Alles rund um die Rohstoff-
und Prozessanalyse
Auch im Jahr 2018 konnte das Institut für Ziegelforschung Essen e.V. mit einem sehr umfangreichen Angebot an Vorträgen das Fachpublikum beim IZF-Seminar überzeugen.
Der IZF-Institutsleiter Dipl.-Ing. Michael Ruppik begrüßte 64 Teilnehmer aus Deutschland, Österreich, der Schweiz und den Niederlanden, die sich am 18. und 19. September rund um die Rohstoff- und Prozessanalyse informierten. Die Vortragsreihe setzte sich dabei überwiegend aus IZF-Beiträgen, aber auch aus einigen Gastvorträgen zusammen.
Zum Einstieg referierte Dipl.-Ing. Alexander Winkel M.Sc. über die komplexen Zusammenhänge zwischen Mineralgehalten, der chemischen Zusammensetzung sowie der Korngrößenverteilung der Tone und den daraus resultierenden Auswirkungen auf die Eigenschaften. Mittels modernster Messtechnik, wie z.B. der Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR) zur Bestimmung der Mineralgehalte oder der Lasergranulometrie zur Ermittlung der Korngrößenverteilung, lässt sich die Zusammensetzung der Tone bestimmen.
Direkt im Anschluss stellte der erste Gastredner, Dipl.-Ing. (FH) Stefan Link, Forschungsinstitut für Anorganische Werkstoffe – Glas/Keramik GmbH (FGK), mit dem „Output Accepted Process“ (OAP) ein Baukastensystem vor, das Werkzeuge zur Verbesserung von Produkten und deren Produktion durch Prozessbeherrschung beinhaltet. Eine ganzheitliche Analyse der realen Prozesskette vom Rohstoff bis hin zum fertigen Produkt soll hier Verbesserungen ermöglichen.
In ihrem Vortrag zur Trocknung informierte Dr.-Ing. Anne Tretau unter anderem über die trocknungsrelevanten Eigenschaften von Ziegelrohstoffen. Die Trocknung von Ziegelrohlingen geht immer mit einer Schwindung des Materials einher. Um eine Rissbildung durch Spannungen zu vermeiden, wurden die Zusammenhänge zwischen Wassergehalten, Magerungsstoffen, Feuchteleitfähigkeit und weiteren materialspezifischen Eigenschaften erläutert.
Ein weiterer Vortrag von Dr.-Ing. Anne Tretau befasste sich mit der Bestimmung der Produktfeuchte im Verlauf des Trocknungsprozesses. In einem Forschungsvorhaben soll die Steuerung des Trockners anhand des Trocknungsfortschrittes der Rohlinge erfolgen. Hierfür wird ein Feuchte- und Dichtemesssystem entwickelt, das reproduzierbare Werte bei schwindenden Rohlingen liefert. Maßgeblich für dieses auf Mikrowellen basierenden Messverfahrens, ist die Permittivität des Materials, also seine Durchlässigkeit gegenüber elektrischen Feldern.
Dipl.-Ing. Eckhard Rimpel referierte in seinen Vorträgen über die Ermittlung verfahrenstechnischer und energetischer Abläufe in Trockneranlagen durch Betriebsmessungen. Er stellte die die Trocknung beeinflussenden Vorgänge, Kenngrößen und Randbedingungen dar, wie z.B. Lufttemperatur, -feuchte und -geschwindigkeit. Anschließend zeigte er auf, wie diese Einflussgrößen messtechnisch bestimmt und ausgewertet werden können, um den Trocknungsprozess zu analysieren und anschließend zu optimieren. In einem weiteren Themenblock befasste er sich mit den Möglichkeiten der Reduzierung des Trocknerenergieverbrauchs, z.B. durch die Nutzung der Trocknerabluft innerhalb eines Wärmepumpenprozesses.
Den Abschluss des ersten Seminartages machte Gastreferentin Jessika Kunsleben M.A. von der Effizienzagentur NRW (efa+), die dem Auditorium neue, bundesweit gültige, industrielle Förderprogramme zur praxisnahen Umsetzung von Verbesserungsmaßnahmen vorstellte. Durch eine übersichtliche, unbürokratische und zielgruppenfreundliche Förderung sollen industrielle Unternehmen bei der Umsetzung von Energieeffizienzmaßnahmen zur Reduktion von CO2-Emissionen finanziell unterstützt werden.
Im Anschluss an den ersten Teil der Vortragsreihe waren alle Teilnehmer traditionsgemäß zu einem gemütlichen Beisammensein im Institut für Ziegelforschung eingeladen. Hier gab es reichlich Gelegenheit für interessante Gespräche und einen regen Informationsaustausch untereinander.
Der zweite Seminartag startete mit einem Vortrag von Dipl.-Ing. Silke Sabath, die über gaserzeugende und gasverbrauchende Rohstoffreaktionen beim Ziegelbrand referierte. Die Kenntnis über rohstoffbedingte temperaturabhängige Reaktionen ist erforderlich, um die Energiebilanz und die zu erwartende Ofenatmosphäre zu bestimmen sowie eine optimale Brennkurve zu ermitteln. So können Emissionen gemindert und Schäden an den zu brennenden Rohlingen vermieden werden.
Auf die Ursachen für Schäden im Verlauf des Brennprozesses von Ziegelprodukten ging Institutsleiter Dipl.-Ing. Michael Ruppik ein. In seinem Vortrag stellte er Schadensbilder wie z.B. Abplatzungen infolge erhöhten Restwassergehaltes sowie Rissbildungen durch thermisch induzierte Spannungszustände dar. Neben den Ursachen wurden auch Lösungsansätze aufgezeigt, um derartige Schäden vermeiden zu können.
Neben einem weiteren Gastvortrag von Dipl.-Ing. (FH) Stefan Link, FGK, über Glasuren und Engoben, deren Herstellung und anschließende Prüfung, berichtete Dipl.-Ing. Eckhard Rimpel über vom IZF durchgeführte Betriebsmessungen an Tunnelöfen und wie Massen- und Energiebilanzen, gemessene Brennkurven sowie Gasanalysen zur Prozessverbesserung beitragen. Mit seinem Schlussvortrag über die neue TA Luft, den Treibhausgas-Emissionshandel und deren Auswirkungen auf die Ziegelindustrie beendete Eckhard Rimpel die Vortragsreihe des IZF-Seminars 2018, die von vielen interessanten Gesprächen abgerundet wurde.
Das nächste IZF-Seminar findet am 19. und 20. September 2019 in Essen statt.
www.izf.de
