STEINZEUG Information 2004 - Fachverband Steinzeugindustrie eV

Aufbereitung
Im Allgemeinen spricht man bei der Aufbereitung vom Zerkleinern,
Mischen und Homogenisieren der Rohstoffe. Beim Zerkleinern wird in der
Keramik die Ton- und Hartstoffzerkleinerung unterschieden.
Zerkleinern
Das Zerkleinern von Ton für die Herstellung von Steinzeugrohren erfolgt
heute durch Kollergänge und Differenzialwalzwerke, die wiederum in Form
des eingestellten Walzenspaltes ständig leistungsstärker wurden. Der
kleinstmögliche Walzenspalt liegt hier im Bereich von 0,4 mm. Für die
Qualität bedeutet dies eine geringste Korngröße möglicher Fremdstoffe/körper
(Pyrit, Kalk u.a.), die ursächlich in der Entstehungsgeschichte
der Tone liegen. Zu große Einschlüsse schwächen bzw. zerstören das
Gefüge im späteren Dichtbrand.
Möglichkeiten zum weiteren Verringern von Fremdstoffen liegen im Abschlämmen
von Tonen und der Trockenaufbereitung, die jedoch in der
Grobkeramik aus Kostengründen keine Anwendung finden.
Das Zerkleinern der Hartstoffe wurde vor mehr als 50 Jahren mit nur einem
Aggregat, meist mit einer Prallmühle durchgeführt. Heute wird das Zerkleinern
entweder mit einer zwei- oder dreistufigen Mahlanlage realisiert. Stufe
eins ist fast überall ein Backenbrecher, Stufe zwei ein Kegelbrecher. Die
dritte Stufe stellt in den meisten Fällen eine Ringwalzenmühle dar, in den
seltensten Fällen auch eine Siebkugelmühle.
Als Hartstoffe dienen der Eigenbruch sowie zum Gefüge passende Fremdkeramikbrüche.
Der neueste Weg des Einsatzes von Hartstoffen liegt in der
Verwendung von Rohstoffen aus der Baustoffindustrie. Hiermit kann der
Hartstoff bis zu 100 % ersetzt werden, womit das Zerkleinern entfällt.
Mischen und Homogenisieren
Mischen bedeutet das Vermengen der drei Hauptbestandteile: Tonversatz,
Hartstoffe und Anmachwasser. Das Mischen und Homogenisieren hat nur
dann den größten Nutzen, wenn dieser Prozess konstant durchgeführt
wird. Im kontinuierlichen Prozess wird hier der Doppelwellentrogmischer
verwendet, wobei die Zugabe der Komponenten gravimetrisch über Bandwaagen
erfolgt. Dieser Prozess läuft heute rechnergestützt, meist vollautomatisch.
Durch den Einsatz leistungsfähiger Steuerungen ist auch die Zugabe
verschiedener bzw. mehrerer Körnungen unterschiedlicher Mengen
konstant realisierbar.
Beim Einsatz von Stäuben werden heute diskontinuierliche Mischer, so genannte
Chargenmischer, eingesetzt. Der Vorteil gegenüber kontinuierlichen
Mischern liegt in der Möglichkeit der theoretisch unbegrenzten Dauer
des Mischvorganges. Erst wenn alle Komponenten optimal vermischt
sind, wird der Vorgang beendet, d.h., die Verweildauer des Mischgutes ist
nicht Aggregat-abhängig, sondern nur zeitabhängig.
Wurde noch vor ca. 30 Jahren nach dem Mischen abgebrochen und die
Masse direkt verpresst, schließt sich nunmehr ein Homogenisierungsprozess
an. Homogenisieren bedeutet eine größtmögliche Vereinheitlichung
der keramischen Masse in ihrer Zusammensetzung und Eigenschaft. Somit
kann das Homogenisieren bereits bei der Lagerung der Tone erfolgen,
Forschung + Technik
indem man zu mischende Tone bereits
mit der Anlieferung schichtweise
einlagert. Im Allgemeinen
spricht man aber erst bei der Nachbehandlung
fertig gemischter Massen
von Homogenisierung. Dazu
wird die Masse durch einen oder
auch mehrere Siebrundbeschicker
gepresst. Dieses Aggregat kann
sich entweder direkt an das Mischaggregat
anschließen, wird aber
auch unmittelbar vor der Formgebungsmaschine
eingesetzt.
Formgebung
Auch die Formgebung von Steinzeugrohren
hat eine große Entwicklung
in den letzten 50 bis 100
Jahren erfahren. Wurden am Anfang
des letzten Jahrhunderts noch
Kolbenpressen genutzt, die eine
maximale Baulänge von 1.000 mm
zuließen, werden heute Vakuumstrangpressen
für die Herstellung
von Rohren mit 2.500 mm Baulänge
der Dimensionen DN 200 bis
800 genutzt.
Das notwendige Evakuieren der
Masse hat immer mehr an Bedeutung
gewonnen. Die Trocknungsund
Brennzeiten werden immer
kürzer (siehe auch Kap. Trocknen
und Brennen). In Verbindung mit
der Automation der nachfolgenden
Fertigungsprozesse wäre die Technik
nicht mehr in der Lage, diesen
(bis vor einigen Jahren) typischen
Pressfehler zu kompensieren, denn
ein Lufteinschluss unter der Presshaut
führt beim Erwärmen zur Volumenvergrößerung
und früher
oder später zum Aufplatzen der
Scherben. Eine 100 %-ige Einhaltung
des Vakuums im Vakuumkessel
der Presse garantiert heute einen
weitgehend ruhigen Verlauf
des Brenn- und Trocknungsprozesses.
Nur so lassen sich die nachfolgenden
Prozesse optimieren. Vaku-
STEINZEUG-Information 2004
27