General considerations for raw materials preparation in

General considerations for raw materials preparation in

Grundsatzbetrachtungen
zur Rohstoffaufbereitung
in der nordamerikanischen
Ziegelindustrie
Die für die Ziegelindustrie in Nordamerika verbreiteten Schiefertone werden typischerweise halbtrocken
aufbereitet. Neue Trends, wie das Anfeuchten und
anschließende Mauken der Rohstoffe sowie danach
das doppelte Kneten, tragen dazu bei, die Homogenität der Masse zu verbessern und ein leichteres
Verpressen zu fördern.
General considerations for
raw materials preparation
in the North American
brick industry
1 Vorwort
The brick-making shales processed in North America are typically prepared in a semi-dry state. New
trends, such as pre-wetting and subsequent ageing
of the raw materials followed by double pugging,
tend to improve the homogeneity of the body and
the ease of the extrusion process.
Es ist eine allgemein anerkannte Tatsache, dass das angewandte Aufbereitungsverfahren für gewöhnlich von den
Eigenschaften der für die Ziegelherstellung eingesetzten Rohstoffe bestimmt wird.
Die in Nordamerika vorherrschende Methode der Rohstoffaufbereitung ist die Trockenzerkleinerung mit Pralltechnik (Prallbrechern, -mühlen), gekoppelt mit einer Flachsiebklassierung. Dieses Aufbereitungsverfahren wird für den Großteil der Rohstoffe,
die typischerweise harte, trockene, rot brennende Schiefertone
mit Feuchtegehalten zwischen 4 und 10 % sind, bevorzugt.
Im Gegensatz dazu werden die für Europa typischen weichen,
feuchten Tone (häufig Feuchtegehalte von mehr als 20 %)
besser per Nasszerkleinerung mit ruhig laufenden Kollergängen aufbereitet.
2 Pro und Kontra Trockenzerkleinerung
Robuste, hoch leistungsfähige Ausrüstungen zur Trockenzerkleinerung wie zum Beispiel Brecher, Hammermühlen und
Schwingmühlen sind im Allgemeinen leicht zu betreiben und
können große Tonnagen harter, plattiger Schieferrohstoffe
durchsetzen. Dieser Ausrüstungstyp ist zuverlässig und kann,
eine ordnungsgemäße Wartung vorausgesetzt, über viele
Jahre zufrieden stellend laufen. Einer der Vorteile, den der Einsatz von Pralltechnik bei harten Schiefern mit sich bringt, ist
die Reduzierung bzw. der Ausschluss von durch Anhaftungen
hervorgerufenen Problemen. Außerdem sorgt die nachfolgende Klassierung mit Flachsieben dafür, dass keine Klumpen
oder Grobanteile in das gesiebte Material gelangen können.
Ein mit der Trockenzerkleinerung generell verbundener Nachteil ist natürlich die Staubentwicklung. Arbeitsschutzvorschriften machen häufig eine teure Technik zur Staubunterdrückung erforderlich.
Bei widrigen Witterungsbedingungen während des Abbaus in
der Tongrube oder bei der Lagerung der geförderten Rohstoffe im Freien kann es zur Anreicherung großer Mengen
mechanisch gebundenen Wassers kommen. Diese Feuchtezunahme kann zu unerwünschten Anhaftungen sowohl in der
Zerkleinerungstechnik als auch in den Siebanlagen sowie zu
ernsten Auswirkungen auf den Materialdurchsatz führen.
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Christophe Aubertot, President, Ceric, Inc.;
Harry E. Shafer, Jr., Consultant*
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1 Foreword
It is pretty much an accepted fact that the properties of raw
materials used in manufacturing brick products usually dictate
the type of preparation procedures that are employed.
Dry grinding with impact equipment, coupled with flat
screen sizing, is the predominant approach to raw materials
preparation in North America. This method of preparation is
preferred to process a majority of raw materials that are typically hard, dry, red-firing shales with moisture contents in the
range of 4 to 10%.
In contrast, the typical soft, wet clays in Europe are more easily processed utilizing wet grinding with smooth rolls. Many
of these clays have moisture contents in excess of 20%.
2 The pros and cons of dry grinding
Rugged, heavy-duty, dry grinding equipment, including impactors, hammer mills and dry-pans, are generally easy to operate
and can process large tonnages of hard, slabby, shale raw materials. This type of equipment is reliable and with proper maintenance, can provide many years of satisfactory service. One of the
positive features of utilizing impact equipment with hard shales
is that annoying sticking problems can be reduced or eliminated
and the subsequent sizing operation with flat screens ensures
that no lumps or coarse particles can pass into the sized material.
Of course, a drawback generally related to processing dry
materials is the generation of dust and, in these instances,
workplace regulations often dictate the need for expensive
dust control equipment.
At times, mining in quarries during adverse weather conditions or storage of mined materials outdoors can lead to the
addition of copious amounts of mechanically bound water.
This moisture build-up can lead to sticking problems in both
the grinding equipment and screens, seriously impacting
material throughput.
Attempting very fine grinding with impact equipment and
related screen cloth can be very difficult. Under these circumstances, the recirculating load can increase and processed
tonnages will be reduced, creating a very dramatic reduction
in overall efficiency.
Impact-type equipment also demands timely and costly maintenance which can include periodic adjustments as well as
rehabilitation or replacement of wear parts. However, simplicity and ease of use of this type of equipment makes it a good
choice for many brick manufacturers.
Bild 1: Sumpfhaus mit Eimerkettenbagger
Fig. 1: Ageing house with bucket chain excavator
Eine Feinstzerkleinerung mit einer Prallmühle und dem darauf
abgestimmten Siebgewebe kann sehr kompliziert sein. Hier
kann es passieren, dass die Rücklaufmenge anwächst, der
Durchsatz abnimmt und damit eine dramatische Verringerung
der Wirtschaftlichkeit eintritt. Die Pralltechnik erfordert des
Weiteren eine rechtzeitige Durchführung der kostspieligen
Wartungsarbeiten, die sowohl periodische Justierungen als
auch die Überholung oder den Austausch von Verschleißteilen
beinhalten können. Trotzdem ist der Einsatz einer Prallmühle
wegen ihrer unkomplizierten Nutzung eine gute Wahl für
viele Ziegelhersteller.
3 Aktuelle Trends bei der Rohstoffaufbereitung
In den letzten fünf Jahren haben einige Ziegelhersteller weiterentwickelte sowie bewährte Methoden der Aufbereitung
getestet, um die Rohstoffeigenschaften und letztendlich die
Produktqualität zu verbessern. Zu diesen Methoden zählen
das Anfeuchten und das sich daran anschließende fünf- bis
zehntägige Mauken des zerkleinerten Schiefertongemisches
(Bild 1). Einige Ziegelhersteller wenden zusätzlich zu den existierenden Aufbereitungsmethoden folgende Technik an: Der
Teig wird doppelt geknetet (Bild 2) und optional durch ein
gelochtes Mundstück zu „Tonnudeln“ gepresst. Mit diesen
Versuchen sollen, insbesondere bei mageren Schiefertonen,
die Rohstoffeigenschaften positiv beeinflusst und die Produktqualität durch verbesserte Materialaufbereitung gesteigert
werden. Auch wenn die neuen Materialaufbereitungstechniken nicht für alle Ziegelhersteller geeignet sein mögen, so
erweisen sich die ersten Ergebnisse für viele Ziegelproduzenten in Nordamerika doch als sehr nützlich.
Besonderes Augenmerk gilt den für eine Reihe nordamerikanischer Schiefertone erzielten Resultaten, die belegen, dass sich
das Mauken der Rohstoffe positiv auswirkt. Bild 3 veranschaulicht, dass eine 72-stündige Maukzeit den Anteil der Tonpartikel < 2 µm erhöht – dies bestätigt die in Europa schon
bekannten Erkenntnisse. Weiterhin zeigt Bild 4, dass bei
gemaukten Schiefertongemischen mit einem reduzierten
Extrusionsdruck gearbeitet werden kann.
Daraus ist zu schlussfolgern, dass sowohl das Anfeuchten als
auch das doppelte Kneten die Homogenität und die allgemeine Beschaffenheit des Schiefertongemisches verbessern, da
das Wasser gleichmäßiger die einzelnen Partikel umschließt
und so potenziell auch besser in den Teilchen verteilt ist. Das
Ummanteln der einzelnen Schieferteilchen mit Wasser gestat-
3 Newer trends in raw materials preparation
Over the past five years, with efforts to improve raw material
performance and ultimate product quality, a number of North
American brick manufacturers have been investigating more
advanced and proven methods of preparation. These methods include pre-wetting, followed by five to ten days of souring the ground shale mix (Fig. 1). Additionally, double-pugging (Fig. 2) incorporating an optional “grate or multiperforated die” to extrude clay “noodles” have been added
to existing clay preparation systems by several brick manufacturers. These ongoing initiatives are part of a larger plan to
gain better control of brick raw materials and how improved
material processing can benefit product quality, particularly
with marginal shales.
While the benefits of the foregoing raw material preparation
techniques may not prove helpful for every brick manufacturer, the early results have proven very beneficial for a number
of brick producers in North America.
Of particular interest are the results that have been documented with a number of North American shales and which
have clearly demonstrated the positive influence of raw materials aging. Confirming the findings already well known in
Europe, Fig. 3 demonstrates that a 72-hour souring period
facilitates the increase of <2 micron clay particles. Further, in
Fig. 4, aging of the same shale mix demonstrates the positive
impact of extrusion pressure reduction at the shaper cap.
Ultimately, we conclude that both the pre-wetting and double-pugging concepts improve the homogeneity and overall
consistency of the shale mix by distributing the water more
evenly around the individual particles and potentially, within
Bild 2: Doppel-Knetvorrichtung
Fig. 2: Double pugging installation
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Maukzeit/Aging time [h]
Mit freundlicher Genemmigung von Händle GmbH
Courtesy of Händle GmbH
Pressdruck am Mundstück
Extrusion pressure at s.f. = 16 [bar]
Mit freundlicher Genehmigung von Händle GmbH
Courtesy of Händle GmbH
Partikelgröße/Particle size < 2 µm [%]
Maukzeit/Aging time [h]
Bild 3: Einfluss des Maukens auf die Partikelgröße < 2 µm
Fig. 3: Influence of aging on particle size < 2 µm
Bild 4: Einfluss des Maukens auf den Pressdruck an der
Strangpresse
Fig. 4: Influence of aging on extrusion pressure
tet es, auch Material mittelmäßiger Qualität leichter und
schneller strangzupressen.
the particles. This phenomenon of having the ability to coat
each individual shale particle relates to easier and faster extrusion of mediocre materials.
4 Wie fein sollte zerkleinert werden?
Die in Nordamerika angewandte Steifverpressung erfordert
weniger Verformbarkeit als die Weichverpressung, da bei
Ersterer üblicherweise mehr Druck angewandt wird. Bei der
Steifverpressung muss nicht ganz so fein zerkleinert werden,
wenngleich natürlich ein feineres Zermahlen eine bessere Aufbereitung und hochwertigere Endprodukte ermöglicht. Ein
ausgereiftes und sorgfältig implementiertes Testprogramm
kann Erkenntnisse darüber liefern, für welche Schieferrohstoffe
dieser Zusammenhang besteht.
Bei einem Vergleich zwischen typischen Partikelgrößen der
nordamerikanischen Ziegelindustrie und europäischen Herstellern zeigen sich starke Abweichungen. Die Ziegelhersteller
in Nordamerika verwenden bevorzugt eine Siebung mit
Maschenweiten zwischen 6 und 14 mesh (3,35 mm bis
1,40 mm). Die europäische Hohlziegelindustrie, die dünnwandige Produkte herstellt, setzt Ton mit Partikelgrößen bis
etwa 0,8 mm ein. Dachziegelproduzenten dagegen benutzen
noch feinere Rohstoffe bis zu Korngrößen von 0,5 mm und
feiner, um die dort gewünschte „Babyhautoberfläche“ zu
erzielen.
Die Trocknungs- und Brenntechnik wurde der immer feineren
Zerkleinerung in der europäischen Ziegelindustrie angepasst.
Auch in der Feinkeramik und der Technischen Keramik werden zur Herstellung hochwertiger Endprodukte die Rohstoffe
zunehmend fein zermahlen, ohne dadurch die Trocknungsund Brennvorgänge nachteilig zu beeinflussen.
Offensichtlich macht es aus finanzieller Sicht wenig Sinn, eine
noch feinere Zerkleinerung anzustreben, da dies für die Produktqualität nicht erforderlich ist. Andererseits sollte nicht
willkürlich geschlussfolgert werden, dass feineres Zermahlen
keine Vorteile bietet.
5 Partikelgrößen verstehen
Um den Einfluss der Partikelgrößen von Rohstoffen auf Verarbeitungsprozesse sowie die physikalischen und ästhetischen
Eigenschaften der Endprodukte zu verstehen, sollte zwischen
der Trockensiebanalyse (scheinbare Partikelgröße) und der
Nasssiebanalyse (echte Partikelgröße) unterschieden werden.
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4 How fine should we grind?
In North America, stiff extrusion does not require as much
plasticity as a soft extrusion process because higher pressures
are typically employed. In the case of stiff extrusion, grinding
does not have to be as fine but there certainly is the possibility that finer grinding may actually yield better processing and
finished product results. A well developed and carefully implemented testing program can confirm if finer grinding will
improve brick processing and product quality for a particular
shale raw material.
A comparison of typical particle sizing in the North American
brick industry versus the European manufacturers illustrates a
wide divergence. In North America, the brick manufacturer
generally uses material sizing in the range of 6 to14 mesh
(3.35 mm to 1.40 mm). The hollow block industry in Europe
that produces thin-wall units will utilize clay sized to about
0.8 mm, while the roof tile manufacturers use even finer
material, sized to 0.5 mm or smaller in order to produce the
required “baby skin” texture.
The movement to finer and finer grinding in the European
clay products industry has not lead to greater difficulty in drying and firing. The fine and technical ceramics industries are
other current examples of grinding finer to produce high-end
products without detriment to the drying and firing operations.
Obviously, it makes financial sense not to pursue finer grinding if it is not required to produce acceptable quality products. On the other hand, it should definitely not be arbitrarily
concluded that finer grinding has no merit.
5 Understanding particle size
In order to more fully appreciate raw material particle sizing
and its relation to processing as well as end product physical
and aesthetic parameters, a differentiation must be made
between dry sieve analyses (apparent particle size) and wet
sieve analyses (true particle size). Fig. 5 clearly demonstrates
the wide disparity in apparent vs. true particle size using wet
and dry sieves for the same shale raw material. This sizing
analysis depicts a shale with physical characteristics
that would, more than likely, allow finer grinding to
produce higher recoveries, overall quality improvement and to manufacture specialized heavy clay
products.
Differenzialkurve nass
An assessment of the North American clay products
Wet differential curve
Differenzialkurve trocken
industry would lead one to believe that the typical
Dry differential curve
raw materials for brick-making are really only
Summenkurve nass
Wet cumulative curve
crushed rather than being subjected to a true
Summenkurve trocken
Dry cumulative curve
grinding process. Personal observations indicate
that finer grinding may support better plasticity,
less product defects and potentially, with less horsepower for extrusion.
On the other hand, there are advocates who firmly
Durchmesser in mm
Diameter in mm
believe that an optimum particle size exists for each
raw material and that grinding too fine can actually
Bild 5: Scheinbare oder echte Partikelgröße
be detrimental. Rigorous material testing can deterFig. 5: Apparent vs. true particle size
mine the optimum particle size for the desired end
product. For the most part, however, it would probably be
Bild 5 veranschaulicht die starke Abweichung zwischen
safe to say that many in the North American brick industry
scheinbarer und echter Partikelgröße für ein und denselben
are producing products with material coarser than what it
Schieferrohstoff. Diese Korngrößenanalyse beschreibt einen
would be with an established optimum particle sizing.
Schieferton, dessen physikalische Eigenschaften höchstwahrscheinlich ein feineres Zerkleinern zulassen würden. Dadurch
könnten die Ausbeute erhöht, die Gesamtqualität verbessert
6 Grinding problem materials
und Spezialprodukte der Grobkeramik hergestellt werden.
Eine Bewertung der nordamerikanischen Keramikindustrie
A classic example of the benefits of fine grinding can be
erweckt den Eindruck, dass die typischen Rohstoffe der Ziefound at the NBH face brick plant built by Ceric in northern
gelherstellung in der Praxis eher nur gebrochen als einem
France. The raw material is a hard, black shale by-product
echten Zerkleinerungsprozess unterzogen werden. Persönlifrom a coal mining operation (Fig. 6). This shale has virtually
che Beobachtungen deuten jedoch darauf hin, dass ein feineno inherent plasticity and contains about 5 to 6% carbonares Zerkleinern die Formbarkeit unterstützt, weniger Produktceous matter. This waste shale is ground to 50 to 200 mesh
fehler entstehen und eine geringere Maschinenleistung für die
(0.300 mm to 0.075 mm) in a batch process using rod mills.
Extrusion benötigt wird.
The ground material is extruded with 11.5% water (dry basis)
to produce attractive pink body products with excellent
Es gibt aber auch Verfechter der Behauptung, dass für jeden
recoveries (Fig. 7). Without the benefit of fine grinding,
Rohstoff eine optimale Partikelgröße existiere und ein zu staracceptable products could not be produced. This is a specific
kes Zerkleinern sich nachteilig auswirken könnte. Mittels präzicase of establishing the optimum particle size distribution and
ser Materialtests sei es möglich, die optimale Partikelgröße für
selecting the appropriate grinding equipment to allow the
das gewünschte Endprodukt zu bestimmen. Mit Sicherheit
use of this material in heavy clay products.
kann aber gesagt werden, dass viele nordamerikanische Ziegler
Another case of developing a specific grinding technique to
gröbere Rohstoffe für die Produktion verwenden, als sie dies
solve the dilemma of working with problem raw materials can
bei einer vorhandenen Partikelgrößenoptimierung tun würden.
be found in a Ceric-built plant in Serbia. Typical grinding was
not an option for this material which contained large
6 Zerkleinern problematischer Materialien
amounts of calcareous shell inclusions and a very high moisture content, approaching 28%. Dry grinding with the relatEin klassisches Beispiel der Vorteile einer Feinzerkleinerung
ed flat screens similar to North American operations has a
kann man in der von Ceric in Nordfrankreich gebauten Verlimit of fineness of about 1.5 to 2 mm. Wet grinding with roll
blendziegelfabrik der Firma NBH finden. Der als Rohstoff einmills is limited to
gesetzte harte, schwarze Schieferton ist ein Nebenprodukt
about 0.8 mm
eines Kohleabbaus (Bild 6). Dieser Schieferton hat praktisch
using a soft
keine eigene Plastizität und verfügt über etwa 5 bis 6 % Kohmaterial. Extenlenstoffgehalt. Er wird durch Stoßwirkung in einer Stabrohrsive
testing
mühle auf die Maschenweite 50 x 200 mesh (0,300 mm x
showed that the
0,075 mm) gemahlen. Das gemahlene Material wird mit
raw
material
11,5 % Feuchte (bezogen auf die Trockenmenge) extrudiert.
required grindAls Ergebnis werden attraktive pinkfarbige Produkte mit einer
ing to 0.5 mm in
hervorragenden Ausbeute hergestellt (Bild 7). Ohne eine Feinorder to develop
zerkleinerung könnten keine annehmbaren Erzeugnisse prothe
perfectly
duziert werden. Dieses konkrete Beispiel macht deutlich, wie
smooth surface
ein Rohstoff erst durch die Schaffung einer optimalen Partikeltexture that was
größenverteilung und Wahl der geeigneten Zerkleinerungsrequired
and
technik für die Grobkeramik einsetzbar wird.
avoid lime pops
Ein weiteres Beispiel dafür, wie durch die Entwicklung einer
from the shell Bild 6: Kohlenstoffhaltiger Schieferton
speziellen Zerkleinerungstechnik Schwierigkeiten beim Umfragments.
gang mit problematischen Rohstoffen gelöst werden, findet
Fig. 6: Carbonaceous shale
% Körnung/Grains
Nass- und Trockensiebanalysen/Wet and dry sieve analyses
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In order to achieve the very fine
man in einem durch Ceric in Serparticle size, a pendulum grinder
bien errichteten Werk. Die gängi(Fig. 8) was chosen for this difficult
ge Zerkleinerung stand für den
task. The three hardened, alloy
dortigen Rohstoff nicht zur
grinding wheels are suspended
Debatte: ein Material mit großen
from vertical shafts and driven by a
Mengen Muschelkalkeinschlüssen
central shaft with an appropriately
und einem sehr hohen, an die
sized motor. As material is added
28 % gehenden Feuchtegehalt.
to the mill, the wheels rise with
Eine Trockenzerkleinerung mit
increasing r.p.m. and crush the
den dazugehörigen Flachsieben,
shale against the hardened alloy
ähnlich den nordamerikanischen
mill walls. A fan passes warm air
Prozessen, ist auf eine Feinheit
through the mill and dries the
von etwa 1,5 bis 2 mm begrenzt.
ground shale while creating an air
Die Nasszerkleinerung mit Koller- Bild 7: Verblendziegel aus Schiefertonabfall
stream carrying the fine particles to
gängen bringt es beim Einsatz Fig. 7: Facing brick from waste shale
a cyclone separator. The size range
eines weichen Materials auf etwa
of the finished raw material can be controlled by pre-setting
0,8 mm. Umfassende Versuche ergaben jedoch, dass eine
the operating parameters of the system.
Materialfeinheit von 0,5 mm erforderlich war, um die
The Serbian manufacturing facility is a prime example of lookgewünschte, völlig glatte Oberfläche zu erreichen und aus
ing beyond the currently accepted practices of raw material
den Muschelbruchstücken herrührende Kalkabplatzer zu verprocessing for structural clay products. The development of
meiden. Um diese sehr feine Partikelgröße zu erreichen, fiel
an innovative size reduction process to satisfy the unusual and
die Wahl auf eine Pendelmühle (Bild 8). Die drei gehärteten,
mediocre characteristics of this material ultimately lead to the
legierten Mahlwalzen sind an einer vertikalen Welle aufgeproduction of high-quality finished products.
hängt und werden von einer zentralen Welle mit geeignetem
Motor angetrieben. Nach Aufgabe des Mahlgutes in die
Mühle drehen sich die Mahlwalzen zunehmend schneller und
zerreiben dabei den Schieferton an den gehärteten, legierten
Wänden. Ein Lüfter bläst warme Luft in die Mühle und trocknet so den gemahlenen Schieferton. Gleichzeitig sorgt er für
einen Luftzug, der die Feinpartikel in einen Zyklonabscheider
trägt. Der Korngrößenbereich des aufbereiteten Rohmaterials
kann durch Voreinstellungen der Betriebsparameter am
Zyklon gesteuert werden. Die serbische Produktionsstätte ist
ein erstklassiges Beispiel für eine Rohstoffaufbereitung für Baukeramikprodukte jenseits der allgemein anerkannten Praxis.
Mit einem innovativen Zerkleinerungsprozess kann dieses
ungewöhnliche und eher mittelmäßige Material so behandelt
werden, dass daraus Produkte höchster Qualität hergestellt
werden können.
7 Schlussfolgerung
Viele Grobkeramikhersteller in Nordamerika sind bislang mit
ihren derzeitigen Rohstoffaufbereitungssystemen recht erfolgreich. Bezogen auf die Rohstoffe, die die meisten Hersteller
einsetzen, erzielen diese relativ einfachen Methoden brauchbare Ergebnisse. Allerdings gibt es keinen Grund, anzunehmen, dass die Zerkleinerung nur auf diese existierenden Herstellungsmethoden beschränkt ist. Von Zeit zu Zeit sollten wir
uns daran erinnern, warum wir die gewählten Aufbereitungsverfahren anwenden. Man sollte auf Zeiten vorbereitet sein,
in denen es notwendig sein wird, über den Tellerrand zu
schauen und sich mit Rohstoffproblemen, wachsenden Produktkosten, Forderungen nach verbesserter Produktqualität
und verstärkter Konkurrenz jeder Menge anderer Baumaterialien auseinander zu setzen.
*Ceric. Inc.
350 Indiana Street, Suite 550
Golden, CO 80401-5097
Tel.: +1/30 32 77 04 04
Fax: +1/30 32 77 05 06
[email protected]
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Bild 8: Pendelmühle
Fig. 8: Pendulum grinder
7 Conclusion
Many heavy clay product manufacturers in North America
have been quite successful with their current raw material
processing schemes. Given the raw materials that many manufacturers have to work with, these relatively simple methods
produce acceptable results.
However, there is no reason to believe that these manufacturers are strictly limited to existing processing methods. From
time to time, it is important to remind ourselves why we
employ the preparation procedures that we do. Otherwise,
we will be incapable of “thinking outside the box” at a time
when it is necessary to deal with raw material problems, rising
product costs, demands for improved product quality and
increased competition from a host of other cladding materials.