Productieproces: van klei tot straatbaksteen

Transcriptie

1 Productieproces: van klei tot straatbaksteen Al decennia lang produceren de keramische specialisten van Vandersanden straatbakstenen met karakter. Vormbakstenen in Tolkamer en Spijk en strengpersstenen in Kessel. Vandersanden staat voor topkwaliteit, authentiek vakmanschap en expertise. Waarden die zitten gebakken in onze moderne productie. Een fascinerend en uiterst duurzaam proces waarover u hier alles te weten komt. 1. Kleiwinning De productie van Vandersanden straatbakstenen begint niet op onze fabrieken in Tolkamer, Spijk of Kessel. Nee, het begint juist ver weg. Want de rotsblokken die lang geleden in de Alpen afbraken én de erosie van stollingsgesteenten, zijn de voorvaderen van de klei in onze rivieren. De deeltjes worden steeds kleiner, tot ze bij hoogwater neerslaan in de uiterwaarden in onze lage landen. Daar vormen ze de basis voor een écht natuurproduct: straatbaksteen. Al meer dan honderd jaar graven wij de klei in de Nederlandse uiterwaarden met zorg af. In die uiterwaarden creëren we in nauwe samenspraak met het WNF, ook weer nieuwe natuur. Zo krijgt de rivier de ruimte die hij nodig heeft en de straat zijn duurzame en fraaie klinkers. We halen op het Gelders Eiland nog altijd meer dan de helft van de klei uit een straal van twintig kilometer rond de steenfabrieken in Tolkamer en Spijk. Duurzame kleiwinning in samenwerking met WNF Door kleiwinning creëren we nieuwe natuur en veilig vaarwegen Nederlandse rivierklei is aangemerkt als hernieuwbare grondstof Think global, act local: rivierklei uit de directe omgeving

2 Onderzocht: de meerwaarde van kleiwinning De Vereniging Koninklijke Nederlandse Bouwkeramiek (KNB) en K3Delta hebben onderzocht wat de meerwaarde van kleiwinning is. Hernieuwbare grondstof Wie weet het niet: (straat)bakstenen worden gemaakt van klei. In Nederland kunnen we klei winnen zonder dat het op raakt. Met andere woorden: klei is een hernieuwbare grondstof. De Vereniging Koninklijke Nederlandse Bouwkeramiek (KNB) en K3Delta hebben onderzocht wat de maatschappelijke bijdrage van kleiwinning is aan duurzaamheid, ruimtelijke kwaliteit en hoogwaterveiligheid. Het onderzoek is verricht op basis van 18 kleiwiningsprojecten langs de grote Nederlandse rivieren sinds De uitkomsten Binnen de 18 onderzochte projecten blijkt dat klei- winning indrukwekkende cijfers oplevert als het gaat om gegenereerde natuurwaarden sinds het jaar 2000: Oppervlakte nieuwe natuur: hectare Agrarische gronden die door kleiwinning - al dan niet in combinatie met zandwinning - zijn omgevormd tot natuur. Met deze functieverandering is gemiddeld een daling van de grondwaarde van 85% gemoeid. Hoeveelheid gewonnen klei: 5,5 miljoen m³ (keramische) klei De klei die in de uiterwaarden is gewonnen ten behoeve van de (bouw)keramische industrie of die als dijkenklei is ingezet. Gerealiseerd waterstandseffect: 40 cm waterstandsdaling Het verlagen van het winterbed zorgt voor meer ruimte voor de rivier. De genoemde projecten zorgen in totaal voor een waterstandsverlaging van 40 cm bij maatgevend hoogwater. Maatgevend hoogwater is een waterstand die theoretisch eens in de 1250 jaar voorkomt. Extra lengte natuurvriendelijke oever: 70 km Bij kleiwinning zijn vele oevers volgens een flauw talud aangelegd, welke waardevol zijn voor aquatisch gebonden flora en fauna. Gerealiseerde lengte nevengeul: 35 km Door kleiwinning zijn vele nevengeulen aangelegd. Een nevengeul is een min of meer parallel aan de hoofdstroom van een rivier lopende watergang. De rivieren in Nederland bestonden vroeger voor een belangrijk deel uit nevengeulen. Oude nevengeulen zijn vaak door menselijk ingrijpen of op natuurlijke wijze geheel of gedeeltelijk verland. Door kleiwinning worden deze oude patronen vaak weer zichtbaar. Extra oppervlak ondiep water: 330 hectare Kleiwinning in het rivierengebied beperkt zich tot het reliëfvolgend afgraven van het kleipakket, waardoor veelal ondiep water (tot 3 meter) ontstaat. Doordat in ondiep water licht tot de bodem kan doordringen ontstaat een zuurstofrijk systeem met veel plantengroei. Het water warmt bovendien snel op en is daardoor uitstekend opgroeihabitat voor bijvoorbeeld vissen en insecten.

3 Reductie stikstof (CO2) uitstoot: kg per jaar Op basis van mestgiftenkengetallen afkomstig van het Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO) wordt per hectare 170 kg stikstof per jaar toegediend. Doordat veel gebieden door kleiwinning wordt omgevormd naar natuur is als gevolg van kleiwinning sprake van een duurzame reductie van de stikstof in de bodem. Reductie ammoniak uitstoot: kg per jaar Van de eerder genoemde hoeveelheid stikstof komt uiteindelijk 8% vrij in de vorm van ammoniak (NH³) bij het bemesten van grond. Door de omvorming van landbouw naar natuur is als gevolg van kleiwinning sprake van een duurzame verbetering van de luchtkwaliteit. Conclusie: vier winnaars Kleiwinning creëert ruimte voor de rivier, ecologie en biodiversiteit, nieuwe natuur en woon- en recreatiemogelijkheden. Kortom, het verrijkt ons landschap. Kleiwinning telt zogezegd vier winnaars: de waterstand, het gebied en de natuur, de bouw; en daarmee de maatschappij. Nederlandse rivierklei is een duurzaam gewonnen grondstof met een groot beschermend karakter. 2. Kleidepot In ons kleidepot op de fabriek spitten we de rivierklei uit de regio met klei uit het Duitse Westerwald en lava uit de Eifel. Die komt hier per boot aan. We zorgen bij het mengen voor exact de goede verhouding, om zo de juiste kleur en maatvastheid te bereiken. Er ligt meer dan m 3 klei-mengsel klaar in het depot van Vandersanden. Op basis van puur vakmanschap wordt daaruit steeds één kwaliteit straatbaksteen geproduceerd; de beste. Om de beste kwaliteit dag in dag uit te kunnen realiseren, laten we de samenstelling van onze kleimassa steeds weer testen in het laboratorium van het Nederlands onderzoeksinstituut voor bouwmaterialen, keramiek en klei, TCKI. Echt niets wordt aan het toeval overgelaten, want deze stenen zullen meer dan 100 jaar meegaan. Rivierklei wordt gemengd met Westerwald klei en lava uit de Eifel Spitten van verschillende lagen klei, zand en lava met graafmachines Voortdurend onafhankelijke controle van de kleimassa door TCKI

4 3. Kleivoorbewerking Nu start het proces in de fabriek. Met vrachtwagens wordt het gespitte klei-mengsel uit het kleidepot naar binnen gereden. Eerst moeten we het mengsel nog walsen en kneden. In het proces verkleinen we het verder en bevochtigen we het mengsel met stoom. Zo maken we het perfect vormbaar. Klei wordt onder druk in vormbakken geperst Capaciteit stenen per uur Stenen met- en zonder bezand oppervlak Meer dan 10 formaten mogelijk De juiste receptuur zorgt ervoor dat de kwaliteit en maatvastheid stabiel is. Want in maatvastheid hebben we bij Vandersanden een naam hoog te houden. Ook voegen we hier mineralen toe, zoals ijzer-, titaan- en mangaanoxide. Daarmee wordt de kleur van de klinkers bepaald: geel, roodbruin of bijna zwart. Duurzaam, natuurlijk en zonder en chemische kleurstof. Walsen, kneden en raspen van de klei Klei bevochtigen met stoom Toevoegen van natuurlijke kleurmineralen Verwerken van 100 ton klei per uur 4. Steenpers Bij de steenpers vormen we de klei naar het gewenste formaat. In Tolkamer en Spijk persen we de klei onder druk in een bezande vormbak. Elk formaat steen heeft zijn eigen maat bak. Het zand zorgt ervoor dat de vormelingen ook weer los komen uit de bak. We draaien de vormbakken namelijk om en drukken de vormelingen op droogplaten. Het zand geeft de stenen ook een deel van de kleur en het karakter. Op de meeste dagen worden zo n stenen per uur gemaakt. Toch maken we ook straatbakstenen zonder bezand oppervlak. De vormbak wordt dan niet bezand maar nat gehouden.

5 5. Drogerij Bij het vormen hebben we vocht nodig. Maar daarna moet dat vocht er weer uit voor het bakken. De net geperste stenen gaan op geperforeerde droogplaten met droogkarren de speciale droogkamers in. Hierin brengen we het vochtgehalte terug van 24% naar 4%. Ook dat is weer een subtiel proces, want als het drogen niet goed gecontroleerd gebeurt, kunnen de vormelingen breken of scheuren. 7. Belading Het duurt afhankelijk van het formaat 32 tot 68 uur voordat Robots stapelen de gedroogde stenen zorgvuldig op de de vormelingen, de nog niet gebakken stenen dus, de droog- ovenwagens die de ovens binnenrijden. We waken hier onder kamers weer uit komen. Klaar om de altijd brandende oven in meer over de juiste zetting, zodat het vuur de stenen overal te gaan. kan bereiken. De stapelwijze op de ovenwagen is namelijk heel belangrijk voor het bakken van de stenen. Per formaat en per kleur kan de stapelwijze anders zijn. 14 droogkamers Capaciteit gemiddeld stenen per droogkamer Het vuur in de ovens komt van de boven- en zijkant en Zeer gecontroleerde verdamping van water moet overal evenveel invloed hebben om een gelijkmatige Droogtijd varieert van 32 tot 68 uur kwaliteit te bewerkstelligen. De gedroogde stenen zijn nu nog Van 24% water naar 4% in de vormeling grauwgrijs of geel. In de oven krijgen ze hun karakteristieke Gebruik van restwarmte uit de ovens kleuren. 6. Afschuiver en controle Nadat de vormelingen zijn gedroogd worden ze bij Robots stapelen stenen op de ovenwagens de afschuiver van de droogplaten geschoven. Via een Per formaat, kleur en oventype andere stapelwijze mogelijk transportband gaan de stenen richting de belading van Stapelcapaciteit van stenen per uur de ovenwagens. Dit is het moment om de stenen nog één keer goed te controleren. Producten met eventuele vormfouten halen we er hier uit en brengen we weer terug in het proces als kleigrondstof. Stenen worden van de droogplaten geschoven Producten met eventuele vormfouten worden verwijderd

6 8. Meet- en regelkamer Geen steen is hetzelfde, want straatbakstenen zijn een écht natuurproduct. Toch zorgen we ervoor dat alle stenen binnen een serie wél degelijk hetzelfde zijn. Doordat we binnen de 150 meter lange ovens steeds dezelfde stookcurves realiseren, maken we series die in kleur en formaat sterk op elkaar lijken. In de meet- en regelkamer bewaken we dit s took- en droogproces. Elke ovenwagen verplaatst zich in 36 tot 45 uur door de tunneloven. Hierin doorloopt de straatbaksteen een opwarm-, stook- en afkoelfase. De ideale stookcurve is van wezenlijk belang tijdens het bakken en is voor iedere gewenste kleur anders. Te snel opwarmen of afkoelen kan breuk en scheuren veroorzaken. Een te hoge temperatuur kan de stenen door verweking laten instorten. Het z.g. verwekingspunt ligt slechts enkele graden boven de gewenste toptemperatuur. Nauwe controle en analyse van het droog- en stookproces Besturing drogerijen Opwarm-, stook- en afkoelfase in de oven Ideale stookcurve per kleur en formaat Bakproces van 36 tot 45 uur de stenen. Het bakken van stenen doen we 24 uur per dag en 365 dagen per jaar. Op jaarbasis kunnen we ongeveer 100 miljoen stenen bakken. Vier tunnelovens van meer dan 150 meter lengte Stoken op een temperatuur van 1130 C Gestuurde variatie in temperatuur en verbrandingstechniek zorgt voor de juiste kleur Capaciteit van 100 miljoen stenen per jaar Continu proces, 365 dagen per jaar Het meest onderscheidende binnen de productie van Vandersanden is wellicht het innovatieve droog- en bakproces. Tijdens het drogen, waarvoor de restwarmte van de ovens gebruikt wordt, krijgt elke steen het juiste vochtgehalte voor het bakken. Daarna volgt de uitgekiende precisie van de stookcurve in de oven. Op de graden nauwkeurig. De kwaliteitscontrole na het bakken is daardoor haast een formaliteit. Praktisch elke klinker is direct goed. 9. De ovens: stenen bakken In onze enorme tunnelovens worden de blokken van klei, zand, lava en mineralen gebakken tot keiharde straatbakstenen. Door het bakken krijgen de stenen hun echte kleur en verandert de gedroogde klei in gesteente. In onze vier ovens loopt de temperatuur gestuurd op tot wel 1130 C. Hoe hoger de temperatuur, hoe harder de steen. Door te spelen met de temperatuur en de hoeveelheid zuurstof krijgen we verschillende kleuren of nuances in

7 10. Ontlading en verpakking De laatste stap in het productieproces. Hierna zetten we de stenen buiten op het tasveld in opslag of we maken er in de robothal (zie 13) nog pakketten van die geschikt zijn voor mechanische verwerking. Bij de ontlading nemen we de stenen van de ovenwagen. Daarna worden ze als klempakket opgestapeld. We kunnen stenen per uur verpakken. Eindproduct halen we van de ovenwagens Stenen worden gestapeld tot klempakketten Verpakken van stenen per uur 11. Tasveld en partijkeuring Het tasveld is de opslagplaats van onze gebakken stenen. Het is een immense toonzaal van tientallen kleuren en formaten. Dagelijks worden op de grote steentassen controles op maatvoering, kleur en hardheid uitgevoerd. Door onze eigen speciaisten maar ook door onafhankelijke keurmeesters van KIWA. Op het tasveld doen ze de eindcontrole voordat de stenen met KOMO-keur op transport gaan. Kant-en-klare gestandaardiseerde pakketten die met vrachtwagens hun weg vinden naar gemeenten, aannemers, hoveniers en particulieren. Opslagplaats van de gebakken straatbakstenen Onafhankelijke KOMO-keuring van elke partij Logistieke schakel; vrachtwagens laden hier de juiste pakketten 12. Robotlijn mechanische pakketten Mechanisch bestraten is de norm en Vandersanden juicht dit toe. Wij hebben daarom fors geïnvesteerd in de ontwikkeling van mechanisch bestraten. Een duurzaam product is immers pas echt duurzaam als het ook op een verantwoorde manier kan worden verwerkt. Mechanisch bestraten heeft de arbeidsomstandigheden en gezondheid van stratenmakers duidelijk verbeterd. Onze acht ijverige stapelrobots maken (gemixte) steenpakketten die geschikt zijn voor deze mechanische verwerking. In alle gangbare verbanden. Elke steenlaag kan met een klem eenvoudig opgepakt- en in het straatwerk gelegd worden. Dit komt ook mede door de hoge maatvastheid van onze klinkers. Het overgrote deel van onze straatbakstenen krijgt de classificatie KOMO A4-12EQ+, wat staat voor extra maatvast. Zó maatvast dat tussen de grootste en de kleinste steen uit de partij nog geen 5 mm verschil zit. Acht robotlijnen Verwerking van stenen per uur In meerdere legverbanden Mixen van verschillende kleuren mogelijk KOMO A4-12EQ+ die mechanische verwerking vergemakkelijkt

8 Mechanische pakketten De mechanische werkwijze van de stapelrobots van Vandersanden zorgt voor zeer stabiele en strakke mechanische pakketten op stevige pallets. Afhankelijk van het formaat steen ligt om de twee à drie lagen een laag folie of papier om de stabiliteit van het pakket te waarborgen. In de pakketten worden geen passtenen verwerkt. Vettere klei Voor de productie van strengpersstenen gebruiken we een vettere en drogere klei dan voor de vormbakstenen in Tolkamer en Spijk. Dat is nodig voor het strengpers procedé, daarover meer in Andere manier van vormen. Bijna alle klei voor Kessel komt met vrachtwagens uit groeves in het Duitse Westerwald. Maar daarnaast gebruiken we ook eigen Maasklei en een geel bakkende klei uit Brunssum. De klei waarmee we in Kessel produceren heeft goede droogeigenschappen en is geschikt om de strakke strengpersstenen mee te maken. In Kessel werken we overigens niet met één groot kleidepot. Voor iedere productiebadge maken we hier een aparte kleireceptuur. Dat geeft ons enorm veel flexibiliteit en maatwerkmogelijkheden. Van de mechanische pakketten heeft Vandersanden 3Dtekeningen gemaakt. Op de tekeningen is duidelijk te zien hoe de pakketten worden gestapeld. Ook maken ze de afmetingen per laag inzichtelijk. Ideaal voor het opzetten van de juiste werkwijze voor het mechanisch bestraten. * Strengpersfabriek Kessel Het hiervoor beschreven productieproces heeft betrekking op onze vormbakfabrieken. In Kessel maken we echter strengpersstenen en dat vergt een iets ander procedé. In Kessel doorloopt de productie nagenoeg dezelfde fasen als in Tolkamer en Spijk. Twee facetten zijn alleen wezenlijk anders: de samenstelling van het klei-mengsel en de manier van vormen. Andere manier van vormen In de fabriek in Kessel persen we stenen met een vacuüm strengpers. Een doorlopende kleibalk (de streng) met zuiver rechthoekige afmetingen wordt hierbij geëxtrudeerd. De streng wordt vervolgens volautomatisch versneden in stenen conform de gewenste maat. Dat zorgt voor strakke straatbakstenen met een heel eigen karakter. Het grotere aandeel aan primaire kleisoorten maakt dat ze uitgesprokenere kleuren hebben dan bij stenen met meer rivierklei. We kunnen in Kessel bijna elk formaat maken en hoeven amper nee te zeggen tegen de klant. De strengpersstenen die Vandersanden in Kessel produceert, moeten door hun kleisamenstelling op een nog hogere temperatuur worden gebakken om dezelfde hardheid te bereiken. De toptemperatuur ligt daar minimaal 60 graden hoger.

9 Waarom rivierklei voor vormbakstenen en Westerwald klei voor strengpersstenen? Om voor strengpersstenen een goede streng te extruderen, heb je klei nodig die vetter en droger is: Westerwald klei uit de groeve. Anders zou de streng namelijk doorzakken. In rivierklei zit daarentegen meer water, zand en andere mineralen. Logisch gezien de reis die de kleideeltjes afleggen voordat ze sedimenteren in onze lage landen delta. Rivierklei is dus eigenlijk minder puur (ofwel minder primair) en iets vervuild. Dat verklaart meteen waarom Nederland voor 95% is bestraat met vormbak straatbakstenen. Want de natte rivierklei bleek uiterst geschikt voor het vormen van straatbakstenen middels de vormbak-methode. En deze kleisoort is in Nederland Rivierenland natuurlijk alom aanwezig. Sterker nog: het is wetenschappelijk vastgesteld dat in de Nederlandse rivieren meer klei wordt afgezet dan er voor keramische doeleinden wordt gewonnen. Een hernieuwbare grondstof dus! * Kwaliteit, duurzaamheid en logistiek Kwaliteit van het proces Om de hoge kwaliteit te waarborgen, stellen we hoge eisen aan het kwaliteitsmanagement binnen onze organisatie. We zijn al vele jaren ISO 9001 en gecertificeerd en werken met een geavanceerd automatiseringssysteem. Ons productieproces is volledig geautomatiseerd en robot gestuurd. Veiligheid gaat boven alles. We investeren doorlopend in machineveiligheid en arbeidsomstandigheden. Kwaliteit van het product Onze producten voldoen aan de Europese norm EN1344, de basis voor de CE-markering voor open bestrating. Bovendien zijn al onze stenen, op grond van beoordelingsrichtlijn BRL2360, KOMO gecertificeerd. De door KIWA getoetste kwaliteits- en hardheidsklasse A4-12 is voor ons een vanzelfsprekendheid. Het overgrote deel van de productie krijgt zelfs de classificatie A4-12EQ+, wat staat voor extra maatvast. Zó maatvast dat tussen de grootste en de kleinste steen uit de partij nog geen 5 mm verschil zit. Dat maakt dat de stenen beter mechanisch gelegd kunnen worden terwijl er toch voldoende voegwerking is.

10 Duurzame productie Vandersanden is als enige baksteenfabrikant MVO Prestatieladder gecertificeerd. Een managementsysteem dat voorziet in de behoefte om vanuit maatschappelijke betrokkenheid duurzame ontwikkeling concreet, objectief en aantoonbaar te kunnen maken. Deze bekroning is mede te danken aan de manier waarop we de productie hebben vormgegeven, o.a. volgens het milieumanagementsysteem ISO Onze straatbakstenen zijn dan ook in bezit van DUBOkeur. We streven elke minuut van de dag naar optimaal rendement in: laag en schoon energieverbruik grondstofverbruik en materialen hergebruik restwarmte recycling van proceswater machinegebruik Doordachte logistiek Logistiek is voor ons een niet te onderschatten schakel. Vandersanden zorgt ervoor dat de productie strak is afgestemd op de vraag. Met de juiste en tijdige informatie kan Vandersanden altijd op het gewenste moment leveren. Doordat de lijnen bij ons kort zijn, zijn we ook erg flexibel. Als een order op het laatste moment toch nog wijzigt, kunnen we daar meestal wel een mouw aan passen. Daar zorgt ons bevlogen logistieke team wel voor. Meer weten? Neem contact met ons op: T: +31 (0) E: