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Verfahren zur Herstellung magnesiareicher Portlandzemente.
Die Frage der Zulässigkeit eines Magnesiagehaltes in Portlandzement ist seit langem strittig.
Während ein Teil der Forscher Ergebnisse erhalten hat, nach welchen ein Gehalt von Magnesia selbst in beträchtlicher Menge in Portlandzement unschädlich ist, ist die Mehrzahl der Forscher zu dem Ergebnisse gelangt, dass Magnesia im Portlandzement höchstens in Mengen von 3%, in Ausnahmefällen auch bis 5% vorhanden sein darf.
Tatsächlich findet sich in der Literatur eine Reihe von Veröffentlichungen, denen zufolge es gelungen ist, aus magnesiareichen Rohstoffen guten Portlandzement zu erbrennen. Nach den letzten wissenschaftlichen Forschungen, die derzeit vorliegen, muss aber die Höchstmenge von Magnesiumoxyd, bei welcher dies gelungen ist, mit etwa 10% angenommen werden, aber auch hiebei handelt es sich um Einzelfälle, ohne dass diese eine Verallgemeinerung zuliessen und ohne dass eine Vorschrift vorgelegen wäre, welche eine beliebige Wiederholung gestattet. Insbesondere wird auf die Veröffentlichung des Dr. K. Balthasar in der T. I. Z.
Nr. 19 vom Jahre 1925 verwiesen, der zufolge ein guter Zement erbrannt werden kann, wenn der Klinker durch längere Zeit bei schärfstem Brande, also in sehmelzweichem Zustande in der Sinterzone des Ofens verbleibt, bis er eine blauschwarze Färbung zeigt.
Gegenüber diesem Verfahren unterscheidet sich das vorliegende Verfahren durch die zielbewusste Verwendung bestimmter grösserer Mengen von Eisen oder Mangan in der Rohmischung.
Den Gegenstand der Erfindung bildet nun ein Verfahren, durch welches es mit Sicherheit gelingt, nicht nur die Magnesia im Portlandzement unschädlich zu machen, sondern darüber hinaus einen Zement zu erhalten, dessen Eigenschaften jenen der frühhochfesten Portlandzemente ähnlich sind und der überdies den Vorzug einer erhöhten Säurebeständigkeit besitzt.
Das Verfahren beruht auf der Erscheinung, dass bei Anwesenheit von Eisen oder Mangan in genügender Menge erhebliche Mengen von Magnesia sintermagnesitartig, d. h. als Sintermagnesit gegenüberWasser praktisch reaktionsunfähig, gebunden und dadurch für den Zementbildungsprozess unschädlich gemacht werden. Ob die Magnesia tatsächlich als Sintermagnesit ausgefällt wird oder in Form einer festen Lösung der in Betracht kommenden Bestandteile eines der zementbildenden Mineralien bildet, lässt sich derzeit noch nicht entscheiden.
Um diese sintermagnesitartige Bindung der Magnesia zu bewirken, ist eine entsprechend Leitung des Brennvorganges erforderlich, da die Bildung des Sintermagnesites vor dem Eintritt der Zementsinterung des Sintermagnesites vor dem Eintritt der Zementsinterung vor sich geht, die Vollendung der erforderlichen Mineralbildung jedoch einige Zeit in Anspruch nimmt. Es wird daher die sinternde Masse noch einige Zeit, etwa 20 Minuten, bei Sintertemperatur erhalten.
Diese verlängerte Brenndauer lässt sich bei Schachtöfen ohne weiteres durch Regulierung der Luftzufuhr erzielen, während bei Drehöfen solche mit erweiterter Sinterzone verwendet werden.
Beim Eintritt der normalen Sinterung hat der Magnesiaportlandklinker die für gewöhnlichen Klinker bekannte dunkelgrüne Färbung. Während der Nacherhitzung schlägt diese Farbe deutlich in Dunkelblaugrün um ein Zeichen, dass die Umwandlung des Klinkers vollendet ist.
Nachstehende Beispiele zeigen, wie aus Ton und Kalkstein einerseits und aus Ton und dolomitischem Kalkstein anderseits bei entsprechend errechnetem Mischungsverhältnis sich in dem einen Fall ein Klinker mit 7-5% MgO. im andern Fall ein Klinker mit 14-6% MgO ergibt.
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Beispiel 1 :
EMI2.1
<tb>
<tb> Ton <SEP> : <SEP> Kalkstein <SEP> :
<tb> 12-7% <SEP> Ca <SEP> C <SEP> 03 <SEP> 86-8% <SEP> Ca <SEP> C <SEP> 0g
<tb> 0-8% <SEP> Mg <SEP> CO2 <SEP> 12#8% <SEP> MgCO2
<tb> 51-1% <SEP> SiO2 <SEP> 0#7% <SEP> SiO2
<tb> 16#0% <SEP> Al2O3 <SEP> 0#2% <SEP> Al2O3
<tb> 11-4% <SEP> Fe2O3 <SEP> 0#3% <SEP> Fe2O3
<tb> 8-0% <SEP> 11, <SEP> 0
<tb> Mischungsverhältnis <SEP> 23 <SEP> G. <SEP> T. <SEP> Ton <SEP> zu <SEP> 77 <SEP> G. <SEP> T. <SEP> Kalkstein.
<tb>
Rohmischung <SEP> : <SEP> Klinker <SEP> :
<tb> 69-7% <SEP> Ca <SEP> C <SEP> 03 <SEP> 62#5% <SEP> CaO
<tb> 9-5% <SEP> Mg <SEP> C <SEP> 03 <SEP> 7'5% <SEP> Mg <SEP> 0
<tb> 12#2% <SEP> SiO2 <SEP> 19#2% <SEP> Si <SEP> O2
<tb> 4-2% <SEP> Al203 <SEP> 6'8% <SEP> 03
<tb> 2#5% <SEP> Fe2O3 <SEP> 4#0% <SEP> Fe2O3
<tb> 1-9% <SEP> H20
<tb>
Beispiel 2 :
EMI2.2
<tb>
<tb> Ton <SEP> : <SEP> Dolomit-Kalkstein <SEP> :
<tb> 12#7% <SEP> Ca <SEP> CO3 <SEP> 73#9% <SEP> CaCO3
<tb> 0#8% <SEP> MgCO3 <SEP> 23#8% <SEP> MgCO3
<tb> 51#1% <SEP> SiO2 <SEP> 1#3% <SEP> SiO2
<tb> 7-7% <SEP> Al2O3 <SEP> 0#1% <SEP> Al2O3
<tb> 19-7% <SEP> Fe2O3 <SEP> 0#9% <SEP> Fe2O3
<tb> 8-0% <SEP> H20
<tb> Mischungsverhältnis <SEP> 19-7 <SEP> G. <SEP> T. <SEP> Ton <SEP> und <SEP> 80-3 <SEP> G. <SEP> T. <SEP> Dolomit-Kalkstein.
<tb>
Rohmischung <SEP> : <SEP> Klinker <SEP> :
<tb> 61-8% <SEP> Ca <SEP> C <SEP> Os <SEP> 56#6% <SEP> Ca <SEP> 0
<tb> 19#3% <SEP> Mg <SEP> CO2 <SEP> 14#6% <SEP> MgO
<tb> 11#1% <SEP> Si <SEP> O2 <SEP> 18#1 <SEP> Si <SEP> O2
<tb> 1-6% <SEP> Al2O3 <SEP> 2#7% <SEP> Al2O3
<tb> 4-6% <SEP> Fe20s <SEP> 8-0% <SEP> Fe20g
<tb> po
<tb>
EMI2.3
Der Zusatz des Eisens oder Mangans wird gesichert, indem entweder Tone od. dgl. verwendet werden, die bereits die genügende Menge enthalten, oder indem die Oxyde in irgendeiner Form zugesetzt werden.