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Verfahren zur Nodulisierung oder Körnigmaehung von Rohstoffen für die Zementherstellung.
Bei der Herstellung von Zement hängt die Güte des Endproduktes zum Teil von der Gleichförmigkeit der Mischung der Rohstoffe ab. Es ist daher sehr wichtig, dass die Rohstoffe, welche nachstehend kurz als "Kalk" und., Ton" bezeichnet werden sollen, fein zerkleinert und sehr innig miteinander gemischt werden und dass sie ausserdem so behandelt werden, dass keine Trennung der Gemischtbestandteile während des Transports zum Ofen oder während des Durehlaufs durch den Ofen stattfindet.
Die üblichen Verfahren zum Zerkleinern und zum Mischen der Rohstoffe können nach der Menge des in den Rohstoffen enthaltenen oder denselben zugesetzten Wassers roh in die beiden Gruppen des Trockenverfahrens und des Nassverfahrens unterschieden werden, wobei zu den Trockenverfahren diejenigen gerechnet werden, bei welchen die Rohstoffe nicht mehr als 25 Wasser enthalten, während bei den Nassverfahren mit Wassergehalten von zu bezogen auf die Menge des Trockengutes, gerechnet wird. Wenn bei Anwendung des Trockenverfahrens mit sehr geringem Wassergehalt der Masse gearbeitet wird, dann treten mancherlei Nachteile auf, wie z. B. die Scheidung des Rohstoffgemisehes in seine Bestandteile und Materialverlust.
Diese Nachteile haben unter anderem darin ihre Ursache, dass die den Brennofen durchziehenden Gase einen Teil des fein zerteilten Gutes mit sich führen. Die
Nassverfahren ergeben zwar ein sehr gleichförmiges feinkörniges Produkt ohne wesentlichen Material- verlust, aber dieselben erfordern wegen des grossen Wassergehaltes, mit dem die Rohstoffe belastet sind, einen wesentlich grösseren Brennstoffaufwand als die Trockenverfahren.
Es ist bekannt, Noduln oder Granalien von Zementrohmehl durch Anfeuehtung mit Wasser herzustellen, indem die angefeuchtete Rohmasse in einer geeigneten Vorrichtung zusammengeballt oder zu Briketten gepresst wird. Ein anderes bekanntes Verfahren zur Herstellung von Formlingen aus Zementrohmasse besteht darin, dass ein Bindemittel, z. B. Teer, zugesetzt wird. Im ersten Falle beim Wasserzusatz ist aber die Kraft, mit der die Noduln oder Granalien zusammenhalten, sehr gering, wogegen es im letzteren Falle einen grossen Nachteil bildet, dass für die Zementherstellung unnötige Fremdstoffe den Zementrohmaterialien beigemischt sind.
Die vorliegende Erfindung bezweckt in erster Linie, die Vorzüge des Trockenverfahrens mit denen des Nassverfahren zu verbinden, dabei aber die Nachteile beider Verfahren zu vermeiden. Dieser Zweck wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass die Rohstoffe mit einer organischen Flüssigkeit, welche chemisch wesentlich indifferent zum Rohstoff, unlöslich oder schwerlöslich ist und deren speziiisches Gewicht von dem des Wassers verschieden ist, angefeuchtet oder aufgeschlämmt werden und dass darauf im Laufe der Behandlung das Anfeuehtungsmittel organischer Natur durch Zusatz von Wasser mehr oder weniger vollständig von der Masse wieder abgeschieden wird.
Die Herstellung solcher Noduln oder Granalien kann entweder in einem kontinuierlichen oder auch in einem periodischen Verfahren erfolgen. Die Anwendung der organischen Flüssigkeit bei der Überführung der Rohstoffe in die Form von Noduln oder Granalien kann in mannigfacher Weise durchgeführt werden, wofür folgende Beispiele angeführt sein mögen :
1. Kalk und Ton werden getrennt voneinander in Gegenwart der organischen Flüssigkeit nass vermahlen und darauf die beiden so gewonnenen Sehlammarten miteinander vermischt, worauf dem Schlammgemisch unter Umrühren Wasser zugefügt wird.
2. Die Rohstoffe werden getrennt trocken vermahlen und darauf der eine, z. B. Ton, mit organiseher Flüssigkeit und der andere, Kalk, mit Wasser aufgeschwemmt, worauf die beiden Schlamm-
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3. Die beiden Rohstoffe, Ton und Kalk, werden gemeinschaftlich trocken vermahlen und dann in der organisehen Flüssigkeit gemischt, worauf Wasser unter Umrühren zugesetzt wird.
Sobald die organische Flüssigkeit mit Wasser in Berührung kommt, scheidet sie sieh in jedem
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Flüssigkeit zu verdampfen und die organische Flüssigkeit durch Kondensation der Dämpfe wiederzugewinnen.
Zur erfolgreichen Durchführung des Verfahrens niüssen die benutzten organischen Flüssigkeiten gewisse Bedingungen erfüllen :
1. Die organische Flüssigkeit muss chemisch indifferent zu den benutzten Rohstoffen ; : ein.
2. Die Flüssigkeit muss unlöslich oder schwer löslieh in Wasser sein.
3. Das spezifische Gewicht der organischen Flüssigkeit muss von demjenigen des Wassers verschieden sein.
Beispiele von geeigneten organischen Flüssigkeiten sind folgende : Rohöl oder dessen flüssige Destillationsprodukte, z. B. Paraffinöl oder Benzol oder Umsetzungsprodukte derselben, welche die genannten drei Bedingungen erfüllen. Was die Menge der anzuwendenden organischen Flüssigkeit anbetrifft, so hat sieh herausgestellt, dass gute Ergebnisse bei gleichen Gewichtsmengen an trockenem Rohstoff und organischer Flüssigkeit erzielt werden. Die Menge des Wassers, welche für die Bildung der Noduln oder Granalien von geeigneter Grösse
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auch bis zu einem gewissen Grade von der Natur der organischen Flüssigkeit ab, welche für den Grenu- lierungsprozess benutzt wird.
Es muss auch Rücksicht auf einen etwa vorhandenen Wassergehalt der Rohstoffe genommen werden, wenn diese nicht vor der Feinmahlung getrocknet werden. Eine Trocknung der Rohstoffe ist nicht immer notwendig ; wenn aber eine Trocknung nicht erfolgt, dann muss die Menge des zugesetzten Wassers entsprechend dem Wassergehalt der Rohstoffe herabgesetzt werden. Wenn z. B. Paraffinöl oder Petroleum als organische Flüssigkeit benutzt werden, dann ist ein Gesamtwasser- gehalt von 15-30% des Gewichts des zu behandelnden trockenen Rohstoffs zur Erzeugung von festen Noduln angemessen. Dieser Wassergehalt beträgt nur etwa die Hälfte dessen, der gegenwärtig bf-i Nassverfahren benutzt wird.
Die Menge des erforderlichen Wassers hängt ferner auch von der Natur
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nachstehend näher erläutert.
Die Rohstoffe werden in trockenem oder nahezu trockenem Zustande jeder für sich in einem Steinbrecher zerkleinert und das Zerkleinerungsprodukt beider Steinbrecher in eine einzige Kun'elmühle
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organische Flüssigkeit in solcher Menge eingeführt, dass die mahlkörper durch die Flüssigkeit bedeckt sind. Der die Mühle verlassende Brei, welcher aus dem mit der organischen Flüssigkeit durchfenchteten innigen Gemisch der Rohstoffe besteht, wird in einen Kanal oder Behälter geleitet, der mit einer Rihr- vorrichtung versehen ist, die dauernd in Betrieb gehalten wird. In diesen Kanal oder Behälter wird Wasser durch Zerstäubungsdüsen oder ähnliche Vorrichtungen zugeführt, wobei alsbald die Bildung von Noduln oder Granalien von selbst beginnt und rasch zum Abschluss gelangt.
Gleichzeitig tritt die
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Flüssigkeit dadurch zu entfernen, dass man die Noduln durch eine Strangpresse schickt. Diese Preise kann mit einem Schneidmesser versehen sein, durch welches der Strang in Stücke entsprechender Grösse zerteilt wird. Ausser durch Pressen kann ein Teil der in der Masse zurückgebliebenen organischen Flüssig-
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aussetzen, um in den Noduln enthaltenes Wasser und die Restmenge der organischen Findigkeit zu verdampfen. Das kann in einer Tockenvorrichtung gesehehen. Durch Kondensation der gebildeten Dämpfe kann die in den Noduln zurückgebliebene Restmenge an organischer Flüssigkeit völlig wieder-
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Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Ton nass in der ganzen Menge von Wasser, welche man für die Herstellung der gewünschten Noduln verwenden will. gemahlen oder in dem Wasser aufgeschwemmt. Man erhält dann einen ziemlich dünnen Tonbrei. Der Kalk wird seinerseits in der organischen Flüssigkeit gemahlen oder in gemahlenem Zustande in der organischen Flüssigkeit aufgeschwemmt. Die so gewonnenen beiden Srhlammsorten werden darauf innig miteinander vermischt, wobei das Wasser die organische Flüssigkeit nahezu vollständig aus der Masse austreibt, während gleichzeitig ein Zusammenballen der Masse eintritt.
Die gebildeten Noduln werden darauf in der gleichen Weise behandelt, wie es bei der soeben beschriebenen.Ausfuhrungsform des Verfahrens geschieht.
Man kann auch mit einer geringeren Menge Wasser als der oben erwähnten von 15 bis 30% des Gewichtes an trockenem Material arbeiten und erhält dann ein feinkörniges Produkt, welches eine grössere Restmenge an organischer Flüssigkeit enthält, die jedoch wiederum, da das Produkt plastisch ist, grossenteils durch Pressen entfernt werden kann. Der beim Pressen sieh bildende Strang kann in der gleichen Weise, wie früher angegeben, zerteilt werden.
Das Verfahren gemäss der Ertindung ergibt nicht nur bei Aufrechterhaltung der Vorzüge des Nassverfahrens eine beträchtliche Brennstoffersparnis beim Brennen in einem Drehrohrofen, sondern gestattet auch, die Länge des Drehofen erheblich zu verkürzen, weil der Wassergehalt der Noduln so stark vermindert ist. Da die Verdampfung des Wassergehaltes der Noduln, wie vorstehend bereits erwähnt wurde, in einer besonderen Trockentrommel anstatt in einer Trockenzone des Drehrohrofens selbst vor sich gehen kann und da die Noduln eine erhebliche Widerstandsfähigkeit gegen Zerfall besitzen und demgemäss auch die Kalzinierung in einem besonderen Ofen vor sich gehen kann, so besteht
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auf dasjenige Mass zu beschränken, welches für die Sinterung der Noduln erforderlich ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Nodulisierung oder Körnigmachung von Rohstoffen für die Zementherstellung dadurch gekennzeichnet, dass die Rohstoffe mit einer organischen Flüssigkeit, die chemisch wesentlich
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Natur durch Zusatz von Wasser mehr oder weniger vollständig von der Masse wieder abgeschieden wird.