Об условиях производства кирпича и получения паспорта

После краткого обсуждения общих во­просов, касающихся силикатной промышленности в целом, учитель более подробно останавливается на производстве керамики. Кера­микой называют изделия, изготовленные преимущественно из раз­личных видов глин, а также некоторых оксидов (SiO2, MgO). Далее учитель разбирает сущность процесса изготовления кера­мики: спекание в результате обжига сырца, расплавление смеси (за счет плавней), образование спекшейся массы (черепка). Учитель рассказывает, что при покупке кирпича очень важно спросить у покупателя паспорт на продукцию ГОСТ, иначе можно купить некачественный товар. Кроме того, на любом производстве кирпича разрабатывается программа производственного контроля, где отражены санитарные меры, обеспечивающие контроль безопасности производства.

Кирпичный завод — об условиях производства кирпичей

Затем он рассказывает, что производство керамических изде­лий состоит из следующих стадий: 1) подготовка сырья; 2) при­готовление керамической массы; 3) формование изделий; 4) суш­ка; 5) обжиг; 6) художественная отделка (роспись, нанесение гла­зури).

Учащимся сообщают, что большинство из этих стадий они смогут наблюдать во время экскурсии на кирпичный завод.

Экскурсия. Проводя вступительную беседу, экскурсовод отме­чает, что среди всех керамических изделий строительный глиняный кирпич производится в наибольшем количестве. Он кратко знако­мит учащихся с историей завода, рассказывает о планах на теку­щую пятилетку. Затем ведет учащихся на заводской двор, где хра­нится сырье.

Если глина содержит мало песка, то кирпич во время сушки и обжига будет уменьшаться в размере и растрески­ваться. Вот почему химическая лаборатория завода тщательно ана­лизирует глину, если необходимо, к ней добавляют песок.

Учащимся показывают, как в смесителях перемешивают глину с песком, увлажняют смесь (массовая доля воды 18—25%), чтобы получилась однородная масса определенной консистенции, так на­зываемый замес. Образовавшийся в смесителях замес подают в загрузочный бункер ленточного пресса для формования кирпича. Учащиеся наблюдают, как из бункера керамическая масса прохо­дит через вальцы в рабочий цилиндр пресса. Внутри цилиндра вра­щается шнек, который передвигает керамическую массу и продав­ливает ее через специальный мундштук, непрерывно смачиваемый водой (вода играет роль смазки). Так происходит дополнительное перемешивание и уплотнение массы, которая далее в виде ленты подходит к резательной машине и режется на кирпичи.

При каких условиях работает туннельная печь

Школьникам показывают современную туннельную печь непре­рывного действия, в которой кирпич подвергается обжигу при тем­пературе 1050—1100С и приобретает необходимую механическую прочность.Учащиеся наблюдают загрузку и выгрузку кирпича. Эти про­цессы механизированы. Подачу в печь газообразного топлива и воздуха регулируют автоматы. Туннельные печи непрерывного дей­ствия дают большую экономию в топливе, так как в них применя­ется принцип противотока, используется теплота отходящих топоч­ных газов. Вследствие непрерывности и механизации процесса эти печи имеют высокую производительность (до 150 тысяч т в год).

Отличительные особенности и условия экскурсии на силикатный завод

Если вблизи школы имеется завод силикатного кирпича, сюда также можно организовать экскурсию. Силикатный кирпич также относится к керамике. Но учителю следует помнить, что принци­пы производства этого кирпича несколько отличны.

В качестве сырья на заводе силикатного кирпича используют известковый камень, или известняк СаСО3, и белый кварцевый песок SiО2. Известняк сразу же перерабатывают на гашеную из­весть. Желательно, если есть возможность, показать учащимся печь для обжига извести, особенно в том случае, если при изуче­нии карбонатов не проводилась экскурсия на известковый завод. Учащиеся увидят, как в производственных условиях происходит известная им реакция разложения карбоната кальция:

СаСО3 = СаО + СО2—Q

Подготовка сырья, предназначенного для получения силикат­ного кирпича, осуществляется таким образом: жженую известь в вагонетках подают на дробилку, оттуда с помощью наклонного транспортера она поступает в шаровую мельницу. Песок просеи­вают, крупный песок в определенной пропорции смешивают с мел­ким, чтобы избежать образования пустот в кирпиче. Известь и пе­сок подаются в бункеры для хранения; оттуда, четко дозируя их, по трубам подают в смеситель. Сюда же подается и вода для ув­лажнения смеси (массовая доля песка составляет 92%, извести — 8%). Из смесителя масса с помощью ленточного транспортера поступает в специальные башни — силосы. На заводе их, как пра­вило, пять. Здесь происходит гашение извести (зимой — 2—4 ч, летом — от 1,5 до 3 ч). Так происходит в производственных усло­виях еще одна хорошо известная учащимся реакция гашения жже­ной извести: СаО + Н2О = Са(ОН)2

Учащимся показывают образцы веществ, демонстрируют реак­цию гашения и переводят их в химическую лабораторию завода.

Об условиях работы химической лаборатории на заводе

Лабораторных условиях за качеством кирпича-сырца ведется тщательный контроль: сы­рец не должен иметь трещин, посторонних включений, должен от­личаться четкими контурами, прямыми углами и др. Учащиеся наблюдают, как кирпич-сырец нагружают на специ­альные вагонетки и подают в автоклавы на термообработку. Экс­курсовод объясняет, что в автоклавы подается пар под давлением 800 кПа. Происходит реакция между гашеной известью и крем­неземом: Ca(OH)2+2SiO2 = Ca(HSiО3)2

Реакция длится на протяжении 6 ч в присутствии катализатора сульфата натрия Na2SO4, массовая доля которого в смеси состав­ляет до 1 %. У учащихся углубляются представления о взаимодействии кис­лотных оксидов с основаниями. В заключение экскурсии учащимся показывают, как из авто­клавов вагонетки с кирпичом подаются на склад готовой продук­ции и сразу же механическим способом загружаются на автома­шины, которые доставляют готовый кирпич потребителю.

Итоговый урок и повторение о паспорте безопасности на кирпич

При подведении итогов экскурсии учитель ис­пользует наглядные пособия, изготовленные учащимися по резуль­татам экскурсий, проведенных в предыдущие годы. На доске вы­вешиваются таблицы (рис. 18) пользуясь которым учащиеся рассказывают, как с помощью ленточного пресса осуществляется формование кирпича, как затем его сушат и придают ему меха­ническую прочность.

В общих чертах характеризуют устройство и работу наиболее совершенного сушильного аппарата — туннель­ной печи непрерывного действия. Отмечают непрерывность всего технологического процесса производства кирпича — от поступления сырьевых материалов до выпуска готового продукта, деление его на фазы. Рассказывают о механизации и автоматизации процес­сов, использовании теплоты топочных газов для сушения кирпича, для нагревания пара. Обращают внимание на использование ката­лизатора при выработке силикатного кирпича, на подбор условий протекания реакций (максимальная площадь поверхности сопри­косновения, оптимальные температура и давление).

Указывают, что эти принципы являются общими для целого ряда химических производств. Учитель предлагает вспомнить, на каких производ­ствах, для получения каких продуктов, с какой целью используют теплообмен, противоток, непрерывность процесса, увеличение по­верхности соприкосновения веществ, высокую температуру, ката­лизатор, давление. Учащиеся сравнивают рассмотренные ранее производства и обобщают изученный материал. Учитель рассказывает об основных направлениях в развитии производства кир­пича, отмечая дальнейшее совершенствование технологического процесса, автоматизацию контроля и управления процессом про­изводства. Раскрывает значение керамической промышлен­ности в развитии других отраслей народного хозяйства.