Comment une gestion adéquate de l'air dans les fours tunnels réduit-elle la teneur en oxygène des gaz d'échappement et améliore-t-elle l'efficacité des briqueteries ?

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.

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.