Dipl.-Ing. Michael Ruppik

Ursachen und Vermeidung von Schäden beim Brennprozess Teil 1: Diffusionsabhängige Reaktionsabläufe in der Aufheiz­zone bis 500 °C

In dem Beitrag, der in mehreren Teilen veröffentlicht wird, werden die im Brennprozess stattfindenden rohstoffbedingten Reaktionsabläufe die zum Auftreten von Produktschäden führen können, zusammenfassend dargestellt. Sowohl thermisch bedingte physikalische Änderungen des sich bildenden Scherbens als auch die Entwicklung auftretender Reaktionsgase im Verlauf der Aufheizung werden hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf qualitätsmindernde Abläufe betrachtet.

Erwartungsgemäß werden die Reaktionen in ihrer Art und Intensität maßgeblich von der Rohstoffzusammensetzung und auch von der Produktart bestimmt. Eine hochporosierte energiereiche Hochlochziegelmasse wird im Vergleich zu einer dichtbrennenden, hoch tonmineralhaltigen Klinkermasse im Verlauf des thermischen Aufheizprozesses unterschiedliche Reaktionen mit sich bringen. Aufgrund der Vielfältigkeit an Einzelreaktionen werden die Prozesse zur detaillierten Beschreibung bestimmten Temperaturabschnitten zugeordnet. Dabei werden die Fachbeiträge in die Bereiche bis 500 °C, 500 bis 800 °C und oberhalb von 800 °C unterteilt. Dem interessierten Leser werden Hinweise zur Ursache und Vermeidung von Schäden gegeben, die fallweise auf den betrieblichen Tunnelofenprozess übertragen werden müssen.

1 Allgemeines

Der Brand von Ziegeln unterliegt einer Reihe einschränkender Faktoren, wie Ausdehnungs- und Schwindungsprozessen, endothermen und exothermen Reaktionen, Reaktionsgasbildung sowie Mineralphasenumwandlung und -neubildung. Diese Vorgänge sind geschwindigkeitsbestimmend für das Brennen aller Ziegelprodukte. In der Ziegelindustrie werden für unterschiedliche Produkte verschiedendste Rohstoffe eingesetzt, die sich im Mineralbestand, in der chemischen Zusammensetzung und in der Korngrößenverteilung deutlich unterscheiden. Zum Ablauf der hiervon abhängigen Reaktionen ist der Brennprozess...

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