DD241891A1 - Verfahren zur herstellung von zementklinker - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Zementklinker im Gipsschwefelsaeure-Prozess fuer die Produktion hochwertiger Portlandzemente. Erfindungsgemaess werden die Zementklinker im Gipsschwefelsaeure-Prozess durch Einsatz einer Rohmischung, bestehend aus70 bis 79 Ma.-% Anhydrit,10 bis 25 Ma.-% Abprodukt der trockenen Rauchgasentschwefelung, 5 bis 5,5 Ma.-% BHT-Kokserzeugt. Als Korrekturkomponente fuer die Rohmischung wird Quarzsand und gegebenenfalls ein Fe2O3-haltiger Anfallstoff verwendet.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Zementklinker für die Produktion hochwertiger Portlandzemente.
Es ist bekannt, Portlandzementklinker aus natürlichen Rohstoffen, wie Anhydrit (CaSO4), Ton, Fe2O3-Trager (z. B. Kiesabbrand) und Quarzsand bzw. anderen SiO2haltigen Korrekturstoffen nach dem Gipsschwefelsäure-Verfahren herzustellen. Von besonderer Bedeutung für die hydraulische Aktivität des Zementklinkers und damit für die Qualität des daraus hergestellten Portlandzementes ist der Gehalt an AMt bzw. Trikalziumsilikat (C3S).
Zum Erreichen einer ausreichenden Festigkeitsentwicklung, z. B. für die Gewährleistung der Güteklasse 45MPa, sind im Zementklinker C3S-Gehalte von 55 bis 65% zu gewährleisten.
Werden noch höhere Druckfestigkeiten angestrebt, beispielsweise für die Festigkeitsklasse 55MPa, sind C3S-Gehalte von annähernd 65% im Zementklinker zu garantieren.
Es ist auch bekannt, daß zum Garbrand derartig anspruchsvoller Rohmischungen Mineralisatoren eingesetzt werden, wie z. B. in den DE-OS 1671238 und 2742373 oder in den DD-PS 197008 und 153816 dargestellt. Allgemein weisen diese technischen Lösungen den entscheidenden Nachteil einer komplizierten Technologie auf. Es ist weiterhin aus physiko-chemischen Untersuchungen zur Klinkerbildungskinetik bekannt, daß Mineralisatorüberdosierungen zu negativen, d.h. qualitätsmindernden Effekten führen und deshalb unter Produktionsbedingungen unter allen Umständen zu vermeiden sind. Weiterhin ist aus der DD-PS 138060 ein Verfahren zur abproduktfreien Kopplung von Rauchgasentschwefelung und Zementherstellung nach herkömmlichen Brennverfahren auf karbonatischer Rohmehlbasis bekannt.
Aus der DD-PS 225127 ist ein Verfahren zur Herstellung von Zementklinker unter Verwendung von Braunkohlenflugasche bekannt. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß ein hoher C3S-Gehalt im Klinker nicht erreicht werden kann und das Verfahren kostenaufwendig ist.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Portlandzementklinker zu entwickeln, das es gestattet, mit verringertem Gesamtaufwand hochwertige Klinker mit mindestens 65% C3S (nach Bogue berechnet) herzustellen.
Aufgabe der Erfindung war es, durch Zugabe geeigneter Substanzen zu den an sich bekannten Rohstoffen für die Produktion von Zementklinker solche zu finden, die ausgezeichnete Portlandzemente ergeben.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für die Klinkerherstellung eine Rohmischung aus 70 bis 79 Ma.-% Anhydrit 10 bis 25 Ma.-% Abprodukt der trockenen Rauchgasentschwefelung, 5 bis 5,5Ma.-% BHT-Koks
beim Gipsschwefelsäure-Prozeß zum Einsatz gelangt.
Das Abprodukt der trockenen Rauchgasentschwefelung weist dabei eine Zusammensetzung auf von: 13bis35Ma.-%SiO2
9bis22Ma.-%AI2O3
4bis12Ma.-%Fe2O3
8bis32Ma.-%SO3
Als Korrekturkomponenten können gegebenenfalls zur Einhaltung qualitätsseitig und/oder brenntechnisch bedingter Moduli SiO2- und/oder Fe2O3haltige Korrekturstoffe eingesetzt werden. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Zementklinker weisen einen hohen, nach Bogue berechneten C3S-Gehalt von mindestens 65% auf und gewährleisten damit eine hohe Druckfestigkeit nach 28Tagen gemäß den Zementprüfnormen der daraus produzierten Portlandzemente.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der schadlosen Beseitigung umweltbelastender Abprodukte und in der aufbereitungstechnischen Nutzung des im Abprodukt vorliegenden hohen Vermischungsgrades der Hauptoxide, wodurch sich der Aufwand zur Trocknung und Aufbereitung der Rohmehlkomponenten spürbar verringert unter reaktionskinetischer Nutzung der thermischen Vorbehandlung des Abproduktes gegenüber natürlichen Rohstoffen.
Ein weiterer Vorteil ist der höhere Anfall an Portlandzementklinker bei gleich hohem SCVRohgasanfall gegenüber den bekannten Verfahren.
Zur Demonstration des erfindungsgemäßen Verfahrens werden drei Zementklinker und die daraus hergestellten Portlandzemente gegenübergestellt:
1. Herkömmliche Rohmischung aus Anhydrit, Ton, Sand und Koks, dem Stand der Technik entsprechend
2. Erfindungsgemäße Rohmischung mit einem Abprodukt (AFA 1) aus der Rauchgasentschwefelung einer großtechnischen Kesselanlage mit Rostfeuerung
3. Erfindungsgemäße Rohmischung mit einem Abprodukt (AFA 2) aus der Rauchgasentschwefelung einer Kesselanlage mit Wirbelschichtfeuerung
Die chemischen Analysen der Rohstoffe und der beiden Abprodukte aus der trockenen Rauchgasentschwefelung sind in der Tabelle 1 angeführt.
Komponente Oxidgehalt, %
SiO2 AI2O3 Fe2O3 CaO
| Anhydrit | — | — | — | 41,2 |
| Ton | 55,6 | 29,5 | 3,0 | — |
| Sand | 96,9 | 2,3 | 0,7 | 0,2 |
| AFA1 | 28,5 | 13,8 | 8,2 | 35,8 |
| AFA 2 | 19,9 | 13,8 | 9,1 | 27,8 |
Unter Vorgabe der Zielgrößen Kalkstandard KSt = 100 und Silikatmodul SM = 2,4 wurden drei Klinker gebrannt, die dann unter reproduzierbaren Laborbedingungen zu Portlandzementen vermählen wurden. Die Zusammensetzung der drei Rohmischungen und der nach Bogue berechnete Gehalt an C3S und C2S, den Hauptträgern der Druckfestigkeit, sind in der Tabelle 2 gegenübergestellt.
Tabelle 2: Zusammensetzung der Rohmischungen und Anteil der nach Bogue berechneten silikatischen Phasen im Zementklinker (KSt = 100; SM = 2,4)
Rohmischung Anteile in der Rohmischung, % Silikate, %
Anhydrit Ton Sand AFA1 AFA 2 C3S C2S
| 1 | 79,5 | 11,2 | 3,4 | — | 63,3 | 10,8 | |
| 2 | 71,5 | — | 5,5 | 18,1 | — | 71,0 | 5,5 |
| 3 | 71,8 | — | 7,0 | — | 16,2 | 71,7 | 5,0 |
Aus der Gegenüberstellung der Rohmischungen geht hervor, daß der Anhydritanteil der Mischungen um ca. 8% verringert werden kann, da die Abprodukte aus der Rauchgasentschwefelung entsprechende Mengen an SO3 mit in das Mehrkomponentensystem einbringen und damit das entsprechende Schwefelangebot für die SO2-Gewinnung zur Schwefelsäureproduktion gewährleisten. Der Ton der Rohmischung 1 wurde vollständig durch die Hydraulefaktoren der Additivfilteraschen ersetzt.
Da die Aschen im allgemeinen alkaliärmer sind als die Tonkomponente, wirkt sich dieser Umstand positiv auf die Zementqualität aus. Der entscheidende Vorteil der erfindungsgemäßen Rohmischungen besteht in dem signifikant höheren C3S-Gehalt der Zementklinker; während der C3S-Gehalt um ca. 8% ansteigt, geht der C2S-Gehalt um ca. 6% zurück. Das heißt, die hydraulisch schwächere Klinkerphase C2S wird durch die hydraulisch aktivere Phase C3S ersetzt. Dieser Qualitätssprung beim Zementklinker kommt deutlich in der Festigkeitsentwicklung zum Ausdruck, die Prüfwerte in Tabelle 3 verdeutlichen dies
Versuchscharge Druckfestigkeit, MPa
1Tag ЗТаде 28 Tage
| 1 | 15,2 | 30,6 | 45,7 |
| 2 | 15,6 | 30,9 | 53,4 |
| 3 | 16,1 | 31,4 | 53,8 |
Claims (2)
- Erfindungsanspruch:1. Verfahren zur Herstellung von Zementklinker im Gipsschwefelsäure-Verfahren auf der Basis von Anhydrit und BHT-Koks, gekennzeichnet dadurch, daß zum Klinkerbrand eine Rohmischung aus70 bis 79 Ma.-% Anhydrit,10 bis 75 Ma.-% Abprodukt der trockenen Rauchgasentschwefelung, 5 bis 5,5Ma.-% BHT-Koks,
gegebenenfalls unter Zusatz von SiO2- und/oder Fe2O3haltigen Korrekturstoffen, eingesetzt wird. - 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Abprodukt aus13bis35Ma.-%SiO2
9bis22Ma.-%AI2O3
4bis12Ma.-%Fe2O3
8bis32Ma.-%SO3
zum Eirsatz kommt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD85281866A DD241891B3 (de) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | Verfahren zur herstellung von zementklinker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD85281866A DD241891B3 (de) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | Verfahren zur herstellung von zementklinker |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD241891A1 true DD241891A1 (de) | 1987-01-07 |
| DD241891B3 DD241891B3 (de) | 1992-11-12 |
Family
ID=5572248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD85281866A DD241891B3 (de) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | Verfahren zur herstellung von zementklinker |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD241891B3 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991009809A1 (de) * | 1990-01-05 | 1991-07-11 | Chemie Ag Bitterfeld-Wolfen | Rohmehle für das gips-schwefelsäure-verfahren |
| DE4241540C1 (de) * | 1992-12-10 | 1993-12-16 | Bitterfelder Qualifizierungs U | Rohmehlmischung und Verfahren zur Herstellung von Zementklinker und Rückgewinnung von Schwefeldioxid |
-
1985
- 1985-10-18 DD DD85281866A patent/DD241891B3/de unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991009809A1 (de) * | 1990-01-05 | 1991-07-11 | Chemie Ag Bitterfeld-Wolfen | Rohmehle für das gips-schwefelsäure-verfahren |
| DE4241540C1 (de) * | 1992-12-10 | 1993-12-16 | Bitterfelder Qualifizierungs U | Rohmehlmischung und Verfahren zur Herstellung von Zementklinker und Rückgewinnung von Schwefeldioxid |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD241891B3 (de) | 1992-11-12 |
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