A’dan Z’ye Tuğla Üretimi Aşamaları
Üretimini yaptığımız tuğla çeşitleri için: http://ozdemirtoprak.com/blog/tugla-cesitleri-ve-tugla-ozellikleri/
Toprak sanayinde tuğla üretim aşamaları genel anlamda aşağıda gördüğünüz şekilde ilerler:
- Hammadde hazırlanması
- Şekillendirme
- Kurutma
- Pişirme
- Ambalajlama ve sevk
Tuğla Üretimi İçin Gerekli Hammaddenin Hazırlanması
Tuğla üretimi için ihtiyaç duyulan kil, doğada bulunan killi topraktan elde edilir. Doğadaki bu kil, çeşitli büyüklükte taş, çöp ve çeşitli bitki örtüsüyle karışmış, heterojen bir yapıdadır. Tuğlanın ana hammaddesi budur. Fakat işlenebilmesi için homojen bir yapıda olması gerektiğinden, kil öncelikle çeşitli makinalar vasıtasıyla taş ayırma, öğütme gibi bir takım işlemlerden geçer ve tuğla üretimi için hazır hale getirilir.
Ardından ortaya çıkan homojen hamur, işlenebilir kıvama gelmesi için azar azar su katılarak ezilip karıştırılır ve plastik hale getirilir. Fakat bu yolla elde edilen hammadde hemen üretim işlemine alınmaz, dinlendirmeye bırakılır. Dinlendirmeye bırakılmayan hamurdan üretilen tuğlalarda mikrofraktürler meydana gelir ve bunlar zamanla yerini gözle görülebilir çatlaklara bırakabilir. Bu, tuğlanın kalitesini belirleyen önemli bir husustur.
Tuğla Üretimi Esnasında Ürünü Şekillendirme
Hazırlama aşamasında tuğla üretimi için uygun, plastik bir yapıya getirilmiş hamura çeşitli yöntemler kullanılarak şekil verilir ve ara ürün olan pişmemiş tuğla halini alır. Şekillendirme işlemi kalıplama, presleme veya ekstrüzyon ile yapılabilir. İnşaatlarda kullanılan tuğlalarda en yaygın yöntem olan ekstrüzyon yöntemi kullanılırken, dekoratif amaçlı kullanılan harman tuğlalarında kalıplama yöntemi kullanılır. Presleme ise daha çok kiremit üretiminde kullanılan bir yöntemdir.
Yatay veya düşey delikli inşaat tuğlaların üretildiği ekstrüzyon yönteminde, tuğla üretimi için hazırlanan hamur ekstrüzyon makinasına konularak yüksek basınçla önceden hazırlanmış, belli boyutlardaki kalıplara basılır. Kalıptan geçen hamurlar makinadan boyuna uzun, yekpare bir halde çıkar ve tel testerelerle eşit parçalara kesilir.
Tuğla Üretimi – Kurutma
Daha önceden şekillendirmeye uygun bir hale getirmek için su katılmış olan kilin şekil verildikten sonra bu su ve nemden arındırılarak sertleşmesi için kurutma işlemi yapılır. Doğal ve suni kurutma olmak üzere iki yöntemi vardır.
- Türkiye’de -iklimin de elverişli olması sebebiyle- tuğla üretimi esnasında yaygın olarak kullanılan kurutma yöntemi doğal kurutmadır. Ekstrüzyon makinesinden çıkıp kesilen yaş tuğlalar kurutma sehpalarına dizilerek açık veya kapalı geniş alanlara konur ve kurumaya bırakılır.
- Suni kurutma ise yaş tuğlanın doğal yollara başvurulmadan, özel kurutma odaları vasıtasıyla kapalı alanda hızlıca kurutulması yöntemidir. Tuğlalara önce az sıcaklıkta yüksek buhar basıncı verilir, ardından basınç azaltılarak sıcaklık arttırılır. Bu sayede suyun kilden buharlaşarak çıkması sağlanır.
Ekonomik açıdan doğal kurutma, suni kurutmanın aksine ekstra bir yatırım ve
enerji sarfiyatı gerektirmediği için daha az maliyetlidir. Fakat bu yöntemde de
kurutma çok uzun sürmekte, kurutma kalitesi hava şartlarına bağlı olarak
değişkenlik göstermekte ve tuğlaların kurutma sehpalarına tek tek dizilmesi
işlemi işçilik maliyetini arttırmaktadır.
Üretimin Son Aşaması – Pişirme
Tuğla üretimi için en son aşama pişirmedir. Kurutma esnasında su kaybeden kilin boyutları küçülür. Pişirme işleminde ise bu küçülen kil çok yüksek ısılara (yaklaşık 900-1000 °C) maruz kaldığından materyal özellikleri tamamen değişir. Yumuşaklığını ve esnekliğini kaybederek sert ve mukavemeti yüksek bir madde halini alır. Rengi ise kilin içinde bulunan organik maddeler 300 °C’de tamamen yandığından kızıl bir tona bürünür.
Pişirme işleminin de aşağıda görüldüğü üzere beş farklı aşaması vardır:
- Doldurma
- Isınma
- Pişme
- Soğuma
- Boşaltma
Pişirme için kullanılan farklı fırın sistemleri bulunur. Türkiye’de açık ara en yaygın kullanılan fırın sistemi Hoffmann fırın sistemidir. İkinci olarak en yaygın bulunan ise tünel fırın sistemidir. Ayrıca ülkemizde yaklaşık 20 farklı fabrikada da Hoffmann ve tünel fırın sistemlerinin bir melezi olan kemer tünel fırınıyla pişirme işlemi yapılmaktadır.
Tuğla Üretimi Esnasında Kullanılan Fırın Türlerinin Özellikleri
Hoffmann fırınında tuğlalar kemerli bir fırın yapısının ortasında sabit dururken, ateşten elde edilen sıcak hava fırının içinde hareketli bir şekilde dolaştırılır. Fırının üstündeki deliklerden yakıt püskürtülmekte, pişme safhası ilerledikçe püskürtme işlemi delikler boyunca ilerlemektedir. Yakıt olarak genelde kömür vb. katı yakıtlar, nadiren sıvı yakıtlar kullanılmaktadır. Hoffman fırınlarda, enerji kullanımı tünel fırınlara göre daha fazladır, emek-yoğun bir yapılanma gerektirdiği için maliyet yüksektir.
Yanmanın tam pişme durumundaki malzemenin üzerinde olması, fırın içinde hareket eden havanın bir yandan pişmiş malzeme ile temas ederek ısınması, ayrıca bu ısınmış havadan yaş tuğlaların kurutulması için de faydalanılabilmesi bu fırının en önemli özelliklerindendir.
Tünel Fırın
Tünel fırın sisteminde ise ateş sabit iken tuğlalar hareket halindedir. Ekstrüzyonun ardından suni kurutmadan geçen ara ürünler, belli bir hızda hareket eden fırın vagonlarına konup tünel şeklinde uzun bir fırının içine girerler. Tuğlalar burada önce gittikçe artan ve sonlara doğru kademeli olarak azalan değişik sıcaklıklarda önce pişer, sonra soğurlar. Bu sistemde hızlı kurutma ve hızlı pişirme birlikte sağlanırken, ani ısı değişimlerinden dolayı oluşabilecek malzeme kalitesi kaybını da engellemek amaçlanmıştır.
Tünel fırınlar ürün kalitesi yüksek, yakıt ve emek tasarrufu sağlayan, üretim süresini oldukça kısaltan sistemlerdir. Ancak, yatırım ve bakım maliyetleri yüksektir. Fırın sıcaklığının değiştirilmesi de Hoffmann tipi fırınlara göre daha zordur. Pişirme bölgesinde genel olarak sıvı yakıt kullanılmakta, bazen katı yakıtlı sistemlerde yapılabilmektedir.
Ambalajlama ve Sevk
Tuğlalar günümüzde paletli ve ambalajlı bir şekilde istenilen noktaya gönderilmektedirler. Paletler boyut ve hammeddesine göre çeşitli miktar ve ebatlarda tuğla taşıyabilmektedir. Ambalajlama ürünün daha düzenli, daha güvenli ve daha ekonomik bir şekilde istenilen adrese teslim edilip muhafaza edilmesini sağlar.
Yabancı tuğla kaynağı için: https://www.thebalancesmb.com/bricks-types-uses-and-advantages-844819