Yerfahren zur Herstellung besonders dichter und fester Tonziegel. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung besonders dichter und fester Tonzieg e1. Das neue Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Rohmaterial durch Zerkleinerungsmaschinen auf eine Schicht dicke bezw. Korngrösse von höchstens 2 mm gebracht und diesem pulverisierter Brenn stoff in höchstens zum Garbrand erforder licher Menge eingemischt wird, derart, da.ss ein gleichmässiges Gemisch entsteht, worauf Formung der so aufbereiteten Mischung,
Trocknung der Formlinge und Brand mit Hilfe des der Ziegelmasse eingemischten Brennstoffes bei Anwendung nur geringen Zuges erfolgt.
Bei der Herstellung von Ziegeln Brenn stoff der Masse einzumischen ist an sich be kannt. Dies geschah bisher zu dem Zwecke, auf diesem Wege leichte, poröse Ziegel zu erhalten. Der Brennstoff sollte beim Brennen der Formlinge herausbrennen und Poren hinterlassen, woraus sich eine Gewichtsver minderung, verbunden mit Festigkeitsernied rigung ergab. Überraschenderweise wurde .gefunden, dass man auf dem Wege des Einmischens von Brennstoff in die Rohmasse an Stelle poröser Ziegel gerade besonders dichte und feste Ziegel herstellen kann. Ohne Benutzung sogenannter "Klinkertone" können ohne wei teres Klinker gewonnen werden.
Erfindungs gemäss ist der Brennstoff in pulverisierter Form, zweckmässig möglichst viel in einer Feinheit zwischen dem 400 und 4900 Maschen sieb, anzuwenden und die Menge des Brenn stoffes so zu bemessen, dass er höchstens zum Garbrand ausreicht; weiter ist natürlich für eine gleichmässige Verteilung des Brenn stoffes in der Ziegelrohmasse zu sorgen. Die Aufbereitung des Rohmaterials durch Zer kleinerungsmaschinen erfolgt derart, dass die Schichtdicke bezw. Korngrösse höchstens 2 mm, vorzugsweise jedoch weniger, beträgt.
Bei Benutzung von Kugelmühlen, Hammer mühlen und dergleichen, die eine Zerkleine rung bezw. Zerreissung des Materials nach jeder Richtung hin bewirken, ist also auf eine Korngrösse von höchstens 2 mm hinzu- arbeiten. Werden Walzwerke oder ähnliche die Ziegelrohmasse zu einem Teig auswal zende Zerkleinerungsvorrichtungen benutzt, so soll dieses auswalzende Zerkleinern so weit getrieben werden, dass das Material eine Schichtdicke von höchstens 2 mm aufweist.
Weiter wird zur vollen Erzielung des Er folges der Brand nur mit geringem Zug be wirkt. Die Zugstärke, nicht im Schornstein bezw. Fuchs, sondern bei bestimmten Heiz- löchern gemessen, soll allgemein 6 mm Wassersäule nicht überschreiten. Die Heiz- löcher sind zum Beispiel beim Ringofen die Öffnungen in der Decke des Ofens, durch welche beim Ziegelbrennen in üblicher Weise die Zugabe von Brennstoff erfolgt.
Die Messung des Zuges soll bei diesen Heizlöchern erfolgen, und zwar bei konti nuierlich im Gegenstrom arbeitenden Ofen, zum Beispiel Ringöfen, bei denen, die sich zwischen dem Feuer und :dem ,Schornstein etwa dort befinden, wo die Vorbrennzone endet.
Höherer Zug, etwa solcher von 20 mm und mehr, ist grundsätzlich zu vermeiden. Überschüssige Brennstoffmengen, das heisst mehr als zum Brennen der Ziegel in Ring öfen, Kammer-, Tunnelöfen und dergleichen notwendig sind, dürfen nicht benutzt werden, anderseits ist es jedoch erwünscht, die Menge des Brennstoffes derart zu bemessen, dass der Brand wenigstens zum wesentlichen Teil durch den eingemischten Brennstoff ge schieht. Besonders günstig ist es, den Brand ausschliesslich mit eingemischtem Brennstoff durchzuführen.
Hinsichtlich des Feinheitsgrades des ein gemischten Brennstoffes gilt, wie gesagt, die Regel, dass das Material völlig ein Sieb pas sieren soll, welches 400 Maschen auf den ein' aufweist und möglichst sogar bis zu beträcht lichem Grade ein Sieb von 4900 Maschen auf den cm@ passiert. Dazu gilt weiter, dass bei Verwendung magerer Brennstoffe die Korn grösse etwas grösser sein darf als bei Be nutzung anderer Brennstoffe, unbedingt muss jedoch die ausgesprochen körnige Form, wel- ehe man zur Erzielung poröser Ziegel be nutzt, vermieden werden.
Vorzugsweise verwendet man bei Durch führung des neuen Verfahrens heizkräftigen, gasarmen Brennstoff, -und hier ist vor allem Koks zu nennen, .der die besten Erzeugnisse liefert. Dies ist um :so überraschender, als beim Ziegelbrand in Ringöfen und derglei chen Koks als Brennstoff bisher als un geeignet angesehen wurde.
Die Mengen des einzumischenden Brenn stoffes liegen im allgemeinen zwischen 3 und 4 Gewichtsprozent. So benutzt man zum Bei spiel etwa 140 kg Koksgrus zur Erzeu gung von 1000 Hartbrandziegeln im Format 25 X 12 X 6,5 cm. Für die Brennstoffbemes sung bleibt jedoch das Tonmaterial bezw. dessen Brennverhalten ausschlaggebend.
Wird der Brennstoff in zum Garbrand nicht ausreichenden Mengen der Masse zu gesetzt, so kann die restliche, zum Garbrand erforderliche Wärme in bekannter Weise zu geführt werden, beispielsweise nach dem Schüttverfahren, bei dem der Brennstoff während des Brandes nach und nach durch in der Decke der Brennkammern angeordnete Öffnungen (Heizlöcher) zugeführt wird.
Man kann aber auch in der Weise vorgehen, dass zwischen die Ziegel beim Einsetzen der zum Garbrennen noch erforderliche Brennstoff in feinverteilter Form eingestreut wird, wodurch man in der Lage ist, die von aussen zuzu führende Wärme durch Verbrennung von Koks oder ähnlichen gasarmen Brennstoffen zu erzeugen.
Schon oben war darauf hingewiesen, dass nur unter Anwendung geringes Zuges, etwa 6 mm WS, zu brennen ist. Die Niedrig haltung des Zuges hat den Zweck, die Feuer- bezw. Garbrandzone kurz zu halten und das Entstehen langer Flammen zu vermeiden. Die Feuer- bezw. Garbrandzone wird mög lichst auf 1 bis 2 Kammern beschränkt. Das Arbeiten mit geringem Zug bedeutet Verzicht auf die Anwendung grosser überschüssiger Luftmengen für den Brand. Die zum Ver brennen des Brennstoffes nötige Luft ist viel mehr sehr zu beschränken.
Allgemein emp- fiehlt sich, wenigstens teilweise rauchig, das heisst mit Luftunterschuss, zu brennen.
Hand in Hand mit der Niedrighaltung des Zuges ist Vorwärmung und Abkühlung einzustellen. Beide Arbeitsgänge sollen lang sam erfolgen. Es ist also zum Beispiel zwecks langsamer Kühlung des Brenngutes beim Ringofen die Brennluft durch eine grössere Anzahl Kammern mit gebranntem. Gut zu führen, anderseits sind die Feuer abgase durch eine grössere Anzahl von Kam mern mit zu brennendem Gut zu leiten, um dadurch langsame Vorwärmung des zu bren nenden Ziegelgutes zu erzielen.
Es ist im höchsten Grade überraschend, dass beim Arbeiten nach dem neuen Ver fahren trotz Niedrighaltung des Zuges mit praktisch der gleichen oder sogar grösseren Ofenleistung gerechnet werden kann als bis her beim Arbeiten in üblicher Weise mit Zugstärken von 20 mm WS und mehr.
Auf die Notwendigkeit der gleichmässigen Verteilung des Brennstoffes in der Ziegel rohmasse war bereits hingewiesen. Zur Ge währleistung dieses Zweckes empfiehlt sich die Verwendung streuender Stossapparate, welche auf mechanischem Wege die gleich mässige Zugabe der .geringen Mengen pulveri sierten Brennstoffes bei der Aufbereitung des Tonmaterials sicherstellen.
Praktisch kann man in der Weise vorgehen, dass man der Ziegelrohmasse Koksgrus oder derglei chen in entsprechend bemessener Menge im F,'ollergang zusetzt, rlac Gemisch durch de?. E ollergang gehen lässt und hernach durch eia Feinwalzwerk, das auf eine Spaltweite von 1-2 mm eingestellt ist, führt. Dadurch wird die innige Vermischung der beiden Ma,sse- komponenten herbeigeführt und gleichzeitig die erforderliche Aufbereitung des Tonmate rials gewährleistet.
Statt des Feinwalzwerkes können auch kräftige, energisch wirkende Mischer benutzt werden, welche die Er- P,ielung einer homogenen Mischung begün itigen.
Der nach bekannten Arbeitsweisen her- ;estellte Formling wird wie üblich nach Trocknung in den Ofen eingesetzt und dort gebrannt. Von der Bemessung der ein gemischten Menge Brennstoffes, dessen Heiz wert und der Ofenführung hängt es ab, ob dem Ofen noch besondere Brennstoffmengen aufgegeben werden müssen. Es empfiehlt sich, das Feuer unter Kontrolle zu halten.
Aus der nach den vorstehenden An weisungen bereiteten Ziegelmasse können Formlinge der verschiedensten Gestalt ge fertigt werden. So ist an die Erzeugung von Mauerziegeln, auch Vormauerziegeln und Klinkern gedacht. Besondere Bedeutung be sitzt das Verfahren aber für die Herstellung von Dachziegeln, zum Beispiel Biberschwän zen, Falzziegeln, Pfannen und dergleichen, sowie von Hohlziegelerzeugnissen, zum Bei spiel Hourdis, Röhren und dergleichen.
Für die Erzeugung dünnwandiger Ziegelerzeug nisse bezw. Dachziegel ist vor allem darauf zu achten, dass in der zu verformenden brenn stoffhaltigen Ziegelrohmasse sich kein Brenn stoffkorn befindet, dessen Durchmesser oder grösste Längenausdehnung 2 mm übersteigt. r.
Das neue Verfahren liefert Erzeugnisse, welche sich vor allem durch besondere Festig keit und Dichte auszeichnen. Durch die be schriebenen Massnahmen sind ein absolut gleichmässiger Brand und die Erzeugung hochwertiger, durch und durch homogener Produkte gewährleistet. Dies ist vor allem erreichbar durch die hier geschaffene Mög lichkeit der langsamen Vorwärmung und Ab kühlung ohne Verminderung der Ofen leistung. Die Erzeugnisse des neuen Ver fahrens sind ausserordentlich zäh und unemp findlich gegen mechanische und thermische Beanspruchungen, auch gegen Frost.
Die bis her beim Ziegelbrand nicht anwendbaren Brennstoffe, wie Koks, die bei dem neuen Verfahren mit Vorzug Anwendung finden, liefern sehr reine Rauchgase, welche un mittelbar zum Schmauchen bezw. Trocknen verwendbar sind, ohne Verfärbungen der Oberfläche befürchten zu müssen. Gleich zeitig werden schädliche Beimengungen des Tones, wie Stückkalk und .Schwefelverbin dungen, unschädlich gemacht. Es werden also Tone für die Herstellung hochwertiger Ziegel verwendbar, welche bisher nicht be nutzt werden konnten.
Weiter ermöglicht das neue Verfahren eine wesentliche Ersparnis an Brennstoffen.
Process for the production of particularly dense and strong clay bricks. The invention relates to a method for producing particularly dense and solid clay goats e1. The new process is characterized in that the raw material is thickened by shredding machines and then Brought a grain size of at most 2 mm and this pulverized fuel is mixed in in a maximum amount required for the cooking fire, in such a way that a uniform mixture is created, whereupon the mixture prepared in this way is formed,
The briquettes are dried and fired with the aid of the fuel mixed into the brick mass when only a small draft is used.
In the manufacture of bricks, fuel to mix in the mass is known per se. So far, this has been done for the purpose of obtaining light, porous bricks in this way. The fuel should burn out when burning the briquettes and leave pores, which resulted in a reduction in weight combined with a reduction in strength. Surprisingly, it has been found that by mixing fuel into the raw material, instead of porous bricks, it is possible to produce particularly dense and strong bricks. Without the use of so-called "clinker clays", clinker bricks can be obtained without any further use.
According to the invention, the fuel is to be used in powdered form, expediently as much as possible with a fineness between 400 and 4900 mesh sieve, and the amount of fuel to be measured so that it is at most sufficient for cooking; Furthermore, an even distribution of the fuel in the raw brick mass must of course be ensured. The processing of the raw material by shredding machines takes place in such a way that the layer thickness respectively. Grain size is at most 2 mm, but preferably less.
When using ball mills, hammer mills and the like that bezw a Zerkleine tion. To cause the material to tear in any direction, work towards a grain size of at most 2 mm. If rolling mills or similar crushing devices that roll out the raw brick mass into a dough are used, this rolling crushing should be carried out so far that the material has a layer thickness of at most 2 mm.
Next, to achieve full success, the fire only acts with a small train. The tensile strength, not in the chimney or Fuchs, but measured at certain heating holes, should generally not exceed 6 mm water column. In the case of a ring furnace, for example, the heating holes are the openings in the ceiling of the furnace through which fuel is added in the usual way when burning bricks.
The draft should be measured at these heating holes, namely in ovens that work continuously in countercurrent, for example ring ovens, in those that are located between the fire and: the chimney, approximately where the pre-combustion zone ends.
Higher drafts, such as those of 20 mm and more, should generally be avoided. Excess amounts of fuel, i.e. more than are necessary for burning the bricks in ring ovens, chamber, tunnel ovens and the like, must not be used, but on the other hand it is desirable to measure the amount of fuel in such a way that the fire is at least partially happens through the mixed in fuel. It is particularly advantageous to carry out the fire exclusively with mixed-in fuel.
With regard to the degree of fineness of a mixed fuel, the rule applies, as I said, that the material should completely pass a sieve that has 400 meshes on the one and, if possible, a sieve of 4900 meshes on the cm @ happens. Furthermore, when using lean fuels, the grain size may be slightly larger than when using other fuels, but it is imperative that the extremely granular shape, which is used to make porous bricks, be avoided.
It is preferable to use high-heat, low-gas fuel when carrying out the new process, and here, above all, coke should be mentioned, which delivers the best products. This is all the more surprising since coke was previously considered unsuitable as a fuel for brick firing in ring furnaces and similar coke.
The amounts of fuel to be mixed in are generally between 3 and 4 percent by weight. For example, around 140 kg of coke breeze is used to produce 1000 hard-fired bricks in the size of 25 X 12 X 6.5 cm. For the fuel measurement, however, the clay material remains BEZW. its burning behavior is decisive.
If the fuel is added to the mass in insufficient quantities for the cooking fire, the remaining heat required for the cooking fire can be carried out in a known manner, for example by the pouring method in which the fuel gradually penetrates the ceiling during the fire Combustion chambers arranged openings (heating holes) is supplied.
But you can also proceed in such a way that the fuel still required for cooking is sprinkled in finely divided form between the bricks when inserting them, whereby one is able to generate the heat supplied from the outside by burning coke or similar low-gas fuels .
It was already pointed out above that only a small amount of tension, about 6 mm WS, can be fired. The purpose of keeping the train low is to prevent fire and Keep the burn zone short and avoid long flames. The fire resp. The burn zone is limited to 1 to 2 chambers if possible. Working with little draft means doing without using large excess amounts of air for the fire. The air required to burn the fuel is much more to be restricted.
In general, it is advisable to burn at least partially in a smoky manner, that is to say with too little air.
Hand in hand with keeping the train low, preheating and cooling must be stopped. Both operations should be carried out slowly. So it is, for example, for the purpose of slower cooling of the material to be fired in the ring furnace, the combustion air through a larger number of chambers with fired. Good to manage, on the other hand, the flue gases are to be passed through a large number of chambers with material to be burned in order to achieve slow preheating of the brick material to be burned.
It is extremely surprising that when working according to the new process, despite keeping the train low, practically the same or even greater furnace output can be expected than when working in the usual way with tensile strengths of 20 mm WS and more.
The necessity of evenly distributing the fuel in the raw brick has already been pointed out. To guarantee this, we recommend the use of scattering devices, which mechanically ensure the even addition of the small amounts of pulverized fuel when preparing the clay material.
In practice, one can proceed in such a way that coke breeze or the like is added to the raw brick mass in a correspondingly measured amount in the roller, rlac mixture through the ?. E ollgang can go and then through a fine rolling mill, which is set to a gap width of 1-2 mm. This brings about the intimate mixing of the two mass components and at the same time ensures the necessary preparation of the clay material.
Instead of the fine rolling mill, powerful, energetic mixers can also be used, which facilitate the achievement of a homogeneous mixture.
The molding produced according to known working methods is, as usual, placed in the furnace after drying and fired there. It depends on the size of the mixed amount of fuel, its calorific value and the furnace management, whether the furnace still needs to be given special amounts of fuel. It is best to keep the fire under control.
From the brick mass prepared according to the above instructions, moldings of various shapes can be made. So the production of bricks, also facing bricks and clinkers is thought. However, the process is of particular importance for the production of roof tiles, for example beaver tails, folded tiles, pans and the like, as well as hollow brick products, for example hourdis, pipes and the like.
For the production of thin-walled brick products respectively. Roof tiles, it is particularly important to ensure that the raw fuel-containing brick mass to be formed does not contain any fuel grains whose diameter or maximum length exceeds 2 mm. r.
The new process delivers products that are characterized primarily by their particular strength and density. The measures described ensure absolutely even firing and the production of high-quality, thoroughly homogeneous products. This can be achieved primarily through the possibility created here of slow preheating and cooling without reducing the furnace output. The products of the new process are extremely tough and insensitive to mechanical and thermal loads, including frost.
The fuels, such as coke, which have not been used up to now in the brick fire and which are used with preference in the new process, provide very pure flue gases which lead to smoking and / or smoking. Drying can be used without having to fear discoloration of the surface. At the same time, harmful admixtures of the clay, such as lump lime and sulfur compounds, are rendered harmless. So there are clays used for the production of high quality bricks that could not be used before.
The new process also enables significant fuel savings.