Комплекс ШЛ-300 - кирпичный завод третьего поколения // Строительные материалы. 2001. № 2.
В настоящее время нашим институтом разработана технология и оборудование кирпичного завода третьего поколения, имеющего коренные отличия по сравнению с существующими, в том числе зарубежными.
На рис.1 показана упрощенная схема комплекса ШЛ-300.
Рис.1. Схема комплекса ШЛ-300: 1- агрегат приема глинистой породы; 2 - агрегат подготовки сырья ШЛ-302; 3 - линия активация сырья ШЛ - 301; 4 - бункеры и прессы ШЛ - 303; 5 - линия нормализации кирпича-сырца ШЛ - 302; 6 - шахтная обжиговая печь ШЛ - 307; 7 - линия пакетирования ШЛ - 325.
Основные принципы предложенной технологии - полусухое прессование с последующим обжигом в шахтных печах были опробованы в составе комплекса ШЛ-100, построенного в пос. Серебряные Пруды Московской области [1]. После этого был создан второй вариант комплекса, а затем третий - ШЛ-300.
Новый комплекс ШЛ-300 отличается от предыдущих введением процесса активации сырья и нормализации сырца, созданием мощного гидромеханического пресса полусухого прессования ШЛ-303, новых шахтных печей ШЛ-307 полной заводской готовности, линией пакетирования ШЛ-325 и 'полной автоматизацией процесса изготовления кирпича.
Что же заставляет нас достаточно смело заявлять о достижении не просто нового уровня техники, а о значительном скачке этого уровня. переходе на новую ступень - создании завода третьего поколения?
Во-первых, это новое качество продукции. Основными показателями качества кирпича, как конструкционного и лицевого материала, являются его прочность, долговечность, вид его лицевой поверхности и упаковка.
На основании исследований и предварительных испытаний отдельных технологических переделов можно прогнозировать для комплекса ШЛ-300 достижение за счет механохимической активации сырья марки кирпича не ниже 200, морозостойкости свыше 50 циклов, точности размеров выше требований стандарта на лицевой кирпич, что обеспечивается дополнительным оборудованием, которое обеспечивает при необходимости получение фигурного (архитектурного) кирпича.
Время диктует новые требования к показателям качества кирпича, достижение которых становится возможным на комплексе ШЛ-300, поэтому в развитие существующих стандартов нами разработаны новые технические условия ТУ-300-1. Наши ТУ предусматривают выпуск только полнотелого кирпича, так как в связи с новыми требованиями по тепловой защите зданий отверстия и пустоты в кирпиче становятся бесполезными, и, как было показано в статье [2], стены должны быть комбинированными. Более того, пустотность в кирпиче ухудшает качество кирпича как конструкционного материала, снижая брутто-прочность, и как лицевого материала, так как при повреждении лицевого слоя пустоты в кирпиче создают дополнительный зрительный эффект большей глубины повреждений.
Выгоден пустотный кирпич только производителям, так как при его производстве значительно снижается расход сырья и удешевляете, сушка и обжиг. В новом комплексе ШЛ-300 значительное снижение себестоимости (см. ниже) достигается за счет других методов, поэтому становится экономически целесообразным выпускать полнотелый кирпич даже увеличенных размеров [3].
Качество кирпича напрямую зависит также от его транспортабельности и условий хранения, от упаковки. В новом комплексе предусмотрена тройная упаковка, более удобная для транспортировки и перемещения кирпича внутри строящегося объекта.
Второй по важности характеристикой технологических комплексов мы считаем стабильность качества продукции, которая до настоящего времени зависит от влияния "человеческого фактора" на ход технологического процесса и от качества глинистых пород месторождений. Таким образом, стабильность качества определяется числом технологических переделов и степенью их автоматизации. Косвенными параметрами в этом случае являются: количество обслуживающего персона-па в смене, выработка продукции на работающего, количество ручного или маломеханизированного труда.
Как видно из таблицы, в новом комплексе ШЛ-300 практически исключено влияние "человеческого фактора", качества глинистых пород и погодных условий на качество конечной продукции (добавление 10% активированного шликера в пресс-порошок повышает прочность кирпича на 90%).
Эксплуатационные и экологические показатели комплекса ШЛ-300
Производительность, млн шт. усл. кирпича в год |
10 |
Установленная электрическая мощность, кВт |
до 120 |
Расход топлива на обжиг, г усл. топлива на 1 шт |
до 100 |
Обслуживающий персонал, чел. в смену |
до 5 |
Расход воды, м3 в смену |
до 1 |
Кратность очистки дымовых газов |
до 100 |
Третьим важным параметром являются условия строительства и монтажа, сроки пуска заводов в эксплуатацию. Это особенно важно в условиях краткосрочного инвестирования, необходимо чтобы вложенные средства быстро давали отдачу.
Отсутствие процесса сушки кирпича и применение шахтных обжиговых печей значительно сокращает строительные объемы. Технологическая площадь комплекса ШЛ-300 оставляет 6x80=480 м2.
Комплекс ШЛ-300 производительностью 10 млн шт. условного кирпича в год построен по модульному принципу с возможностью наращивания производительности до 20-30 млн. шт. и более кирпича за счет параллельного монтажа дополнительных комплексов.
Оборудование спроектировано таким образом, что не требует заливки дополнительных фундаментов, приямков, выступов - оно монтируется на сплошной бетонной плите. Обжиговая печь поставляется полной заводской готовности, при этомотпадает необходимость строительства ее у заказчика, на что раньше уходило до года и более.
Под размещение комплекса могут быть использованы существующие помещения с пролетом 12x18 м длиной 80 м и более.
Использование таких подходов многократно ускоряет строительство и монтаж завода, снижает затраты более чем в 8 раз. Срок монтажа и наладки оборудования может быть снижен до 2 месяцев.
Как видно из приведенных параметров, показатели комплекса ШЛ-300 значительно лучше показателей современных кирпичных заводов. Однако особо следует отметить один из них - это удивительно низкое потребление топлива. Существующая норма расхода составляет 230 г условного топлива на обжиг 1 кирпича, на действующих в России заводах расход топлива достигает 300 г и более, а на лучших зарубежных тоннельных печах, эксплуатируемых в России, минимальный расход составляет порядка 160 г на 1 кирпич. На шахтных обжиговых печах [1], эксплуатируемых в пос. Серебряные Пруды, удалось снизить расход топлива до 110 г на 1 кирпич. И это не предел. По нашим подсчетам, на шахтных печах комплекса ШЛ-300 возможно снизить расход даже до 100 г условного топлива на обжиг 1 шт. условного кирпича. Важность этого параметра очевидна, так как до 40% затрат при производстве кирпича приходится на его обжиг.
Потребляемое топливо - газ, в дальнейшем планируется разра ботка комплекса на угольном топливе с применением газогенераторных установок для получения газа из любой марки угля.
Двукратная очистка дымовых газов в сочетании с мокрой очисткой обеспечивает снижение выбросов почти в 100 раз. Это позволяет характеризовать комплекс как экологически чистое производство.
Экономические показатели. Стоимость кирпичных заводов ведущих мировых фирм составляет от 0,8 до 1 USD в расчете на 1 кирпич годовой производительности, то есть завод производительностью 30 млн шт. кирпича в год стоит приблизительно 24-30 млн USD. При такой стоимости в условиях российского рынка кирпича эти заводы не окупаются. Поэтому приобретаются более дешевые комплектные кирпичные заводы производства бывшей ГДР и Польши, а также стран СНГ, однако эти заводы - по сути вчерашний день кирпичной промышленности.
Комплекс ШЛ-300 за счет четырехкратного сокращения металлоемкости (благодаря отсутствию парка сушильных и обжиговых вагонеток) имеет стоимость 1 млн USD, т. е. практически в 8-10 раз ниже импортных заводов. Эксплуатационные затраты ниже в 2-3 раза. Себестоимость кирпича при этом составляет не более 1 руб, а при его цене в г. Омске 2,5 руб/шт., прибыль составляет около 1,5 руб на 1 шт. кирпича. Срок окупаемости при этом около 2 лет. Для условий Московской области эти показатели могут быть значительно превышены, так как стоимость облицовочного кирпича в Москве почти в 2 раза выше.
Таким образом, по многим параметрам разработанный комплекс ШЛ-300 превосходит известные кирпичные заводы не на проценты или десятки процентов, а в несколько раз. Поэтому можно говорить о создании кирпичного завода третьего поколения.
Список литературы:
1. Шлегель И.Ф. и др. Технология производства кирпича // Строит, материалы. 1993. № 5. С. 10-11.
2. Шлегель И.Ф. Современные кирпичные стены // Строит, мате риалы. 1999. №2.
3. Шлегель И.Ф. Одна из проблем отрасли стеновых материалов //Строит, материалы. 2000. № 4.
4. Шлегель И.Ф. Перспективы повышения качества кирпича // Строит, материалы. 2000. № 2,