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DE10347356A1 - Ceramic products, especially tiles, are formed by preparing a mixture of clay and /or lime, adding additives for porosity, drying and firing - Google Patents

Ceramic products, especially tiles, are formed by preparing a mixture of clay and /or lime, adding additives for porosity, drying and firing Download PDF

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DE10347356A1 DE10347356A DE10347356A DE10347356A1 DE 10347356 A1 DE10347356 A1 DE 10347356A1 DE 10347356 A DE10347356 A DE 10347356A DE 10347356 A DE10347356 A DE 10347356A DE 10347356 A1 DE10347356 A1 DE 10347356A1
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clay
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Manfred Jürgen
Karel Wilhelmus Jenissen
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Friedrich Hobohm
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Abstract

Process for producing ceramic products, especially tiles, comprises preparing a material mixture out of clay and/or lime, and additives, forming a blank using an extrusion press, cutting the tiles to length, drying and firing. The additive is used to adjust the porosity and contains e.g. sawdust and/or polystyrene and/or straw etc. The additive contains at least one combustible organic and/or inorganic waste material whose energy can be released after the preheating zone.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Mischung zur Herstellung von Produkten der keramischen Industrie, insbesondere von Mauerziegeln, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. Anspruchs 9.The The invention relates to a method and a mixture for the production of products of the ceramic industry, in particular of bricks, according to the generic term of claim 1 or claim 9.

Moderne Mauerziegel zeichnen sich durch eine Vielzahl positiver technischer Eigenschaften aus, mit denen sie sich entscheidend von anderen Baustoffen absetzen. Die Ziegeleigenschaften werden durch die eingesetzte Verfahrenstechnik, insbesondere aber durch die verwendeten Rohstoffe bestimmt. Mit der Auswahl geeigneter Porosierungsmittel und Zuschlagstoffe zur Betriebsmischung können wichtige Ziegeleigenschaften, wie bspw. Druckfestigkeit, Scherbenrohdichte, Schwindung oder Scherben-Wärmeleitfähigkeit gezielt eingestellt werden. Zur Herstellung von Mauerziegeln wird zunächst der Grundsbaustoff Ton und/oder Lehm aufbereitet. Hierzu ist nach Gewinnung des Tons oder Lehms eine Zwischenlagerung in einem Sumpfhaus vorgesehen, wo verschiedene Tonsorten gemischt werden. Die mechanische Aufbereitung, insbesondere das Zerkleinern erfolgt in einem Kollergang. Anschließend werden die Grundstoffe im gewünschten Verhältnis gemischt mit oder ohne Zusatz von Zuschlagstoffen, wie Sand, Ziegelmehl, Asche oder dgl. und befeuchtet. Zur Herstellung wärmegedämmter Mauersteine ist eine Porosierung erforderlich durch Zugabe der schon genannten ` Porosierungsmittel, die ausbrennbare Zusatzstoffe, wie Sägemehl, Styropor, Strohhächsel, Papierformstoffe, Torf, Kohlenstaub, etc. sind, die beim Ausbrennen die gewünschten Hohlporen zurücklassen. Aus dem so aufbereiteten Material werden Stein-Rohlingstränge durch Strangpressen geformt und anschließend in einzelne Rohmauersteine abgelängt, die dann in einen Trockner gelangen und danach in einem Tunnelofen gebrannt werden. Die dabei erfolgende Verbrennung der Porosierungsmittel bewirkt die gewünschte Porosität des Mauerziegels.Modern bricks are characterized by a variety of positive technical properties, with which they set themselves apart from other building materials. The brick properties are determined by the process technology used, but especially by the raw materials used. With the selection of suitable porosity agents and additives for operational mixing important brick properties, such as. Compressive strength, Scherbenrohdichte, shrinkage or shards thermal conductivity can be adjusted specifically. For the production of bricks, the basic building material clay and / or loam is first processed. For this purpose, an intermediate storage in a swamp house is provided after extraction of clay or clay, where different types of clay are mixed. The mechanical treatment, in particular the crushing takes place in a muller gangway. Subsequently, the raw materials in the desired ratio mixed with or without the addition of aggregates, such as sand, brick, ash or the like. And moistened. For the preparation of thermally insulated bricks, a porosity is required by adding the aforementioned ` porosity agents which are burnable additives such as sawdust, polystyrene, straw husks, paper materials, peat, coal dust, etc., which leave behind the desired pores when burned out. From the material processed in this way, pieces of blank bricks are formed by extrusion and then cut into individual rough bricks, which are then placed in a dryer and then fired in a tunnel kiln. The ensuing combustion of the porosity causes the desired porosity of the brick.

Aus der DE 100 65 095 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Produkten der keramischen Industrie, insbesondere von Mauerziegeln bekannt mit den Verfahrensschritten: Herstellen eines Stoffgemisches bzw. einer Betriebsmischung, insbesondere aus Ton und/oder Lehm unter Zugabe von Zusatzstoffen, insbesondere von Porosierungsmitteln, Formung eines Mauerziegel-Rohlingstranges durch eine Strangpresse, Ablängen einzelner Roh-Mauerziegel, Trocknen der Roh-Mauerziegel und Brennen der Roh-Mauerziegel, wobei Tiermehl als Monoporosierungsmittel oder Mischporosierungsmittel in Verbindung mit einem oder mehreren an sich bekannten Porosierungsmitteln eingesetzt wird. Bekannte Porosierungsmittel, die ausbrennbare Zusatzstoffe enthalten, sind beispielsweise Sägemehl, Styropor, Strohhächsel, Papierformstoffe, Torf, Kohlenstaub, etc. Die bekannten Porosierungsmittel decken beim Brennvorgang im Tunnelofen den Energiebedarf in der Vorwärmzone bzw. Aufheizzone bis ca. 600 °C ab. Dann muss teurer, aus natürlichen Energieträgern oder hieraus gewonnenen künstlichen Energieträgern gewonnener Brennstoff, wie Erd- oder Stadtgas, zugeführt werden, um die gewünschte Endtemperatur von etwa 900–1.000 °C zu. erreichen.From the DE 100 65 095 A1 is a method for the production of products of the ceramic industry, in particular of bricks known with the method steps: producing a mixture or a service mixture, in particular clay and / or clay with the addition of additives, in particular of porosity, shaping a brick wall blank strand by a Extruding, cutting individual bricks, drying the bricks and firing the raw bricks, using animal meal as a mono-opant or mixed porosity agent in conjunction with one or more known porosifiers. Known porosity agents which contain combustible additives include, for example, sawdust, polystyrene, straw husks, paper materials, peat, pulverized coal, etc. The known porosity agents cover the energy requirement in the preheating zone or heating zone up to approximately 600 ° C. during the firing process in the tunnel kiln. Then more expensive, derived from natural energy sources or derived from artificial energy sources derived fuel, such as natural gas or city gas, fed to the desired final temperature of about 900-1000 ° C to. to reach.

Die Aufgabe der vorigen Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Mischung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass eine effektivere und bessere Porosierung eines Mauerziegels bei gleichzeitiger Senkung der Energiekosten erreicht wird.The The object of the previous invention is to provide a method and a Mixture of the type mentioned above in such a way that a more effective and better porosity of a brick while lowering the energy cost is achieved.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Eine Mischung zur Lösung der Aufgabe ist im Anspruch 9 angegeben.These The object is achieved by the method according to claim 1. A Mixture to the solution of Task is specified in claim 9.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous and appropriate training the task solution are in the subclaims specified.

Die Erfindung schlägt vor, den teuren, aus natürlichen oder künstlichen Energieträgern gewonnenen Brennstoff, wie Gas, für den Temperaturbereich im Tunnelofen oberhalb 600 °C bis zur gewünschten Endtemperatur von ca. 900 – 1.000 °C durch einen Brenn- und Porosierungsstoff aus wenigstens einem ausbrennbaren organischen und/oder anorganischen Abfall- und Reststoff zu ersetzen. Als geeignete Abfall- und Reststoffe wurden Industrieruß, Steinkohlenabrieb, Koksabrieb und Bremsbelagabrieb sowie ggf. zusätzlich Fangstoff (Papierreste, Faserreste) herausgefunden. Vorzugsweise wird eine Mischung aus Fangstoff, Ruß, Wasser und Tenside als Brennstoff und Porosierungsstoff verwendet, wobei diese Mischung in eine Betriebsmischung, die den Grundbaustoff Ton und/oder Lehm, sowie Porosierungsstoffe, wie Fangstoff, Sägespäne und Polystyrol und ggf. Zuschlagstoffe, wie Sand, Ziegelmehl, Asche oder dergleichen enthält, als zusätzlicher Bestandteil eingemischt oder vor der Aufbereitung der Betriebsmischung dieser zugegeben wird. Die Tenside ermöglichen die Mischung mit Wasser. Eine bevorzugte Mischung besteht aus 40 % Fangstoff, 30 % Ruß, 30 % Wasser und Tensiden. Der Ruß unterstützt die gleichmäßige Wärmeverteilung in dem Roh-Mauerziegel beim Brennvorgang im Tunnelofen.The Invention proposes before, the expensive, natural or artificial fuels recovered fuel, such as gas, for the temperature range in the Tunnel kiln above 600 ° C to the desired Final temperature of about 900 - 1,000 ° C by a Burning and Porosierungsstoff of at least one burn-out organic and / or inorganic waste and residue to replace. As suitable waste and Residues became carbon black, Hard coal abrasion, coke abrasion and brake pad abrasion and, if necessary, additional catch (paper scraps, Fiber residues). Preferably, a mixture of Fang, soot, Water and surfactants used as fuel and porosity, taking this mixture into a working mix that is the basic building material Clay and / or clay, as well as porosity materials, such as catch, sawdust and polystyrene and optionally additives such as sand, clay, ashes or the like contains as additional Ingredient mixed or before the preparation of the operating mixture this is added. The surfactants allow mixing with water. A preferred mixture consists of 40% catch, 30% soot, 30% Water and surfactants. The soot supports the even heat distribution in the raw bricks during the firing process in the tunnel kiln.

Die erfindungsgemäße Brenn- und Porosierungsstoff-Mischung zeichnet sich dadurch aus, dass die darin enthaltene Energie sozusagen beim Brennen zeitversetzt freigesetzt wird, nämlich erst dann, wenn eine Temperatur von wenigstens ca. 600 °C erreicht ist. Der Temperaturbereich bis ca. 600 °C wird abgedeckt durch die bisher schon bekannten Porosierungsmittel, wie Sägemehl, Styropor, Strohhächsel, Papierformstoffe, Torf, etc. Der Einsatz von Ruß und/oder von Abrieb von Steinkohle und/oder Koks und/oder Bremsbelägen verleiht der erfindungsgemäßen Brenn- und Porosierungsstoff-Mischung eine gewisse Schmierwirkung, die sich nach dem Einmischen der Betriebsmischung mitteilt. Durch diese Schmierwirkung kann der Elektroenergieverbrauch für die Vorrichtungen zur Aufbereitung und Formgebung gesenkt werden. Die Energiekosteneinsparung beträgt 5 bis 20 gegenüber herkömmlichen Verfahren. Außerdem nimmt durch diese Schmierwirkung der mechanische Verschleiß dieser Vorrichtungen ab, wodurch Instandhaltungskosten eingespart werden können.The combustion and Porosierungsstoff mixture according to the invention is characterized in that the energy contained therein is released, so to speak, during firing time-delayed, namely only then, when a temperature of at least about 600 ° C is reached. The temperature range up to about 600 ° C is covered by the previously known porosity agents, such as sawdust, polystyrene, straw husks, paper materials, peat, etc. The use of soot and / or abrasion of hard coal and / or coke and / or brake pads gives the combustion and Porosierungsstoff mixture according to the invention a certain lubricating effect, which communicates after mixing the operating mixture. By this lubricating effect, the electric power consumption for the devices for processing and shaping can be reduced. The energy cost saving is 5 to 20 compared to conventional methods. In addition, by this lubricating effect of the mechanical wear of these devices, which maintenance costs can be saved.

Claims (17)

Verfahren zur Herstellung von Produkten der keramischen Industrie, insbesondere von Mauerziegeln mit folgenden Verfahrensschritten: a) Herstellen und Aufbereiten eines Stoffgemisches (Betriebsmischung), insbesondere aus Ton und/oder Lehm unter Zugabe von Zusatzstoffen, insbesondere von Porosierungsstoff, b) Formung eines Mauerziegel-Rohlingstranges durch eine Strangpresse, c) Ablängen einzelner Roh-Mauerziegel, d) Trocknen der Roh-Mauerziegel und e) Brennen der Roh-Mauerziegel, wobei als Porosierungsstoff ausbrennbare Zusatzstoffe, wie Sägemehl und/oder Styropor und/oder Strohhächsel und/oder Papierformstoffe, und/oder Torf o. dgl., verwendet werden, die den Energiebedarf beim Brennen der Roh-Mauerziegel bis ca. 600 °C (Vorwärmzone bzw. Aufheizzone) abdecken, dadurch gekennzeichnet, dass für einen der Vorwärmzone folgenden Temperaturbereich bis zu einer gewünschten Endtemperatur ein Brenn- und Porosierungsstoff verwendet wird, der wenigstens einen ausbrennbaren organischen und/oder anorganischen Abfall- oder Reststoff enthält, dessen Energie im Wesentlichen ab der Endtemperatur der Vorwärmzone freisetzbar ist.A process for the production of products of the ceramic industry, in particular of bricks with the following process steps: a) producing and processing a substance mixture (operating mixture), in particular of clay and / or clay with the addition of additives, in particular Porosierungsstoff, b) forming a wall bricks blank strand d) drying the raw bricks; and e) firing the raw bricks, wherein additives combustible as porosity substance, such as sawdust and / or polystyrene and / or straw husk and / or paper materials, and / or peat o. The like., Which cover the energy requirements during firing of raw bricks to about 600 ° C (preheating or heating zone), characterized in that for a preheating the following temperature range up to a desired final temperature Burning and Porosierungsstoff is used, the at least one burn-off organic and or inorganic waste or residual material whose energy is substantially releasable from the final temperature of the preheating zone. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenn- und Porosierungsstoff wenigstens einen der Stoffe Ruß, Abrieb von Kohle (Steinkohle, Koks) und von Bremsbelägen aufweist.Method according to claim 1, characterized in that that the fuel and Porosierungsstoff at least one of the substances Soot, abrasion of coal (hard coal, coke) and brake linings. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenn- und Porosierungsstoff zusätzlich Fangstoff (Papierreste, Faserreste) aufweist.Method according to claim 1 or 2, characterized that the fuel and porosity substance additionally contains catch (paper residues, Fiber residues). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Endtemperatur ca. 900–1.000 °C beträgt.Method according to claim 1, characterized in that that the final temperature is approx. 900-1,000 ° C. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenn- und Porosierungsstoff aus einer Mischung aus Ruß, Fangstoff, Wasser und Tensiden besteht.Method according to one of claims 1-4, characterized that the fuel and Porosierungsstoff of a mixture of soot, Fangstoff, water and surfactants. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenn- und Porosierungsstoff aus einer Mischung aus Fangstoff, Industrieruß und/oder Steinkohlenabrieb und/oder Koksabrieb und/oder Bremsbelagabrieb, Wasser und Tensiden besteht.Method according to one of claims 1-5, characterized in that that the fuel and porosity substance consists of a mixture of Carbon black and / or Hard coal abrasion and / or coke abrasion and / or brake pad wear, Water and surfactants exist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenn- und Porosierungsstoff in einer Menge von maximal 5 Gew.-% eingesetzt wird.Method according to one of claims 1-6, characterized that the fuel and Porosierungsstoff in a quantity of maximum 5 wt .-% is used. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Porosierungsstoff in einer Menge bis maximal 40 Gew.-% mit einem Anteil von maximal 5 Gew.-% des Brenn- und Porosierungsstoffes eingesetzt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that porosity agent in an amount up to a maximum 40 wt .-% with a maximum proportion of 5 wt .-% of the fuel and Porosierungsstoffes be used. Mischung zur Herstellung von Produkten der keramischen Industrie, insbesondere von Mauerziegeln, und zur Verwendung bei den Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit folgenden Bestandteilen: a) Grundbaustoff aus einer feinaufbereiteten Ton- und/oder Lehmmischung, b) Porosierungsstoff und c) ggf. Zuschlagstoffe, gekennzeichnet durch einen Brenn- und Porosierungsstoff mit wenigstens einem ausbrennbaren oraganischen und/oder anorganischen Abfall- oder Reststoff, dessen Energie im Wesentlichen ab der Endtemperatur der Vorwärmzone freisetzbar ist.Mixture for the production of ceramic products Industry, in particular of bricks, and for use in the method according to any one of claims 1 to 8, comprising the following components: a) Basic building material made from a finely prepared clay and / or clay mixture, b) Porosity and c) optionally additives, characterized by a Burning and Porosierungsstoff with at least one burn-out oragan and / or inorganic waste or residue, the Energy can be released substantially from the final temperature of the preheating zone is. Mischung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenn- und Porosierungsstoff wenigstens einen der Stoffe Ruß, Abrieb von Kohle (Steinkohle, Koks) und von Bremsbelägen aufweist.Mixture according to Claim 9, characterized that the fuel and Porosierungsstoff at least one of the substances Soot, abrasion of coal (hard coal, coke) and brake linings. Mischung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenn- und Porosierungsstoff zusätzlich Fangstoff (Papierreste, Faserreste) aufweist.Mixture according to Claim 9 or 10, characterized that the fuel and porosity substance additionally contains catch (paper residues, Fiber residues). Mischung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Endtemperatur ca. 900–1.000 °C beträgt.Mixture according to Claim 9, characterized that the final temperature is approx. 900-1,000 ° C. Mischung nach einem der Ansprüche 9–12, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenn- und Porosierungsstoff aus einer Mischung aus Ruß, Fangstoff, Wasser und Tensiden besteht.Mixture according to one of claims 9-12, characterized that the fuel and Porosierungsstoff of a mixture of soot, Fangstoff, water and surfactants. Mischung nach einem der Ansprüche 9–13, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenn- und Porosierungsstoff aus einer Mischung aus Fangstoff, Industrieruß und/oder Steinkohlenabrieb und/oder Koksabrieb und/oder Bremsbelagabrieb, Wasser und Tensiden besteht.Mixture according to one of claims 9-13, characterized in that the fuel and Porosierungsstoff consists of a mixture of catch, carbon black and / or hard coal abrasion and / or Koksabrieb and / or brake pad wear, water and surfactants. Mischung nach einem der Ansprüche 9–14, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenn- und Porosierungsstoff als Monoporosierungsmittel oder Mischporosierungsmittel in Verbindung mit einem oder mehreren an sich bekannten Porosierungsstoffen eingesetzt ist.Mixture according to one of claims 9-14, characterized that the fuel and Porosierungsstoff as Monoporosierungsmittel or mixed porosity agents in conjunction with one or more is used per se known Porosierungsstoffen. Mischung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenn- und Porosierungsstoff als Mischporosierungsmittel in einer Menge bis zu 5 Gew.-% eingesetzt wird.Mixture according to Claim 15, characterized that the fuel and Porosierungsstoff as Mischporosierungsmittel in an amount up to 5 wt .-% is used. Verwendung des Brenn- und Porosierungsstoffes allein oder gemischt mit einem oder mehreren an sich bekannten Porosierungsstoffen als Brenn- und Porosierungsstoff für Öfen der keramischen Industrie, insbesondere für Tunnelöfen.Use of the fuel and porosity alone or mixed with one or more known porosity agents as a fuel and porosity substance for furnaces of the ceramic industry, especially for Tunnel kilns.
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