И.А. ЖЕНЖУРИСТ, канд. техн. наук,
зав. лабораторией кирпичного производства (ОАО «Завод ЖБИ-3», Казань)
Керамический кирпич — один из самых древних строительных материалов. В странах Западной Европы керамические строительные материалы используются очень широко и представлены более чем 100 видами наименований. В России проблема массового производства качественных керамических строительных материалов до сих пор не решена.
За период реформ в промышленности строительных материалов к концу 90-х годов осуществлены значительные преобразования. Доля малых предприятий занятых производством стеновых материалов в 1998 г. составляла около 84 %. Вместе с тем износ основных фондов в подотрасли кирпичного производства составлял более 40 %, около 60 % предприятий являлись убыточными, что в первую очередь было связано с общим спадом производства [1]. При этом из-за недостатка инвестиций не приходится ожидать в ближайшее время существенного обновления основных фондов.
Однако по мере адаптации этих предприятий к новым условиям развивался процесс интеграции, создавались на основе внешнеэкономического сотрудничества совместные предприятия. Их производственные мощности в 1998 г. составляли 500 млн. шт. условного кирпича в год [1]. В этом же году предполагалось ввести 15 американских линий по производству облицовочных стеновых блоков типа «Бессер» [2], были модернизированы некоторые предприятия в крупных центрах керамической промышленности, например «Победа» в Санкт-Петербурге фирмой «Кнауф» из Германии.
В начале 90-х годов Госстроем России разработана программа структурной перестройки производственной базы предприятий стройкомплекса с целью выпуска широкого ассортимента высококачественных строительных материалов. За прошедший после этого период введены в эксплуатацию технологические линии и объекты мощностью 60 млн. шт. керамического кирпича в год. Несмотря на рост производства промышленной продукции в целом, новые предприятия не имеют необходимой масштабности и общую проблему нехватки керамических стройматериалов (особенно лицевого кирпича) по стране, решить не могут.
Тенденции развития экономических процессов в стране позволяют предположить, что в этих условиях возникшие проблемы могут быть решены предприятиями малой мощности.
До настоящего времени традиционно считалось неэффективным создание технологических линий с производительностью менее 10 млн. шт. условного кирпича в год. Автоматизация производства во всем мире привела к необходимости строительства линий с производительностью от 100 млн. шт. условного кирпича в год и более. Создание для этих предприятий современного, в основном высокотоннажного, перерабатывающего и формующего оборудования, совершенствование технологии позволили изготовлять высококачественные изделия из сырья практически любого качества [3].
В нашей стране в последнее время наметилась тенденция строительства технологических линий малой мощности — до 3—5 млн. шт. условного кирпича в год. Это вызвано следующими причинами:
- крупные месторождения глинистого сырья выработаны или находятся далеко от центров керамической промышленности;
- освоение новых крупных месторождений не под силу мелким и средним производителям, равно как и строительство автоматизированных линий на современном уровне, особенно с использованием иностранного оборудования и привлечением передовых технологий;
- освоение мелких месторождений в районах или строительство керамических линий на предприятиях других отраслей промышленности для обеспечения нужд местного строительства требует создания линий малой мощности, базирующихся предпочтительно на отечественном оборудовании малой производительности.
Последние результаты исследований по скоростному обжигу грубой керамики в печах нового поколения [4, 5], обоснованность использования которых показывают расчеты обжига термически массивных керамических изделий [6], позволяют прогнозировать возможность проектирования и строительства экономически эффективных линий малой мощности при определенных доработках технологии для каждого сырьевого материала.
Информация о печах нового поколения типа «ТЕСКА» («Техстрой-керамика») и «Термогаз», предлагаемых институтом керамического машиностроения Украины (г. Сла-вянск) [4, 5, 7], позволяет надеяться на решение проблемы модернизации действующих крупных предприятий и строительство самоокупаемых производств малой мощности. Ведь использование данного оборудования позволяет сократить цикл обжига в 2—3 раза, снизить годовой расход газа тоннельных печей в 2—5 раз, а камерных печей — более чем в 5 раз. Стоимость печей такого уровня, например, для электрофарфора, втрое ниже зарубежных аналогов [5]. По этим же причинам все большее распространение получают печи со съемным сводом [8].
Расширение в последние годы частного строительства, особенно в удаленных от промышленных центров хозяйствах, вызвало потребность в широком ассортименте керамических стройматериалов как в цветовой гамме, так и в архитектурно-отделочных формах. Одновременно с этим, тенденция к расширению малого бизнеса в промышленных центрах при наличии небольших месторождений глины или отвалов крупных производств типа «КамАЗ» в г. Набережные Челны (Татарстан), способствовала развитию инициативы к организации линий малой мощности по производству кирпича.
Аппаратурным оформлением таких технологических производств служат, как правило, отечественные, в том числе индивидуальные разработки малотоннажного оборудования. Примером такого решения служит линия полусухого прессования кирпича с комплектом оборудования ВНИИстрома им. П.П. Будникова, внедренная на предприятии ОАО «Завод ЖБИ-3» (Казань). На линии с проектной производительностью 3 млн. шт. условного кирпича в год на базе местного Калининского месторождения глины получен кирпич марок 175—250 с морозостойкостью значительно более 50 циклов и большими (порядка 3—4 МПа) показателями прочности при изгибе, что не характерно для обычного кирпича полусухого прессования. Кроме того, опробована технология пластического формования кирпича, черепицы и получены образцы с хорошими физико-механическими показателями, которые достигнуты благодаря химико-минералогическим особенностям используемого сырья, а также отработанной для него технологии.
Следует отметить, что технология полусухого прессования была заложена исходя из соображений экономической целесообразности организации маломощных производств керамических изделий [9], в данном случае лицевого кирпича, черепицы, изразцов. Себестоимость кирпича, изготовленного методом полусухого прессования в 1,5—2 раза ниже себестоимости изделий, произведенных пластическим формованием, что дает возможность прогнозировать развитие такого способа производства для предприятий малой производительности.
Развитие предприятий малой мощности в керамической промышленности требует решения основного вопроса — о восполнении отсутствующего необходимого промышленного оборудования. Этой проблемой вплотную начали заниматься на Украине — в центре керамического машиностроения. Там уже есть разработки прессового оборудования и интересные решения по печам скоростного обжига (пока для этого используется комплект приборов и технологические решения зарубежных фирм). В последнее время появились интересные предложения и разработки российских фирм (например, «ИНТА» (Омск); «УНИТРОН», (Пенза)) и в Белоруссии (НТЦ «СТРОММАШ», Могилев).
На базе отдельных машиностроительных предприятий, заводов авиационных, военно-промышленного комплекса с привлечением имеющегося научно-технического потенциала строятся линии с оригинальными технологическими решениями и разработками оборудования. Примером может служить кооператив «ИРЕ-МЕЛЬ», построенный специалистами «КамАЗ» (Татарстан). Подобные оригинальные решения внедрены и на других производствах.
Таким образом, практически все известные отечественные разработки по организации малых производств строительных керамических материалов базируются на частных разработках отдельных коллективов или лиц, работавших часто в других отраслях промышленности, и выполнены в единственном экземпляре.
В настоящий момент назрела необходимость объединения отдельных решений и налаживания производства наиболее эффективного оборудования с использованием технических средств бездействующих предприятий других отраслей. Для этого прежде всего следует организовать широкое обсуждение наиболее интересных технологических разработок. Широкое рассмотрение и анализ всего зарубежного и отечественного опыта в свете проблем сегодняшнего дня позволит найти лучшие варианты организации производства строительной керамики малой мощности.
Список литературы
- Состояние и перспективы развития промышленности строительных материалов // Строит. материалы. 1999. № 9. С. 3.
- Елфимов А.И. Концепция развития производства и рынков стеновых материалов в рамках среднесрочной программы социального и экономического развития Российской Федерации // Строит. материалы. 1998. № 6. С. 2.
- Берман Р.З. Кирпичные панели заводского изготовления в современном строительстве // Строит. материалы. 1996. № 6. С. 16.
- Фролов А.В. Новая технология обжига кирпича в печах ТЕСКА // Строит. материалы. 1999. № 9. С. 30.
- Новые обжиговые технологии. Реальность и перспективы // Строит. материалы. 1998. № 2. С. 10.
- Кунавин М.М. Методика расчета режима обжига термически массивных изделий из керамики // Стекло и керамика. 1996. № 9. С. 16.
- Грунской В.П., Кашин В.И. Газовые печи нового поколения для обжига керамических изделий // Стекло и керамика. 1997. № 9. С. 26.
- Иванюта Г.Н. Производство керамического кирпича методом полусухого прессования // Строит. материалы. 1999. № 9. С. 33.
- Беляков А.В., Бакунов В. С. Стабильность качества изделий в технологии керамики // Стекло и керамика. 1998. № 2. С. 14.
Статья взята из журнала «Научный обозреватель»
