AT17374U1

AT17374U1 - Process for the manufacture of ceramic goods

Info

Publication number: AT17374U1
Application number: ATGM8017/2021U
Authority: AT
Original assignee: Wienerberger Ag
Priority date: 2020-03-23
Filing date: 2020-03-23
Publication date: 2022-02-15
Also published as: WO2021191213A1

Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung von Keramikwaren (11, 12, 13), wobei in einem Formschritt (1) aus Ausgangsstoffen (2) wenigstens ein ungebrannter Rohling für die Keramikwaren (11, 12, 13) geformt wird, wird vorgeschlagen, dass der wenigstens eine ungebrannte Rohling in einem dem Formschritt (1) nachfolgenden Pressschritt (3) mit einem Druck von mindestens 40 MPa gepresst wird.In a method for producing ceramic goods (11, 12, 13), in which at least one unfired blank for the ceramic goods (11, 12, 13) is formed from starting materials (2) in a shaping step (1), it is proposed that the at least an unfired blank is pressed with a pressure of at least 40 MPa in a pressing step (3) subsequent to the forming step (1).

Description

description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Keramikwaren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. The invention relates to a method for producing ceramic goods according to the preamble of patent claim 1.

[0002] Es ist bekannt, dass zur Herstellung von Keramikwaren, insbesondere Mauerziegeln, ungebrannte Rohlinge aus Ausgangsstoffen gefertigt werden, wobei die Ausgangsstoffe zu ungebrannten Rohlingen verarbeitet und anschließend in einem Ofen gebrannt werden. Die Rohlinge können auch ungebrannt als Ziegel verwendet werden, wobei in diesem Fall die Druckfestigkeit gering ist. Beim Brennen nimmt die Druckfestigkeit der Keramikware üblicherweise mit zunehmender Brenntemperatur zu, wobei die Herstellung von Keramikwaren mit besonders hoher Druckfestigkeit entsprechend energieaufwendig. It is known that for the production of ceramic goods, in particular bricks, unfired blanks are made from starting materials, the starting materials being processed into unfired blanks and then fired in a kiln. The blanks can also be used unfired as bricks, in which case the compressive strength is low. During firing, the compressive strength of the ceramic product usually increases with increasing firing temperature, with the production of ceramic products with a particularly high compressive strength being correspondingly energy-intensive.

[0003] Nachteilig ist hierbei, dass die Keramikware entweder eine geringe Druckfestigkeit aufweist oder ein hoher Energieauffand, und damit verbunden auch ein hoher Ausstoß an Kohlendioxid, zur Herstellung der Keramikware notwendig ist. In Zeiten des Klimawandels und des ständig steigenden Umweltbewusstseins ist es demnach besonders wichtig die Kohlenstoffdioxidbelastung der Umwelt zu verringern und Produktionsprozesse von Keramikwaren zu verbessern. The disadvantage here is that the ceramic product either has a low compressive strength or a high energy consumption, and thus also a high emission of carbon dioxide, is necessary for the production of the ceramic product. In times of climate change and constantly increasing environmental awareness, it is therefore particularly important to reduce the carbon dioxide pollution of the environment and to improve the production processes of ceramic goods.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Verfahren zur Herstellung von Keramikwaren der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem die genannten Nachteile vermieden werden können, mit welchem Keramikwaren mit hoher Druckfestigkeit bei vergleichsmäßig geringer Kohlenstoffdioxidfreisetzung während der Herstellung hergestellt werden kann. The object of the invention is therefore to provide a method for the production of ceramic goods of the type mentioned, with which the disadvantages mentioned can be avoided, with which ceramic goods with high compressive strength can be produced with comparatively low carbon dioxide release during production.

[0005] Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht. According to the invention this is achieved by the features of patent claim 1.

[0006] Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Verhältnis der Druckfestigkeit der Keramikwaren in Hinblick auf die Kohlenstoffdioxidfreisetzung während der Herstellung der Keramikwaren stark verbessert wird. Dadurch, dass der wenigstens eine ungebrannte Rohling in einem dem Formschritt nachfolgenden Pressschritt mit einem Druck von mindestens 40 MPa gepresst wird, wird insgesamt die Druckfestigkeit der Keramikware erhöht. Dies kann verwendet werden um den Rohling zu einer ungebrannten Keramikware zu formen, da diese bereits eine hohe Druckfestigkeit aufweist. Alternativ kann die Keramikware gebrannt werden, entweder bei niedrigen Brenntemperaturen, um derart die Umweltbelastung durch Kohlenstoffdioxid zu verringern, oder bei hohen Temperaturen, wodurch eine besonders hohe Druckfestigkeit erreicht wird. Die Umweltbelastung durch Kohlenstoffdioxid während der Herstellung der Keramikwaren kann, um Keramikwaren mit einer vergleichbaren Druckfestigkeit wie bei herkömmlichen, bei einer hohen Temperatur gebrannten Keramikwaren zu erhalten, stark verringert werden. This results in an advantage that the ratio of the compressive strength of the ceramic ware with respect to the release of carbon dioxide during the manufacture of the ceramic ware is greatly improved. Because the at least one unfired blank is pressed with a pressure of at least 40 MPa in a pressing step that follows the shaping step, the overall compressive strength of the ceramic product is increased. This can be used to shape the blank into an unfired ceramic ware, as this already has a high compressive strength. Alternatively, the ceramic ware can be fired, either at low firing temperatures, so as to reduce the environmental impact of carbon dioxide, or at high temperatures, whereby a particularly high compressive strength is achieved. The environmental load of carbon dioxide during the production of ceramic wares can be greatly reduced to obtain ceramic wares having compressive strength comparable to that of conventional ceramic wares fired at a high temperature.

[0007] Die Erfindung betrifft weiters eine Keramikware gemäß dem Patentanspruch 13. The invention further relates to a ceramic product according to claim 13.

[0008] Die Erfindung hat daher weiters die Aufgabe eine Keramikware der eingangs genannten Art anzugeben, mit welcher die genannten Nachteile vermieden werden können, mit welcher das Verhältnis der Druckfestigkeit der Keramikware in Hinblick auf die Kohlenstoffdioxidfreisetzung während der Herstellung der Keramikware verbessert wird. The invention therefore has the further object of specifying a ceramic product of the type mentioned with which the disadvantages mentioned can be avoided, with which the ratio of the compressive strength of the ceramic product with regard to the release of carbon dioxide during the production of the ceramic product is improved.

[0009] Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 13 erreicht. [0010] Die Vorteile des Verfahrens entsprechen den Vorteilen der oben genannten Keramikware. [0011] Die Unteransprüche betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. According to the invention, this is achieved by the features of patent claim 13. The advantages of the method correspond to the advantages of the ceramic product mentioned above. The dependent claims relate to further advantageous developments of the invention.

[0012] Ausdrücklich wird hiermit auf den Wortlaut der Patentansprüche Bezug genommen, wodurch die Patentansprüche an dieser Stelle durch Bezugnahme in die Beschreibung eingefügt sind und als wörtlich wiedergegeben gelten. Explicit reference is hereby made to the wording of the patent claims, whereby the patent claims are inserted into the description at this point by reference and are deemed to be reproduced verbatim.

[0013] Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossene Zeichnung, in welcher lediglich bevorzugte Ausführungsformen beispielhaft dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt: The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawing, in which only preferred embodiments are exemplified. It shows:

[0014] Fig. 1 eine schematische Übersicht des beanspruchten Verfahrens. Figure 1 shows a schematic overview of the claimed method.

[0015] Die Fig. 1 zeigt zumindest Teile eines Verfahrens zur Herstellung von Keramikwaren 11, 12, 13, wobei in einem Formschritt 1 aus Ausgangsstoffen 2 wenigstens ein ungebrannter Rohling für die Keramikwaren 11, 12, 13 geformt wird, wobei der wenigstens eine ungebrannte Rohling in einem dem Formschritt 1 nachfolgenden Pressschritt 3 mit einem Druck von mindestens 40 MPa gepresst wird. 1 shows at least parts of a method for producing ceramic goods 11, 12, 13, wherein in a shaping step 1 at least one unfired blank for the ceramic goods 11, 12, 13 is formed from starting materials 2, the at least one unfired blank is pressed in a pressing step 3 following the forming step 1 with a pressure of at least 40 MPa.

[0016] In dem Formschritt 1 werden die Ausgangsstoffe 2 bevorzugt vermengt und in eine Form gegeben. Hierdurch entsteht ein ungebrannter Rohling, welcher in einem dem Formschritt 1 nachfolgenden Pressschritt 3 mit einem Druck von mindestens 40 MPa gepresst wird. Bei dem Pressschritt 3 wird der ungebrannte Rohling bei einem Druck von mindestens 40 MPa verdichtet, wodurch die Druckfestigkeit des ungebrannten Rohlings bereits signifikant erhöht wird. Dadurch ist eine geringere bzw. keine Wärmebehandlung notwendig, damit die Keramikware 11, 12, 13 die gleiche Druckfestigkeit erhält wie bei einem unbehandelten Rohling. Zwar benötigt auch der Pressschritt 3 Energie, allerdings wird durch die eingesparte Energie im späteren Herstellungsverfahren im Endeffekt eine positive Energiebilanz erreicht und dadurch weniger KohlenstoffdiOxid freigesetzt. In the molding step 1, the starting materials 2 are preferably mixed and placed in a mold. This creates an unfired blank, which is pressed in a pressing step 3 following the forming step 1 with a pressure of at least 40 MPa. In the pressing step 3, the unfired blank is compressed at a pressure of at least 40 MPa, as a result of which the compressive strength of the unfired blank is already significantly increased. As a result, less or no heat treatment is necessary so that the ceramic product 11, 12, 13 has the same compressive strength as with an untreated blank. Although pressing step 3 also requires energy, the energy saved in the later manufacturing process ultimately results in a positive energy balance and less carbon dioxide is released as a result.

[0017] Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Ausgangsstoffe 2 Schichtsilikate umfassen. Insbesondere können die Ausgangsstoffe 2 Glimmer, Chlorite, Minerale der Serpentingruppe, Talk und Mineralien basierend auf Lehm, enthalten. It is particularly preferably provided that the starting materials comprise 2 phyllosilicates. In particular, the raw materials 2 may contain micas, chlorites, minerals of the serpentine group, talc and clay-based minerals.

[0018] Die Ausgangsstoffe 2 weisen in der Regel einen Feuchtegehalt, insbesondere Wassergehalt, von 10% bis 30% auf. The starting materials 2 usually have a moisture content, in particular a water content, of 10% to 30%.

[0019] Die Keramikware 12, 13 kann insbesondere ein Irdengut, ein Sinterzeug oder eine keramische Sondermasse sein. Besonders bevorzugt kann die Keramikware 11, 12, 13 eine Baukeramik, insbesondere ein Mauerziegel, sein. The ceramic goods 12, 13 can in particular be an earthenware, a sintered product or a special ceramic mass. The ceramic product 11, 12, 13 can particularly preferably be a building ceramic, in particular a brick.

[0020] Die Keramikware 12, 13 ist insbesondere ein gebrannter Rohling. [0021] Alternativ kann die Keramikware 11 auch lediglich gepresst, jedoch ungebrannt sein. The ceramic product 12, 13 is in particular a fired blank. Alternatively, the ceramic product 11 can only be pressed, but unfired.

[0022] Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Verhältnis der Druckfestigkeit der Keramikwaren 11, 12, 13 in Hinblick auf die Kohlenstoffdioxidfreisetzung während der Herstellung der Keramikwaren 11, 12, 13 stark verbessert wird. Dadurch, dass der wenigstens eine ungebrannte Rohling in einem dem Formschritt 1 nachfolgenden Pressschritt 3 mit einem Druck von mindestens 40 MPa gepresst wird, wird insgesamt die Druckfestigkeit der Keramikware 11, 12, 13 erhöht. Dies kann verwendet werden um den Rohling zu einer ungebrannten Keramikware 11 zu formen, da diese bereits eine hohe Druckfestigkeit aufweist. Alternativ kann die Keramikware 12, 13 gebrannt werden, entweder bei niedrigen Brenntemperaturen, um derart die Umweltbelastung durch Kohlenstoffdioxid zu verringern, oder bei hohen Temperaturen, wodurch eine besonders hohe Druckfestigkeit erreicht wird. Die Umweltbelastung durch Kohlenstoffdioxid während der Herstellung der Keramikwaren 11, 12, 13 kann, um Keramikwaren 11, 12, 13 mit einer vergleichbaren Druckfestigkeit wie bei herkömmlichen, bei einer hohen Temperatur gebrannten Keramikwaren zu erhalten, stark verringert werden. This results in the advantage that the ratio of the compressive strength of the ceramic goods 11, 12, 13 with respect to the release of carbon dioxide during the production of the ceramic goods 11, 12, 13 is greatly improved. Because the at least one unfired blank is pressed with a pressure of at least 40 MPa in a pressing step 3 that follows the shaping step 1, the overall compressive strength of the ceramic product 11, 12, 13 is increased. This can be used to form the blank into an unfired ceramic product 11, since this already has a high compressive strength. Alternatively, the ceramic ware 12, 13 can be fired, either at low firing temperatures, so as to reduce the environmental impact of carbon dioxide, or at high temperatures, as a result of which a particularly high compressive strength is achieved. The carbon dioxide load on the environment during the production of the ceramic wares 11, 12, 13 can be greatly reduced to obtain the ceramic wares 11, 12, 13 having compressive strength comparable to conventional ceramic wares fired at a high temperature.

[0023] Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine ungebrannte Rohling in dem Pressschritt 3 mit einem Druck von mindestens 100 MPa, insbesondere mindestens 130 MPa, bevorzugt mindestens 160 MPa, gepresst wird. Hierbei hat sich gezeigt, dass durch den höheren Druck im Pressschritt 3 die Druckfestigkeit der Keramikwaren 11, 12, 13 weiter erhöht wird. It can preferably be provided that the at least one unfired blank in the pressing step 3 is pressed with a pressure of at least 100 MPa, in particular at least 130 MPa, preferably at least 160 MPa. It has been shown here that the higher pressure in pressing step 3 further increases the compressive strength of the ceramic goods 11, 12, 13.

[0024] Es kann bevorzugt vorgesehen sein, dass der wenigstens eine ungebrannte Rohling in dem Pressschritt 3 mit einem Druck von maximal 165 MPa, bevorzugt maximal 185 MPa, insbesondere maximal 200 MPa, gepresst wird. Diese hohen Drücke sind technisch gut umsetzbar und können im industriellen Maßstab realisiert werden. It can preferably be provided that the at least one unfired blank in the pressing step 3 is pressed with a maximum pressure of 165 MPa, preferably a maximum of 185 MPa, in particular a maximum of 200 MPa. These high pressures are technically easy to implement and can be realized on an industrial scale.

[0025] Durch die hohen Drücke im Pressschritt 3 wird eine besonders hohe Druckfestigkeit der Keramikwaren 11, 12, 13 erreicht und es können die Keramikwaren 11 auch ungebrannt verwendet werden, was beispielhaft in Fig. 1 dargestellt ist. Selbst die ungebrannte Keramikware 11 weist eine hohe Druckfestigkeit auf. Due to the high pressures in the pressing step 3, a particularly high compressive strength of the ceramic goods 11, 12, 13 is achieved and the ceramic goods 11 can also be used unfired, which is shown in FIG. 1 by way of example. Even the unfired ceramic ware 11 has high compressive strength.

[0026] Der Pressschritt 3 kann in mehreren Einzelschritten oder in einem einzigen Schritt erfolgen. Beispielsweise kann die Presskraft bzw. Pressrate in den jeweiligen Schritten variieren. The pressing step 3 can be carried out in several individual steps or in a single step. For example, the pressing force or pressing rate can vary in the respective steps.

[0027] Bevorzugt können zum Pressen eine hydraulische Presse oder ein Kolbenextruder verwendet werden. A hydraulic press or a piston extruder can preferably be used for pressing.

[0028] Es kann vorgesehen sein, dass im Pressschritt 3 mehrere ungebrannte Rohlinge nebeneinander in einer Presse gepresst werden. Hierzu kann jeder Rohling eine eigene Pressform aufweisen, es kann aber auch vorgesehen sein, dass eine Pressform mehrere Formen aufweist, in welchen die ungebrannten Rohlinge angeordnet sind und gepresst werden. It can be provided that in the pressing step 3 several unfired blanks are pressed side by side in a press. For this purpose, each blank can have its own press mold, but it can also be provided that a press mold has a plurality of molds in which the unfired blanks are arranged and pressed.

[0029] Die jeweilige Pressform bestimmt hierbei die Form des gepressten Rohlings. Die Pressform kann verschiedene geometrische Formen wie beispielsweise Quader oder Polygone aufweisen. The respective compression mold determines the shape of the pressed blank. The mold can have different geometric shapes such as cuboids or polygons.

[0030] Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Ausgangsstoffe 2 des wenigstens einen ungebrannten Rohlings in einem dem Formschritt 1 vorhergehenden Mahlschritt 4 gemahlen werden, was beispielhaft in Fig. 1 dargestellt ist. It can particularly preferably be provided that the starting materials 2 of the at least one unfired blank are ground in a grinding step 4 preceding the shaping step 1, which is shown by way of example in FIG.

[0031] Es kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Ausgangsstoffe 2 vor dem Mahlschritt 4 in einem Ausgangsstoffe-Trocknungsschritt 7 getrocknet werden und einen Feuchtegehalt von 2% bis 12% aufweisen. It can preferably be provided that the starting materials 2 are dried before the grinding step 4 in a starting materials drying step 7 and have a moisture content of 2% to 12%.

[0032] Durch das Mahlen werden die Ausgangsstoffe 2 zerkleinert, wodurch kleinere Korngrößen der Ausgangsstoffe 2 erhalten werden und es wird weiters eine möglichst gute Durchmischung der chemischen Komponenten der Ausgangsstoffe 2 ermöglicht. By grinding, the starting materials 2 are comminuted, whereby smaller grain sizes of the starting materials 2 are obtained and the best possible mixing of the chemical components of the starting materials 2 is also made possible.

[0033] Die Ausgangsstoffe 2 können hierbei trocken oder nass gemahlen werden, was beispielhaft in Fig. 1 dargestellt ist. The starting materials 2 can be ground dry or wet, which is shown in FIG. 1 by way of example.

[0034] Für das Trockenmahlen 4, 14 können bevorzugt Kugelmühlen oder Drahtwalzwerke verwendet werden. For the dry grinding 4, 14, ball mills or wire rolling mills can preferably be used.

[0035] Nach dem Trockenmahlen 4, 14 werden die Ausgangsstoffe 2 besonders bevorzugt in einem Granulierungsschritt 9 granuliert. Hierbei wird ein Haufwerk mit Partikeln enger Partikelgröße erhalten. After dry milling 4, 14, the starting materials 2 are particularly preferably granulated in a granulation step 9. Here, a pile of particles with a narrow particle size is obtained.

[0036] Bei dem Nassmahlen 4, 15 werden die Ausgangsstoffe 2 zusammen mit Wasser gemahlen und anschließend bevorzugt in einem Sprühtrocknungsschritt 10 sprühgetrocknet. In the case of wet grinding 4, 15, the starting materials 2 are ground together with water and then preferably spray-dried in a spray-drying step 10.

[0037] Besonders bevorzugt kann weiters vorgesehen sein, dass den Ausgangsstoffen 2 des wenigstens einen ungebrannten Rohlings vor dem Formschritt 1 Zuschlagstoffe 5 zugesetzt werden. It can also be particularly preferred that the starting materials 2 of the at least one unfired blank are added to additives 5 before the molding step 1 .

[0038] Bevorzugt werden für den Pressschritt 3 Hohlräume in dem ungebrannten Rohling geschaffen, durch welche Luft in dem Pressschritt 3 aus den Ausgangsstoffen 2 entweichen kann und ein dichter gepresster Rohling erhalten wird. Cavities are preferably created in the unfired blank for the pressing step 3, through which air can escape from the starting materials 2 in the pressing step 3 and a more densely pressed blank is obtained.

[0039] Es kann hierzu bevorzugt vorgesehen sein, dass die Zuschlagstoffe 5 körnige bzw. granulatförmige Materialien, insbesondere zerkleinerte Ziegelstücke, umfassen. Diese körnigen Zuschlagstoffe 5 sind unter anderem auch unter dem Begriff „grog“ bekannt. It can preferably be provided for this purpose that the aggregates 5 comprise granular or granular materials, in particular crushed pieces of brick. These granular additives 5 are also known, inter alia, under the term “grog”.

[0040] Die Zuschlagstoffe 5 werden insbesondere dem ungebrannten Rohling nach dem Trockenmahlen 4, 14 beigegeben. The additives 5 are in particular added to the unfired blank after dry milling 4, 14.

[0041] Durch den Zusatz von „grog“ wird für die ungebrannten Rohlinge die Trocknungsgeschwindigkeit erhöht, das Schrumpfen unter Wärmeeinwirkung erniedrigt, die Abriebfestigkeit erhöht, die thermische Expansion erniedrigt sowie eine Reduktion der Dichte ermöglicht. The addition of "grog" increases the drying rate for the unfired blanks, reduces shrinkage under the action of heat, increases abrasion resistance, reduces thermal expansion and enables a reduction in density.

[0042] Weiters können die Zuschlagstoffe 5 bevorzugt Sand und/oder Schamotte und/oder recyceltes Material umfassen. Furthermore, the aggregates 5 can preferably include sand and/or chamotte and/or recycled material.

[0043] Hierdurch wird eine grobe Korngrößenverteilung in dem ungebrannten Rohling erreicht, wodurch die zuvor beschriebenen Hohlräume besonders gut erzeugt werden können und Luft in In this way, a rough grain size distribution is achieved in the unfired blank, whereby the cavities described above can be produced particularly well and air in

dem Pressschritt 3 einfach aus dem ungebrannten Rohling entweichen kann. Hierbei ist nicht zwingend gemeint, dass die gesamte Luft aus dem ungebrannten Rohling entweichen muss, sondern eine vordefinierte Menge bzw. ein Großteil der in dem ungebrannten Rohling vorhandenen Luft. can easily escape from the green body during the pressing step 3. This does not necessarily mean that all the air has to escape from the unfired blank, but rather a predefined amount or a large part of the air present in the unfired blank.

[0044] Durch den Zusatz der körnigen bzw. granulatförmigen Materialien, welche eine größere Korngröße als die insbesondere gemahlenen Ausgangsstoffe 2 aufweisen, hält der ungebrannten Rohling während des Pressschrittes 3 besser zusammen, da die körnigen Materialien verschiedene Schichten des Rohlings durchdringen und eine Delamination einzelner Schichten verringern bzw. verhindern. Somit kann die Stabilität des Gefüges des ungebrannten Rohlings erhöht werden. By adding the granular or granular materials, which have a larger particle size than the starting materials 2, which in particular are ground, the unfired blank holds together better during the pressing step 3, since the granular materials penetrate different layers of the blank and delaminate individual layers reduce or prevent. Thus, the stability of the structure of the unfired blank can be increased.

[0045] Es kann alternativ vorgesehen sein, dass der Pressschritt 3 in einer Vakuum-Atmosphäre erfolgt. Hierbei ist vorteilhaft, dass durch das Pressen unter Vakuum keine grobkörnigen Zuschlagstoffe 5 hinzugegeben werden müssen, damit die Luft aus den Ausgangsstoffen 2 entweicht. It can alternatively be provided that the pressing step 3 takes place in a vacuum atmosphere. It is advantageous here that no coarse-grained additives 5 have to be added as a result of the pressing under vacuum, so that the air can escape from the starting materials 2 .

[0046] Es kann weiters vorgesehen sein, dass die Zuschlagstoffe 5 biogene Materialien, insbesondere organischen Kohlenstoff, umfassen. It can further be provided that the additives 5 comprise biogenic materials, in particular organic carbon.

[0047] Der organische Kohlenstoff kann bevorzugt Reisschalen und/oder Sägemehl und/oder Samen umfassen, wobei der organische Kohlenstoff während des Brennschrittes 6 verbrennt, wodurch eine Reduktion der Dichte der Keramikware 11, 12, 13 erreicht wird. Hierdurch können auf einfachem Weg Hohlräume in der Keramikware 11, 12, 13 erzeugt werden. The organic carbon can preferably comprise rice husks and/or sawdust and/or seeds, the organic carbon burning during the firing step 6, as a result of which a reduction in the density of the ceramic ware 11, 12, 13 is achieved. As a result, cavities can be produced in the ceramic product 11, 12, 13 in a simple manner.

[0048] Es kann weiters bevorzugt vorgesehen sein, dass die Zuschlagstoffe 5 Glas und/oder Schmelzbehandlungsmittel umfassen. Hierdurch können besonders druckfeste Keramikwaren 11, 12, 13 erhalten werden. It can further preferably be provided that the additives 5 comprise glass and/or melting treatment agents. In this way, particularly pressure-resistant ceramic goods 11, 12, 13 can be obtained.

[0049] Es kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die gepressten ungebrannten Rohlinge nach dem Formschritt 1 in einem Rohling-Trocknungsschritt 8 getrocknet werden. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die ungebrannten Rohlinge nach Rohling-Trocknungsschritt 8 einen Feuchtegehalt von circa 3% aufweisen. Hierdurch wird vermieden, dass die ungebrannten Rohlinge aufgrund von der Ausdehnung von Feuchtigkeit in dem Brennschritt 6 Risse bekommen oder gar aufplatzen. Provision can preferably be made for the pressed, unfired blanks to be dried in a blank drying step 8 after the shaping step 1 . Provision can preferably be made for the unfired blanks to have a moisture content of approximately 3% after blank drying step 8 . This prevents the unfired blanks from cracking or even bursting due to the expansion of moisture in the firing step 6 .

[0050] Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine ungebrannte Rohling in einem dem Pressschritt 3 nachfolgenden Brennschritt 6 gebrannt wird, was beispielhaft in Fig. 1 dargestellt ist. Provision can particularly preferably be made for the at least one unfired blank to be fired in a firing step 6 that follows the pressing step 3, which is shown by way of example in FIG.

[0051] Hierbei können verschiedene Brennzyklen mit eigenen Temperaturbereichen sowie Aufheizraten und Zeitintervallen verwendet werden. [0051] Various firing cycles with their own temperature ranges and heating rates and time intervals can be used here.

[0052] Hierbei können je nach selektiver Wahl der Temperatur die gewünschten physikalisch chemischen Eigenschaften der Keramikware 12, 13 eingestellt werden. The desired physico-chemical properties of the ceramic goods 12, 13 can be set depending on the selective choice of temperature.

[0053] Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass in dem Brennschritt 6 eine Temperatur von maximal 750°C verwendet wird. Durch die niedrigen Brenntemperaturen ist hierbei vorteilhaft, dass weniger Brennstoffe eingesetzt werden müssen, um diese Temperaturen zu erreichen. Hierdurch wird die Kohlenstoffdioxidfreisetzung durch die Brennstoffe stark verringert und es werden zusätzlich die freigesetzten Mengen weiterer umweltbelastender gasförmiger Verbrennungsprodukte des Brennstoffes verringert. It can preferably be provided that in the firing step 6 a maximum temperature of 750° C. is used. The low firing temperatures mean that fewer fuels have to be used to reach these temperatures. As a result, the release of carbon dioxide by the fuel is greatly reduced and the released amounts of other environmentally harmful gaseous combustion products of the fuel are also reduced.

[0054] Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Ausgangsstoffe 2 Karbonat haltig, insbesondere Kalziumkarbonat haltig, sind. It can particularly preferably be provided that the starting materials 2 contain carbonate, in particular contain calcium carbonate.

[0055] Je nach Lagerstätte kann der Karbonatgehalt der Ausgangsstoffe 2 stark schwanken. Weiters kann auch innerhalb einer einzigen Lagerstätte der Karbonatgehalt der Ausgangsstoffe 2 beträchtliche Unterschiede aufweisen. Depending on the deposit, the carbonate content of the starting materials 2 can vary greatly. Furthermore, the carbonate content of the starting materials 2 can show considerable differences even within a single deposit.

[0056] Durch die niedrigen Brenntemperaturen können auch Ausgangsstoffe 2 mit einem hohen Karbonatgehalt verwendet werden, ohne große Mengen an Kohlenstoffdioxid während der Her-[0056] Due to the low firing temperatures, starting materials 2 with a high carbonate content can also be used without large amounts of carbon dioxide being produced during production.

stellung der Keramikwaren 12 freizusetzen. Hierzu können ortsnahe Lagerstätten mit Ausgangsstoffen 2, die einen hohen Karbonatgehalt aufweisen, abgebaut werden, wodurch ein Transport von Ausgangsstoffen 2 von weit entfernten Lagerstätten entfällt. Hierdurch kann das beim Transport der Ausgangsstoffe 2 freigesetzte Kohlenstoffdioxid vermieden werden. position of the ceramic ware 12 release. For this purpose, local deposits with starting materials 2 that have a high carbonate content can be mined, which eliminates the need to transport starting materials 2 from deposits that are far away. As a result, the carbon dioxide released during the transport of the starting materials 2 can be avoided.

[0057] Vorteilhaft ist, dass bei einer maximalen Temperatur von 750°C keine vollständige Zersetzung der Karbonate, insbesondere Kalziumkarbonate, erfolgt und somit die Freisetzung von Kohlenstoffdioxid während des Brennschrittes 6 stark verringert bzw. vermieden wird. Solche Temperaturen reichen nach dem Pressen bei den zuvor beschriebenen Drücken bereits aus, um die chemischen Bindungen der Keramikware12 zu formen, welche für die besonders guten mechanischen Eigenschaften wie die hohe Druckfestigkeit der bei einer niedrigen Temperatur gebrannten Keramikware 12 verantwortlich sind. It is advantageous that at a maximum temperature of 750° C., the carbonates, in particular calcium carbonates, do not decompose completely and the release of carbon dioxide during the firing step 6 is thus greatly reduced or avoided. After pressing at the pressures described above, such temperatures are already sufficient to form the chemical bonds of the ceramic product 12, which are responsible for the particularly good mechanical properties such as the high compressive strength of the ceramic product 12 fired at a low temperature.

[0058] Falls ein mit Wasserstoff betriebener Ofen oder ein anderer umweltfreundlicher Heizofen verwendet wird, kann der Kohlenstoffdioxidausstoß während des Brennschrittes 6 weiter gesenkt bzw. gänzlich vermieden werden. If a hydrogen-powered furnace or another environmentally friendly heating furnace is used, the carbon dioxide emissions during firing step 6 can be further reduced or avoided altogether.

[0059] Es kann vorgesehen sein, dass in dem Brennschritt 6 eine Temperatur von mindestens 350°C verwendet wird. It can be provided that in the firing step 6 a temperature of at least 350°C is used.

[0060] Bei solch niedrigen Temperaturen wird die thermische Zersetzung von Karbonaten, insbesondere von Kalziumkarbonat, vermieden bzw. stark verringert, was sich positiv auf die Umweltbilanz auswirkt. At such low temperatures, the thermal decomposition of carbonates, in particular of calcium carbonate, is avoided or greatly reduced, which has a positive effect on the environmental balance.

[0061] Alternativ kann vorgesehen sein, dass in dem Brennschritt 6 zumindest zeitweise eine Temperatur von mindestens 800°C verwendet wird. Alternatively it can be provided that in the firing step 6 a temperature of at least 800° C. is used at least temporarily.

[0062] Hierzu kann vorgesehen sein, dass zumindest zeitweise eine Temperatur von maximal 1200°C verwendet wird. For this purpose, it can be provided that a maximum temperature of 1200° C. is used at least temporarily.

[0063] Hierbei ist vorteilhaft, dass im Falle von Brenntemperaturen, die zumindest zeitweise oberhalb von 750°C liegen, die Keramikware 13 eine besonders hohe Druckfestigkeit aufweist, welche die Druckfestigkeit von herkömmlichen Keramikwaren, insbesondere Mauerziegeln, weit übersteigt. Hierdurch können besonders stabile Keramikwaren 13 für Spezialanwendungen gefertigt werden. Im Falle von Mauerziegeln können diese als besonders stabiles tragendes Baumaterial eingesetzt werden. It is advantageous here that in the case of firing temperatures that are at least temporarily above 750° C., the ceramic product 13 has a particularly high compressive strength, which far exceeds the compressive strength of conventional ceramic products, in particular bricks. As a result, particularly stable ceramic goods 13 can be manufactured for special applications. In the case of bricks, these can be used as a particularly stable load-bearing building material.

[0064] Hierdurch kann eine besonders hohe Druckfestigkeit der Keramikware 13 erreicht werden. Solch eine Keramikware 13 kann insbesondere als lasttragender Ziegel zum Bau von Gebäuden eingesetzt werden. As a result, a particularly high compressive strength of the ceramic product 13 can be achieved. Such ceramic ware 13 can be used in particular as a load-bearing brick for the construction of buildings.

[0065] Alternativ kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine ungebrannte Rohling als ungebrannte Keramikware 11, insbesondere als ungebrannter Ziegel verwendet wird. Alternatively it can be provided that the at least one unfired blank is used as an unfired ceramic product 11, in particular as an unfired brick.

[0066] Im Falle von ungebrannten Keramikwaren 11 sind diese besonders umweltfreundlich, da kein Brennschritt 6 erfolgt. Es hat sich gezeigt, dass bereits ein ungebrannter getrockneter Rohling, also eine ungebrannte Keramikware 11, eine ausreichende Druckfestigkeit für zahlreiche Einsatzzwecke aufweist. In the case of unfired ceramic goods 11, these are particularly environmentally friendly since no firing step 6 takes place. It has been shown that even an unfired, dried blank, ie an unfired ceramic product 11, has sufficient compressive strength for numerous purposes.

[0067] Weiters ist eine Keramikware 11, 12, 13 vorgesehen, welche nach dem zuvor genannten Verfahren hergestellt wurde. Furthermore, a ceramic product 11, 12, 13 is provided, which was produced according to the aforementioned method.

[0068] Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Keramikware 11, 12, 13 ein Ziegel, insbesondere ein Mauerziegel, ist. It can preferably be provided that the ceramic product 11, 12, 13 is a brick, in particular a brick.

[0069] Es kann auch vorgesehen sein, dass die einzelne Keramikware 11, 12, 13 aus mehreren Rohlingen ausgebildet wird, welche aufeinander und/oder nebeneinander gestapelt und miteinander verbunden werden. Die Rohlinge können entweder gebrannt oder ungebrannt miteinander verbunden werden, um die Keramikware 11, 12, 13. Entsprechend kann Keramikware 11, 12, 13 als Verbund aus mehreren Rohlingen ausgebildet sein, welche aufeinander und/oder nebeneinander gestapelt und miteinander verbunden sind. Durch den hohen Druck im Pressschritt 3 kann die Größe eines einzelnen Rohlings je nach der verwendeten Presse begrenzt sein. Hierbei It can also be provided that the individual ceramic goods 11, 12, 13 are formed from a plurality of blanks which are stacked on top of one another and/or next to one another and connected to one another. The blanks can be connected to one another either fired or unfired to form the ceramic product 11, 12, 13. Correspondingly, ceramic product 11, 12, 13 can be formed as a composite of several blanks which are stacked on top of one another and/or next to one another and connected to one another. Due to the high pressure in pressing step 3, the size of a single blank may be limited depending on the press used. here

ist vorteilhaft, dass durch das Verbinden von aufeinander und/oder nebeneinander gestapelten Rohlingen nach dem Pressschritt 3 eine größere Keramikware 11, 12, 13 erzeugt werden kann, welche beispielsweise als Fertigbauteil eingesetzt werden kann. Es kann hierbei vorgesehen sein, dass die Keramikware 11, 12, 13 die Größe eines Ziegels mit einer herkömmlichen Größe aufweist. It is advantageous that by connecting blanks stacked on top of one another and/or next to one another after pressing step 3, a larger ceramic product 11, 12, 13 can be produced, which can be used, for example, as a finished component. It can be provided here that the ceramic product 11, 12, 13 has the size of a brick with a conventional size.

[0070] Es kann auch vorgesehen sein, dass die aus aufeinander und/oder nebeneinander gestapelten Rohlingen bestehende Keramikware 11, 12, 13 größere Abmessungen als ein Ziegel herkömmlicher Größe aufweist. It can also be provided that the ceramic ware 11, 12, 13 consisting of blanks stacked on top of one another and/or next to one another has larger dimensions than a brick of conventional size.

[0071] Hierzu können eine Vielzahl unterschiedlicher Verbindungsmethoden verwendet werden. Besonders bevorzugt ist hierbei, dass die aufeinander und/oder nebeneinander gestapelten Rohlinge im Wesentlichen fugenfrei miteinander verbunden werden. A large number of different connection methods can be used for this purpose. It is particularly preferred here that the blanks stacked on top of one another and/or next to one another are connected to one another essentially without any joints.

[0072] Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Rohlinge miteinander verklebt werden. [0072] Provision can be made here for the blanks to be glued to one another.

[0073] Hierbei können insbesondere ungebrannte Rohlinge miteinander verbunden werden. Hierbei kann alternativ der Verbund aus ungebrannten Rohlingen als fertige Keramikware 11, 12, 13 verwendet werden oder noch dem Brennschritt 6 unterzogen werden. Hierdurch kann eine höhere Drucktfestigkeit erreicht werden, im Falle der ungebrannten gestapelten Rohlinge werden diese in dem Brennschritt 6 miteinander versintert, wodurch eine Keramikware 13 bestehend aus mehreren miteinander verbundenen Rohlingen entsteht. [0073] In particular, unfired blanks can be connected to one another here. Here, alternatively, the composite of unfired blanks can be used as the finished ceramic product 11, 12, 13 or can also be subjected to the firing step 6. In this way, a higher compressive strength can be achieved; in the case of the unfired, stacked blanks, these are sintered together in the firing step 6, resulting in a ceramic product 13 consisting of a plurality of blanks connected to one another.

[0074] Weiters kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die ungebrannten Rohlinge zunächst im Brennschritt 6 gebrannt werden und erst nach dem Brennschritt 6 die Keramikware 11, 12, 13 als Verbund von gestapelten Rohlingen hergestellt wird. Dies hat den Vorteil, dass die einzelnen Rohlinge schneller zu brennen sind. Dies kann insbesondere bei der Variante mit den hohen Brenntemperaturen vorteilhaft sein. Furthermore, it can preferably be provided that the unfired blanks are first fired in the firing step 6 and only after the firing step 6 the ceramic product 11, 12, 13 is produced as a composite of stacked blanks. This has the advantage that the individual blanks can be burned faster. This can be particularly advantageous in the variant with the high firing temperatures.

[0075] Die Keramikware 11, 12 weist bevorzugt im Gegensatz zu konventionell hergestellten Keramikwaren einen erhöhten Kalkgehalt und/oder eine erhöhte Druckfestigkeit auf. The ceramic goods 11, 12 preferably have, in contrast to conventionally produced ceramic goods, an increased lime content and/or an increased compressive strength.

[0076] Es kann auch vorgesehen sein, dass die zumindest teilweise bei höheren Temperaturen hergestellte Keramikware 13 im Gegensatz zu konventionell hergestellten Keramikwaren einen erhöhten Kalkgehalt und/oder eine besonders erhöhte Druckfestigkeit aufweist. It can also be provided that the ceramic product 13, which is at least partially produced at higher temperatures, has an increased lime content and/or a particularly increased compressive strength in contrast to conventionally produced ceramic products.

[0077] Es kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Keramikware 11, 12 einen Karbonatgehalt mit einem Masseanteil von mindestens 5%, bevorzugt mindestens 15%, insbesondere mindestens 30%, aufweist. It can preferably be provided that the ceramic product 11, 12 has a carbonate content with a mass fraction of at least 5%, preferably at least 15%, in particular at least 30%.

[0078] Es kann auch vorgesehen sein, dass die die zumindest teilweise bei höheren Temperaturen hergestellte Keramikware 13 einen Karbonatgehalt von mindestens 3% aufweist. It can also be provided that the ceramic product 13 produced at least partially at higher temperatures has a carbonate content of at least 3%.

[0079] Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Keramikware 11, 12, 13 weist neben einer hohen Drucktfestigkeit auch gute akustische Eigenschaften auf, welche sich vorteilhaft in Gebäuden mit Lärmbelastung auswirken. The ceramic goods 11, 12, 13 produced by the method according to the invention also have good acoustic properties in addition to high compressive strength, which have an advantageous effect in buildings with noise pollution.

[0080] Besonders bevorzugt ist die Keramikware 11, 12, 13 ein Baumaterial, insbesondere ein Ziegelstein. The ceramic product 11, 12, 13 is particularly preferably a building material, in particular a brick.

[0081] Die Keramikware 11, 12, 13 kann auch in einem vorgefertigten Bauteil, beispielsweise in einer vorgefertigten Mauer, verwendet werden. The ceramic goods 11, 12, 13 can also be used in a prefabricated component, for example in a prefabricated wall.

[0082] Die Keramikware 11, 12, 13 kann bevorzugt eine Länge von mindestens 170 mm, insbesondere mindestens 200 mm, bevorzugt mindestens 230 mm, aufweisen. The ceramic product 11, 12, 13 can preferably have a length of at least 170 mm, in particular at least 200 mm, preferably at least 230 mm.

[0083] Die Keramikware 11, 12, 13 kann bevorzugt eine Länge von maximal 300 mm, insbesondere maximal 270 mm, bevorzugt maximal 240 mm, aufweisen. The ceramic product 11, 12, 13 can preferably have a maximum length of 300 mm, in particular a maximum of 270 mm, preferably a maximum of 240 mm.

[0084] Die Keramikware 11, 12, 13 kann bevorzugt eine Breite von mindestens 60 mm, insbesondere mindestens 80 mm, bevorzugt mindestens 100 mm, aufweisen. The ceramic goods 11, 12, 13 can preferably have a width of at least 60 mm, in particular at least 80 mm, preferably at least 100 mm.

[0085] Die Keramikware 11, 12, 13 kann bevorzugt eine Breite von maximal 130 mm, insbeson-The ceramic goods 11, 12, 13 can preferably have a maximum width of 130 mm, in particular

dere maximal 120 mm, bevorzugt maximal 110 mm, aufweisen. which have a maximum of 120 mm, preferably a maximum of 110 mm.

[0086] Die Keramikware 11, 12, 13 kann bevorzugt eine Höhe von mindestens 40 mm, insbesondere mindestens 50 mm, bevorzugt mindestens 60 mm, aufweisen. The ceramic product 11, 12, 13 can preferably have a height of at least 40 mm, in particular at least 50 mm, preferably at least 60 mm.

[0087] Die Keramikware 11, 12, 13 kann bevorzugt eine Höhe von maximal 90 mm, insbesondere maximal 80 mm, bevorzugt maximal 70 mm, aufweisen. The ceramic goods 11, 12, 13 can preferably have a maximum height of 90 mm, in particular a maximum of 80 mm, preferably a maximum of 70 mm.

[0088] Nachfolgend werden Grundsätze für das Verständnis und die Auslegung gegenständlicher Offenbarung angeführt. Principles for understanding and interpreting the subject disclosure are set forth below.

[0089] Merkmale werden üblicherweise mit einem unbestimmten Artikel „ein, eine, eines, einer“ eingeführt. Sofern es sich aus dem Kontext nicht anders ergibt, ist daher „ein, eine, eines, einer“ nicht als Zahlwort zu verstehen. Features are usually introduced with an indefinite article “a, an, an, an”. Therefore, unless the context otherwise requires, “a, an, an, an” is not to be taken as a numeral.

[0090] Das Bindewort „oder“ ist als inklusiv und nicht als exklusiv zu interpretieren. Sofern es sich aus dem Kontext nicht anders ergibt, umfasst „A oder B“ auch „A und B“, wobei „A“ und „B“ beliebige Merkmale darstellen. The conjunction "or" is to be interpreted as inclusive and not as exclusive. Unless the context otherwise requires, "A or B" also includes "A and B", where "A" and "B" represent any characteristics.

[0091] Bei Wertebereichen sind die Endpunkte mitumfasst, sofern es sich aus dem Kontext nicht anders ergibt. In the case of value ranges, the end points are also included unless the context indicates otherwise.

Claims

Expectations

1. A method for producing ceramic goods (11, 12, 13), wherein in a shaping step (1) from starting materials (2) at least one unfired blank for the ceramic goods (11, 12, 13) is formed, characterized in that the at least an unfired blank is pressed with a pressure of at least 40 MPa in a pressing step (3) subsequent to the forming step (1).

2. The method according to claim 1, characterized in that the at least one unfired blank is pressed in the pressing step (3) with a pressure of at least 100 MPa, in particular at least 130 MPa, preferably at least 160 MPa.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the starting materials (2) of the at least one unfired blank are ground in a grinding step (4) preceding the shaping step (1).

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the starting materials (2) of the at least one unfired blank before the molding step (1) additives (5) are added.

5. The method according to claim 4, characterized in that the aggregates (5) comprise granular materials, in particular crushed pieces of brick.

6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that the additives (5) comprise biogenic materials, in particular organic carbon.

7. The method according to any one of claims 4 to 6, characterized in that the additives (5) comprise glass and/or melting treatment agents.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the at least one unfired blank is fired in a firing step (6) following the pressing step (3).

9. The method according to claim 8, characterized in that a maximum temperature of 750°C is used in the firing step (6).

10. The method according to claim 8, characterized in that a temperature of at least 800°C is used at least temporarily in the firing step (6).

11. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the at least one unfired blank is used as an unfired brick.

12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the individual ceramic product (11, 12, 13) is formed from a plurality of blanks which are stacked on top of one another and/or next to one another and connected to one another.

13. Ceramic goods (11, 12, 13) produced by a method according to one of claims 1 to 12.

14. Ceramic product (11, 12, 13) according to claim 13, characterized in that the ceramic product is a brick, in particular a brick.

15. Ceramic goods (11, 12) according to claim 13 or 14, characterized in that the ceramic goods (11, 12) have a carbonate content with a mass fraction of at least 5%, preferably at least 15%, in particular at least 30%.

1 sheet of drawings