Qualitätssicherung (Tonbergbaumuseum Siershahn)

Die Qualitätssicherung

Um die Spezifikationen der Kunden an die Tonmischungen zu erfüllen, ist die Durchführung aufwändiger QS-Maßnahmen erforderlich. Wichtigste Voraussetzung ist, als erster Schritt, eine repräsentative Probenahme der Tone, die idealerweise direkt vom Förderband erfolgt. In regelmäßigen Abständen, z.B. 30 sec., fährt ein Probenehmerarm quer über das Förderband und gewinnt so mehrere Kilogramm Probenmaterial. Auf diese Wiese kann eine 400 t Charge systematisch und ausreichend genau beprobt und ausreichend Probenmaterial für die nachfolgenden Untersuchungen gewonnen werden.

Zentrallaboratorien

Die Tonproben werden dann zur Untersuchung in die Zentrallaboratorien der Unternehmen gebracht. Die wichtigsten Prüfverfahren dienen zur Bestimmung der mineralogischen und chemischen Zusammensetzung sowie zur Partikelgrößenverteilung. Die wichtigsten Elemente zur chemischen Charakterisierung der Tone in der täglichen QS sind Aluminium (Al), Calcium (Ca), Kohlenstoff (C), Eisen (Fe), Magnesium (Mg), Kalium (K), Schwefel (S), Silizium (Si) und Titan (Ti).

Grunduntersuchung der Tone

Zur Grunduntersuchung der Tone und Tonmischungen zählt auch die Bestimmung der Korngrößenverteilung (Granulometrie). Gängige Verfahren sind die Sedigraphie und die Lasergranulometrie. Aus der Verteilung der Partikelgrößen kann auf die Verarbeitbarkeit der Tone geschlossen werden. Darüber hinaus werden, je nach Anwendung, zusätzlich spezifische Prüfverfahren angewandt. Für den Einsatz der Tone in der keramischen Industrie ist dies vor allem das Verhalten der Tone in der Verarbeitung in Suspensionen (die Rheologie von Schlickern) und bei verschiedenen Temperaturen (z.B. die Brennfarbe und das Bruch- und Schwindungsverhalten), bei Sonderanwendungen das Quellverhalten und die Bindekraft von Schwermetallen.

Die Schritte der Qualitätssicherung

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  Probenehmerarm über einem Förderband .
  (Foto: Prof. Dr. Ralf Diedel)

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  Chemische Analytik, hier: Bestimmung der Gehalte an Schwefel (S) und Kohlenstoff [C] über das sog. „Trägergasheißextraktionsverfahren“ mit integrierter Infrarotmessung.
  (Foto: Prof. Dr. Ralf Diedel)

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  Vorbereitung eines keramischen Schlickers für die Rheologieprüfung (Bestimmung der Fließfähigkeit).
  (Foto: Prof. Dr. Ralf Diedel)

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  Die gebrannten Labormuster zeigen die Vielfalt der möglichen Brennfarben von weiß bis rot.
  (Foto: Prof. Dr. Ralf Diedel)

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  Bestimmung der Biegefestigkeit eines Prüfkörpers auf einer Universalprüfmaschine.
  (Foto: Prof. Dr. Ralf Diedel)

Verfasser: Prof. Dr. Ralf Diedel