Verfahren zum Erleichtern des Sinterns von sinterbaren Stoffen, insbesondere von i@ beim Brennen. Beim Brennen von Zement werden manch .
mal Flussmittel angewendet, um das 'Sintern der Rohmasse zu erleichtern, und zwar haupt sächlich Flussspat, aber auch Eisenerze, Kies abbrände, Bauxit und dergleichen, bzw. Ge mische von Flussspat mit einzelnen der ge nannten Stoffe. In besonderen Fällen, wie zum Beispiel bei der Herstellung von weissem Ze ment, wird auch ein Gemisch von Flussspat und Chlorkalzium als Flussmittel angewendet.
Das dem Flussspat zugemischte Chlorkalzium dient hier in erster Linie dazu, geringe Men gen von färbenden Eisenverbindungen in der Rohmischung beim Brennvorgang in Form von Chlorverbindungen zu verflüchtigen.
Auch bei der Erzeugung von sogenann tem Leichtbrandzement werden Flussmittel- mischungen, bestehend aus Flussspat, mit Zu sätzen, wie Eisenoxyd, Chromoxyd, Mangan oxyd, Bleioxyd oder dergleichen, benutzt. Hierbei handelt es sich nicht um eine Er leichterung des Sintervorganges durch geringe Flussmittelmengen, sondern um ein besonderes Brennverfahren zur Erzeugung von niedrig kalkigem Leichtbrandzement unterhalb der Sintertemperatur.
Die Flussmittel fördern bekanntlich die chemische Reaktion bei der Bildung der Klin- kermineralien und der Herstellung von-gesin- tertem Zement. Die Menge der zugesetzten Flussmittel beträgt in der Regel 0,5 bis 1,5 /o der Rohmischung, je nach deren Zusammen setzung und deren Eigenschaften.
Bisher be- kannte Flussmittel bzw. Flussmittelgemische wirken sich vor allem bei schwer sinterbaren Rohmischungen günstig aus und verbessern die Güte des erbrannten Klinkers.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erleichtern des Sinterns von sinterbaren Stof fen, insbesondere von Zement (Portland- zement), beim Brennen, bei welchem Verfah ren neben den vorerwähnten Vorteilen, wie sie sonst durch die üblichen Flussmittel er zielt werden können, eine sehr erhebliche Brennstoffersparnis und Leistungssteigerung erreicht werden kann.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeich net, dass als Flussmittel, neben Flussspat, Kal- ziumsulfat enthaltende Materialien in solcher Menge angewendet werden, dass auf 1 Mol CaF2 0,8 bis 1,33 Mole CaiS04 kommen.
Es wurde nämlich anlässlich eines, betriebs mässigen Vorganges, bei dem in die Rohmasse neben Flussspat auch Gips eingebracht wurde; die überraschende Feststellung gemacht, dass der Brennstoffbedarf für das Sintern erheb lich niedriger war als sonst.
Hierauf ange stellte Laboratoriumsversuche ergaben, dass die Kombination von Flussspat und Kalzium sulfat als Flussmittel eine überaus günstige Wirkung zeitigt, was offensichtlich auf die Bildung eines verhältnismässig niedrig schmel zenden Eutektikums zurückzuführen ist. Wei tere Versuche haben ergeben, dass das Eutekti- kum bei. einem Mischungsverhältnis 1 Mol CaF2 + 1 Mol CaS04 gebildet wird.
Der Schmelzpunkt dieser eutektischen Mischung wurde mit 925 50 C ermittelt.
Die Richtigkeit der derart gemachten Fest stellungen wurde durch einen Brennversuch im grossen vollkommen bestätigt, der nachste hend als Beispiel angeführt ist.
Hierbei wurde als Flussmittel eine Mischung von Rohfluss- spat mit einem Gehalt von rund 65 % CaF2 und Rohgips mit rund 80"/o CaS04 . 2 H20 im Verhältnis<B>36:64</B> Gewichtsteilen verwen det.
Der Brennstoffverbrauch ergab sich um annähernd 201/o niedriger gegenüber einem Brennvorgang, bei dem als Flussmittel nur Flussspat angewendet wurde. Der Brennvor gang erfuhr eine Beschleunigung und damit eine Leistungssteigerung in ungefähr gleicher Höhe. Er spielte sich im übrigen bei etwas niedrigerer Temperatur ab als beim Vergleichs versuch mit Flussspat allein.
Es scheint, dass nach dem Verfahren ge mäss der Erfindung die Reaktion zwischen dem Flussmittel und der Rohmasse Gase ent wickelt, aus denen freier 'Sauerstoff abgespal ten. wird, der den Brennvorgang unmittelbar beeinflusst. Die angewendete Menge an Fluss- mitteln entspricht ungefähr der üblichen, kann jedoch auch etwas grösser sein.
Das obenerwähnte, dem Eutektikum im Zweistoffsystem. CaF2 -CaS04 entsprechende Verhältnis der Komponenten des Flussmittels muss nicht streng eingehalten werden.
Die vor teilhaften Wirkungen treten auch dann ein, wenn das Gewichtsverhältnis von CaF2 und CaS04 in der Mischung bis zu 25 %, nach bei- den Richtungen von der eutektischen Mi schung (1 Gewichtsteil CaF2 :
1,74 Gewichts teile Ca-S04) abweicht, entsprechend einem Verhältnis der Mole CaF2 : CaS04 von 1: 0,8 bis 1,33.
Flussspat und Gips können unter Einhal tung des angegebenen Verhältnisses der Mole- kulargewichte gemeinsam mit der Rohmasse vermahlen werden. Die beiden Komponenten können aber auch geschmolzen und abgekühlt werden, um als stückiges oder pulverförmiges Flussmittel der Rohmasse einverleibt zu wer den.
Das Verfahren gemäss der Erfindung kann naturgemäss ausser auf das Brennen von Ze ment auch auf andere Brennvorgänge, bei denen ein Sintern erfolgt, zum Beispiel in der keramischen Industrie, angewendet werden.
Method to facilitate the sintering of sinterable materials, in particular i @ during firing. When burning cement some.
times flux used to facilitate the 'sintering of the raw material, mainly fluorspar, but also iron ores, gravel burns, bauxite and the like, or mixtures of fluorspar with some of the substances mentioned. In special cases, such as the production of white cement, a mixture of fluorspar and calcium chloride is also used as a flux.
The chlorine calcium added to the fluorspar serves primarily to volatilize small amounts of coloring iron compounds in the raw mixture during the burning process in the form of chlorine compounds.
Flux mixtures, consisting of fluorspar, with additives such as iron oxide, chromium oxide, manganese oxide, lead oxide or the like, are also used in the production of so-called light-fire cement. This is not a matter of facilitating the sintering process by using small amounts of flux, but rather a special firing process for the production of low-calcareous light-fired cement below the sintering temperature.
As is well known, the flux promotes the chemical reaction in the formation of the clinker minerals and the production of sintered cement. The amount of flux added is usually 0.5 to 1.5 / o of the raw mixture, depending on its composition and its properties.
Fluxes or flux mixtures known to date have a favorable effect, especially in raw mixtures that are difficult to sinter, and improve the quality of the burnt clinker.
The invention relates to a method for facilitating the sintering of sinterable materials, in particular cement (Portland cement), during firing, in which process ren in addition to the aforementioned advantages, as they can otherwise be achieved by the usual flux he aims, a very considerable Fuel savings and increased performance can be achieved.
The method is characterized in that, in addition to fluorspar, materials containing calcium sulphate are used as flux in such an amount that there are 0.8 to 1.33 moles of CaF2 for 1 mol of CaF2.
It was carried out on the occasion of an operational process in which gypsum was added to the raw material in addition to fluorspar; made the surprising finding that the fuel requirement for sintering was considerably lower than usual.
Laboratory tests carried out on this showed that the combination of fluorspar and calcium sulfate as a flux has an extremely beneficial effect, which is obviously due to the formation of a relatively low-melting eutectic. Further tests have shown that the eutectic at. a mixing ratio of 1 mole CaF2 + 1 mole CaS04 is formed.
The melting point of this eutectic mixture was determined to be 925 50 C.
The correctness of the findings made in this way was fully confirmed by a firing test, which is given below as an example.
A mixture of raw fluids with a content of around 65% CaF2 and raw gypsum with around 80% CaS04.2 H20 in a ratio of 36:64 parts by weight was used as the flux.
The fuel consumption was almost 201 / o lower compared to a burning process in which only fluorspar was used as the flux. The combustion process experienced an acceleration and thus an increase in performance of approximately the same amount. Incidentally, it took place at a slightly lower temperature than in the comparison experiment with fluorspar alone.
It appears that, according to the method according to the invention, the reaction between the flux and the raw material develops gases from which free oxygen is split off, which directly influences the burning process. The amount of flux used is roughly the same as usual, but it can also be slightly larger.
The above-mentioned, the eutectic in the binary system. CaF2 -CaS04 ratio of the components of the flux does not have to be strictly adhered to.
The advantageous effects also occur when the weight ratio of CaF2 and CaS04 in the mixture is up to 25%, in both directions from the eutectic mixture (1 part by weight of CaF2:
1.74 parts by weight Ca-SO4) deviates, corresponding to a ratio of the moles CaF2: CaS04 of 1: 0.8 to 1.33.
Fluorspar and plaster of paris can be ground together with the raw material while maintaining the specified ratio of molecular weights. However, the two components can also be melted and cooled in order to be incorporated into the raw material as lumpy or powdery flux.
The method according to the invention can naturally not only be used for the firing of cement but also for other firing processes in which sintering takes place, for example in the ceramic industry.