее подготовку к формованию.
2) Формовку, кирпича т.-е. придание изделию определенного вида.
3) Сушку отформованного кирпича-сырца.
4) Обжиг высушенного полуфабриката.
Каждая из этих операций требует при всей относительной простоте ее, принимая во внимание вес массы обрабатываемой глины (1000 сырых кирпичей весят до 350 пудов!), затраты большого количества труда (энергии), а некоторые, как, напр. формование и обжиг, еще и не мало специальных знаний и опытности. Чистых и однородных по составу глин в природе не встречается. Находимые в природе залежи глины столь разнообразны по составу и по физическим свойствам, что даже одна и та же залежь представляет собою бесконечное разнообразие слоев разных по свойствам глин.
Основное же свойство, необходимое для получения хорошего кирпича, это — возможная однородность употребляемой для формовки глиняной массы, для достижения чего необходимо подвергать глину многократной механической переработке, — перемешиванием, перетиранием или другими способами, до получения однородного по физическим свойствам тела. Это так наз. «мятье глины». Оно производится самыми различными способами, начиная от разминания ногами рабочих, до самых совершенных современных режущих, раздробляющих перетирающих и раздавливающих приборов. Опыт долгих лет с ясностью доказал, что добиться хороших результатов в перемешивании больших масс глин возможно лишь применяя механические приборы сравнительно большой силы, что и становится понятным, если принять во внимание вышесказанную неоднородность природных глиняных пластов, крайне сложные физикомеханические явления, проявляющиеся в замачиваемых глинах при их переработке, как-то: упругость, водоупорность и проч.; и сравнительно большие массы, входящие в переработку глины (до 400 пудов на 1000 кирпичей). Отсюда понятна между прочим та величина и солидность которые свойственны этому виду машин и их сравнительно высокая стоимость.
Процесс гомогенизации глин является весьма важным для правильной постановки кирпичного производства, т. к. неоднородность исходной массы, создавая неоднородные явления в дальнейших процессах, отражается крайне губительно на качестве получаемого кирпича; для облегчения и упрощения его прибегают иногда к содействии разрушительных сил природы подвергая предназначенные к переработке глины продолжительному влиянию атмосферных деятелей и перемен температуры которые рядом физико-химических процессов значительно повышают однородность глин и тем упрощают дальнейшую их подготовку.
Вникая в сущность уже первых операций, претерпеваемых глиною в кирпичном производстве, мы видим, что приготовление кирпича хорошего качества далеко не так просто, как кажется с первого взгляда. С неменьшими сложностями встречаемся мы и в последующих операциях — формовке, сушке и, особенно, в обжиге кирпича.
Не останавливаясь на частностях процесса формовки кирпича различными способами — от простого кустарного (ручного) набивания формы глиною до различного вида машин, из коих одни, будучи построены по типу, подражающему ручному способу, набивают формы глиною, другие выгоняют под давлением бесконечную глиняную ленту с профилем формуемого кирпича, которая разрезается особыми приборами на отдельные кирпичи, обратим лишь внимание на то, что необходимым условием успешности формовки является правильный выбор типа машины соответствующей качествам имеющейся глины, что со своей стороны требует сравнительно большой опытности и специальных знаний, ибо приборы эти крайне разнообразны как и природные сорта глин для переработки коих они предназначаются и на отрицательные явления, сопровождающие этот процесс.
Сложные физические свойства замоченной глиняной массы, играющие указанную большую роль при упомянутой подготовке глин к формованию, и в самом процессе формования также дают себя чувствовать в виде непроизвольного создания неправильной структуры отформованных изделий происходящей главным образом от появления разных внутренних напряжений в глине при ее переработке и частичных перемещениях. Так, изделия получают часто слоистое, свилеватое строение, иногда с пустотами и зазубринами.
Однородность и доброкачественность получаемых изделий и при этом процессе достигается немалыми усилиями, но лишь при этом условии производство дает в дальнейшем наименьшее количество браку.
При следующем процессе — сушке отформованных изделий — мы встречаемся уже с новым, весьма существенным, явлением, играющим в неустойчивости и неподвижности этого производства огромную роль. Сушка отформованных изделий, содержащих иногда до ЗЗ% воды, естественно должна производиться под навесами при условии сугубо аккуратного с ними обращения и возможно большого обмена окружающего их воздуха. Практически это достигается расположением отформованных изделий на известном расстоянии друг от друга на полках в защищенных от непогоды сараях. Принимая во внимание, что по размеру обычного кирпича потребная для сушки 1000 шт. сырца площадь равна около 15 кв. саж.; при сушке же кирпича-сырца в сараях на специальных стелажах (до 8 полок по высоте) на каждую квадр. сажень можно положить до 2000 сырцов, а продолжительность сушки при обыкновенной температуре 1—4 недель (нормально), мы поймем, что процесс сушки требует, вообще говоря, огромного количества сушильных сараев; при большом производстве эти сушила и представляют собою главную массу всех заводских сооружений, а так как они строятся обычно из дерева и находятся в условиях, наиболее благоприятных для загнивания его (дерева), то представляют собою дорогие сооружения, требующие постоянного ремонта. Кроме сего занимая большую площадь, сушила естественно отдаляются от места выработки кирпича-сырца (за исключением случая ручного кустарного формования, где сам формовщик работает под стелажем) и требуют много труда и осторожности при заполнении их. Явления, наблюдаемые при сушке сырых отформованных сырцов, имеют также весьма неустойчивыми неопределенный характер. Всяческая неоднородность основной массы, а также неравномерное высыхание, не говоря уже о неаккуратном обращении с полуфабрикатом-сырцом, ибо он весьма нежен, вызывают неравномерную усадку изделия (глина при высыхании сжимается — усаживается, а при намокании — разбухает, увеличивается), а с нею и трещины.
На больших современных заводах, в видах использования отходящего тепла от кирпичеобжигательных печей и из желания избежать лишних расходов по развозке кирпича-сырца по разбросанным сушилам, строят большие многоэтажные сушила, но они, представляя собою сложные и очень дорогие сооружения, далеко не всегда оправдывают себя в небольших производствах. Появившиеся в последнее время сушилки с искусственным отоплением и вытягиванием насыщенного парами воздуха представляют собою еще более дорогие сооружения, пригодные, как это доказано опытом, лишь в исключительных случаях.
Итак, мы видим, что процесс сушки отформованного кирпича представляя собою, одну из самых сложных и деликатных стадий производства, протекает даже при рационально поставленном заводе весьма медленно и требует многих постоянных сооружений для помещения высушиваемого полуфабриката, а крайняя чувствительность сырого изделия к морозам заставляет ограничивать время производства лишь теплыми периодами.
Переходя к последнему процессу — обжигу, встретимся здесь почти с теми же явлениями, что и при сушке. Неоднородность физических свойств полуфабриката вызывает во время его обжига по тем же причинам также неоднородность изменений и неправильную усадку, а потому и новое появление трещин, т. е. брак. Кроме того, процесс обжига, представляя собою самую сложную чисто технохимическую и крайне ответственную стадию всего производства, где как в фокусе отражаются все недочеты предыдущих операций, требует особых печей, и хорошо может быть проведен лишь в постоянных печах, т. е. таких, которые имеют постоянные стены и притом опытными специалистами. Не входя в разбор типов имеющихся печей, следует указать лишь, что экономно и рационально может быть поставлено дело, имеющее одну из т. наз. постоянно действующих печей, где одновременно производятся все стадии обжига, т. е. нагрузка, обжиг и выгрузка, причем умело использовано тепло остывающего товара. Печи эти дают возможность весьма экономно обжигать кирпич при хороших результатах, но в силу своего назначения и конструкции они представляют собою очень громоздкие сложные а потому и дорогие сооружения.
Напр., одна печь Гофмана (наименьш. употребл. в постоян. производстве размер) дающая до 500.000 кирпича в 1 мес., стоит до 25—30 тыс. рублей. Самый процесс обжига ведется крайне медленно, т. к. всякое неравномерное нагревание вызывает опять трещины, и иные явления как физического, так и химического характера, т. е. портит товар. И так обе последние операции, т. е. сушка и обжиг должны вестись с особою осторожностью и вниманием, в виду крайней непрочности полуфабриката и вытекающей из природы изделия необходимости в строгой постепенности протекания этих процессов.
Проследив таким образом обычный ход производства строительного кирпича из сырцовой глины, видим, что, осуществленное в этом виде, оно далеко не столь просто и устойчиво как было бы желательно и естественно видеть в нем и требует в виду сложности физико-химических процессов связанных с ним, ведомых при этом как уже указано с сравнительно большими массами исходного материала, основательных теоретических и практических в этой области познаний т. е. для обеспеченности регулярного хода производства нужны опытные специалисты. Этот способ изготовления кирпичных изделий из непрожженной сырой однородной глиняной массы, сложившийся исторически при естественном использовании благоприятных физических свойств мокрых глиняных масс, как-то: пластичности, подвижности, сжимаемости и т. д. вообще широко в керамической промышленности применяемый, имеет за собою, при всей кажущейся простоте и положительности его в приложении к кирпичному производству, все-же много существенных недостатков. Главнейшие из них — зависимость производства от климатических условий и перемен температур, (имея в виду разрушительное действие даже слабых морозов на сырой полуфабрикат, приходится ограничивать кампанию в северных странах с суровым климатом иногда до 50 дней в году), сложность и дороговизна переработки больших количеств глины для получения однородной массы, необходимость в больших покрытых площадях для просушки полуфабриката сырца (или нужны громоздкие дорогие сооружения — сушилки), весьма медленные процессы сушки и обжига и огромная трата энергии и внимания на оберегание целости полуфабриката почти во всех стадиях производства, — вот главные недостатки современной техники кирпичного производства, в борьбе с которыми современная техника этого производства вынуждена в силу экономических причин играть крайне незначительную роль слабого регулятора общей стихийности всего процесса.
Недостатки свойственные современной технике этого дела привели в новейшее время к попыткам формования, или вернее — прессования, кирпичных изделий из сухой мелко размельченной порошкообразной глины с содержанием воды до 7%, равно как и из полусухой крутой массы, с содержанием воды 10—15% так называемыми способами сухой и полусухой прессовки, в особых прессах.
Таковое изменение условий внесенное в технику этого насущного производства, обещавшее вначале значительное его упрощение, при условии уничтожения наиболее существенных недостатков связанных с вышеописанным его положением, при попытках его осуществления на новых основаниях принесло неожиданно новые, почти непреодолимые затруднения, происходящие от крайне сложных физико-механических свойств сухих и полусухих глин едва ли уступающих в этом отношении таковым замоченных глиняных масс.
Несмотря на некоторые успехи, достигнутые на этом пути в последнее время, приходится признать эти опыты неудавшимися по многим причинам физического и технического свойства, лишающим возможности получения таким путем доброкачественных изделий. Главнейшие из них это появление мелких трещин в кирпиче по окончании прессовки от присутствия воздуха, чрезмерная плотность получаемых изделий, усложненный и затрудненный их обжиг, т. к. для достижения прочности приходится доводить обжиг их до спекания, и таким образом понижать известные технические строительные качества кирпича, и несовершенство предложенных прессов, не дающих равномерно-плотных кирпичей. Не входя в существующие теории этих явлений, констатируя лишь факт неудачи применения сухой прессовки, — приходится отметить, что ныне кирпичное производство ведется почти во всем свете, за исключением некоторых мест с залежами особо пригодных для сухой прессовки непластичных шиферных глин (напр., в нек. местах Англии и Америки), из мокрого глиняного теста.
Недостатки же и относительная сложность и крайняя неустойчивость таковой постановки этого производства, нами уже выясненные в общих чертах, и служат отчасти оправдательной причиной малой распространенности и неподвижности существующих кирпичных заводов.
Затрачивая определенную сумму на сооружение главных построек завода как-то экономной печи и сушилок, завод уже сильно привязан к месту своего обоснования, т. к. единственным мерилом его производительности и конкурентной способности, влияющими на себестоимость в вышеуказанных пределах и являются вышеупомянутые сооружения **). Приняв же во внимание что всякие капитальные затраты, не ведущие непосредственно к удешевлению этого производства, ложатся тяжелым бременем на себестоимость этого крайне громоздкого товара, —поймем и ту, часто кажущуюся неприглядность этого рода заводов. Надо не мало уменья и знаний по определению пригодности местоположения, свойств и качеств залежей имеющихся глин, а также надлежащих рациональных способов их переработки, и немалый хозяйственный опыт, дабы не наделать грубейших ошибок как в устройстве завода, так и при выборе приемов работ и ведения всего хозяйства ибо всякое не предусмотренное обстоятельство отражается на качестве товара и себестоимости, суммируясь казалось бы из ничтожных обстоятельств, умноженных на огромные коэффициенты площади, веса и расстояния.
Прогрессирующая техника кирпичного дела новейшего времени создала и предлагает ныне массу способов и приборов для частичного устранения или вернее смягчения свойственных этому делу недостатков, но ни механические, автоматические, приспособления служащие в самом производстве для ускорения и удешевления его, ни детальные печные усовершенствования, рассчитанные главным образом на лучшую регулировку процесса обжига, не подвинули вопроса об упрощении этого, в общих чертах простого а по сути чрезмерно сложного, а поэтому и экономически неустойчивого производства, и скорее, наоборот, еще более усложнили его.
Здесь, пожалуй, кроется объяснение непонятной, казалось бы, неуспешности борьбы машинного производства кирпича с кустарным (ручным формованием) не только в России, но кое где и на Западе.
Убеждение в нерациональности идеи, лежащей в основе способов изготовления обыкновенного строительного кирпича из непрожженной глины, путем получения в первом периоде производства, полуфабриката из сырцовой глины, который лишь в последней стадии производства превращается в прочный фабрикат, привело к мысли об изготовлении самого полуфабриката из обожженной глины. В связи с появившимся в последнее время, кирпичем из искусственного песчаника (известково-песчаный кирпич), а также появление массовых подражаний естественным песчаникам, где дешевый основной материал (песок, гарь, щебень и проч.) связывается каким-либо цементирующим веществом, привели к попытке создать на аналогичных же основаниях и обыкновенный строительный кирпич, но иным путем. Предположения о возможности изготовить обыкновенный кирпич из предварительно обожженной глины путем сухого или полусухого прессования оказались не ошибочными, как это и следовало предполагать.
Такая постановка дела позволяет, как показал опыт, применить обычные пресса для сухого и полусухого прессования с несравненными против старого способа (прессования порошкообразных глин) результатами. Масса получается непластичная, легко воздухопроницаемая, менее упругая и притом с легко регулируемыми свойствами. Почти все дефекты, свойственные сухой прессовке порошкообразных глин, устраняются и полуфабрикат получается поэтому без трещин и других основных недостатков.
Производство кирпича, поставленное искусственным образом в условия, приближающие его к производству шлакового, шамотового или известково-песчаного кирпича, обрисовывается в следующем виде: добытая из залежи глина поступает сразу в печи для первичного обжига ее на основную массу. Для этого обжига глин на массу могут быть-использованы существующие на кирпичных заводах обычно употребляемые в этом производстве непрерывнодействующие печи типа кольцевых Гофмана и им подобные; при этом одна половина печи может, при достаточной величине ее, одновременно с упомянутым обжиганием глин на массу, обжигать и готовый полуфабрикат.
Принимая же во внимание, что обжиг глины на массу может быть значительно ускоренным — в виду того, что этот промежуточный продукт желательно иметь в возможно разрушенном виде, а также имея в виду рациональное удобство расположения отдельных частей завода, следуя по движению передвигаемых масс по направлению к выходу готового товара, приходится признать более правильным постройку особых печей, удобных для целей первичного обжига. Таковыми следует признать шахтенные, канальные и главным образом вращающиеся трубопечи (цементного типа), которые при небольших изменениях оказываются весьма удобными и достаточно экономичными, несмотря даже на их относительно большую стоимость по оборудованию.
Главнейшее достоинство, представляемое ими, заключается в отсутствии необходимости в строгом досмотре при загрузке и передвижению бесформенных глиняных масс во время обжига, в возможности весьма быстрого ведения этого обжига, в весьма удобном виде, в смысле подготовленности к дальнейшей переработке, получаемого промежуточного продукта, т. к. он получается в виде разрушенных в структуре кусков, и в минимальном количестве необходимого для обслуживания этих печей персонала. Кроме сего, в виду сравнительно низкой t обжига кирпичных глин (не свыше 900° С), значительно повышается полезный коэффициент этих печей.
Прожженная масса из печей поступает в дробильные (напр. камнедробители) и размельчающие станки, напр. шаровые мельницы, вальцовки-дезинтеграторы или иные размалывающие приборы, и в виде готовой крупки, величина зерен которой находится в зависимости от физических свойств употребляемых глин и от желаемой плотности вырабатываемых изделий, подается в смешивательное-подготовительное корыто (мешалка-смеситель).
При употреблении же печей цементного типа — (вращающихся трубопечей) — можно при известном навыке и опытности получать готовую массу в довольно тонко раздробленном виде, чем значительно сокращают операцию размола ее на станках или вернее почти избегают ее.
Так как от экономичности процесса первого обжига глин на массу зависит главным образом вся жизнеспособность предлагаемого способа то принимая во внимание все относящееся к прожигу глины в упомянутых трубопечах приходится признать их при современном состоянии техники печных приборов единственно вполне рациональными для применения с вышеуказанной целью.
Смешивающий прибор представляется обыкновенным лотком с находящимся в нем размешивающим и передвигающим механизмом (напр. архимедовым винтом) и служит для смешивания и гомогенизации задаваемой массы с заранее опытом определенным количеством непрожженной глины (обыкновенно 3—8%). Эта операция может быть произведена различным образом, путем равномерной добавки мокрой или сухой глины с последующим увлажнением всей массы; но наилучшие результаты получаются при предварительном до насыщения замачивании основной массы и посыпании ее затем мелким сухим глиняным порошком (или продуванием струи глиняной пыли над нею), который при проходе массы через пыльную камеру с отсасыванием внизу весьма равномерно, тонким слоем покрывает все частицы замоченной основной массы, не делая ее в то же время сырой или липкой; превосходные результаты получаются также простым заливанием сухой прожженной массы в нетолстом слое глиняной эмульсией. Таким образом достигаются весьма благоприятные свойства массы для прессования ее сухим способом. Цементирующую часть глины удобнее брать при этом более легкоплавкую, чем основная, масса путем прибавления дешевых плавней напр. известкового молока, магнезии и проч.
Подготовленный состав поступает в формовку (прессовку) на кирпичеделательные пресса, приспособленные для прессования сухой или полусухой массы, и выходит из них отформованный в кирпичи (полуфабрикат), в большинстве случаев уже вполне пригодные для дальнейшей операции, т. е. вторичного обжига.
Этот второй обжиг (полуфабриката), имея целью обжечь главным образом цементирующую часть глины, т. е. максимально 10%, обыкновенно же 3—8% всей загрузки, и окончательно закрепить изделие, может вестись, в виду основательной прочности и особой выносливости такого полуфабриката, несравненно энергичнее, чем при обычно практикуемых способах, без риска получения больших количеств брака, и этим сильно повышается производительность кирпичеобжигательных печей, обычно весьма незначительная.
При устройстве печей для вторичного обжига (полуфабриката) отпадает необходимость в приборах и усовершенствованиях, рассчитанных на упрощение и смягчение недостатков, замечаемых при обжиге сплошь сырого глиняного кирпича, особенно первой его фазы, так называемого пропаривания, т. е. первоначального подогревания загрузки при крайне неблагоприятных условиях осаждения насыщенных паров из протекающего над загрузкой воздуха, и т. п.
Например, при устройстве временных заводов возможно вторичный обжиг производить в примитивнейших печах, хотя бы и напольных, т. е. сложенных из обжигаемого полуфабриката, без риска получения больших количеств брака и при том почти тех же высоких качеств товара, как и при постоянных заводах но особенно пригодны для вторичного прожига такого кирпича так наз. канальные печи, дающие возможность широко использовать их известные особенные высокие качества.
Анализируя существующее положение техники кирпичного производства с точки зрения свойственных ей недостатков и отделяя те отрицательные элементы кои придавая производству неустойчивый характер, неизбежно присущи в силу его массивности и громоздкости, нельзя непризнать, что стремление к использованию свойства пластичности глин, легшее в основу современной техники, создало кирпичному производству крайне нежелательный и несвойственный грубой природе этого фабриката — чрезмерно деликатный характер, поставив ей на разрешение диллему, простейшими, примитивными способами побороть отрицательные явления массового характера, связанные с таковым положением, задача — крайне неблагодарная и действительно, все производство носит характер какой-то слепой стихийности, лишь слабо регулируемой в отдельных частях.
Вызванное стремлением по возможности избежать воздействия отрицательных явлений массового характера путем наиболее рационального использования всех известных положительных с технической точки зрения свойств глины, изменение основного приема переработки исходной глиняной массы, путем прожига главного количества ее в бесформенном состоянии в специальных печах, сразу дает всему производству устойчивый характер.
Глины из залежи попадая в расположенные в наклонном положении особые трубопечи обжигаются до 800°С теряют при этом пластичность и подвигаясь автоматически от верхнего конца печи к нижнему, по причине своей хрупкости измельчаются и перемешиваются. Выброшенная из нижней части печи масса без особых усилий измельчается дополнительно и затем двигаясь по резиновой ленте тонким слоем навлажняется приливаемой глиняной эмульсией полученной из разболтанной в воде глины с известным количеством дешевых плавней. Гигроскопичность прожженой глиняной массы и взмученность эмульсии создают очень благоприятные условия для сравнительно полного пропитывания и обвалакивания массы непрожженым составом. Проходя по размешивающему корыту масса приводится в возможно равномерное однородное состояние, поступает после этою в специальные пресса, где она сдавливается до необходимого предела.
Давление пресса в виду относительной воздухопроницаемости основной массы, пропитанной жидкостью, передается весьма равномерно всему изделию и таким образом, обеспечивает ему возможную однородность.
Выходя из под прессов с горячим штампом полуфабрикат представляющий собою твердо спрессованный, состоящий из 92% прожженой глины, сцементированный равномерно распределенной легкоплавкой глиной же кирпич, нагружается на специальные вагонетки по известной системе и они представляя собою деталь особой, так наз. канальной печи, сразу же вдвигаются в нее. В виду крайней устойчивости такого изделия и в силу особого печного устройства, обжиг в этих печах может быть произведен весьма быстро и экономно.
Выдвигается вагон уже с другого конца канальной печи и разгружается на открытом месте и товар таким образом, не требует ни одной непроизводительной перекладки сопряженной с порчей и расходом.
Указанный ход производства, не меняющий природы и качеств изделия, может быть рассматриваем как весьма рациональный, дающий возможность использовать благоприятные свойства как сухих, так и сырых глиняных масс в зависимости от потребности и сути отдельных процессов фабрикации, дает возможность руководить им а не руководствоваться и таким образом, обеспечивает всему производству столь необходимые элементы устойчивости и определенности которых ему при прежних условиях существования не хватало.
Практические преимущества предлагаемого способа, по сравнению с обычно практикуемыми весьма велики, называем.
Главнейшие из них:
1) Полная возможность постановки производства в независимости от климатических условий. Ни сырость, ни всяческая неоднородность, ни даже замерзлость исходной глиняной массы — не играют отрицательной роли при первоначальной подготовке (обжиге) массы, в виде бесформенных кусков глины, пожалуй даже полезны, поскольку это приносит разрушение целости кусков (появление трещин) во время обжига, так как облегчает последующий размол.
2) В производство могут быть употреблены большое число сортов глин — в том числе даже ил и иловатые глины, а также содержащие вредные при обычном способе вкрапления, как-то: валуны, гальки, известь. Жирные глины не нуждаются в предварительном отощении, чем упрощается операция подготовки их к формованию, т. е. значительно увеличивается использование глиняных залежей.
3) Структура и физические качества залежей не имеют значения по причинам, изложенным в пункте первом.
4) В противоположность существующему способу, где равномерность и однородность массы — качество, редко достигаемое при той немногократной переработке глин, каковая практикуется в кирпичном производстве в видах разумной экономии—при измельчении и перемешивании обожженных глин получается сравнительно очень однородная по составу, а потому и по физическим данным основная масса, что конечно весьма благотворно влияет на окончательный продукт — кирпич, в смысле прочности.
5) Сохраняются все преимущества машинной выработки кирпича сухим способом, как-то: правильность вида, легкая возможность получения разнохарактерных поверхностей изделия при полной автоматичности работы.
6) Полуфабрикат-сырец получают настолько прочным, что без опасности деформирования или порчи он может быть нагружаем один на другой в несколько рядов (удобство дальнейшего транспорта).
7) Обжиг, в виду состава полуфабриката из 90—97% уже прожженной массы, ускоряется и упрощается, т. к. при этом обжиге прожигают лишь максимально 10% а обычно лишь З—8% (цементирующую часть) всей массы. Устойчивость при этом к переменам температур, в противоположность обжигу сырца из сплошной массы сырцовой непрожженой глины, где обжиг ведут крайне осмотрительно и осторожно, пользуясь для этого особыми приспособлениями (шмауховальные каналы и проч.), выступает особенно ярко.
8) Производительность кирпичеобжигательных печей может быть повышена в 4—5 раз.
9) Браку получается минимальное количество, но и тот тотчас же ворочается в производство по измельчении, — как основная масса (полная утилизация брака).
10) Плотность и качество изделий, в противоположность прессованию из сухих глин, могут быть легко регулируемы величиною зерен основной массы, изменением состава цементирующей глины и степенью прожига и спрессования.
11) Возможность, весьма существенная для строительного искусства, изготавливать кирпичи и большого размера, чем употребляемые ныне, без ущерба для качества их, что при прежнем способе может быть достигнуто лишь с большим трудом.
12) Полуфабрикат не нуждается в тщательном досмотре и обращении, так как во всех фазах производства прочен и вынослив, поэтому и кирпич получается лучшего качества, т. к. весьма однороден, красив и прочен.
13) Все производство получает более сконцентрированный вид и становится чисто фабричным со всеми положительными сторонами его, как-то: постоянное производство (круглый год) с опытным составом постоянных рабочих, уменьшением накладных расходов по производству, сушке и передвижению товара, а также и по аммортизации и налоговому бремени.
14) Возможность производить обжиг и в несовершенных печах (даже в напольных) без риска получения колоссального количества брака, как это имеет место при старых способах производства, что имеет огромное значение при устройстве временных заводов.
15) Возможность устраивать сравнительно подвижные заводы, способные приблизить их к широкому кругу потребителей.
Несмотря на кажущееся усложнение производства, оно, осуществленное в предлагаемом виде, получает по всестороннем исследовании его несомненно более упрощенный, устойчивый и определенный характер, при достижении и экономически вполне удовлетворительных результатов ***).
Таковой результат основывается, как это видно из вышеизложенного, на рациональном использовании всех положительных свойств как сухих так и сырых глиняных масс и употребляемых приборов. Весь процесс сводится в сущности к двум обжигам заданной массы, разделенным крайне неприхотливым механическим спрессованием ее, т. е. к трем последовательным, несложным автоматическим операциям.
Весьма компактный и рациональный вид получает весь завод при комбинировании трубопечей для первого и канальных печей для вторичного обжига, причем особенно полно можно использовать все положительные достоинства этих печных устройств.
Имея вполне механический вид, заводы нового типа, при их способности к крайне интенсивному производству, приобретают еще способность известной подвижности, несмотря на их относительную сложность оборудования. Это зависит от прочности и выносливости, присущей такого рода механическим приборам при минимальном, против существующего на современных заводах, объеме печных и иных устройств полном отсутствии сушилок.
Таким образом, эти заводы несомненно смогут приблизиться к широким массам потребителей.
Суммируя все вышеприведенное, мы можем сказать, что предлагаемый способ ни технически ни экономически по-видимому не представляет для своего осуществления никаких затруднений, имеет как бы все шансы вступить в решительную борьбу с практикуемыми ныне способами, весьма нерациональными по природе этого грубого массивного фабриката, и открывает возможность крупного культурного завоевания в строительной технике.
Остальное — дело опыта и времени.
*) Приведенные цифры относятся к существующим установившимся предприятиям и в них не принято во внимание аммортизация имущества.
**) При отсутствии сушил и экономных печей для обжига кирпича себестоимость повышается на 100-150% при полной неустойчивости и неопределенности как в качестве так и в количестве получаемого товара.
***) Произведенные опыты дают возможность определить стоимость 1000 кирпичей около 8 р. при данных на возможность дальнейшего понижения этой цифры.