Керамические клинкерные материалы являются традиционными изделиями со спечённым черепком. В Украине подобные производства до недавнего времени отсутствовали. Однако, развитие строительства, приближение его к европейским стандартам, нуждалось в выпуске данной продукции. Керамический клинкер как строительно-отделочный материал, можно использовать как для облицовки фасадов, так и для мощения дорог.

Слово КЛИНКЕР происходит от немецкого слова Klinker, что связано с появлением при постукивании характерного звона "klink". История производства клинкера началась в Голландии. В начале XIX века отсутствие каменных материалов в достаточном количестве и как следствие их высокая цена, побуждало поиск альтернативных решений. Материал, который был получен путем спекания глины был назван КЛИНКЕРОМ. Клинкер, как высококачественное керамическое изделие, стал уникальным решением для строительства на много лет.

В начале 2002-2003 годов на рынке Украины начали появляться образцы клинкерных керамических материалов производителей Испании, Польши, Германии, Австрии, Финляндии и других европейских стран. Клинкерные керамические изделия европейских производителей характеризуются высоким качеством и высокой ценой. Высокая цена данных изделий связана со значительными технологическими и транспортными расходами.

Таким образом, была очевидная необходимость разработки и внедрения в Украине современной технологии производства клинкерных керамических изделий разного назначения, которые отвечали бы требованиям европейских стандартов.

Учитывая предыдущий опыт украинских научных работников и производителей, и опыт ведущих европейских производителей наша лаборатория совместно с командой ООО "Керамейя" разработала технологию производства керамического клинкера различного назначения.

ООО "Керамейя" (г. Сумы) создано в 2007 году при поддержке американского инвестиционного венчурного фонда Horizon Саріtal.

Керамейя - новый бренд с уже известной командой, которая в свое время создала такую мощную компанию, как "Слобожанская строительная керамика". Команда "Керамейя" под руководством генерального директора канд. техн. наук Телющенко И.Ф. объединена общим делом - производством керамических стеновых материалов нового поколения.

Керамические клинкерные изделия получаются способом пластичной экструзии на ленточных или вакуум-прессах. В отдельных случаях, для получения более плотного изделия, сырец допресовуют на рычажных прессах. Допресованый сырец (после вакуум-пресса в допресовке не нуждается) сушат в периодических камерных или тоннельных сушилах. При полусухом способе, клинкер прессуют преимущественно на коленорычажных или ротационных прессах, сырец обжигают без сушки. В отдельных случаях, при необходимости его досушивают.

Обжиг керамических клинкерных изделий проводят в тоннельных, кольцевых и камерных печах. Температура обжига керамического клинкера достаточно высокая 1100-1300°С. Изделия при обжиге должны спекаться и не выявлять признаков деформации.

Преимуществом способа пластичной экструзии, сравнительно с полусухим формированием, есть получение керамических клинкерных изделий разнообразных форм и поверхностей. Кроме этого при полусухом формировании невозможно получить высокую морозоустойчивость и как следствие долговечность изделий.

В литературных данных отмечено, что основным сырьем, для получения высококачественных керамических клинкерных изделий, есть пластичные тугоплавкие глины с большим интервалом между температурой спекания и началом деформации. На Украине такие глины расположены только в донецком регионе. Использование сырья донецкого региона, в качестве основного сырья, для производства клинкера не является экономически целесообразным в других регионах Украины.

Широкое распространение полиминеральных легкоплавких (кирпичных) глин по территории Украины поставило задачу разработки технологий производства клинкерных изделий на основе данного сырья.

В качестве основного сырья для разработки клинкерных керамических масс использовалось полиминеральное сырье Сумской, Киевской, Ивано-Франковской, Житомирской и Хмельницкой областей.

Полиминеральные глины Украины это в своем большинстве легкоплавкие глины с малым интервалом спекания (<50°С), что будет ограничивать их применение в производстве клинкерных изделий. За счет присутствия монтмориллонита при сушке и обжиге изделия могут давать большую усадку, которая сопровождается растрескиванием и деформацией, что не позволяет получения изделий правильной формы и точных размеров.

В этом случае в состав керамической массы вводят отощители, которые могут играть роль и плавня. В связи с разнообразными свойствами глин, выбор отощителей - плавней должен проводиться в каждом частном случае, с учетом свойств данного материала и особенностей технологических процессов.

В качестве армирующих компонентов мы использовали пегматиты, полевые шпаты, гранитные отсевы, базальт, мариуполиты, шлаки ГРЕС и их комбинации.

За счет использования полевошпатных материалов, которые отличаются мозаичностью структуры и наличием перлитовых образований кристаллизация новообразований происходит преимущественно в твердой фазе, что обусловливает рост прочности на сжатие при отсутствии деформации изделий. Использование данных компонентов при оптимальном соотношении, обусловливает также появление некоторого количества жидкой фазы при обжиге, что способствует интенсификации спекания керамической массы, при снижении температуры и расширения интервала спекания на 50-100°С сравнительно с полиминеральными легкоплавкими глинами.

Необходимо отметить возможность получения разной фактуры лицевой поверхности изделий. При измельчении полевошпатовых материалов к тонкости помола не менее чем 1,25 мм шершавая структура может формироваться без дополнительного разоблачения текстуры при обжиге керамического клинкера. В этом случае имеет преимущество спекания в твердой фазе. В случае помола полевошпатовых материалов к тонне помолу меньше чем 0,8 мм, возможно, получить керамический клинкер с гладкой поверхностью. В этом случае имеет преимущество спекания в присутствии большего количества жидкой фазы, которая армируется кристаллизационными новообразованиями.

Путем математического планирования и оптимизации свойств на основе опытных систем полиминеральная глина - гидрослюдисто-каолинитовые глины (каолины) - армирующие добавки (пегматиты, полевые шпаты, базальт и другое) нами разработаны керамические массы и технологические параметры производства керамического клинкера разного назначения, широкой цветной гаммы и фактуры.

В мае 2008 года научно-исследовательские разработки наших специалистов воплощены в организацию и запуск современного предприятия по производству керамического клинкера на ООО "Керамейя" (г. Сумы), которое создано за счет использования украинского инжиниринга и оборудования ведущих европейских производителей.

Кроме этого, в августе 2008 года под руководством Председателя наблюдательного Совета ОАО "Стройматериалы" (г. Белая Церковь) Данилевича А.В на ведущем предприятии киевской области, компанией ООО "Техно-маш-сервис" (г. Ромны) построена новая печь по проекту фирмы "Серик" (Франция) для производства клинкерных изделий.

При разработке новой технологии производства керамического клинкера из полиминерального сырья Украины был учтён как позитивный, так и негативный опыт производства лицевого кирпича на Украине.

Так производство лицевого кирпича на Украине в последние годы показало целый ряд технологических дефектов (наличие высолов, дутика и разрыва лицевой поверхности), которые нужно было устранить при производстве клинкерных изделий. Одним из наиболее распространенных видов брака лицевого кирпича, что является очень опасным для строительства есть разрыв лицевой поверхности кирпича.

Анализ технологических особенностей производства кирпича, ее формы, расположение пустот показал, что одной из причин разрыва лицевой поверхности является наличие свилеобразования при формировании и расстояние между лицевой поверхностью и пустотами, что составляет 12 мм.

Таким образом, перед разработчиками стояла задача устранения технологических причин появления выше перечисленных видов брака, которые недопустимы при производстве керамического клинкера.

Технология производства клинкерного кирпича "Клинкерам" (ООО "Керамейя" г. Сумы)

Добыча сырья и складирования глины в бурт
Для накопления оперативного запаса, с целью достижения однородности партий и полного управления процессами производства, добыча глины заключаются в бурты в полном соблюдении производственной культуры. На участке массозаготовки задействована техника Volvo

Масопереработка

• 4 ящичные питателя с возможностью точного дозирования сырья;
• камневыделительные вальца;
• бегуны для перемешивания и мокрого измельчения с размерами ячейки 15х40;
• вальца грубого помола с зазором 3 мм;
• вальца тонкого помола с зазором 1,5-1,8 мм;
• вальца супертонкого помола с зазором 0,7 мм фирмы Handle;
• двухвальный глиномес;
• шихтозапасник с объёмом шихты 3500 куб. м

Эта линия дает возможность иметь шихту наивысшего качества для последующей ее переработки и дополнительно обеспечивает отсутствие разных включений

Формовка - садка

• многоковшовый экскаватор фирмы HANDLE, Германия;
• вертикальный глиномес-измельчитель;
• экструдер фирмы HANDLE, Германия.

Вакуумный экструдер фирмы Handle, который специально был спроектирован под потребности "Керамейи". Экструдер имеет наименьший зазор между шнеком и рубашкой цилиндра пресса, что предотвращает возникновение свили, которая может облущивать лицевую поверхность кирпича. Новый мундштук был разработан по специальному заказу "Керамейи" в соответствии с нормами DIN 105-3-1984 (Кирпич керамический клинкерный). Его технические характеристики позволяют получать кирпич с увеличенным расстоянием с 12 мм до 20 мм к первому ряду полостей. Такая пустотность кирпича предотвращает случайное оголение пустот при кладке с утопленными швами, исключает риск попадания в пустоты воды и снега и разрыва лицевой поверхности кирпича.

Таким образом, учтён негативный опыт выпуска лицевого кирпича на Украине. Теперь клинкерный кирпич от "Керамейя" отвечает лучшим образцам европейских производителей и гарантировано защищённый от разрыва лицевой поверхности.

Сушка сырца

После того, как сырец отформован, его транспортируют к тоннельно - проходным сушилам, спроектированных французской фирмой CERIC, в которых кирпич проходит достаточно длительный процесс сушки. Это является одним из самых более важных этапов, от которого зависит отсутствие трещин и правильность геометрии кирпича.

Обжиг сырца

Высушенный кирпич-сырец транспортируется в тоннельную кейзингову печь, спроектированную французской фирмой Ceric, где обжигается при температуре 1100-1200°С. "Керамейя" имеет уникальную современную печь - длиной 212 м, которая является одной из самых длинных печей в Европе.
Технические свойства печи:

• длинна: 212,1 м
• ширина канала: 6, 110 м
• максимальна высота садки: 0,966 м
• 12 боковых горелок JET
• 2 зоны по 10 горелок JET на своде
• 5 централей по 19 сводовых горелок полного огня
• 2 централи по 19 сводовых горелок с возможностью флэш-обжига.

Наличие такой печи позволяет получать керамический клинкер с высокими эксплуатационными свойствами. Кроме этого возможно использование технологии "флэшинга", что создает в процессе обжига окислительно-востановительную среду, благодаря которой предоставляется меланжевая колористика изделий.

Пакетирование, складирование и транспортировка готовой продукции

"Керамейя" имеет мощное складское хозяйство, оборудованное по последнему слову техники, в управлении которым задействованы современные системы учета и логистики. Составы готовой продукции оснащенные погрузчиками фирмы TCM. Транспортирование готовой продукции со склада "Керамейя" осуществляется тремя следующими вариантами: железнодорожным транспортом, авто доставкой заказчику на объект строительства или само вывозом.

Сегодня ООО "Керамейя" производит более 12 видов керамического клинкера для облицовки фасадов "Клинкерам". В перспективе планируется выпуск фасонных клинкерных изделий и последующего расширения ассортимента по колористке и разнообразие лицевых поверхностей для удовлетворения разных вкусов и требований архитекторов и потребителей.

Упаковка продукции Керамея

 Стеновой кирпич производства «Керамейя», в зависимости от вида транспортировки, упаковывается на два вида поддонов:

железнодорожный (тип А);

автомобильный (тип В).

Независимо от вида поддона, кирпич укладывается одинаковым способом — на деревянный поддон; каждый ряд с лицевой стороны перекладывается гофрокартоном; пакет перевязывается четырьмя ПЭТ-лентами и упаковывается в термоусадочную пленку с оставлением отверстия сверху поддона для вентиляции кирпича (предотвращение конденсирования влаги внутри пачки), кроме того, под каждую ленту подкладываются пластиковые уголки для предохранения кирпича и лент от повреждения.

Характеристики поддонов со стеновым кирпичом «Керамейя»:

Показатель	Единица измерения	Автомобильный поддон (тип В)
Количество кирпича (одинарного/фасадного/фигурного)	шт	420/840/360
Длина	м	1,00
Ширина	м	1,00
Высота (с учетом высоты поддона)	м	0,96
Высота щели между полом и доской поддона	м	0,07
Вес нетто	т	1,176/1,302/1,008
Вес брутто	т	1,201/1,327/1,033