Verfahren und Vorrichtung zur gemeinsamen Herstellung von hochwertigem und gewöhnlichem Zement. Hochwertigen Zement hat man bisher durch besonderes Mischen und sehr feines Mahlen des Rohgutes und des Zementes und scharfes Brennen hergestellt. Diese Massnah men verteuern die Herstellung.
Es ist hun durch Versuche festgestellt, dass die beider Zementherstellung erbrannten Klinkenstücke von innen nach aussen hin meistens nicht von gleichmässiger Beschaffen- heit sind.
An der Oberfläche sind die Klin kenstücke ausgesprochen grosskristallinisch, der Alitgehalt ist hier also gross, während ihr Gefüge nach der Mitte hin immer weni ger kristallinisch wird und -die Farbe nach dem Innern zu häufig ins Gelbe oder Bräun- liche übergeht. Offenbar werden
beim Bren nen die äussern Teile jedes einzelnen Klinken kornes gleichmässiger erhitzt und.gleichmässi- ger von Sauerstoff erreicht. Ausserdem kann die Kristallbildung an der Oberfläche leicht vor sich gehen, weil,die Kristalle sich freier ausbilden können.
Bisher hat man nun stets den erbrannten Klinker einheitlich gemahlen und - damit sich recht viel des kristallini schen, stark alithaltigen Bestandteil ergäbe - hat man darauf gehalten, einen Klinker von möglichst grosser Oberfläche zu erzielen, also von möglichst kleinen Teilen. Zu diesem Zweck gab man das Rohgut möglichst fein körnig auf.
Unter eine gewisse Grenze kann man hierin aber nicht heruntergehen und die Klinkenkörner haben infolgedessen stets noch so grosse Abmessungen, dass sich ein be trächtlicher Teil von geringerem Alitgehalt ergibt, der aus Kernen stammt und die Ei- gensehaften des gewonnenen .Zementes, her abmindert.
_ Der heute hergestellte Zement übersteigt a 'ber die für gewöhnlich gestellten Anforde rungen meist beträchtlich, es wäre also viel fach, auch schon ein Erzeugnis von etwas ge ringeren Eigenschaften völlig ausreichend;
es besteht daher kein Bedenken, diejenigen Bestandteile, auf denen die, überhohen Eigen schaften beruhen, auszusondern und sie als Sondererzeugnis von Höchsteigenschaften, also als: hochwertigen Zement zu verwenden.
Unter "gewöhnlichem" Zement wird hier solcher verstanden, der den gesetzlichen oder handelsmässig geltenden Normen genügt, während als "hochwertiger" Zement ein sol cher bezeichnet wird, der hinsichtlich seiner Eigenschaften die Normen weit überschrei tet. Diese beiden Ausdrücke sind allgemein gebräuchlich.
Die Anmelderin macht hierzu von jener Erkenntnis der verschiedenen Zonen in .den einzelnen Klinkerkörnern Gebrauch und des Verfahren gemäss der Erfindung zur gemein samen Herstellung von hochwertigem und gewöhnlichem Zement ist nun dadurch ge kennzeichnet, dass aus dem kristallinischen,
also alitreichen Teil des aus Zementrohgut und zugesetztem Brennstoff durch Brennen gewonnenen Klinkers durch Mahlen hoch wertiger Zement hergestellt wird, während aus dem übrigen Teil .des Klinkers: gewöhn licher Zement durch einen zweiten Mahlvor gang angefertigt wird.
Dies wird zweck mässig dadurch erreicht, dass der erbrannte Klinker zunächst abgemahlen wird und die vollständige Mahlung erst stattfindet, nachdem das anfänglich Abgemahlene abge sondert worden ist.
Diesen Abmahlen ge schieht mit Vorteil in Mahlvorrichtungen, welche überwiegend reibend, nicht aber zer schlagend wirken. Hierdurch wird vorzeitiges Zertrümmern :der einzelnen Klinkerkörner vermieden und vielmehr nur ihre oberste Schicht abgemahlen. Dieses Abmahlen ist zur Hauptsache unabhängig :
davon, wie gross die einzelnen. Klinkerkörner sind, .doch ist es unter Umständen vorteilhaft, durch vorheri ges Brechen grösserer (Stücke alle Klinkerkör- per auf ungefähr gleiche Körnung zu brin gen.
Es kann jedoch hiervon auch abgesehen werden, besonders wenn, wie esi bei :Schacht- ofenklinker vielfach der Fall ist, die Ab messungen der :einzelnen Klinkerstücke sehr voneinander abweichen. Dann können die grösseren Stücke geradezu als Mahlkörper für die kleineren .Stücke dienen oder umgekehrt, je nachdem wie die Härte der verschieden grossen Stücke ausgefallen ist.
Die Stärke der Abmahlung, also das Ver hältnis zwischen hochwertigem und gewöhn lichem Zement, kann nach dem jeweiligen Bedarf geregelt werden, indem die zum Ab mahlen dienende Mahlvorrichtung mit einer grösseren oder geringeren Menge von Mahl steinen beschickt wird. Auch kann das. Ab mahlen auf einen Teil des Klinkers be schränkt werden.
Die Erfindung bietet den Vorteil, dass die Herstellung von hochwertigem Zement im laufenden Betrieb :des Zementwerkes je nach dem Bedarf erfolgen kann, ohne dass beim Mischen und Mahlen des Rolhgutes oder beim Brennen besondere Massnahmen erfor derlich sind.
Da der mehr ins Gelbe und Braune spielende Teil der Klinkerkörner überhaupt nicht in den hochwertigen Zement gelangt, hat dieser eine schönere Farbe, wie auch der Farbunterschied zwischen dem hochwertigen und dem .gewöhnlichen Zement bei :der Herstellung nach :der Erfindung leicht eine Verwechslung beider :
Sorten ver- hindert. Im allgemeinen wird man nach der Erfindung 10 biss <B>50%</B> des gesamten Klin- kers zu hochwertigem Zement verarbeiten, so dass sich 90 bis, <B>50%</B> an gewöhnlichem Ze ment ergeben.
D'er in dieser Weise ge wonnene hochwertige Zement hat um 20 bis <B>50%</B> bessere Eigenschaften als der Rest, welcher immer noch die vorgeschriebene Norm überschreitet.
Um den hochwertigen Zementteil noch zu verbessern, kann man ihn nach der Abson derung einer erhöhten Feinmahlung unter ziehen. Wenn hierdurch auch Mehrkosten entstehen, so sind diese immer noch geringer als bei der bisherigen Herstellung des Ze mentes, da eine erhöhte Feinmahlung :des Rohgutes unterbleiben kann..
Um anderseits eine Verschlechterung .des hochwertigen Anteils durch die Asche zu verhindern, welche aus dem zum Brennen des Rohgutes dienenden Brennstoff entfällt und sich vorzugsweise in dem Aussenteil der Klinkerkörner niederschlägt, ist es vorteil haft, einen Brennstoff zu verwenden, dessen Asche einen hohen Gehalt an Kalk und Ton enthält, also zur Bildung eines guten Ze- mentklinkers,
beiträgt.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vor richtung zur Durchführung .des vorstehend beschriebenen Verfahrens, und zwar ist diese gekennzeichnet durch eine Abmahleinrich- tung, eine Absonderungseinrichtung für .das Ab-emahlene und eine Fertigmahlvorrich- tung für den Rest .des; Klinkers. Gegebenen falls kann ausserdem noch eine Fertigmahl- vorrichtung für das Abgemahlene vorhanden sein.
Der Abmahlvorrichtung wird der vom Ofen kommende Klinker möglichst nach Durchlaufen eines Brechwerkes zugeführt.
Die Zeichnung stellt schematisch Aus führungsbeispiele einer ,solchen Vorrichtung dar.
Fig. 1 zeigt eine Zementanlage mit Schachtofen, Fig. 2 eine solche mit Drehrohrofen. Aus. dem Schachtofen 1 (Fig. 1) wird der erbrannte Klinker durch den Brecher 2 ge führt, in welchem übergrosse Stücke zer kleinert werden. Er gelangt sodann in die Trommelmühle 3.
Der erste Abschnitt 4 der Mühle ist nach dem Ausführungsbeispiel durch Innenwände 5 in eine Anzahl kranz- förmig angeordneter Einzelkammern aufge teilt, in welche Flintsteine 6 oder kleine Mahlkörper eingefüllt sind.
Diese Flintsteine reiben infolge ihres ge ringen spezifischen Gewichtes und bei der niedrigen Fallhöhe in den einzelnen Kam mern die eingeführten Klinkerstücke nur an der Oberfläche ab, ohne sie zu zertrümmern. Indem Zwischenabteil 7 der Mühle, das mit Hub- und Sondereinrichtungen ausgerüstet werden kann, wird das Abgeriebene ausge sondert und durch Öffnungen 8 im Mantel der Trommel 3 entfernt.
Es :gelangt in den Aufnahmetrog 9 und wird von diesem in die Feinmühle 10 gebracht, welche ebenfalls durch Innenwände 11 in Einzelkammern auf geteilt sein kann, die mit kleinen Stahl- kugeln 12 .gefüllt sind. Hier erfährt dass Ab geriebene eine weitere Verfeinerung und wird dann bei 'A als hochwertiges Zementmehl entnommen.
Der Rest des in der Kammer 4 behan delten Klinkers gelangt aus der Zwischen kammer 7 in die Mahlkammer 13 und geht weiter durch die anschliessenden Kammern 14 und 15; diese Kammern 13, 14 und 15 sind mit Stahlkugeln 16, 17 und 1,8 von ab nehmender Grösse beschickt. Hier erfährt der Klinker seine vollständige Zerkleinerung, so dass. er als, Mehl aus der Kammer 15 austritt, welche durch Zwischenwände 19 in Einzel kammern aufgeteilt ist.
Dieser Teil des Klin- kers wird bei ,B; als gewöhnlicher Zement ent- nommen. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausfüh rungsbeispiel wird der Klinker in dem Dreh ofen 20 gebrannt. Da Drehofenklinker meist keine übermässig grossen, zusammenbaeken- den Stücke enthält, kann von einem Brechen abgesehen werden, der Klinker gelangt viel mehr sofort in die mit Flintsteinen 21 ver sehene,
mehrkammerige Abreibemühle 22. Aus ihr wird das ganze Mahlgut durch die Austragzone 23 abgeleitet und in den Sichter 24 gefördert.
Das hier abgelichtete Feine wird als hochwertiger Zement bei C ent nommen, während der Rest in das andere Ende der Mahltrommel eingetragen wird und hier die Mahlkammern 25, 26 und 27 durch läuft, um durch die Austragsvorrichtung 28 die Mühle zu verlassen und bei D als ge wöhnlicher Zement austreten.
Erforderlichenfalls sind an den Stellen, an .denen das Abgemahlene abgesondert wird, auch Siebvorrichtungen vorzusehen, welche den Rest des Klinkers: oder die zum Ab mahlen dienenden Mintsteine zurückhalten.
Method and device for the joint production of high-quality and ordinary cement. Up to now, high-quality cement has been produced by special mixing and very fine grinding of the raw material and cement and sharp firing. These measures make production more expensive.
It has been established through tests that the latch pieces that burned during cement production are mostly not of uniform quality from the inside to the outside.
On the surface, the pieces of the clinker are extremely crystalline, so the alite content is high here, while their structure becomes less and less crystalline towards the center and the color too often turns yellow or brownish towards the inside. Be revealed
When burning, the outer parts of each individual pawl grain are heated more evenly and oxygen is more evenly reached. In addition, crystal formation on the surface can easily take place because the crystals can develop more freely.
So far, the burnt clinker has always been ground uniformly and - so that there would be a lot of the crystalline, high alithic constituent - the aim was to achieve a clinker with the largest possible surface, i.e. with the smallest possible parts. For this purpose, the raw material was added as finely as possible.
However, one cannot go below a certain limit and the size of the pawl granules is always so large that there is a considerable part with a lower alite content, which comes from the kernels and reduces the properties of the cement obtained.
_ The cement produced today, however, usually exceeds the usual requirements considerably, so in many cases it would be completely sufficient, even a product with somewhat lower properties;
There is therefore no concern of weeding out those components on which the excessive properties are based and using them as a special product of the highest quality, i.e. as: high-quality cement.
“Ordinary” cement is understood here to mean that which satisfies the statutory or commercially applicable standards, while “high-quality” cement is referred to as one that far exceeds the standards in terms of its properties. These two terms are common.
For this purpose, the applicant makes use of the knowledge of the different zones in the individual clinker grains and the method according to the invention for the joint production of high-quality and common cement is now characterized in that the crystalline,
So aluminum-rich part of the clinker obtained from raw cement and added fuel by burning is produced by grinding high-quality cement, while from the remaining part .des clinker: ordinary cement is made by a second Mahlvor gang.
This is expediently achieved in that the burnt clinker is first ground and the complete grinding only takes place after the initially ground clinker has been separated.
This grinding ge takes place with advantage in grinding devices, which have a predominantly rubbing, but not crushing effect. This prevents the individual clinker grains from breaking up prematurely and instead only grinds their top layer. This grinding is mainly independent:
of how big each. There are clinker grains, but it may be advantageous, by breaking larger pieces beforehand, to bring all the clinker bodies to approximately the same grain size.
However, this can also be dispensed with, especially if, as is often the case with: shaft furnace clinker brick, the dimensions of the individual clinker pieces differ greatly from one another. Then the larger pieces can actually serve as grinding media for the smaller pieces or vice versa, depending on the hardness of the different sized pieces.
The strength of the grinding, i.e. the ratio between high-quality and ordinary cement, can be regulated according to the respective need by loading the grinding device used for grinding with a larger or smaller amount of grinding stones. This can also be done. From grinding, part of the clinker can be restricted.
The invention offers the advantage that the production of high-quality cement during operation of the cement works can take place as required, without special measures being required when mixing and grinding the rolled goods or when burning.
Since the more yellow and brown part of the clinker grains does not get into the high-quality cement at all, it has a nicer color, as does the color difference between the high-quality and the ordinary cement in: the production according to: the invention, it is easy to confuse the two:
Varieties prevented. In general, according to the invention, 10 to 50% of the entire clinker will be processed into high-quality cement, so that 90 to 50% of ordinary cement result.
The high-quality cement obtained in this way has 20 to <B> 50% </B> better properties than the rest, which still exceeds the prescribed standard.
In order to improve the high-quality cement part, it can be subjected to an increased fine grinding after the Abson change. If this also results in additional costs, these are still lower than in the previous production of the cement, since an increased fine grinding: of the raw material can be omitted.
On the other hand, in order to prevent deterioration of the high-quality portion due to the ash, which is omitted from the fuel used for burning the raw material and is preferably deposited in the outer part of the clinker grains, it is advantageous to use a fuel whose ash has a high content Contains lime and clay, i.e. to form a good cement clinker,
contributes.
The invention also relates to a device for carrying out the above-described method, which is characterized by a grinding device, a separating device for the ground and a finished grinding device for the rest of the; Clinker. If necessary, a ready-to-use grinding device can also be provided for the ground material.
The clinker coming from the furnace is fed to the grinding device after passing through a crusher, if possible.
The drawing shows schematically from exemplary embodiments of such a device.
1 shows a cement plant with a shaft furnace, FIG. 2 shows a cement plant with a rotary kiln. Out. the shaft furnace 1 (Fig. 1), the burned clinker through the crusher 2 leads ge, in which oversized pieces are crushed zer. It then enters the drum mill 3.
The first section 4 of the mill is divided up according to the exemplary embodiment by inner walls 5 into a number of individual chambers arranged in a ring, into which flint stones 6 or small grinding media are filled.
As a result of their low specific gravity and the low fall height in the individual chambers, these flint stones rub off the introduced clinker pieces only on the surface without shattering them. By intermediate compartment 7 of the mill, which can be equipped with lifting and special devices, the abraded material is separated out and removed through openings 8 in the shell of the drum 3.
It: reaches the receiving trough 9 and is brought into the fine mill 10, which can also be divided by inner walls 11 into individual chambers which are filled with small steel balls 12. Here the grated Ab is refined further and is then removed from 'A as high-quality cement flour.
The rest of the clinker treated in the chamber 4 passes from the intermediate chamber 7 into the grinding chamber 13 and continues through the subsequent chambers 14 and 15; these chambers 13, 14 and 15 are charged with steel balls 16, 17 and 1.8 of decreasing size. Here the clinker is completely crushed so that it emerges as flour from the chamber 15, which is divided into individual chambers by partition walls 19.
This part of the clinker is at, B; taken as ordinary cement. In the exemplary embodiment shown in Fig. 2, the clinker in the rotary furnace 20 is burned. Since rotary kiln bricks usually do not contain any excessively large pieces that can be assembled together, breaking can be avoided, the bricks immediately get into the flint 21, which is provided with flint bricks.
multi-chamber abrasive mill 22. All of the grist is diverted from it through the discharge zone 23 and conveyed into the classifier 24.
The fine shot here is taken ent as high-quality cement at C, while the rest is entered into the other end of the grinding drum and here the grinding chambers 25, 26 and 27 runs through to leave the mill through the discharge device 28 and at D as ge ordinary cement leak.
If necessary, screening devices must also be provided at the points where the ground material is separated, which hold back the rest of the clinker or the mint stones used for grinding.