DE1909310C3 - Verfahren zur Herstellung von hydraulischem Zement - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von hydraulischem ZementInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
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Description
50
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hydraulischem Zement aus geeigneten Rohstoffen
gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Verfahren dieser Gattung ist bereits aus der CH-PS 2 20160 bekannt. Bei diesem bekannten
Verfahren wird das Zerrieseln dikalziumsilikathaltiger Brennprodukte begünstigt, wobei von der Erkenntnis
ausgegangen wurde, daß dikalziumsilikathaltige Sinter- und Schmelzprodukte die Eigenschaft besitzen, beim
Abkühlen in mehr oder minder starkem Maße zu zerrieseln. Bekannt war jedoch des weiteren, daß
trikalziumsilikatreiche Klinker nicht zerrieseln. Im Rahmen des bekannten Verfahrens soll zur Einsparung
eines Mahlvorgangs, der Vorteil des Zerrieselns nutzbar gemacht werden, wenn aluminiumsilikathaltige Roh- "■>
stoffe durch Aufschlußbrand mit Kalk auf Tonerde und Zement verarbeitet werden sollen. Zu diesem Zweck
wird eine besondere Temperung vorgesehen, und zwar soll das bei hohen Temperaturen erbrannte Gut einer
Temperung oberhalb 11000C unterworfen werden, selbstverständlich in Verbindung mit dikalziumsilikathaltigen
Brennprodukten. In besonderer Weiterbildung sol] die Temperung bei langsam bis mindestens 1100° C
abfallenden Temperaturen durchgeführt werden.
Ziel des bekannten Verfahrens ist also eindeutig die Begünstigung des Zerrieselns im Rahmen der Zementherstellung,
jedoch des Zerrieselns von dikalziumsilikathaltigen Brennprodukten, deren Zerrieselungstendenz
grundsätzlich bekannt war. Nicht bezweckt wurde jedoch die Zerrieselung kalziumsilikatreicher Klinker,
von denen bekannt war, daß sie nicht zum Zerrieseln neigen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, daß das eingangs hinsichtlich seiner Gattung
bezeichnete Verfahren in wirtschaftlicherer Weise ausführbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale
gelöst.
Bei dem vorzusehenden Zementofen kann es sich um einen beliebigen geeigneten Zementofen handeln, z. B.
einen Schachtofen mit Schmelzherd an seinem Boden oder einen Drehofen.
Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt in Gegenüberstellung zu den üblichen Verfahren der Zementherstellung
eine Anzahl von Vorteilen hinsichtlich sowohl der Wirtschaftlichkeit der Herstellung als auch der
Qualität des fertigen Produktes. Zum einen müssen die Rohstoffe vor dem Brennen nicht mehr so fein
gemahlen werden, weil eine innige Vermischung der verschiedenen Rohstoffe in aufgeschmolzenem Zustand
eintritt. Befriedigende Ergebnisse werden erreicht, wenn die Rohstoffe in den Ofen in grob zerbrochenem
Zustand eingespeist werden, beispielsweise mit einer Größe ähnlich derjenigen von für Straßenoberbau
verwendetem Steinsplitt. Die optimale Größe hängt von der benutzten Ofenart ab. In einem Schachtofen
beispielsweise muß das Aufwärtsströmen der heißen Gase möglich sein, und ist daher ein Größenbereich von
etwa 25 bis 50 mm am zufriedenstellendsten. Wesentlich größeres Material sollte wegen der Gefahr des
Verlustes der Homogenität der Schmelze vermieden werden. In einem Drehofen ist die Größe des Materials
nicht so sehr von Bedeutung. Die obere Grenze wird dort durch die Notwendigkeit bestimmt, einer mechanischen
Beschädigung der Ofenauskleidung vorzubeugen. Zwar besteht keine Notwendigkeit zur Feinvermahlung
des Materials; jedoch kann ein Teil oder das gesamte Material aus kleinen Partikeln bestehen, was häufig der
Fall ist, wenn die Rohstoffe Abfallprodukte aus anderen Industrien sind.
Weitere Vorteile bestehen darin, daß die Teilchen keiner Vermahlung unterworfen werden müssen, was
ein kostspieliges Verfahren und erforderlich ist, wenn Zement nach den bisherigen Verfahrensweisen hergestellt
wird.
Gemäß der Erfindung müssen die Fasern zur Bildung von Zement zerquetscht oder in anderer Weise
zerbrochen werden, was viel billiger als das normale Vermählen von Zementklinker ist. Diese Bildung von
Fasern ist ein zuverlässigeres Verfahren als die Bildung kleiner Partikeln, wenn das Grundmaterial eine
geschmolzene Klinkermasse ist.
Schließlich werden die Rohstoffe dem Ofen trocken zugeführt, was in Gegenüberstellung zur Zuführung der
Stoffe als Schlamm weniger Wärme erforderlich macht.
Durch das Aufschmelzen der Rohstoffe wird eine große Menge von Trikalziumsilikat gebildet, und infolge
des raschen Abkühlens bleibt der Hauptteil der Trikalziumsilikat-Verbindungen in dem fertigen Zement
erhalten, was diesem eine hohe Frühfestigkeit verleiht Das rasche Abkühlen bewirkt ferner, daß die gebildeten
Kristalle klein sind, was ebenfalls zur hohen Frühfestigkeit beiträgt, weil kleine Partikeln den Zutritt von
Wasser zu den einzelnen Kristallen während des Aushärtens des Zements erleichtern. Im Gegensatz zu
der normalen Abkühlung eines in einem Schacht- oder Drehofen behandelten Produkts, wobei die Abkühlung
der Klinker beispielsweise auf einem Rostkühler oder — in Verbindung mit einem Drehofen — in einem
Planetenkühler mittels atmosphärischer Luft erfolgt, die durch den Kühler hindurchgezogen wird, und wobei ein
relativ langsames Abkühlen der Klinker stattfindet, erfolgt die rasche Abkühlung im Rahmen der vorliegenden
Erfindung durch Einblasen von Strömen von Luft oder einem anderen Gas in das geschmolzene Produkt. M
Mittels der Erfindung besteht die Möglichkeit zur Herstellung eines Zements mit Eigenschaften, die
denjenigen eines sogenannten monodispersen Zements sehr ähnlich sind, d. h. eines Zements mit sehr
gleichförmiger idealer Partikelgröße von 3 bis 6 M ikron. Solche Zemente sind insbesondere für die Herstellung
von Produkten durch Gießen ohne Wasserdampfhärtung und im allgemeinen auch für Arbeiten geeignet, die
einen schnell aushärtenden Zement erforderlich machen. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar für die
Herstellung von AL-Zementen mit verhältnismäßig niedrigen Schmelzpunkten; sie eignet sich jedoch auf für
die Herstellung von Portland-Zementen oder anderen üblichen Zementarten.
Für die Überführung der Ströme des geschmolzenen J5
Produkts in Fasern können verschiedene Verfahrensweisen benutzt werden. Beispielsweise kann bzw.
können der Strom oder die Ströme aus dem Ofen zu einer sogenannten Spinneinrichtung geführt werden, in
der sie auf rasch rotierende wassergekühlte Stahlräder oder Walzen auftreffen, deren Umfangsgeschwindigkeit
. in Verbindung mit einem starken Querluftstrom die Bildung von langen, dünnen Fasern bewirkt In einer
bevorzugten Verfahrensweise werden Ströme von Luft oder einem anderen Gas in das geschmolzene Produkt
geblasen, und wird bzw. werden der Strom oder die Ströme dadurch in kurze Fasern übergeführt
Vorzugsweise besitzen die durch Zerkleinerung des geschmolzenen Produkts gebildeten Fasern eine gleichförmige
Dicke, die annähernd dem Partikelquerschnitt von Zement normaler Feinheit, d. h. von etwa 3 bis
6 Mikron, entspricht. Anschließend werden die gebildeten Fasern zu Zement der gewünschten Feinheit
aufgebrochen, was tatsächlich das Aufbrechen der Fasern zur Bildung kleiner Partikeln mit einer Länge
von nur wenigen Vielfachen entspricht. Der Vorteil eines Zements in der Form solcher Teilchen besteht
darin, daß die Hydrationszeit tatsächlich die gleiche für alle Partikeln ist, was einen Zement hoher Frühfestigkeit
ergibt.
Die Zerkleinerung der Fasern zu Zementfeinheit kann zweckmäßigerweise in einem Disintegrator
erfolgen, und der fertige Zement kann aus diesem in einem Luftstrom ausgetragen und in einem Zyklon
abgeschieden werden. In einer üblichen Disimegratorart sind zwei Scheiben auf einer gemeinsamen Achse
zwecks Drehung vorzugsweise in entgegengesetzten Richtungen angeordnet, und ist ein Ring aus Stiften auf
jeder Scheibe angebracht.
Der Durchmesser des einen Rings ist größer als der des anderen, und die Stifte der beiden Ringe überlappen
sich, wobei ein Ring innerhalb des anderen angeordnet ist, so daß in den Disintegrator eingespeistes Gut durch
die Relativbewegung der Stifte zerschert und aufgebrochen wird.
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung von hydraulischem Zement aus geeigneten Rohstoffen, die in einem
Zementofen in den richtigen Anteilen zur Bildung von Zementklinker eingespeist und gebrannt,
geschmolzen und abgekühlt werden, dadurch
gekennzeichnet, daß das behandelte Produkt aus dem Ofen als eine homogene Klinkerschmelze in
Form eines oder mehrerer Ströme abgezogen wird, welcher Strom oder welche Ströme dann unter sehr
rascher Abkühlung in Teilchen von sehr kleiner Ausdehnung hauptsächlich aus kleinen Partikeln,
Körnern oder Fasern gleichförmiger Größe oder Dicke von weniger als 20 Mikron in zwei senkrech- 'S
ten Richtungen zueinander übergeführt werden, so daß sie, gebrochen oder nicht, einen Zement der
gewünschten gleichförmigen Feinheit bilden, ohne daß ein Vermählen erforderlich ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- » zeichnet, daß als Ofen ein Schachtofen verwendet
wird und daß in den Schachtofen Rohstoffe mit einer Größe im Bereich von etwa 25 bis etwa 50 mm
eingespeist werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom oder die Ströme aus
dem Ofen zu einer Spinneinrichtung zwecks Bildung langer dünner Fäden geführt werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Ströme von Luft oder anderem 3»
Gas in das geschmolzene Produkt geblasen werden und der Strom oder die Ströme in kurze Fasern
überführt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Fasern mit einer Dicke
von etwa 3 bis 6 Mikron gebildet werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gebildeten Fasern
in einem Disintegrator zerbrochen werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zement aus dem Disintegrator in
einen Luftstrom ausgetragen und in einem Zyklon abgeschieden wird.
8. Verwendung des Verfahrens nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung
eines A L-Zements.
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Family Applications (1)
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