Ziegelherstellung

Die Ziegelherstellung ist eine Unterform der Keramikherstellung. Es handelt sich um ein Verfahren zur Erzeugung grobkeramischer Produkte aus Ton und tonhaltigen Materialien. Grobkeramische Produkte sind unter anderem Dachziegel, Pflasterklinker, Mauerziegel oder Schornsteinziegel. Haupteigenschaft der Produkte ist eine hohe Festigkeit bei gleichzeitig niedriger Dichte.

Bei der Ziegelherstellung werden folgende Hauptprozessstufen durchlaufen:

• Rohstoffgewinnung: Die Rohstoffe für die Ziegelherstellung werden mit Baggern in Tongruben abgebaut. Daraufhin werden sie mit Förderbändern oder LKWs zu den verarbeitenden Ziegeleien transportiert.
• Massenaufbereitung: Danach werden die Rohstoffe zur weiteren Behandlung vorbereitet. Die Massenaufbereitung hat das Ziel, die Korngröße der Tonplättchen, also der Minerale, aus denen der Ton besteht, herabzusetzen und die Feuchte einzustellen. Für die Massenaufbereitung werden hauptsächlich zwei Verfahren angewendet. Im Trockenverfahren wird Ton mit niedriger Plastizität in Hammermühlen oder Walzenmühlen zerkleinert. Dabei wird auch der Wassergehalt reduziert. Gleichzeitig werden Additive, die für die weitere Verarbeitung benötigt werden, beigemischt. Im Halbnassverfahren wird Wasser zu den Rohstoffen gegeben, bis ein Wassergehalt von etwa 20 Prozent erreicht ist. Diese Mischung wird anschließend ebenfalls in Mühlen gemahlen. Nach der Zerkleinerung wird das Material in einem Walzwerk bearbeitet. Dabei kommt es zu einer weiteren Zerkleinerung und einer Homogenisierung des Materials. Teilweise wird Heißwasser oder Wasserdampf genutzt, um kleine Partikel auszulösen. Dadurch soll dem Material eine gute Verformbarkeit verliehen werden. Nach der Behandlung wird die Masse in Silos oder Sumpfhäusern zwischengelagert. Ein Sumpfhaus ist eine große Lagerhalle, in der das Material aufbewahrt werden kann. Dabei wird es durchmischt, wodurch eine gleichmäßige Durchfeuchtung erreicht wird.
• Formgebung: Zur Formgebung stehen unterschiedliche Technologien zur Verfügung. In den meisten Fällen wird das Material in einer Schneckenpresse verdichtet und durch eine Öffnung, in Form des gewünschten Produkts, gepresst. Mithilfe eines Drahtschneiders kann dieser Endlosstrang in die gewünschten Maße zerteilt werden. Teilweise werden die so entstandenen Formlinge anschließend erneut in einer Presse in ihre endgültige Form gebracht.
• Trocknung: Die Formlinge werden anschließend in Tunneltrocknern oder Kammertrocknern getrocknet. Dazu wird das heiße Ofenabgas aus dem anschließenden Brennprozess genutzt. Zusätzlich werden hier auch Brenner für Gas und Erdöl verwendet. Den Formlingen wird das Wasser, das zur Formgebung erforderlich war, langsam entzogen. Wichtig ist dabei eine kontrollierte Erwärmung, da es sonst zu Rissbildung oder Verkrümmungen kommen kann. In einigen Fällen wird die Oberfläche der Produkte nach dem Trocknen besprüht, um die Dichtigkeit des Materials zu erhöhen oder um die Produkte einzufärben.
• Brennen: Nach Abschluss des Trockenvorgangs werden die Produkte in Industrieöfen gebrannt. Dies geschieht meist in kontinuierlich arbeitenden Öfen, in denen die Produkte auf einem Förderband oder anderem Transportmittel durch drei Zonen transportiert werden. In der ersten Zone werden die Produkte mit dem heißen Abgas der Brenner vorgewärmt. In der zweiten Zone, der Brennzone, befinden sich Brenner die mithilfe von Erdgas oder Erdöl die Produkte brennen. Beim Brennen werden dem Material organische Reststoffe, Kohlendioxid und Wasser ausgetrieben. Außerdem bilden sich aus den kleinen Tonmineralen größere Minerale, die dem Produkt seine Eigenschaften geben. Die Brenntemperatur liegt, je nach Produkt, zwischen 400 und 1.300 °C. Nach dem Brennprozess durchfahren die Produkte die Abkühlzone. Hier wird ihre Temperatur durch Wärmeaustausch mit Luft langsam verringert. Die erhitzte Luft kann als Brennluft in der Brennkammer genutzt werden, was den Energieverbrauch senkt. Tunnelöfen können bis zu 100 m lang sein. Das gesamte Brennen kann bis zu 60 Stunden dauern.
• Nachbehandlung: Die gebrannten Produkte können anschließend mit Schleifmaschinen weiterbehandelt und anschließend für den Transport verpackt werden.

Englische Übersetzung(en):

brick production, tile production