La maîtrise de la température et de la pression est essentielle à la production de briques cuites de haute qualité dans un four tunnel . Le système de contrôle automatique coordonne plusieurs unités fonctionnelles pour gérer le flux d'air, l'apport d'oxygène, la récupération de chaleur et l'étanchéité. Comprendre l'interaction entre le ventilateur d'extraction , le ventilateur d'aspiration d'air chaud , le système d'étanchéité du fond du wagon et les registres de la trappe permet aux briquetiers de stabiliser les courbes de cuisson, de réduire la consommation de charbon et de limiter le nombre de briques insuffisamment cuites.

Le ventilateur d'extraction est l'élément principal de la circulation d'air dans l'ensemble du four. Il aspire les gaz de combustion successivement à travers les zones de refroidissement, de trempage, de cuisson et de préchauffage à basse température grâce à des clapets . Le flux d'air est opposé au sens de déplacement des briques crues . Deux fonctions essentielles sont remplies : fournir l'oxygène nécessaire à la combustion du charbon dans la zone de cuisson et évacuer les gaz de combustion chauds résiduels vers la chambre de séchage pour sécher les briques crues.

Dans la section de préchauffage à basse température, les gaz de combustion préchauffent les briques crues jusqu'à l'inflammation du charbon qui y est incorporé. La combustion porte la température jusqu'au point de combustion maximal. Le débit d'air doit correspondre à l'alimentation en charbon afin de maintenir un niveau d'oxygène adéquat, garantissant ainsi la combustion de 70 à 80 % du charbon dans la zone de combustion. Un débit d'air insuffisant entraîne une combustion incomplète et une production de chaleur limitée, ce qui provoque une répartition irrégulière du feu. À l'inverse, un débit d'air excessif dissipe la chaleur excessive et fait baisser la température globale du four.

Fonctionnant indépendamment, le ventilateur d'extraction d'air chaud extrait la chaleur sensible uniquement de la zone de refroidissement pour le séchage des briques, sans apport d'oxygène pour la combustion. Toute augmentation du volume d'extraction d'air chaud accélère l'évacuation de la chaleur, abaissant ainsi la température dans les zones de refroidissement, de trempage, de cuisson et de préchauffage. Une extraction réduite retient davantage de chaleur à l'intérieur du four. Son flux d'air s'opposant à celui du ventilateur d'extraction, l'extraction d'air chaud entre en concurrence avec le flux d'air et peut faire baisser la température du four. Un débit d'extraction d'air chaud élevé près de la zone de cuisson stoppera la propagation du feu et provoquera une surcuisson au centre de la pile de briques. Lorsque le débit du ventilateur de refroidissement reste constant, une surextraction peut entraîner une pénurie d'oxygène pour la combustion.

L'étanchéité sous pression repose sur le canal inférieur du wagon et le système de joint de sable . Des déflecteurs d'air et des bacs à sable grossier séparent le conduit d'air sous le wagon de l'intérieur du four. Une fois l'équilibre de pression atteint entre le fond du wagon et la chambre de cuisson, les fuites d'air transversales cessent. Les fuites vers le haut entraînent une cuisson insuffisante des briques ; les fuites vers le bas endommagent la structure métallique du wagon. La plage de température admissible pour le fond du wagon est de 70 °C à 100 °C.

Pour les joints d'étanchéité, on préfère utiliser du sable grossier de la taille d'un haricot mungo. Le sable fin est facilement emporté par le vent, tandis que le sable grossier est réparti en continu par les chicanes des wagons du four pour assurer une étanchéité parfaite de la cuve et empêcher les fuites d'air.

L'équilibre de pression est maintenu par des ventilateurs d'équilibrage associés à des transmetteurs de pression. Les fours tunnels traditionnels fonctionnant en dépression totale utilisent des ventilateurs d'équilibrage à aspiration. Les fours tunnels à refroidissement par la sortie présentent une dépression dans les zones de préchauffage et une surpression dans les zones de refroidissement, nécessitant un ventilateur d'aspiration et un ventilateur de soufflage pour un équilibrage optimal des deux sections. Des variateurs de fréquence ajustent le débit des ventilateurs en fonction des mesures de pression en temps réel provenant de deux points de contrôle, synchronisant ainsi la pression sous le wagon avec la pression à l'intérieur du four. Les vannes d'équilibrage mécaniques peuvent créer une dépression, mais elles ne disposent pas de capacité de régulation automatique et ne peuvent pas fonctionner dans les sections à surpression.

Les registres de préchauffage à basse température des trappes contrôlent les positions du four n° 1 à n° 10 jusqu'à 560 °C. L'ouverture collective de ces registres contrôle le débit d'air total du système, tandis que différentes combinaisons d'ouverture permettent d'ajuster la distribution locale de la température.

La course maximale de chaque clapet de trappe est égale à son rayon. Le nombre de clapets requis se calcule en élevant au carré le rapport entre le diamètre du conduit principal et le diamètre d'un clapet. Pour un conduit principal de 1,2 m et un clapet de 0,4 m, ce rapport est de 3, ce qui nécessite 9 clapets complètement ouverts, ou 18 clapets (9 paires) fonctionnant à mi-ouverture. Cette configuration minimise les pertes de charge au niveau des clapets.

Lorsque les ventilateurs sont commandés par des variateurs de fréquence, les opérateurs doivent ouvrir complètement les registres afin d'éviter toute perte de pression due à la résistance à l'étranglement. Le profil et l'ouverture des registres déterminent directement la vitesse de propagation du feu et la capacité de production. Les briques standard , les briques perforées et les briques creuses nécessitent des réglages spécifiques des registres. Ces réglages varient également selon que les briques sont encore humides ou pré-séchées. Si, même à vitesse minimale, le feu se propage trop rapidement, le profil et l'ouverture des registres doivent être revus afin de stabiliser la pression et le débit d'air de séchage.

Le principe thermique des clapets d'écoutille est simple : plus il y a de gaz de combustion chauds qui passent par une position du clapet, plus l'échange de chaleur est long et plus la température locale des briques est élevée.

Les fours tunnel sont largement utilisés dans l'industrie briquetière pour la production de briques cuites et de divers produits de cuisson. Le châssis du wagon et la plaque d'étanchéité au sable , fabriqués en pièces moulées ou en tôle d'acier, fonctionnent en continu sous une atmosphère à haute température. Ces composants sont directement exposés aux gaz chauds à l'intérieur du four. S'ils ne résistent pas à la dilatation thermique et à la corrosion par oxydation, l' étanchéité thermique du wagon se détériore rapidement après une utilisation prolongée.

Des wagons de four défectueux entraînent un déséquilibre des châssis, fragilisant les briques rainurées. Les vibrations des wagons pendant le transport déstabilisent l'ensemble du processus de cuisson. Les briques subissent des déformations anormales et des fissures à froid, ce qui diminue la qualité du produit fini. Une fois ces problèmes survenus pendant le fonctionnement du four, une réparation immédiate sur site est impossible. La production doit se poursuivre jusqu'à l'arrêt du four. Dans les cas extrêmes, les briques rainurées se déséquilibrent et le châssis du wagon s'effondre, endommageant la structure principale du four, le lit du four, les roues et le système de rails.

Lorsque l'étanchéité thermique des plaques de sable est compromise, des gaz à haute température s'échappent par les interstices entre la paroi du four et les panneaux latéraux du wagon, pénétrant dans le châssis. Il en résulte une répartition inégale de la température à l'intérieur du four tunnel , entraînant une cuisson irrégulière et des fissures à froid dans les briques. Les roues et les rails du four subissent également une usure accélérée. Ces défauts ne pouvant être réparés en cours de production, celle-ci doit se poursuivre jusqu'à l'arrêt du four.

Pour résoudre ces problèmes courants liés à la production de briques cuites, nous avons apporté plusieurs améliorations structurelles au système de wagonnets du four . Notre objectif est d'optimiser les performances réfractaires , la durabilité et l'étanchéité thermique , la durabilité étant notre principal objectif d'optimisation. Ces améliorations ont donné des résultats satisfaisants en application.

Solutions d'amélioration détaillées

1. Optimisation de la structure principale du wagon de four

L'ensemble du wagon de four se compose d'une structure métallique, de briques rainurées, de supports fixés sur la structure, de plaques d'étanchéité au sable recouvrant la face inférieure des briques rainurées et de couches d'isolation thermique placées à l'intérieur de ces briques. La structure métallique constitue l'ossature porteuse.

Des plaques d'étanchéité amovibles sont fixées verticalement sur la face d'extrémité du châssis du wagon-four . Des supports de montage situés aux deux extrémités inférieures du châssis permettent une installation verticale. Ces plaques s'étendent de l'avant vers l'arrière de chaque côté du wagon-four . Leur bord supérieur recouvre la partie inférieure des briques de la rainure et la face d'extrémité du châssis.

Des saillies parallèles au sens de déplacement du wagon-four sont disposées légèrement en retrait au-dessus du châssis. Des briques rainurées sont placées entre ces saillies et des plaques d'étanchéité en sable sont fixées. Les briques rainurées, reliées dans le sens de déplacement, forment deux parois latérales du wagon-four , empêchant les gaz chauds de s'échapper vers le dessous du châssis.

Des plaques d'étanchéité verticales en sable soutiennent la paroi extérieure inférieure des briques rainurées et recouvrent les extrémités du cadre. Cette structure isole le cadre métallique du contact direct avec les gaz à haute température, évitant ainsi les déformations dues à la dilatation thermique et la corrosion par oxydation thermique. Une couche d'isolation réfractaire placée sur le cadre fait partie du lit du four. Associée aux parois latérales, elle empêche les gaz chauds de pénétrer vers le bas.

2. Plaque d'étanchéité au sable de type panneau réfractaire assemblé

La plaque d'étanchéité au sable est constituée d'au moins deux panneaux réfractaires, montés verticalement et faciles à démonter. Elle recouvre le fond des briques réfractaires et les deux faces d'extrémité du châssis. Ce dispositif protège le châssis métallique des impacts directs à haute température. Même en cas de détérioration de panneaux réfractaires et de perte d'étanchéité thermique , le four tunnel continue de fonctionner. Les panneaux endommagés peuvent être facilement remplacés lors de la maintenance.

3. Étanchéité des interstices avec des matériaux en feutre de fibres

Des matériaux d'étanchéité en feutre de fibres comblent tous les interstices : joints entre les plaques d'étanchéité au sable et les briques rainurées, espaces de montage entre les plaques d'étanchéité au sable et le châssis, zones de contact entre les briques rainurées et le châssis, espaces entre les briques rainurées et les saillies, joints entre les saillies et la couche d'isolation, espaces entre les matériaux d'isolation et le châssis, et joints des plaques d'étanchéité au sable assemblées en plusieurs parties. Cette conception d'étanchéité empêche également les fuites de gaz chauds vers le soubassement.

4. Construction antidérapante en brique rainurée intégrée

Les briques rainurées sont dotées d'une structure encastrée épousant les saillies du cadre. Un système de fixation encastré verrouille fermement les briques rainurées, empêchant tout glissement. Des plaques d'étanchéité verticales amovibles recouvrent les deux extrémités du cadre. Le cadre métallique n'est pas en contact direct avec les gaz à haute température. Même en cas d'endommagement partiel des panneaux réfractaires, le four peut continuer à fonctionner et le remplacement des composants est aisé.

5. Revêtement céramique réfractaire pour plaques d'étanchéité au sable à base de métal

Pour les plaques d'étanchéité métalliques, un revêtement céramique réfractaire peut être appliqué en surface. Les tôles minces revêtues de ce type de revêtement offrent les mêmes performances en matière de résistance à la déformation et à l'oxydation thermique.

La production de matériaux de construction cuits est un projet systématique composé d'étapes de processus interconnectées. Chaque segment de production fonctionne comme une planche de bois pour un seau d'eau. La capacité maximale du seau est limitée par la planche la plus courte, et non par la plus longue. De même, la rentabilité d'une ligne de production de briques est déterminée par son maillon le plus faible, ce que nous appelons le principe du maillon le plus court pour les briqueteries.

Lors de la planification de leur usine de briques, de nombreux propriétaires se concentrent uniquement sur la capacité de production nominale. Ils exigent d'emblée une production journalière de 500 000 à 800 000 briques, soit une capacité annuelle de 150 à 200 millions de briques cuites . Pourtant, rares sont ceux qui calculent le volume réel de matières premières utilisées sur le site. Le volume journalier réel peut atteindre 5 à 8 millions de briques, bien supérieur à la production nominale.

Parc de stockage de matières premières

Certaines usines utilisent les schistes bitumineux et schistes locaux sans avoir besoin d'aires de stockage supplémentaires. Si les matières premières proviennent d'ailleurs, il faut plusieurs parcs de stockage capables d'accueillir 500 000 éléments de matières premières pour la fabrication de briques.

Traitement des matières premières

La capacité de traitement journalière des matières premières doit dépasser la production journalière de briques visée, et le temps de fonctionnement des équipements n'est que de 8 à 10 heures. Les opérateurs doivent sélectionner les concasseurs, les cribles à rouleaux et les solutions de concassage à un ou deux étages en fonction de la dureté et de l'humidité des matières premières. Il est également nécessaire de vérifier la largeur du convoyeur à bande, sa vitesse de fonctionnement, la configuration du séparateur magnétique et la facilité de maintenance. Même avec des concasseurs de grande taille et des moteurs puissants, le remplacement des têtes de criblage pendant une demi-journée ou une journée entière impacte directement la production. De nombreuses petites briqueteries utilisent des chargeuses et le levage manuel pour les lourdes plaques de criblage, faute de ponts roulants. La rotation fréquente du personnel de maintenance constitue un frein important à la production.

Silo de vieillissement et de stockage de matériaux fins

Les silos de maturation jouent un rôle essentiel dans la fabrication de briques. La capacité de stockage recommandée permet de produire trois fois la production journalière avec un temps de maturation de 72 heures. Elle assure l'approvisionnement en matières premières même en cas d'arrêt des concasseurs pendant deux jours. Pour les matières premières dures ou sableuses, la conception étanche prévient les variations d'humidité (surface sèche, fond humide). L'installation de malaxeurs à terre après maturation et mélange contribue à stabiliser les propriétés des matières premières.

Extrusion et formage

L'ensemble du système d'extrusion comprend l'alimentation, le mélange, le brassage intensif, l'extrusion, la découpe et l'empilage des briques. Les performances de l' extrudeuse sous vide et de la machine d'empilage varient considérablement en fonction des propriétés des matières premières et du positionnement du produit. Un même équipement peut être performant dans une région et inadapté dans une autre. À titre d'exemple, de nombreuses briqueteries de Lanzhou ont imité les méthodes de production du centre et de l'est de la Chine. Elles ont obtenu des briques crues de qualité, mais ont rencontré des problèmes de séchage et de cuisson lents, un taux de rebut élevé et des fissures. Leur rendement réel était bien inférieur aux prévisions, engendrant un déficit important.

Chambre de séchage

Plusieurs configurations sont possibles pour le four tunnel : séchage et cuisson directs, une étape de séchage suivie d’une étape de cuisson, une étape de séchage suivie de deux étapes de cuisson, deux étapes de séchage suivies d’une étape de cuisson, etc. Le choix de la meilleure option dépend des matières premières, des produits finis et du climat local. Le séchage et la cuisson directs conviennent aux schistes plastiques ou aux stériles de charbon pour la fabrication de briques pleines. Cependant, pour les matières premières très sensibles au séchage, cette méthode s’avère irréversible.

Le climat particulier engendre également des difficultés. À Kuitun, au Xinjiang, l'air extrêmement sec provoque des fissures dans la pâte crue juste après la découpe. La solution consiste à abaisser la hauteur de l'atelier et de l'abri pour les briques crues, à utiliser des rideaux pour augmenter l'humidité ambiante et à adopter une disposition d'empilement des briques 1,5 fois supérieure. Le nombre de voies ferrées et de wagons de four doit également être augmenté de 1,5 fois.

Les sources de chaleur pour le séchage comprennent le séchage par combustion, le séchage par chaleur résiduelle et le séchage combiné par combustion et chaleur résiduelle. Si les matières premières contiennent une forte teneur en soufre, le séchage par combustion engendre une pollution secondaire et augmente les coûts environnementaux. Les matières premières à faible teneur en soufre bénéficient davantage du séchage combiné, qui permet de réaliser des économies d'énergie et de combustible.

Les méthodes d'évacuation de l'humidité comprennent l'évacuation centralisée, décentralisée, centralisée par sections, ainsi que l'évacuation par pression positive et négative. L'évacuation centralisée seule est inefficace, entraînant une forte consommation d'énergie et un excès d'oxygène. La solution optimale combine évacuation décentralisée et centralisée, avec une prédominance de la pression positive et un complément de pression négative. De nombreux projets de fours tunnels rotatifs présentent des défauts de conception de la chambre de séchage ; certains ventilateurs d'évacuation de l'humidité consomment trois à quatre fois plus d'énergie que le four tunnel lui-même.

Processus de cuisson

Les performances, la qualité des produits et la consommation de charbon d'un four sont essentiellement déterminées lors de sa conception et de sa construction. Il existe différents types de fours tunnel : maçonnerie traditionnelle, fours tunnel combinés, fours à conduit d'air supérieur, fours à conduit d'air inférieur et fours tunnel rotatifs . Ces derniers peuvent contenir environ 300 briques standard par mètre cube, tandis que les fours tunnel traditionnels peuvent en contenir entre 400 et 500. Les fours tunnel traditionnels présentent des limitations structurelles : le déplacement des briques, alors que le four reste immobile, entraîne des différences de température entre les sections transversales et des risques d'incendie du wagonnet. Le perfectionnement de cette faiblesse structurelle, présente depuis longtemps, nécessite des innovations technologiques.

Capacité du technicien de tir

De nombreux opérateurs considèrent à tort la cuisson au four comme une simple observation des flammes. Un opérateur de four qualifié doit être un expert en réglage. Il doit maîtriser la structure du four, la circulation de l'air, la chaleur résiduelle, le débit du ventilateur, la température, le pouvoir calorifique, le plan d'empilage des briques , le chariot du four et les paramètres de la chambre de séchage.

Il existe une règle bien connue : la performance d'un four dépend à 70 % de l'empilage des briques et à 30 % de la cuisson ; 70 % du travail s'effectue sous le four et 30 % au-dessus . Des techniciens compétents analysent les rapports d'essais des matières premières et la répartition de la chaleur. Il ne faut jamais alimenter le four en charbon au niveau des joints des wagons dans les zones à haute température, ni y ouvrir de foyers, car cela endommagerait gravement les wagons. La combustion des wagons est également liée à leur isolation et à l'équilibre de l'air dans les tranchées.

Voie de chargement

Un cas concret : un four de 3,7 m de large, doté de 4 zones de séchage et 3 zones de cuisson, ne dispose que d’une seule voie de chargement équipée d’une machine d’emballage semi-automatique. Aucun espace supplémentaire ne peut être prévu pour des voies additionnelles. Après 5 à 6 ans d’exploitation, l’usine n’a jamais pu fonctionner en mode 4 séchage/3 cuisson ; son fonctionnement maximal se limite à deux zones de cuisson. L’insuffisance de voies de chargement bloque la livraison des briques finies, ce qui constitue un problème de planification difficile à résoudre. Le nombre de postes de chargement, d’emballage et de stockage doit être calculé à l’avance en fonction de la production cible.

Parc à produits finis

De nombreuses briqueteries négligent l'espace de stockage des briques finies. Le manque de place, conjugué à la grande capacité des fours, entraîne une baisse de production pendant les saisons des pluies ou les périodes creuses. Les briques creuses nécessitent des espaces de stockage plus vastes. Le manque d'espace constitue donc un frein majeur à leur fabrication.

Conformité aux exigences environnementales et en matière de matières premières

De nombreuses usines négligent les analyses en laboratoire des matières premières avant la construction. L'utilisation de matières premières contenant 4 à 5 % de soufre, sans sources alternatives, constituera un obstacle majeur au respect des réglementations environnementales. Plusieurs analyses en laboratoire sont donc nécessaires avant tout investissement. Une forte teneur en calcium provoque la déliquescence ; des teneurs élevées en oxyde de potassium et en oxyde de magnésium entraînent l'apparition d'efflorescences et de dépôts blancs de sel à la surface des briques.

Tour de désulfuration

De nombreuses briqueteries ont dû reconstruire leurs tours de désulfuration, faute de connaissances suffisantes de leurs fournisseurs en matière de structure des fours et de mécanique des fluides. Un équipement de désulfuration mal conçu augmente la charge des ventilateurs, entrave l'évacuation de l'humidité et réduit la production. La désulfuration et le dépoussiérage par conduit horizontal et vertical sont plus performants qu'avec un seul conduit vertical. L'entrée d'air de la tour de désulfuration, légèrement au-dessus de la surface du four, permet des économies d'énergie et respecte les principes de la mécanique des fluides.

Protection de l'environnement et modernisation du four

La combustion du gaz naturel permet une production propre, avec de faibles émissions de soufre, d'oxydes d'azote et de poussières. Les propriétaires d'usines doivent évaluer la possibilité de modifier leurs fours existants pour la combustion du gaz naturel sans reconstruction complète. Les nouveaux projets de fours doivent prendre en compte les options de combustible dès les premières étapes de leur conception.

Conclusion

Formule de capacité de cycle complet pour la production en four tunnel :

1. Stock de matières premières : plusieurs fois la production journalière
2. Capacité de traitement des matières premières ≥ 1,5 fois la production journalière
3. Capacité de vieillissement : 2 à 3 fois la production journalière
4. Extrusion en 8 à 12 heures pour atteindre une production journalière.
5. Stockage de briques vertes : 1,5 à 2 fois la production journalière
6. Wagon de four vide ≥ 0,5 fois la production journalière
7. Capacité de séchage : 1 × production journalière
8. Capacité de tir : 1 × production journalière
9. Voie de transport des briques finies ≥ 0,75 fois la production journalière
10. Station de chargement ≥ 0,3 fois la production journalière
11. Cour aménagée : production plusieurs fois par jour

L'ensemble du système assure une cadence de production plusieurs dizaines de fois supérieure à la production journalière nominale. Une usine visant une production de 500 000 briques par jour peut nécessiter une production totale de 5 millions de briques.

La fabrication de matériaux de construction cuits est un système complet qui englobe la préparation des matières premières, leur transformation, l'extrusion, l'empilage, le séchage des briques crues, la cuisson et la manutention des produits finis. La rentabilité de votre briqueterie dépend de son maillon le plus faible.

Dans les briqueteries modernes, les normes environnementales et les coûts énergétiques constituent deux défis majeurs pour les exploitants. L'un des facteurs clés influençant la consommation d'énergie et les émissions des fours est la teneur en oxygène des gaz d'échappement des fours tunnel .

De nombreuses briqueteries tentent de réduire les niveaux d'oxygène dans les gaz d'échappement en ajustant simplement les ventilateurs, la pression de l'air ou l'ouverture des registres. Cependant, la véritable solution exige une compréhension systématique de la gestion de l'air dans les fours tunnel .

En éliminant l'air inutile, en réduisant les fuites d'air et en optimisant l'alimentation en air de combustion, les briqueteries peuvent obtenir une meilleure efficacité énergétique, une qualité de cuisson plus stable et des émissions environnementales réduites.

Cet article explique comment les trois principes que sont une utilisation correcte de l'air, la réduction de l'air inutile et l'optimisation d'un flux d'air raisonnable peuvent contribuer à améliorer les procédés modernes de production de briques cuites .

1. Pourquoi la teneur en oxygène des gaz d'échappement est importante dans la fabrication des briques

Lors de la fabrication de briques cuites , la combustion nécessite une certaine quantité d'oxygène pour assurer une combustion complète du combustible. Cependant, un excès d'air entrant dans le four n'améliore pas l'efficacité de la combustion. Au contraire, il augmente la quantité de gaz d'échappement et la teneur en oxygène mesurée dans les fumées du four.

Une teneur élevée en oxygène dans les gaz d'échappement indique généralement :

• -Entrée excessive d'air dans le four tunnel
• -Pertes de chaleur dues à une circulation d'air inutile
• -Température des gaz d'échappement plus élevée
• -Augmentation de la consommation d'énergie
• -Difficulté à satisfaire aux exigences de surveillance environnementale

C’est pourquoi le contrôle de la teneur en oxygène dans les gaz d’échappement des fours est devenu un indicateur important pour améliorer la production de briques économes en énergie .

2. Éliminer l'air non conforme : la première étape de l'optimisation du four tunnel

La fabrication de briques d'argile demeure un segment fondamental de l'industrie mondiale des matériaux de construction. De nombreux briquetiers sont confrontés à un problème commun : le manque d'espace dans leurs ateliers lors de la modernisation ou de la construction de nouvelles lignes de production . Les équipements traditionnels de fabrication de briques, notamment les découpeuses horizontales, nécessitent de vastes surfaces au sol, ce qui limite l'expansion des usines et augmente les coûts de construction des ateliers.

Pour les briqueteries de petite et moyenne taille ainsi que pour les ateliers de production compacts nouvellement construits, l'optimisation de l'espace influe directement sur l'investissement global du projet et sur son efficacité opérationnelle à long terme. Le choix de machines compactes constitue donc un élément de décision clé dans la conception globale d'une briqueterie.

La coupeuse verticale automatique de briques est un équipement essentiel, spécialement conçu pour pallier le manque d'espace dans les briqueteries. Elle permet une découpe verticale précise des colonnes de mortier extrudé et sépare les extrusions de mortier continues en briques crues individuelles.

Contrairement aux coupeuses de briques horizontales classiques, cette structure de coupe verticale réduit considérablement l'espace au sol occupé. Fonctionnant en synchronisation avec les extrudeuses de briques sur la ligne de production, elle s'intègre parfaitement aux configurations compactes des briqueteries.

Principaux avantages

✅ Optimisation de l'espace : La conception de coupe verticale permet d'économiser de la surface au sol dans l'atelier, idéale pour les usines disposant d'un terrain limité.

✅ Compatibilité stable avec les extrudeuses : Se connecte directement après les extrudeuses pour traiter des colonnes continues de boue d'argile.

✅ Intégration flexible : Facile à installer aussi bien dans les nouvelles lignes de production de briques que dans les projets de rénovation des anciennes lignes de production.

FAQ

Q1 : Quelle est la fonction du coupe-briques vertical dans une ligne de production de briques d'argile ?

A : Elle effectue une découpe verticale précise sur les colonnes de boue extrudée et découpe l'extrusion d'argile continue en corps de briques crues de taille standard.

Q2 : Une machine de découpe verticale de briques peut-elle être utilisée pour la rénovation d'une ancienne briqueterie ?

R : Oui. Son format compact en fait une bonne option pour moderniser les ateliers de production existants disposant d'un espace limité.

Q3 : Qu'est-ce que la brique crue dans la fabrication de briques ?

A : La brique verte est la brique crue non cuite avant son entrée dans la chambre de séchage et le four tunnel pour le frittage.

Q4 : Quels équipements fonctionnent avec le coupe-briques vertical ?

A : Il est généralement associé à des extrudeuses de briques d'argile et forme une unité complète d'extrusion et de découpe de boue.

Les briques et blocs d'argile cuite sont des matériaux porteurs et de remplissage essentiels aux projets de construction modernes, et leur qualité stable est la condition sine qua non de la sécurité des ouvrages et de leur durabilité. Avec la généralisation de la technologie de cuisson en four tunnel intelligent , les briqueteries modernes produisent principalement des briques poreuses cuites et des blocs creux, remplaçant ainsi les procédés de cuisson traditionnels. Cependant, divers défauts de qualité persistent lors de la production de masse, dus à un traitement inadéquat des matières premières et à un paramétrage non optimal des procédés.

L'expérience de la production industrielle confirme que la qualité des briques cuites repose sur trois piliers essentiels : le prétraitement des matières premières, la maîtrise du processus de cuisson et la gestion de la production sur site. Si les techniques ancestrales de fabrication de briques privilégiaient un traitement fin des matières premières, la production industrielle moderne démontre également que plus de 70 % des problèmes de qualité des briques cuites sont dus à un traitement non conforme des matières premières. Fort de plusieurs années d'expérience dans la réforme des matériaux de construction et l'optimisation des processus de production, cet article propose des mesures d'amélioration ciblées pour six défauts majeurs et courants dans la production de briques cuites, offrant ainsi des recommandations pratiques pour le contrôle qualité et l'optimisation de la production en briqueterie .

1. Tolérance dimensionnelle non qualifiée

L'hétérogénéité de la granulométrie des matières premières et une période de maturation insuffisante sont les principales causes du non-respect des tolérances dimensionnelles des briques. Les matières premières non maturées présentent une faible plasticité, ce qui entraîne une extrusion instable des bandes de mortier et des dimensions irrégulières pour le moulage des briques.

Pour résoudre ce problème, les fabricants doivent procéder à un criblage et un calibrage granulométrique professionnels afin d'obtenir une finesse uniforme des matières premières. Un cycle de maturation des matières premières d'au moins 7 jours est indispensable pour améliorer la stabilité de leur plasticité. Parallèlement, les spécifications de sortie de l'extrudeuse à briques doivent être ajustées en fonction de l'indice de plasticité réel des matières premières, afin que les dimensions des briques moulées respectent les tolérances des normes industrielles.

2. Défauts de fissures d'angle

La présence excessive de particules grossières dans les matières premières et une faible humidité de moulage augmenteront la résistance à l'extrusion lors du moulage des briques, ce qui entraînera des fissures fréquentes aux coins et sur les bords des briques cuites finies.

Les mesures d'optimisation comprennent la réduction de l'ouverture du tamis pour améliorer la finesse du broyage de la matière première, le réglage de l'écartement des rouleaux à grande vitesse à 3 mm pour un broyage plus fin et l'augmentation appropriée de la teneur en humidité de la matière première pour réduire la résistance à l'extrusion, afin d'éviter fondamentalement la formation de fissures dans les coins.

3. Fissures de retrait horizontales sur les nervures et les murs en briques

Les briques creuses cuites et les blocs multi-perforés sont sujets à des fissures horizontales sur les nervures et les parois. D'une part, la granulométrie hétérogène de la matière première entraîne un retrait inégal des différentes particules ; d'autre part, une température de séchage excessive et une vitesse de séchage trop rapide dans le four accélèrent le retrait de surface et provoquent des fissures.

Les entreprises doivent optimiser la granulométrie des matières premières afin d'équilibrer le retrait. La température du four de séchage doit être strictement contrôlée à 40 °C (entrée) et 110 °C (sortie). La vitesse du ventilateur et la durée de séchage doivent être ajustées en fonction de la température et de l'humidité internes du four pour obtenir un séchage homogène des briques crues.

4. Briques sous-cuites à faible résistance

Les briques insuffisamment cuites, de faible résistance et de couleur pâle, sont des défauts typiques de la production en four tunnel, apparaissant principalement au fond des wagons. Les fuites d'air froid dues à une étanchéité défectueuse des wagons perturbent l'équilibre thermique interne du four. Ce déséquilibre, combiné à une pression inégale, à un pouvoir calorifique insuffisant des matières premières et à un temps de cuisson trop court, entraîne la formation de produits insuffisamment cuits.

Solutions efficaces : Réparer régulièrement le joint d’étanchéité et les rainures du wagonnet du four afin d’empêcher les fuites d’air froid. Optimiser l’équilibre de pression de chaque zone de température du four tunnel afin de réduire les écarts de température. Ajuster la proportion de chaleur des matières premières et prolonger les durées de cuisson et de maintien en température selon les besoins, en respectant un processus de cuisson standardisé plutôt qu’en augmentant la capacité de production de manière aveugle.

5. Briques éclatées surcuites

Une valeur calorifique excessive des matières premières, des écarts d'empilement de briques inadéquats et un réglage tardif des zones de cuisson entraîneront une déformation par surchauffe, des bulles et l'éclatement des briques dans les couches supérieures et moyennes des piles de briques.

Les fabricants doivent ajuster dynamiquement la proportion de chaleur des matières premières pour éviter les excès de chaleur. Il convient d'optimiser la technique d'empilage des briques crues afin d'accroître les espaces de circulation de la chaleur. Un contrôle précis du cycle de cuisson est indispensable pour prévenir les défauts de surcuisson et d'éclatement des briques.

6. Durabilité aux intempéries inférieure aux normes

Un vieillissement et un traitement d'homogénéisation insuffisants des matières premières entraînent une cuisson incomplète des briques. Même à température de cuisson standard, les particules de matières premières ne peuvent pas fusionner complètement entre les phases solide et liquide, ce qui se traduit par une faible résistance aux intempéries et une durée de vie réduite des briques finies.

Les méthodes d'amélioration sont les suivantes : homogénéisation complète des matières premières et prétraitement par vieillissement prolongé ; augmentation appropriée de la température de cuisson pour favoriser une réaction particulaire complète ; amélioration de la finesse de broyage des matières premières de faible qualité afin d'assurer une cuisson uniforme.

L'avenir de la fabrication de briques : l'automatisation stimule le développement des briqueteries modernes

L' industrie de la brique se développe depuis des millénaires, mais les exigences de la construction moderne ont engendré de nouveaux défis pour les briquetiers. Les clients exigent aujourd'hui des briques plus esthétiques, plus résistantes, aux dimensions précises et d'une qualité constante. Parallèlement, les briquetiers cherchent à réduire leur dépendance à la main-d'œuvre, à améliorer leur productivité et à assurer une plus grande stabilité de leur activité.

Avec le développement des technologies de fabrication intelligentes, les procédés manuels traditionnels de manutention des briques sont progressivement remplacés par des solutions de production automatisées . Parmi ces technologies, le système de chargement et de déchargement automatique est devenu un élément essentiel des lignes de production de briques modernes, notamment pour les fabricants de briques de parement haut de gamme, de briques creuses et de matériaux de construction de qualité supérieure.

Défis auxquels est confrontée la production traditionnelle de briques

Dans les briqueteries traditionnelles, de nombreux processus reposent fortement sur le travail manuel, notamment lors de :

• -Manipulation des briques vertes
• -Empilage de briques
• -Transport de palettes
• -Déchargement de briques sèches
• - Mise en place des briques avant cuisson

L'exploitation manuelle peut engendrer plusieurs difficultés de production :

1. Agencement des briques irrégulier

Les briques de haute qualité nécessitent un positionnement précis lors du séchage et de la cuisson. De petites différences d'espacement ou de placement peuvent influencer l'aspect final du produit.

2. Besoins en main-d'œuvre plus élevés

Les briqueteries de grande envergure nécessitent un fonctionnement continu. Le chargement et le déchargement manuels requièrent davantage de main-d'œuvre et augmentent la pression opérationnelle.

3. Faible stabilité de la production

La vitesse et la précision des opérations humaines peuvent varier, ce qui peut affecter la régularité du processus de production.

C’est pourquoi les briqueteries modernes adoptent de plus en plus les systèmes d’automatisation industrielle afin d’améliorer la fiabilité de leur production.

Qu'est-ce qu'un système d'empilage à double chargement et déchargement automatique ?

Le système d'empilage à double chargement et déchargement automatique est une solution d'automatisation avancée conçue pour les usines modernes de fabrication de briques d'argile et les lignes de production de matériaux muraux de haute qualité .

Ce système effectue automatiquement plusieurs processus, notamment :

• -Découpe et groupement des briques vertes
• -Chargement de palettes
• -Transport de palettes
• -Stockage temporaire
• -Déchargement de briques sèches
• -Groupement et espacement des briques
• -Préparation automatique des réglages

L'ensemble du système est contrôlé par un système de contrôle PLC intelligent, qui coordonne les différentes unités de production et permet un réglage automatique des paramètres grâce à la technologie informatique industrielle.

Comment la technologie de double empilement améliore-t-elle la production de briques ?

Le principal avantage d'un système à double empilement est que les briques peuvent être disposées séparément pendant le séchage et transférées ultérieurement pour la préparation à la cuisson.

Cette méthode de production présente plusieurs avantages :

1. Meilleure qualité de surface

Pour les briques de parement haut de gamme, l'aspect de surface est primordial. Le séchage séparé des palettes permet de réduire les marques de contact et d'améliorer la qualité de la surface des briques finies.

2. Précision de production accrue

Le système de positionnement automatique assure un agencement précis des briques, réduisant ainsi les erreurs dues à la manutention manuelle.

3. Amélioration de l'efficacité des usines

En connectant plusieurs processus au sein d'un seul système automatisé, les usines peuvent fluidifier leur flux de production et réduire les opérations manuelles inutiles.

Principaux avantages des équipements de manutention automatique de briques

-Niveau d'automatisation élevé

Le système intègre les processus de transport, de chargement, de déchargement, de regroupement et de mise en place dans une solution complète.

- Performances de production stables

La technologie de positionnement servo et le contrôle intelligent contribuent à maintenir un fonctionnement précis lors d'une production continue.

-Options de production flexibles

Le système peut être personnalisé selon :

• 1. Type de brique
• 2. Capacité de production
• 3. Méthode de séchage
• 4. Plan d'usine

Convient à la production de briques de haute qualité

Il convient parfaitement à :

• 1. Briques de parement
• 2. Briques creuses
• 3. Blocs d'argile
• 4. Matériaux muraux de qualité supérieure

Exploiter une briqueterie rentable exige une réflexion systématique sur l'ensemble de la chaîne de production . Chaque étape, de l'extraction des matières premières à l'empilage des briques finies, est étroitement liée aux autres. À l'image d'un seau : son volume total est déterminé par sa plus petite partie. Dans la fabrication de briques, la rentabilité de votre usine est limitée par le maillon le plus faible du processus.

La plupart des investisseurs du secteur de la brique se concentrent uniquement sur la production journalière ou annuelle de briques annoncée lors de leur planification. Par exemple, ils visent 500 000 ou 800 000 briques par jour. Pourtant, ils négligent le volume total de matières premières utilisées en interne. Pour une production journalière nominale de 500 000 briques, l'ensemble de l'usine peut faire circuler jusqu'à 5 millions de briques de matières premières et d'ébauches. Analysons les points faibles typiques de la fabrication de briques.

Stockage et préparation des matières premières

L'exploitation directe des stériles de charbon ou des schistes permet de réduire les coûts liés aux grands parcs de stockage de matières premières. Si le transport des matières premières depuis des mines éloignées est nécessaire, plusieurs parcs de stockage sont indispensables pour garantir un approvisionnement régulier de votre machine à fabriquer des briques .

L'atelier de concassage des matières premières ne fonctionne que 8 à 10 heures par jour ; sa capacité de traitement doit donc dépasser votre production journalière de briques prévue. Les ingénieurs doivent déterminer les étapes de concassage, le type de mélangeur, les spécifications du tamis, la vitesse du convoyeur et l'agencement du séparateur magnétique. L'accessibilité pour la maintenance est souvent négligée.

De nombreuses briqueteries utilisent la manutention manuelle pour les lourdes plaques de criblage, faute de pont roulant. Le remplacement des têtes de marteaux de concassage est long et le taux de rotation du personnel de maintenance est élevé, ce qui ralentit considérablement la production.

Séchoir de vieillissement et homogénéisation des matières premières

Le traitement de vieillissement stabilise la plasticité des matières premières. Une chambre de vieillissement adaptée permet de stocker suffisamment de matières premières pour 72 heures de production. Lorsque les concasseurs s'arrêtent pour réparation, les matières premières vieillies peuvent assurer la continuité de la production.

Les matières premières sableuses et rocheuses nécessitent une conception anti-infiltration à l'intérieur des silos de maturation afin d'éviter une répartition inégale de l'humidité. L'ajout d'un broyeur de sol après le mélange de maturation améliore l'homogénéité des matières premières pour l'extrusion.

Extrusion, découpe et mise en forme de la pâte crue

L'extrusion, le mélange, la découpe et la prise sont les étapes essentielles de la fabrication de briques crues . Les performances des équipements varient selon les matières premières et les climats locaux.

Un cas concret : des briqueteries de Lanzhou ont adopté des paramètres de production provenant du centre de la Chine. Les pièces brutes présentaient un bon aspect après extrusion, mais la vitesse de séchage était lente, le taux de fissuration élevé et le rendement final bien inférieur aux attentes. La différence de matières premières a créé un goulot d’étranglement difficile à résoudre.

Conception de la chambre de séchage et évacuation de l'humidité

Il existe différentes configurations de fours tunnel pour la cuisson des briques, avec des zones de séchage et de cuisson variées. La plasticité de la matière première, sa sensibilité au retrait et le climat local déterminent la configuration la plus adaptée.

Pour les matières premières sensibles au séchage, le séchage direct au four à cuisson directe est déconseillé. Dans les régions arides comme Kuitun, au Xinjiang, la faible humidité ambiante provoque des fissures dans la pâte crue immédiatement après la découpe. Augmenter l'humidité locale dans la zone de stockage de la pâte crue et le nombre de wagons du four permet de résoudre ce problème. Les sources de chaleur pour le séchage comprennent le séchage par les gaz de combustion, le séchage par récupération de chaleur résiduelle et le séchage combiné. Le séchage par les gaz de combustion est incompatible avec les matières premières à haute teneur en soufre, car les polluants soufrés contamineraient les briques finies et augmenteraient les coûts environnementaux. Le séchage combiné par les gaz de combustion et la récupération de chaleur résiduelle permet de réaliser des économies de combustible et d'énergie pour les matières premières à faible teneur en soufre.

Pour la conception de l'évacuation de l'humidité : l'évacuation centralisée pure est énergivore et peu efficace. Le système optimisé combine évacuation décentralisée et centralisée, pression positive comme évacuation principale et pression négative comme évacuation auxiliaire. Ceci réduit le risque d'affaissement de la pièce crue et la consommation d'énergie. De nombreux fours tunnel rotatifs présentent des sections de séchage mal conçues, avec une consommation d'énergie des ventilateurs extrêmement élevée.

Système de sélection du type de four et de cuisson

Plusieurs types de fours sont disponibles pour les lignes de production de briques cuites : four tunnel pour maçonnerie, four tunnel combiné, four tunnel rotatif et fours tunnel à différentes structures de conduits de fumée.

Un four rotatif a une capacité de chargement d'environ 300 briques par mètre cube, tandis qu'un four tunnel peut en charger entre 400 et 500. Si l'on parvient à résoudre les problèmes d'homogénéité de température et de combustion des wagonnets rencontrés dans les fours tunnel conventionnels, ces derniers offriront un rendement et une efficacité énergétique supérieurs. Le principal goulot d'étranglement structurel des fours tunnel réside dans le déplacement des briques, tandis que l'enveloppe du four reste fixe. De nouvelles innovations techniques sont nécessaires pour remédier à ce problème.

Formation des opérateurs de four et technologie de pose de briques

De nombreux ouvriers de la cuisson se contentent d'observer la couleur de la flamme pour comprendre le fonctionnement d'un four. Un opérateur professionnel doit maîtriser la circulation de l'air, la structure du four, le système de récupération de la chaleur, le contrôle de la température et la technique de pose des briques. Une formation professionnelle permet de remédier aux lacunes d'un opérateur.

Une règle bien connue dans l'industrie de la brique : la pose des briques représente 70 % du résultat de la cuisson, tandis que la cuisson elle-même n'en représente que 30 %. Les bons opérateurs de four analysent les rapports d'essais des matières premières et la répartition de la chaleur afin d'optimiser la pose des briques. Il est interdit aux opérateurs d'ajouter du charbon aux joints des wagons du four et d'ouvrir des ouvertures de foyer dans les zones à haute température, car cela risquerait d'endommager les wagons. La combustion des wagons est également influencée par l'isolation et l'équilibre de l'air dans la tranchée, un problème récurrent pour les fabricants de briques.

Voie de déchargement, cour de triage et aménagement de l'usine

Une briqueterie dotée d'un four de 3,7 m de large, conçu pour quatre cycles de séchage et trois cycles de cuisson, ne disposait que d'une seule voie de déchargement, sans possibilité d'extension. De ce fait, elle n'a jamais pu atteindre sa capacité nominale. Le nombre de postes de déchargement, de stations d'emballage et de places de stationnement pour les chariots du four doit être calculé dès la conception initiale. Ce défaut d'aménagement est difficile à corriger une fois la construction de l'usine terminée.

L'insuffisance des parcs à briques finies constitue un autre goulot d'étranglement fréquent. Les usines disposant d'un espace de stockage limité doivent réduire leur production pendant la saison des pluies. La production de briques creuses dépend fortement de la capacité des parcs à briques finies, car les chantiers de construction commandent des briques creuses en vue de leur installation ultérieure.

Contrôle des matières premières et protection de l'environnement

Il est essentiel de procéder à des essais préalables sur les matières premières avant la construction. Les matières premières contenant 4 à 5 % de soufre exercent une forte pression environnementale en l'absence d'alternatives. Une teneur élevée en calcium provoque la déliquescence des briques ; des teneurs élevées en potassium et en magnésium entraînent l'apparition d'efflorescences (blanchiment) à leur surface.

De nombreuses usines ont dû reconstruire leurs tours de désulfuration à deux reprises. Les fournisseurs de systèmes de désulfuration manquent souvent de connaissances en mécanique des fluides dans les fours. Une conception inadéquate de la tour entraîne une mauvaise évacuation de l'humidité et une baisse de la production. La désulfuration et le dépoussiérage combinés, réalisés à l'aide d'une tour horizontale et verticale, sont plus performants qu'avec une seule tour verticale. L'entrée d'air, légèrement au-dessus de la surface du four, permet de réaliser des économies d'énergie.

La combustion au gaz naturel est la solution la plus propre pour les fours à briques. Les propriétaires d'usines doivent évaluer, lors de la planification de leur production, la possibilité de convertir leurs fours existants à la combustion au gaz naturel.

Conclusion

Lors de la conception d'une ligne de production de briques cuites , il est nécessaire de calculer la capacité de chaque étape : stock de matières premières ≥ production sur plusieurs jours ; traitement des matières premières ≥ 1,5 × production journalière ; chambre de maturation pour 2 à 3 × production journalière ; atelier d'extrusion réalisant une production journalière en 8 à 12 heures ; stockage des briques crues pour 1,5 à 2 × production journalière ; wagons de four vides de réserve ≥ 0,5 × production journalière ; chambre de séchage et section de cuisson adaptées chacune à la production journalière ; voie de production des briques finies ≥ 0,75 × production journalière ; station de déchargement ≥ 0,3 × production journalière ; aire de stockage des briques finies pour une production sur plusieurs jours.

La capacité réelle et la rentabilité de votre briqueterie sont déterminées par le maillon le plus faible de toute la chaîne de production.

Le prétraitement des matières premières pour la fabrication de briques et de tuiles cuites, incluant le mélange, le brassage et le vieillissement, est essentiel pour améliorer l'homogénéité des ébauches, le rendu du moulage et la régularité de surface dans les procédés modernes de production. Des flux de traitement optimisés des matières premières permettent de maximiser leur utilisation et d'améliorer l'efficacité de la production.

Les opérations de mélange et d'agitation visent à obtenir une distribution uniforme des composants et de l'humidité des matières premières. Lors de la production de briques d'argile et de tuiles cuites, les différentes matières premières présentent des propriétés physiques distinctes. Une agitation suffisante permet d'éliminer la stratification des composants et d'assurer des performances de moulage constantes pour chaque lot d'ébauches. Le broyage et le malaxage complémentaires, effectués après l'agitation, permettent de désagréger les gros agglomérats, d'uniformiser la granulométrie des matières premières et d'obtenir une structure plus fine et plus homogène, créant ainsi des conditions optimales pour le moulage par extrusion.

Contrairement au brassage mécanique, le vieillissement des matières premières est un traitement physico-chimique complet. Lors d'un stockage prolongé, les molécules d'eau contenues dans le mélange pénètrent entièrement dans les particules minérales, déclenchant des réactions d'hydratation, d'hydrolyse et d'échange d'ions. Les substances cimentaires colloïdales ainsi formées améliorent considérablement la cohésion et la ductilité des matières premières pour la fabrication de briques . De plus, l'activité microbienne naturelle et les réactions d'oxydoréduction propres à cet environnement de vieillissement ramollissent les blocs de matières premières dures, améliorant ainsi la fluidité et la maniabilité des matériaux de mortier . Les briques finales présentent ainsi des surfaces lisses et sont exemptes de fissures.

Le choix des équipements de transformation des matières premières pour la fabrication de briques influe directement sur l'efficacité du mélange et de l'homogénéisation. Les mélangeurs à un ou deux arbres conviennent à la production de masse conventionnelle ; leur structure simple et leur fonctionnement stable répondent aux besoins de mélange de base des matières premières dosées. Pour la production de briques cuites haut de gamme, soumise à des exigences de qualité strictes, les entreprises utilisent généralement des laminoirs à voie humide . Le laminage par gravité et le malaxage permettent un broyage secondaire et un mélange fin des matières premières, améliorant ainsi l'adaptabilité des matières premières de qualité inférieure.

En tant qu'équipement professionnel d'homogénéisation fine, les tamis à disques utilisent une force de raclage et de cisaillement élevée pour affiner les matériaux boueux et éliminer les impuretés. La fonction de chauffage à la vapeur, disponible en option, permet un prétraitement thermique des matières premières et améliore leur plasticité. Les purificateurs éliminent les impuretés présentes dans les matériaux boueux afin de garantir la pureté des matières premières, tandis que les extrudeuses à agitation intègrent de multiples fonctions de mélange, de malaxage et de plastification ; ce sont des équipements essentiels pour les lignes de production de briques automatisées et standardisées.

L' entrepôt de maturation des matières premières remplit une double fonction : le stockage des matières premières et l'optimisation de leurs performances sur la ligne de production. Il permet d'équilibrer efficacement le rythme de production et d'éviter les fluctuations dues aux variations de performance des matières premières. L'industrie impose des spécifications techniques précises pour la maturation : le cycle doit excéder 72 heures et la température ambiante doit être maintenue au-dessus de 10 °C. Une maturation à température constante garantit des réactions physico-chimiques optimales des matières premières et une qualité de produit stable en toutes saisons.

L'automatisation joue un rôle de plus en plus important dans les briqueteries modernes. Avec l'augmentation des capacités de production et l'introduction de séchoirs tunnel, de fours tunnel et de systèmes de manutention automatisés, le déplacement et l'empilage des briques crues sont devenus un élément essentiel de l'efficacité globale de la production.

L'une des technologies clés utilisées à ce stade est le robot empileur de briques .

Un robot d'empilage de briques est conçu pour prélever automatiquement les briques vertes fraîchement moulées, les transporter jusqu'à un emplacement prédéfini et les disposer selon un schéma d'empilage programmé. Au lieu de dépendre entièrement de la manutention manuelle, ce système robotisé peut se coordonner avec les équipements de découpe, de groupement, de séchage et de chargement des briques dans les fours.

Les systèmes automatiques de manutention des briques vertes sont généralement installés entre les équipements de formage/découpe et les équipements de séchage ou de cuisson. Leurs principales fonctions consistent à grouper, transférer, positionner et empiler les briques selon les exigences de la ligne de production.

Qu'est-ce qu'un robot empileur de briques ?

Le robot empileur de briques est un système robotique industriel utilisé pour manipuler et empiler les briques lors du processus de production.

Après leur extrusion et leur découpe, les briques restent relativement fragiles. Ces briques fraîchement formées sont communément appelées briques vertes . Avant le séchage ou la cuisson, il est nécessaire de les disposer selon un motif approprié.

Le robot effectue plusieurs opérations de base :

1. Récupérez les briques vertes du système de transfert ou de regroupement.
2. Déplacez les briques vers l'emplacement d'empilage désigné.
3. Faites pivoter ou ajustez les briques si nécessaire.
4. Libérez les briques selon le schéma programmé.
5. Répétez le cycle jusqu'à ce que la pile requise soit complète.

Le schéma de déplacement exact dépend des dimensions des briques, de la capacité de production, de la configuration du four ou du séchoir et de la méthode d'empilage requise.

Pourquoi l'empilement de briques vertes est-il important ?

L'étape d'empilage peut paraître simple, mais elle peut influencer l'efficacité de toute la chaîne de production de briques.

Un mauvais agencement des briques peut engendrer des problèmes lors du séchage et de la cuisson. Par exemple, un espacement irrégulier peut affecter la circulation de l'air, tandis qu'un empilement instable peut accroître le risque d'effondrement ou de dommages.

C’est pourquoi les briqueteries automatisées modernes privilégient souvent la régularité de l’empilement et la précision du positionnement plutôt que la simple augmentation de la vitesse de déplacement des robots.

Un système d'empilage automatique bien conçu permet de créer des agencements de briques répétables et de réduire la dépendance aux opérations d'empilage manuelles. Les fournisseurs d'équipements industriels considèrent généralement le schéma d'empilage, la résistance des briques crues, la portée du robot, la charge utile et la configuration du séchoir/four comme des facteurs importants lors du choix d'un système d'empilage robotisé.

Comment fonctionne un robot empileur de briques automatique ?

Une machine d'empilage de briques automatique typique fonctionne grâce à la coordination entre le mouvement mécanique, les capteurs, le logiciel de contrôle et le système de préhension du robot.

Étape 1 : Transfert de briques vertes

Après extrusion et découpe, les briques vertes transitent par un convoyeur ou un système de regroupement.

Les briques sont disposées selon un agencement prédéterminé avant d'être ramassées par le robot.

Étape 2 : Fixation des briques

Le robot déplace sa pince vers les briques vertes.

Le système de préhension doit être conçu en fonction des dimensions, de la forme, du poids et de la résistance de la brique. Différents types de briques peuvent nécessiter différentes configurations de préhension.

Étape 3 : Mouvement robotique

Le bras robotisé soulève les briques et les déplace vers l'emplacement cible.

Le mouvement servo-commandé permet un positionnement précis et un fonctionnement répétable. Les systèmes industriels d'empilage de briques peuvent également utiliser un positionnement programmable afin de réaliser différents schémas d'empilage.

Étape 4 : Positionnement et empilement

Le robot place les briques à l'emplacement programmé.

Selon la conception du produit, le robot peut changer d'orientation entre les couches afin de créer une structure d'empilement stable.

Étape 5 : Opération répétée

Le robot répète le cycle de prélèvement et de placement jusqu'à ce que la pile requise soit complète.

La pile ainsi formée peut ensuite passer à l'étape de séchage ou de cuisson.

Caractéristiques principales du robot empileur de briques

Le robot empileur de briques présenté dans la conception du produit est construit autour de plusieurs composants et fonctions importants.

Postes de travail flexibles

Le robot peut être configuré pour fonctionner à différentes positions en fonction de la configuration de la ligne de production.

Ceci est particulièrement utile lorsque l'espace disponible en usine, le sens du convoyeur, l'entrée du séchoir ou la disposition des wagons de four diffèrent d'un projet à l'autre.

Entraînement du servomoteur

A Le servomoteur assure un mouvement et un positionnement contrôlés.

Pour la manutention robotisée des briques, la précision des mouvements est importante car la pince doit s'approcher, soulever, transporter et relâcher les briques à des positions prédéterminées de manière répétée.

Réducteur RV

Le réducteur RV est un composant de transmission mécanique important utilisé dans les systèmes de mouvement robotisés.

Il contribue à la transmission du couple et permet un mouvement contrôlé du bras du robot.

Empilage personnalisé

Les briqueteries peuvent produire des briques de tailles et de types différents.

Par conséquent, un système d'empilage ne doit pas être considéré comme une solution unique. Le dispositif de préhension, la trajectoire de déplacement, le programme d'empilage et la disposition finale peuvent être conçus en fonction des conditions réelles de production des briques.