WO2021191213A1 - Verfahren zur herstellung von keramikwaren - Google Patents

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WO2021191213A1
WO2021191213A1 PCT/EP2021/057450 EP2021057450W WO2021191213A1 WO 2021191213 A1 WO2021191213 A1 WO 2021191213A1 EP 2021057450 W EP2021057450 W EP 2021057450W WO 2021191213 A1 WO2021191213 A1 WO 2021191213A1
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WO
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ceramic
unfired
blank
ceramic goods
goods
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Application number
PCT/EP2021/057450
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas KURKA
Ondrej SARVAS
Original Assignee
Wienerberger Ag
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Publication date
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Publication of WO2021191213A1 publication Critical patent/WO2021191213A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/02—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein a ram exerts pressure on the material in a moulding space; Ram heads of special form
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/02—Selection of the hardening environment
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes

Definitions

  • the invention relates to a method for producing ceramic goods according to the preamble of claim 1.
  • unfired blanks are made from starting materials, the starting materials being processed into unfired blanks and then fired in a furnace.
  • the blanks can also be used unfired as bricks, in which case the compressive strength is low.
  • the compressive strength of the ceramic goods usually increases with increasing firing temperature, whereby the production of ceramic goods with particularly high compressive strength is correspondingly energy-intensive.
  • the disadvantage here is that the ceramic ware either has a low compressive strength or a high energy consumption, and thus a high emission of carbon dioxide, is necessary for the production of the ceramic ware. 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 for ceramic goods.
  • the object of the invention is therefore to provide a method for producing ceramic goods of the type mentioned at the beginning, with which the mentioned disadvantages can be avoided, with which ceramic goods can be produced with high compressive strength with comparatively low carbon dioxide release during production.
  • the invention further relates to a ceramic product according to claim 13.
  • the invention therefore also has the object of specifying a ceramic product of the type mentioned at the outset, with which the stated disadvantages can be avoided, with which the ratio of the compressive strength of the ceramic product with regard to the carbon dioxide release during the manufacture of the ceramic product is improved.
  • Fig. 1 shows at least parts of a method for producing ceramic goods 11, 12, 13, wherein in a molding step 1 from starting materials 2 at least one unfired blank for the ceramic goods 11, 12, 13 is formed, wherein the at least one unfired blank is pressed in a pressing step 3 subsequent to the molding step 1 with a pressure of at least 40 MPa.
  • 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 molding step 1 with a pressure of at least 40 MPa.
  • the unfired blank is compressed at a pressure of at least 40 MPa, whereby the compressive strength of the unfired blank is already significantly increased.
  • Pressing step 3 also requires energy, but the energy saved in the subsequent manufacturing process ultimately results in a positive energy balance and thus less carbon dioxide is released.
  • the starting materials comprise two sheet silicates.
  • the starting materials 2 can be from the group of clay minerals.
  • the starting materials 2 can preferably be IIIite, kaolinite, smectite, mica, chlorite, minerals of the serpentine group and / or talc.
  • the starting materials 2 generally have a moisture content, in particular a water content, of 10% to 30%.
  • the starting material 2 is a granulate, in particular a substantially clay-based granulate.
  • a chemical composition of the starting materials 2 can, for example, essentially have the following distribution with 53.6% S1O2, 15.9% Al2O3, 0.8% T1 ⁇ 2, 6.2% Fe 2 0 3 , 5.4% CaO, 3.6% MgO, 2.8% K 2 0, 0.5% Na 2 include 0, 0.7% SO3 and 10.7% loss on ignition.
  • a mineralogical composition of the starting materials 2 can, for example, essentially have the following distribution with 23.6% quartz, 32.3% lllite, 9.7% chlorite, 8.2% albite, 7.6% dolomite, 7.4% calcite, Include 4% diopside, 3.5% microcline, and 3.7% kaolinite.
  • the ceramic ware 12, 13 can in particular be an earthen ware, a sintered product or a special ceramic material.
  • 13 be a building ceramic, in particular a brick.
  • the ceramic ware 12, 13 is in particular a fired blank.
  • the ceramic product 11 can also only be pressed, but not fired.
  • the ratio of the compressive strength of the ceramic goods 11, 12, 13 with regard to the carbon dioxide release during the manufacture 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 following the molding step 1, the overall compressive strength of the ceramic goods 11, 12, 13 is increased. This can be used to shape the blank into an unfired ceramic product 11, since this already has a high compressive strength. Alternatively, the ceramic goods 12, 13 can be fired, either at low firing temperatures, in order to reduce the environmental pollution caused by carbon dioxide, or at high temperatures, as a result of which a particularly high compressive strength is achieved. The environmental impact of carbon dioxide during the production of the ceramic goods 11, 12, 13 can be greatly reduced in order to obtain ceramic goods 11, 12, 13 with a compressive strength comparable to that of conventional ceramic goods fired at a high temperature.
  • 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. It has been shown here that the compressive strength of the ceramic goods 11, 12, 13 is further increased by the higher pressure in pressing step 3.
  • the at least one unfired blank in the pressing step 3 is subjected to a pressure of a maximum of 165 MPa, preferably a maximum of 185 MPa, in particular a maximum of 200 MPa, is pressed.
  • a pressure of a maximum of 165 MPa preferably a maximum of 185 MPa, in particular a maximum of 200 MPa.
  • the pressing step 3 can take place in several individual steps or in a single step.
  • the pressing force or pressing rate can vary in the respective steps.
  • a hydraulic press or an isostatic press can preferably be used for pressing.
  • each blank can have its own press mold, but it can also be provided that a press mold has several molds in which the unfired blanks are arranged and pressed.
  • the respective mold determines the shape of the pressed blank.
  • the mold can have various geometric shapes such as cuboids or polygons.
  • 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. 1.
  • the starting materials 2 are dried in a starting material drying step 7 before the grinding step 4 and have a moisture content of 2% to 12%.
  • the starting materials 2 are comminuted, whereby smaller grain sizes of the starting materials 2 are obtained and it is also a The best possible mixing of the chemical components of the starting materials 2 is possible.
  • the starting materials 2 can be ground dry or wet, which is shown by way of example in FIG. 1.
  • Ball mills or wire mills can preferably be used for dry grinding 4, 14.
  • the starting materials 2 are particularly preferably granulated in a granulation step 9. In this way, a pile of particles with a narrow particle size is obtained. This has the advantage that trapped air can escape better when the particles are compressed. This makes it possible to produce larger ceramic goods 11, 12, 13.
  • the granulation step 9 can include the use of water. This has the advantage that when clay minerals are used as starting materials 2, fine, approximately spherical granules can be produced in a simple manner.
  • At least 90% of the granulate has a particle size of at least 100 ⁇ m.
  • At least 90% of the granulate has a particle size of at most 1000 ⁇ m.
  • a distribution of the particle size produced in granulation step 9 can be particles with 7% greater than 1000 pm, 25% greater than 500 pm and less than 1000 pm, 40% greater than 250 pm and less than 500 pm, 20% greater than 125 pm and less than 250 pm, 6% greater than 63 pm and less than 125 pm, as well as 2% less than 63pm.
  • the air can escape in a particularly advantageous manner when the particles are compressed, with particularly dense unfired blanks being able to be produced and larger ceramic goods 11, 12, 13 also being able to be baked.
  • the starting materials 2 are milled together with water and then preferably spray-dried in a spray-drying step 10.
  • additives 5 are added to the starting materials 2 of the at least one unfired blank before the molding step 1.
  • cavities are preferably created in the unfired blank, through which air can escape from the starting materials 2 in the pressing step 3 and a more densely pressed blank is obtained.
  • the aggregates 5 comprise granular or granular materials, in particular crushed pieces of brick or another inert recycling material, preferably from building demolition.
  • the aggregates 5 are in particular added to the unfired blank after the dry grinding 4, 14.
  • inert additives 2 increases the drying speed for the unfired blanks, reduces shrinkage under the action of heat, increases abrasion resistance, decreases thermal expansion and enables a reduction in density.
  • the aggregates 5 can preferably comprise sand and / or chamotte and / or recycled material.
  • crushed and / or broken pieces of brick can form the recycled material and be used as aggregate 5.
  • the pressing step 3 takes place in a vacuum atmosphere. It is advantageous here that no coarse-grained aggregates 5 have to be added as a result of the pressing under vacuum, so that the air can escape from the starting materials 2.
  • the additives 5 comprise biogenic materials, in particular organic carbon.
  • the organic carbon can preferably comprise sawdust and / or rice husks, 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. In this way, cavities can be produced in the ceramic goods 11, 12, 13 in a simple way.
  • the aggregates 5 include glass and / or melt treatment agents. In this way, particularly pressure-resistant ceramic goods 11, 12, 13 can be obtained.
  • the at least one unfired blank is fired in a firing step 6 subsequent to the pressing step 3, which is shown by way of example in FIG. 1.
  • Different firing cycles with their own temperature ranges as well as heating rates and time intervals can be used.
  • the desired physico-chemical properties of the ceramic goods 12, 13 can be set.
  • a maximum temperature of 750 ° C. is used in the firing step 6.
  • the low firing temperatures have the advantage that fewer fuels have to be used to reach these temperatures. As a result, the release of carbon dioxide by the fuels is greatly reduced and the amounts of other environmentally harmful gaseous combustion products of the fuel released are also reduced.
  • the starting materials 2 contain carbonate, in particular calcite and / or dolomite.
  • the carbonate content of the starting materials 2 can fluctuate greatly. Furthermore, the carbonate content of the starting materials 2 can also show considerable differences within a single deposit.
  • starting materials 2 with a high carbonate content can also be used without releasing large amounts of carbon dioxide during the manufacture of the ceramic goods 12.
  • local storage facilities with starting materials 2, which have a high carbonate content can be dismantled, so that the transport of starting materials 2 from distant storage facilities is no longer necessary. In this way, the carbon dioxide released during the transport of the starting materials 2 can be avoided.
  • the carbon dioxide emissions during the firing step 6 can be further reduced or avoided entirely.
  • the additives 5 can preferably comprise an inert material, the additives 5 reacting in a chemically inert manner in the firing step 6.
  • crushed and / or broken pieces of brick are chemically inert.
  • a temperature of at least 350 ° C. is used in the firing step 6.
  • a temperature of at least 800 ° C. is used at least temporarily in the firing step 6.
  • a temperature of a maximum of 1200 ° C. is used at least temporarily.
  • the ceramic goods 13 have a particularly high compressive strength which far exceeds the compressive strength of conventional ceramic goods, in particular masonry bricks.
  • particularly stable ceramic goods 13 can be manufactured for special applications.
  • these can be used as a particularly stable load-bearing building material.
  • Such a ceramic product 13 can in particular be used as a load-bearing brick for the construction of buildings.
  • the at least one unfired blank is used as unfired ceramic product 11, in particular as unfired brick.
  • a ceramic product 11, 12, 13 is provided, which was produced according to the aforementioned method.
  • the ceramic product 11, 12, 13 is a brick, in particular a masonry brick.
  • the individual ceramic goods 11, 12, 13 are formed from several blanks which are stacked on top of one another and / or next to one another and connected to one another.
  • the blanks can either be fired or non-fired connected to one another to form the ceramic ware 11, 12, 13.
  • ceramic ware 11, 12, 13 can be formed as a composite of several blanks which are stacked on top of and / or next to one another and connected to one another. Due to the high pressure in pressing step 3, the size of an individual blank can be limited depending on the press used. It is advantageous here that by connecting blanks stacked on top of one another and / or next to one another after the pressing step 3, a larger ceramic product 11, 12, 13 can be produced, which can be used, for example, as a prefabricated component. It can be provided here that the ceramic goods 11, 12, 13 have the size of a brick with a conventional size.
  • connection methods can be used for this purpose. It is particularly preferred here that the one on top of the other and / or blanks stacked next to one another are connected to one another essentially without joints.
  • the blanks are glued to one another.
  • unfired blanks can be connected to one another.
  • the composite of unfired blanks can alternatively be used as finished ceramic goods 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, whereby a ceramic product 13 consisting of several blanks connected to one another is produced.
  • the unfired blanks are first fired in the firing step 6 and only after the firing step 6 the ceramic goods 11, 12, 13 are produced as a composite of stacked blanks.
  • This has the advantage that the individual blanks can be burned more quickly. This can be particularly advantageous in the variant with the high firing temperatures.
  • the ceramic goods 11, 12 preferably have an increased carbonate content and / or an increased compressive strength.
  • the ceramic goods 13 produced at least partially at higher temperatures in contrast to conventionally produced ceramic goods, have an increased carbonate content and / or a particularly increased compressive strength.
  • 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%.
  • the ceramic goods 13, which are at least partially produced at higher temperatures, have a carbonate content of at least 3%.
  • the ceramic goods 11, 12, 13 produced by the method according to the invention have, in addition to high compressive strength, good acoustic properties, which have an advantageous effect in buildings exposed to noise.
  • the ceramic goods 11, 12, 13 are particularly preferably a building material, in particular a brick.
  • the ceramic goods 11, 12, 13 can also be used in a prefabricated component, for example in a prefabricated wall.
  • the ceramic goods 11, 12, 13 can preferably have a length of at least 170 mm, in particular at least 200 mm, preferably at least 230 mm
  • the ceramic goods 11, 12, 13 can preferably have a length of a maximum of 300 mm, in particular a maximum of 270 mm, preferably a maximum of 240 mm.
  • 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.
  • the ceramic goods 11, 12, 13 can preferably have a width of a maximum of 130 mm, in particular a maximum of 120 mm, preferably a maximum of 110 mm.
  • the ceramic goods 11, 12, 13 can preferably have a height of at least 40 mm, in particular at least 50 mm, preferably at least 60 mm
  • the ceramic goods 11, 12, 13 can preferably have a maximum height of 350 mm, in particular a maximum of 300 mm, preferably a maximum of 250 mm.
  • a structure with at least one wall formed from the ceramic goods 11, 12, 13 can preferably be provided.
  • the structure has at least one load-bearing wall which is formed with the ceramic goods 11, 12, 13.
  • the density of the ceramic ware 11, 12, 13 can be adjusted in a particularly advantageous manner.
  • An addition of aggregates 5 leads to a reduction in the density, a reduction in the density leading to reduced mechanical properties, in particular a reduced compressive strength.
  • the starting material 2 preferably comprises at least 5%, preferably at least 30%, particularly preferably at least 75% clay-based granules.
  • the starting material 2 preferably has a maximum of 95%, preferably a maximum of 70%, particularly preferably a maximum of 25% additives 5.

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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.

Description

Verfahren zur Herstellung von Keramikwaren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Keramikwaren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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 ist.
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.
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 können.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht.
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.
Die Erfindung betrifft weiters eine Keramikware gemäß dem Patentanspruch 13.
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.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 13 erreicht.
Die Vorteile des Verfahrens entsprechen den Vorteilen der oben genannten Keramikware.
Die Unteransprüche betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
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.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossene Zeichnung, in welcher lediglich bevorzugte Ausführungsformen beispielhaft dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Übersicht des beanspruchten Verfahrens.
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.
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.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Ausgangsstoffe 2 Schichtsilikate umfassen. Insbesondere können die Ausgangsstoffe 2 aus der Gruppe der Tonminerale sein. Bevorzugt können die Ausgangsstoffe 2 lllit, Kaolinit, Smektit, Glimmer, Chlorite, Minerale der Serpentingruppe und/oder Talk sein.
Die Ausgangsstoffe 2 weisen in der Regel einen Feuchtegehalt, insbesondere Wassergehalt, von 10% bis 30% auf.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der Ausgangsstoff 2 ein Granulat ist, insbesondere ein im Wesentlichen Ton-basiertes Granulat.
Eine chemische Zusammensetzung der Ausgangsstoffe 2 kann beispielsweise die im Wesentlichen folgende Verteilung mit 53.6% S1O2, 15.9% AI2O3, 0.8% T1Ό2, 6.2% Fe203, 5.4% CaO, 3.6% MgO, 2.8% K20, 0.5% Na20, 0.7% SO3 und 10.7% Glühverlust umfassen.
Eine mineralogische Zusammensetzung der Ausgangsstoffe 2 kann beispielsweise die im Wesentlichen folgende Verteilung mit 23,6% Quarz, 32,3% lllit, 9,7% Chlorit, 8,2% Albit, 7,6% Dolomit, 7,4% Kalzit, 4% Diopsid, 3,5% Mikroklin und 3,7% Kaolinit umfassen. 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.
Die Keramikware 12, 13 ist insbesondere ein gebrannter Rohling.
Alternativ kann die Keramikware 11 auch lediglich gepresst, jedoch ungebrannt sein.
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 Kohlenstoff di oxid 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.
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.
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.
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.
Der Pressschritt 3 kann in mehreren Einzelschritten oder in einem einzigen Schritt erfolgen. Beispielsweise kann die Presskraft bzw. Pressrate in den jeweiligen Schritten variieren.
Bevorzugt können zum Pressen eine hydraulische Presse oder eine isostatische Presse verwendet werden.
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.
Die jeweilige Pressform bestimmt hierbei die Form des gepressten Rohlings. Die Pressform kann verschiedene geometrische Formen wie beispielsweise Quader oder Polygone aufweisen.
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.
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.
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.
Die Ausgangsstoffe 2 können hierbei trocken oder nass gemahlen werden, was beispielhaft in Fig. 1 dargestellt ist.
Für das Trockenmahlen 4, 14 können bevorzugt Kugelmühlen oder Drahtwalzwerke verwendet werden.
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. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass bei einer Verdichtung der Partikel eingeschlossene Luft besser entweichen kann. Dadurch wird es möglich größere Keramikwaren 11 , 12, 13 herzustellen.
Insbesondere kann der Granulierungsschritt 9 die Verwendung von Wasser umfassen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass bei der Verwendung von Tonmineralien als Ausgangsstoffe 2, ein feines annähernd kugelförmiges Granulat einfach hergestellt werden kann.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mindestens 90% des Granulats eine Partikelgröße von zumindest 100pm aufweist.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass mindestens 90% des Granulats eine Partikelgröße von maximal 1000pm aufweist.
Beispielsweise kann eine im Granulierungsschritt 9 hergestellte Verteilung der Partikelgröße Partikel mit 7% größer 1000pm, 25% größer 500pm und kleiner 1000 pm, 40% größer 250pm und kleiner 500pm, 20% größer 125pm und kleiner 250pm, 6% größer 63pm und kleiner 125pm, sowie 2% kleiner 63pm umfassen.
Dadurch kann besonders vorteilhaft ein Entweichen der Luft bei einem Verdichten der Partikel erreicht werden, wobei besonders dichte ungebrannte Rohlinge hergestellt werden können und auch größere Keramikwaren 11 , 12, 13 gebrannt werden können. Bei dem Nassmahlen 4, 15 werden die Ausgangsstoffe 2 zusammen mit Wasser gemahlen und anschließend bevorzugt in einem Sprühtrocknungsschritt 10 sprühgetrocknet.
Besonders bevorzugt kann weiters vorgesehen sein, dass den Ausgangsstoffen 2 des wenigstens einen ungebrannten Rohlings vor dem Formschritt 1 Zuschlagstoffe 5 zugesetzt werden.
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.
Es kann hierzu bevorzugt vorgesehen sein, dass die Zuschlagstoffe 5 körnige bzw. granulatförmige Materialien, insbesondere zerkleinerte Ziegelstücke oder ein anderes inertes Recyclingmaterial, bevorzugt aus Gebäudeabbruch, umfassen.
Die Zuschlagstoffe 5 werden insbesondere dem ungebrannten Rohling nach dem Trockenmahlen 4, 14 beigegeben.
Durch den Zusatz von inerten Zuschlagstoffen 2 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.
Weiters können die Zuschlagstoffe 5 bevorzugt Sand und /oder Schamotte und /oder recyceltes Material umfassen.
Insbesondere können zerkleinerte und/oder zebrochene Ziegelstücke das recycelte Material ausbilden und als Zuschlagstoff 5 verwendet werden.
Hierdurch wird eine grobe Korngrößenverteilung in dem ungebrannten Rohling erreicht, wodurch die zuvor beschriebenen Hohlräume besonders gut erzeugt werden können und Luft 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. 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.
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.
Es kann weiters vorgesehen sein, dass die Zuschlagstoffe 5 biogene Materialien, insbesondere organischen Kohlenstoff, umfassen.
Der organische Kohlenstoff kann bevorzugt Sägemehl und/oder Reisschalen 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.
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.
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.
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. Hierbei können verschiedene Brennzyklen mit eigenen Temperaturbereichen sowie Aufheizraten und Zeitintervallen verwendet werden.
Hierbei können je nach selektiver Wahl der Temperatur die gewünschten physikalisch chemischen Eigenschaften der Keramikware 12, 13 eingestellt werden.
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.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Ausgangsstoffe 2 Karbonat haltig, insbesondere Kalzit und/oder Dolomit haltig, sind.
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.
Durch die niedrigen Brenntemperaturen können auch Ausgangsstoffe 2 mit einem hohen Karbonatgehalt verwendet werden, ohne große Mengen an Kohlenstoffdioxid während der Herstellung 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.
Vorteilhaft ist, dass bei einer maximalen Temperatur von 750°C keine vollständige Zersetzung der Karbonate, insbesondere Kalzit und/oder Dolomit, erfolgt und somit die Freisetzung von Kohlenstoff di oxid während des Brenn Schrittes 6 stark verringert bzw. vermieden wird. Dadurch können auch stark kohlenstoffhaltige Ausgangsstoffe 2 verwendet werden und dennoch der CÜ2-Ausstoß im Brennschritt 6 niedrig gehalten werden. 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.
Falls ein mit Wasserstoff betriebener Ofen oder ein anderer umweltfreundlicher Heizofen verwendet wird, kann der Kohlenstoffdioxidausstoß während des Brenn Schrittes 6 weiter gesenkt bzw. gänzlich vermieden werden.
Bevorzugt können die Zuschlagstoffe 5 ein inertes Material umfassen, wobei die Zuschlagstoffe 5 bei dem Brennschritt 6 chemisch inert reagieren. Insbesondere sind zerkleinerte und/oder zerbrochene Ziegelstücke chemisch intert.
Es kann vorgesehen sein, dass in dem Brennschritt 6 eine Temperatur von mindestens 350° C verwendet wird.
Bei solch niedrigen Temperaturen wird die thermische Zersetzung von Karbonaten, insbesondere von Kalziumkarbonat, Kalzit und/oder Dolomit, vermieden bzw. stark verringert, was sich positiv auf die Umweltbilanz auswirkt.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass in dem Brennschritt 6 zumindest zeitweise eine Temperatur von mindestens 800 °C verwendet wird.
Hierzu kann vorgesehen sein, dass zumindest zeitweise eine Temperatur von maximal 1200°C verwendet wird.
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.
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. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine ungebrannte Rohling als ungebrannte Keramikware 11, insbesondere als ungebrannter Ziegel verwendet wird.
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.
Weiters ist eine Keramikware 11, 12, 13 vorgesehen, welche nach dem zuvor genannten Verfahren hergestellt wurde.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Keramikware 11, 12, 13 ein Ziegel, insbesondere ein Mauerziegel, ist.
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 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 auf weist.
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.
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.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Rohlinge miteinander verklebt werden.
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 Druckfestigkeit 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.
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.
Die Keramikware 11, 12 weist bevorzugt im Gegensatz zu konventionell hergestellten Keramikwaren einen erhöhten Karbonatgehalt und/oder eine erhöhte Druckfestigkeit auf.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die zumindest teilweise bei höheren Temperaturen hergestellte Keramikware 13 im Gegensatz zu konventionell hergestellten Keramikwaren einen erhöhten Karbonatgehalt und/oder eine besonders erhöhte Druckfestigkeit aufweist.
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.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die die zumindest teilweise bei höheren Temperaturen hergestellte Keramikware 13 einen Karbonatgehalt von mindestens 3% aufweist. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Keramikware 11 , 12, 13 weist neben einer hohen Druckfestigkeit auch gute akustische Eigenschaften auf, welche sich vorteilhaft in Gebäuden mit Lärmbelastung auswirken. Besonders bevorzugt ist die Keramikware 11 , 12, 13 ein Baumaterial, insbesondere ein Ziegelstein.
Die Keramikware 11 , 12, 13 kann auch in einem vorgefertigten Bauteil, beispielsweise in einer vorgefertigten Mauer, verwendet werden.
Die Keramikware 11 , 12, 13 kann bevorzugt eine Länge von mindestens 170 mm, insbesondere mindestens 200 mm, bevorzugt mindestens 230 mm, aufweisen
Die Keramikware 11 , 12, 13 kann bevorzugt eine Länge von maximal 300 mm, insbesondere maximal 270 mm, bevorzugt maximal 240 mm, aufweisen.
Die Keramikware 11 , 12, 13 kann bevorzugt eine Breite von mindestens 60 mm, insbesondere mindestens 80 mm, bevorzugt mindestens 100 mm, aufweisen.
Die Keramikware 11 , 12, 13 kann bevorzugt eine Breite von maximal 130 mm, insbesondere maximal 120 mm, bevorzugt maximal 110 mm, aufweisen.
Die Keramikware 11 , 12, 13 kann bevorzugt eine Höhe von mindestens 40 mm, insbesondere mindestens 50 mm, bevorzugt mindestens 60 mm, aufweisen
Die Keramikware 11 , 12, 13 kann bevorzugt eine Höhe von maximal 350 mm, insbesondere maximal 300 mm, bevorzugt maximal 250 mm, aufweisen.
Es kann bevorzugt ein Bauwerk, mit mindestens einer aus der Keramikware 11 , 12, 13 ausgebildeten Wand, vorgesehen sein.
Weiters kann bevorzugt vorgesehen sein, dass das Bauwerk mindestens eine tragende Wand aufweist, welche mit der Keramikware 11, 12, 13 ausgebildet ist.
In Untersuchungen hat sich gezeigt, dass Bauwerke, welche mindestens ein Mauerwerk aus der Keramikware 11 , 12, 13 ausgebildet haben, eine besonders gute Schallisolation aufweisen. Dabei hat sich gezeigt, dass eine Abhängigkeit zwischen der Schallisolation und der Dichte der Keramikware 11 , 12, 13 hergestellt werden kann, wobei insbesondere eine größere Dichte eine bessere Schallisolation zur Folge hat.
Insbesondere kann eine besonders gute Schallisolation mit einer Dichte von mindestens 1800 kg/m3 erreicht werden.
Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass Bauwerke in stark Lärm exponierten Gegenden ohne zusätzliche Schallisolation gebaut werden können und somit ein kosteneffizienter Bau errichtet werden kann.
Durch die Zugabe von Zuschlagstoffe 5, insbesondere zerkleinerte Ziegelstücke, kann besonders vorteilhaft die Dichte der Keramikware 11 , 12, 13 eingestellt werden. Dabei führt eine Zugabe von Zuschlagstoffe 5 zu einer Reduktion der Dichte, wobei eine Reduktion der Dichte zu reduzierten mechanischen Eigenschaften, insbesondere einer reduzierten Druckfestigkeit, führt.
Der Ausgangsstoff 2 weist vor dem Formschritt 1 vorzugsweise mindestens 5%, bevorzugt mindestens 30%, besonders bevorzugt mindestens 75% Ton-basiertes Granulat auf.
Der Ausgangsstoff 2 weist vor dem Formschritt 1 vorzugsweise maximal 95%, bevorzugt maximal 70%, besonders bevorzugt maximal 25% Zuschlagstoffe 5 auf.
Bei Verwendung von recycelten Ziegelstücke als Zuschlagstoffe 5 ergibt sich der Vorteil, dass der Verbrauch von Ressourcen reduziert werden kann, wodurch negative Auswirkungen auf die Umwelt durch zusätzlichen Ressourcenabbau reduziert werden können.
Nachfolgend werden Grundsätze für das Verständnis und die Auslegung gegenständlicher Offenbarung angeführt.
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.
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. Bei Wertebereichen sind die Endpunkte mitumfasst, sofern es sich aus dem Kontext nicht anders ergibt.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. 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, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine ungebrannte Rohling in einem dem Formschritt (1 ) nachfolgenden Pressschritt (3) mit einem Druck von mindestens 40 MPa gepresst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 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.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsstoffe (2) des wenigstens einen ungebrannten Rohlings in einem dem Formschritt (1 ) vorhergehenden Mahlschritt (4) gemahlen werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsstoff (2) vor dem Formschritt (1 ) vorzugsweise mindestens 5%, bevorzugt mindestens 30%, besonders bevorzugt mindestens 75% Ton-basiertes Granulat aufweist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass den Ausgangsstoffen (2) des wenigstens einen ungebrannten Rohlings vor dem Formschritt (1 ) Zuschlagstoffe (5) zugesetzt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuschlagstoffe (5) körnige Materialien, insbesondere zerkleinerte Ziegelstücke, umfassen.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuschlagstoffe (5) biogene Materialien, insbesondere organischen Kohlenstoff, umfassen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuschlagstoffe (5) Glas und/oder Schmelzbehandlungsmittel umfassen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsstoff (2) vor dem Formschritt (1 ) vorzugsweise maximal 95%, bevorzugt maximal 70%, besonders bevorzugt maximal 25% Zuschlagstoffe (5) aufweist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine ungebrannte Rohling in einem dem Pressschritt (3) nachfolgenden Brennschritt (6) gebrannt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Brennschritt (6) eine Temperatur von maximal 750° C verwendet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Brennschritt (6) zumindest zeitweise eine Temperatur von mindestens 800°C verwendet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine ungebrannte Rohling als ungebrannter Ziegel verwendet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, die einzelne Keramikware (11, 12, 13) aus mehreren Rohlingen ausgebildet wird, welche aufeinander und/oder nebeneinander gestapelt und miteinander verbunden werden.
15. Keramikware (11, 12, 13), hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 14.
16. Keramikware (11, 12, 13) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikware ein Ziegel, insbesondere ein Mauerziegel, ist.
17. Keramikware (11, 12, 13) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikware (11, 12, 13) eine Höhe von mindestens 40 mm, insbesondere mindestens 50 mm, bevorzugt mindestens 60 mm, aufweist.
18. Keramikware (11, 12) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikware (11, 12) einen Karbonatgehalt mit einem Masseanteil von mindestens 5%, bevorzugt mindestens 15%, insbesondere mindestens 30%, aufweist.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007104319A1 (de) * 2006-03-14 2007-09-20 Mati Alles Verfahren zur herstellung von schiesszielscheiben aus ton durch kaltpressen und bei niedriger temperatur brennen
CN109624027A (zh) * 2019-02-11 2019-04-16 江苏新伊菲科技有限公司 一种高压铸造陶瓷模具的制造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE7504404L (sv) * 1975-04-16 1976-10-17 Cementa Ab Sett att tillverka produkter innehallande hydrauliska bindemedel
JPH01500811A (ja) * 1986-09-26 1989-03-23 ベロルススキー、ポリチェフニチェスキー、インスチツート 人造石の製造法
CA2071519A1 (en) * 1989-10-30 1991-05-01 Vladimir N. Dolgopolov Process for making building products, production line, process for firing, apparatus for firing, batch, building product
ZW2894A1 (en) * 1993-02-17 1994-05-04 Khashoggi E Ind Methods and systems for manufacturing packaging materials, containers, and other articles of manufacture from hydraulically settable mixtures and highly inorganically filled compositions
US6274080B1 (en) * 1998-08-21 2001-08-14 Rohm And Haas Company Method for preparing ceramic compositions
EP1090890B1 (de) * 1999-10-05 2004-03-10 Rohm And Haas Company Verfahren zur Herstellung von keramischen Zusammensetzungen
JP4319418B2 (ja) * 2003-01-30 2009-08-26 田川産業株式会社 成形体表面の模様形成方法
CN106182346B (zh) * 2015-04-30 2019-04-19 杭州诺贝尔陶瓷有限公司 一种具有通体纹理与质地的瓷质砖及其生产方法
CN106365612B (zh) * 2016-08-30 2019-02-22 淄博狮王陶瓷有限公司 一种色泽、边界清晰的仿天然石材瓷砖及其制造方法
CN207594031U (zh) * 2017-11-06 2018-07-10 华侨大学 双重压缩高强生土砖制备装置
CN110304870A (zh) * 2019-08-12 2019-10-08 广东工业大学 一种免烧透水砖及其制备方法
CN211640342U (zh) * 2020-01-20 2020-10-09 莱芜钢铁集团银山型钢有限公司 一种组合式异形坯连铸中间包湍流控制器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007104319A1 (de) * 2006-03-14 2007-09-20 Mati Alles Verfahren zur herstellung von schiesszielscheiben aus ton durch kaltpressen und bei niedriger temperatur brennen
CN109624027A (zh) * 2019-02-11 2019-04-16 江苏新伊菲科技有限公司 一种高压铸造陶瓷模具的制造方法

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