DE19534147C2 - Verfahren zur Herstellung von Porenbetonkörpern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Porenbetonkörpern mit warmfeuchter Zwischenlagerung der ungehärteten Porenbetonkörper.

Es ist vorteilhaft, und bei bestimmten Porenbeton-Rezep­ turen sogar notwendig, die gegossenen, angesteiften und ausgeschalten Porenbetonkörper, die gegebenenfalls auch be- und in Porenbeton-Bausteine zerschnitten sein können, vor dem hydrothermalen Härtevorgang, der in einem auch als Autoklaven bezeichneten Härtekessel stattfindet, für einige Zeit zwischenzulagern und dabei die Temperatur und Feuchtigkeit der die Porenbetonkörper umgebenden Luft so zu kontrollieren, daß gewünschte günstige Wertebereiche nicht verlassen werden.

Dies ist besonders dann von Bedeutung, wenn vergleichs­ weise lange Härtekessel (in der Größenordnung von 40 m und mehr) von einer relativ kleinen Misch- und Gießan­ lage beliefert werden, so daß ein langer Zeitraum zwischen der Anlieferung des ersten und des letzten, zur Füllung des Härtekessels erforderlichen Porenbetonkörpers vergeht, die dann in einem gemeinsamen Härtezyklus weiter bearbei­ tet werden sollen.

In jedem Fall ist es zur Erzielung einer gleichförmigen Qualität wichtig, daß sich der Feuchtigkeitsgehalt und die Temperatur des ersten für einen Härtevorgang fertig vorbe­ reiteten Porenbetonkörpers nicht zu sehr von der Feuchtig­ keit und Temperatur des letzten, zur gleichen Charge ge­ hörenden Porenbetonkörpers unterscheiden. Insbesondere kommt es darauf an, den in den angesteiften Porenbeton­ körpern laufenden Hydratationsvorgang nicht durch Aus­ trocknung abreißen zu lassen, weil er, wenn er erst ein­ mal unterbrochen ist, nicht wieder in Gang gesetzt werden kann.

Nach dem Stand der Technik ist es daher bekannt, zumindest in solchen Porenbetonwerken, in denen nach im obigen Sinn kritischen Rezepturen gearbeitet wird, sogenannte Klima­ kammern, d. h. gut wärmeisolierte Zwischenlagerräume vor­ zusehen, in deren Inneren Lufttemperatur und -feuchtigkeit mit Hilfe von Heizungs- und Befeuchtungseinrichtungen kon­ trolliert werden können.

Die ersten Porenbetonkörper einer gleichzeitig zu härtenden Charge werden dann zunächst in diese Klimakammern gebracht und dort so lange zwischengelagert, bis auch die letzten, zur gleichen Charge gehörenden Porenbetonkörper so weit vorbereitet sind, daß innerhalb kurzer Zeit der Härtekessel gefüllt und der Härtungsprozeß gestartet werden kann.

Diese Vorgehensweise hat jedoch den Nachteil, daß der räum­ liche und bauliche Aufwand für derartige Zwischenlagerungs­ kammern sehr groß ist und daß für ihren Betrieb, insbeson­ dere ihre Klimatisierung ein erheblicher Energieaufwand getrieben werden muß.

Aus der DE-AS 21 37 522 ist ein Verfahren bekannt, das auch als "Spülen des Härtekessels" bezeichnet wird und das dazu dient, die nach dem Beschicken im Autoklaven vorhandene Luft vor dem Beginn der Dampfdruckbehandlung möglichst vollständig zu verdrängen, und, was von besonderer Bedeutung ist, die eingebrachten Porenbetonkörper insbesondere in ihrem Kernbereich auf eine einheitliche Ausgangstemperatur zu bringen. Entscheidend ist dabei, daß alle in den Härtekessel eingebrachten Porenbetonkörper der gleichen Be­ handlung unterzogen werden müßten, dieses "Spülen" also einen Verfahrens­ schritt darstellt, den jeder der zu härtenden Porenbetonkörper in gleicher Wei­ se zu durchlaufen hat, damit einheitliche Kern-Anfangstemperaturen erzielt werden. Über den Zeitraum, der verstreicht, bis der Autoklav nach und nach mit Porenbetonkörpern beschickt ist, lassen sich dieser Druckschrift jedoch keine Angaben entnehmen.

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das es ermöglicht, bei einem erheblich vermin­ derten Platzbedarf, verringerten Anlagen-Erstellungskosten und geringerem Energieverbrauch während des Betriebs ein Abreißen des Hydratationsvor­ ganges auch in den ersten zu jeder Charge gehörenden Porenbetonkörpern mit Sicherheit zu verhindern.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im Anspruch 1 zusammen­ gefaßten Merkmale vor.

Diesen Maßnahmen liegt die Überlegung zugrunde, daß im Regelfall in einem Härtekessel nach Abschluß eines hydrothermalen Härtevorganges und dem Herausfahren der dabei gehärteten Porenbetonkörper immer noch eine große Wärmemenge gespeichert ist, die zum Vorwärmen beziehungsweise Warm­ halten der Porenbetonkörper der nächsten zu härtenden Charge mit einge­ setzt werden kann, wenn diese nach und nach in den Härtekessel eingefah­ ren werden. Um die dabei auftretenden Wärmeverluste auszugleichen und die erforderliche Luftfeuchtigkeit aufrecht zu erhalten beziehungsweise herzustel­ len, genügt es, in den noch nicht druckdicht verschlossenen Härtekessel eine vergleichsweise geringe Dampfmenge einzudüsen.

Somit können die Erstellungskosten, die bei herkömmlichen Anlagen für die erwähnten zusätzlichen Klimakammern anfallen, aufgrund des erfindungsge­ mäßen Verfahrens eingespart werden. Die zum Eindüsen des Wasserdamp­ fes in den Härtekessel erforderlichen Einrichtungen sind um nichts aufwendi­ ger, als die in den bekannten Klimakammern benötigten Luftbefeuchtungs- und Heizgeräte. Auch der nach dem Stand der Technik anfallende Platzbedarf für gesonderte, zusätzlich zu dem oder den Härtekesseln vorzusehenden Kli­ ma­ kammern wird durch das erfindungsgemäße Verfahren vermieden. Er ist ganz beträchtlich, da die bekannten Klimakammern so groß ausgelegt werden müssen, daß sie die Hälfte bis zwei Drittel des Fassungsvermögens eines Härtekessels besitzen. Hinzu kommt der Platzbedarf für die Gleisanlagen (ein­ schließlich Weichen und/oder Schiebebühnen und dergleichen), die erforderlich sind, um die fertig vorbereiteten Poren­ betonkörper von der oder den Klimakammern zu dem oder den Härtekesseln befördern zu können.

Bei einer hinsichtlich der Betriebskosten besonders gün­ stigen Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vor­ gesehen, daß der zum Befeuchten und Warmhalten der im Härtekessel "zwischengelagerten" Porenbetonkörper erfor­ derliche Wasserdampf aus Kondensat gewonnen wird, das bei einem vorausgehenden hydrothermalen Härtungsprozeß angefallen ist.

Dieses Kondensat entsteht überwiegend beim Aufbau des zum Härten der Porenbetonkörper erforderlichen Drucks im Härtekessel, der während eines zwischen einer und drei Stunden dauernden Zeitraums durch Einblasen von gesättig­ tem Wasserdampf auf 8 bis 15 bar hochgefahren wird. Ein Teil dieses Wasserdampfes kondensiert an den zunächst noch kälteren Porenbetonkörpern und Autoklaven-Innenwänden und sammelt sich in flüssiger Form an einer oder mehreren tiefliegenden Stellen des Autoklavenbodens, von wo das Kondensat, das eine Temperatur von bis zu 130°C aufweisen kann, nach außen abgeführt wird.

Nach dem Stand der Technik wird Heißkondensat, d. h. Kon­ densat, dessen Temperatur über 100°C liegt, entspannt und dann zum indirekten Aufheizen und Entgasen des Kessel­ speisewassers der Dampferzeugung eingesetzt. Während anderer Phasen des Härteprozesses anfallendes "Kalt"-Kondensat, dessen Temperatur unter 100°C liegt, wird entweder über Wärmetauscher zur Warmwasserbereitung genutzt oder direkt als warmes Misch- oder Mahlwasser weiter verwendet.

Durch den bevorzugten Einsatz zumindest eines Teils des Heiß-Kondensats (oder des durch geringe Energiezufuhr wie­ der entsprechend aufgeheizten und mit Hilfe einer Pumpe unter Druck gesetzten "Kalt"-Kondensats) zum Warm- und Feuchthalten der erfindungsgemäß im Autoklaven selbst "zwischengelagerten" Porenbetonkörper geht für die bis­ herigen Kondensat-Nutzungsformen nichts verloren, weil im allgemeinen mehr Kondensat anfällt als für die bekannte Nutzung benötigt wird.

Somit schafft die bevorzugte Gewinnung des während der Zwischenlagerung in den Autoklaven eingedüsten Wasser­ dampfes aus dem zuvor angefallenen Kondensatat für dieses eine zusätzliche Nutzungsmöglichkeit, die zu erheblichen Energieeinsparungen und damit einer Senkung der laufenden Betriebskosten führt.

Diese und weitere Vorteile und bevorzugte Ausführungs­ formen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt die einzige Figur in stark schematisierter Weise eine erfindungsgemäße Anlage zur warmfeuchten Zwi­ schenlagerung von Porenbetonkörpern.

In der Figur ist ein bei der Porenbetonherstellung üb­ licher Härtekessel 1 schematisch durch Wiedergabe seines kreisförmigen Querschnittes dargestellt. Ein derartiger Härtekessel besitzt in der Praxis eine Länge in der Größen­ ordnung von 40 m und mehr und kann ein- oder, wie in dem deutschen Patent 195 29 508 beschrieben, auch mehrteilig ausgebildet sein. Im Betrieb sind derartige Härtekessel liegend angeordnet und besitzen zumindest eine, durch einen Deckel druckdicht verschließbare offene Stirnseite, durch die die zu härtenden Porenbetonkörper, die im allgemeinen auf sogenannten Härtewagen liegen, auf Schienen eingefahren werden, die sich in horizontaler Richtung über die gesamte Länge des Härtekessels 1 er­ strecken. Die der eben erwähnten Stirnseite gegenüber­ liegende Stirnseite kann entweder permanent fest ver­ schlossen oder ebenfalls mit einem druckdicht verschließ­ baren Deckel versehen sein. Im ersteren Fall werden die gehärteten Porenbetonkörper auf der Einfahrseite auch wieder aus dem Härtekessel ausgefahren, während bei der zweiten Variante die der Einfahrseite gegenüberliegende Stirnseite zum Ausfahren dient.

Im allgemeinen werden derartige Härtekessel 1 leicht geneigt angeordnet, so daß es einen oder allenfalls zwei tiefste Punkte ihres Bodenbereiches gibt, an denen das sich beim Hochfahren und Halten des Härtedrucks bildende Kondensat sammelt und abgeführt werden kann.

In der Figur ist nur eine solche Kondensat-Sammelstelle 2 wiedergegeben, von der das Kondensat über einen Schmutz­ fänger 3 einem Sammelbehälter 4 zugeleitet wird.

Im Sammelbehälter 4 kann die Temperatur des Kondensats gemessen werden, die je nach Phase des Betriebsablaufes über oder unter 100°C liegen kann.

Bei Unterschreiten des genannten Wertes wird das Konden­ sat zu einem sogenannten Kalt-Kondensat-Behälter 5 ge­ leitet, von dem ausgehend es einer weiteren Verwendung zugeführt werden kann, wie dies durch den Pfeil F ange­ deutet ist. Das Kalt-Kondensat kann entweder über Wärme­ tauscher zur Warmwasserbereitung genutzt oder direkt als warmes Misch- oder Mahlwasser verwendet werden.

Während bestimmter Phasen des hydrothermalen Härtungs­ prozesses besitzt das von der Sammelstelle 2 über den Schmutzfänger 3 in den Sammelbehälter 4 gelangende so­ genannte Heiß-Kondensat aber eine Temperatur, die deut­ lich über 100°C liegt und bis zu 130°C betragen kann. Der flüssige Aggregatszustand stellt sich dabei aufgrund des in diesen Phasen herrschenden hohen Drucks im Inneren des Härtekessels 1 ein.

Dieses Heiß-Kondensat wird vom Sammelbehälter 4 einem Druckbehälter 7 zugeführt, wobei zur Erhöhung des im Druckbehälter 7 herrschenden Drucks eine Druckerhöhungs­ pumpe 6 zwischengeschaltet sein kann.

Im Druckbehälter 7 wird das bei einem vorausgehenden hydrothermalen Härtungsprozeß anfallende Heiß-Kondensat so lange gespeichert, bis es bei einer nachfolgenden Beschickung des inzwischen entleerten Härtekessels 1 mit neuen, noch nicht gehärteten Porenbetonkörpern seiner erfindungsgemäßen Verwendung zugeführt werden kann.

Gemäß der Erfindung dient nämlich der Härtekessel 1 gleichzeitig als Klimaraum, in dessen Inneren auch außer­ halb der hydrothermalen Härtungsvorgänge, d. h. insbeson­ dere dann, wenn wenigstens einer der stirnseitigen Deckel geöffnet ist und neue Porenbetonkörper nach und nach in den Härtekessel eingefahren werden, die dort herrschende Lufttemperatur und -feuchtigkeit gesteuert bzw. geregelt werden kann.

Zu diesem Zweck sind im Inneren des Härtekessels 1 Sprüh­ düsen 8 vorgesehen, denen über entsprechende Leitungen das aus einem vorausgehenden hydrothermalen Härtungsprozeß stammende, im Druckbehälter 7 gesammelte Heiß-Kondensat zugeführt wird, das sich beim Austreten aus den Sprüh­ düsen 8 entspannt und dabei die bereits im Härtekessel befindlichen Frischbetonkörper befeuchtet und beheizt.

Zu diesem Zweck führt vom Druckbehälter 7 eine durch ein Ventil 9 verschließbare Leitung zu einem Volumen­ regler 10, mit dessen Hilfe die Menge des in den Härte­ kessel 1 eingedüsten Wasserdampfes gesteuert bzw. ge­ regelt werden kann.

Parallel zu der vom Druckbehälter 7 direkt zum Volumen­ regler 10 führenden Leitung ist eine weitere Leitung vorgesehen, die ebenfalls über ein Ventil 11 geschlossen bzw. geöffnet werden kann, und in die ein Dampferzeuger 12 eingeschaltet ist, mit dessen Hilfe die Temperatur des aus dem Druckbehälter 7 kommenden Kondensats weiter erhöht werden kann. Hier kann vorzugsweise ein direkt befeuerter Dampferzeuger zum Einsatz kommen, bei dem die Brennerflamme unmittelbar in das weiter aufzuheizende Kondensat hineinschlägt.

Alternativ zu der gezeigten Ausführungsform ist es auch möglich, nicht nur das bei einem vorausgehenden hydro­ thermalen Härtungsprozeß anfallende Heiß-Kondensat dem Druckbehälter 7 zuzuführen, um bei einem nachfolgenden Beschicken des Härtekessels die Porenbetonkörper in einem entsprechend warmfeuchten Klima zwischenlagern zu können. Vielmehr kann darüber hinaus hierzu auch der Wasserdampf zumindest teilweise verwendet werden, der beim Abbau des während des hydrothermalen Härtungsprozesses im Inne­ ren des Härtekessels 1 aufgebauten und über mehrere Stunden aufrecht erhaltenen hohen Drucks anfällt. Alternativ oder ergänzend hierzu kann auch das Kalt-Kondensat erhitzt und unter entsprechend erhöhtem Druck dem Druckbehälter 7 für eine spätere erfindungsgemäße Verwendung zugeführt werden.

Ein in der Figur nicht dargestellter Leichtverschluß, der beispielsweise von einem Vorhang gebildet wird, ver­ schließt während der Einfahr- und Zwischenlagerungsphase das offene Stirnende des Härtekessels 1 um das zum Vor­ wärmen erzeugte Klima aufrechtzuerhalten und Warm- und Feuchtluft-Verluste zu vermeiden. Um dann einen neuen hydrothermalen Härtungsprozeß einzuleiten, wird dieser Leichtverschluß durch den eigentlichen Verschlußdeckel ersetzt, der in der Lage ist, dem hohen Härtungsdruck standzuhalten.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung von Porenbetonkörpern, bei dem diese unmit­ telbar nach ihrer Vorbereitung, die zumindest ihr Gießen, Ansteifen und Ausschalen umfaßt, zur hydrothermalen Härtung in einen Härtekessel (1) eingebracht und dort bis zu dessen vollständiger Füllung gelagert werden,
wobei der Härtekessel während des Zeitraums, in welchem er nach und nach gefüllt wird, nicht druckdicht verschlossen und durch Einleitung von Wasserdampf auf eine Temperatur- und Luftfeuchtigkeit eingestellt ist, die ausreichen, um den in den Porenbetonkörpern laufenden Hydratati­ onsvorgang am Abreißen zu hindern, und
bei dem nach Anlieferung des letzten Porenbetonkörpers der Härtekessel druckdicht verschlossen und der hydrothermale Härteprozeß eingeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasser­ dampf aus einem Druckbehälter (7) geliefert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbe­ hälter (7) mit Kondensat, das bei einem vorausgehenden hydrothermalen Härtevorgang angefallen ist, und/oder mit Abdampf beschickt wird, der beim Herunterfahren eines Härtekessels (1) zum Beenden eines voraus­ gehenden hydrothermalen Härtevorgangs angefallen ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Kondensat sogenanntes Heiß-Kondensat verwendet wird, dessen Temperatur über 100°C liegt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensat zunächst in einem Sammelbehälter (4) gesammelt und dann dem Druckbehälter (7) mit Hilfe einer Druckerhöhungspumpe (6) zugeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensat aus dem Druckbehälter (7) im Härtekessel (1) ange­ ordneten Sprühdüsen (8) über einen Volumenregler (10) zugeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensat zwischen Druckbehälter (7) und Volumenregler (10) nachgeheizt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Nachhei­ zung ein direkt befeuerter Dampferzeuger verwendet wird.