DD210675A1

DD210675A1 - Verfahren und anordnung zur herstellung von zement nach dem belit-typ

Info

Publication number: DD210675A1
Application number: DD82243824A
Authority: DD
Inventors: Jochen Stark; Karlheinz Ruempler; Bernd Dahm; Richard Rudolph; Bernd Winter; Anette Mueller; Juergen Froelich; Ulrich Walter
Original assignee: Dessau Zementanlagenbau Veb
Priority date: 1982-10-06
Filing date: 1982-10-06
Publication date: 1984-06-20
Also published as: DK158782C; DK458483A; FR2538373A1; AT383341B; DE3323565C2; FR2538373B1; GB2128180B; DK158782B; JPS5988348A; GB2128180A; ATA246983A; GB8322166D0; DE3323565A1; DK458483D0

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die entsprechende Schaltung zur Herstellung von Zement nach dem Belit-Typ, insbesondere die Herstellung und Kuehlung des Zementklinkers. Ziel u. Aufgabe der Erfindung ist es, einen aktiven Belit-Klinker herzustellen, dessen Festigkeitsentwicklung dem Portlandzement nahekommt, wobei der fuer den Abschreckbereich erforderliche Abkuehlgradient durch stoffliche Einflussnahme verringert wird. Erfindungsgemaess wird das dadurch erreicht, dass die Kuehlung des aktiven Belit-Klinkers in zwei Stufen derart erfolgt, dass in der ersten Stufe die Schnellkuehlung (Abschreckung) beispielsweise in einer Wirbelschicht und/oder eine notwendige Korngroessenminimierung auf <gleich 10 mm Durchmesser durch Prallzerkleinerung mit gleichzeitiger Kuehlg. und/oder Einstellg. des Silikatmoduls bzw. des Tonerdemoduls erreichbar ist und die nachfolgende Kuehlung in der zweiten Stufe bei ueblichen Abkuehlgradienten erfolgt.

Description

Verfahren und Anordnung zur Herstellung von Zement nach dem Belit-Typ

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die entsprechende Schaltung zur Herstellung von Zement nach dem Belit-Typ, insbesondere die Herstellung und Kühlung des Zementklinkers·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, aktiven Belit-Zement herzustellen· Entsprechende Verfahren dazu sind unter anderem in den DD-VVP 138 197, DD-VVP 139 938 und DD-WP 142 704 beschrieben· ^iel dieser Erfindung ist es jeweils, in einem bestimmten Bereich den Abkühlgradienten > 500 K/min zu erreichen bzw· Bedingungen herzustellen, um diese Abkühlgradienten zu verringern. Dazu gehört insbesondere die Gewinnung von Klinker mit einer Korngröße < 10 mm, indem beispielsweise der gebrannte Klinker insgesamt oder nur das Überkorn einer Zerkleinerung bzw. anderweitigen Verwendung zugeführt wird»

fi Οία 1982*03941

Es wurde außerdem bereits vorgeschlagen, daß die Schnellkühlung in einem VVirbe Irinnenkühler erfolgt· Dazu ist es jedoch erforderlich, daß durch eine mehrfache Unterteilung der Luftzuführung gleichzeitig eine Klassierung des Klinkers erfolgen soll.

Eine weitere vorgeschlagene Lösung sieht vor, dem heißen Klinkerstrom Zumahlstoffe mit wesentlich niedrigerer Temperatur zuzuführen und den gesamten Materialstrom einer zweiten Kühlstufe aufzugeben.

Eine andere Lösung hat zum Inhalt, bei einer Erhöhung des Silikatraoduls von 2 in Richtung 4 mit Abkühlgradienten C 500 K/min zu arbeiten.

Weiterhin wurde vorgeschlagen, durch Einstellung eines optimalen* Gehaltes an nicht sulfatisch gebundenen Alkalien im Belit-Klinker die Frühfestigkeit des aktiven Belit-Zementes zu erhöhen.

Die Frühfestigkeit von aktivem Belit-Zement kann auch durch Zumahlung von EGR-Staub, Rohraehl, Kalkstein u. ä. erhöht sowie die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens insgesamt verbessert werden.

Die technische Realisierung der hohen Abkühlgradienten kann weiterhin in einem Fallschachtkühler erfolgen, wobei durch einen Luftquerstrom der Klinker fraktioniert wird und die einzelnen Klinkerfraktionen entsprechend ihrem mittleren Korndurchmesser angeströmt werden. Nachteilig ist dabei die notwendige hohe Genauigkeit der Anströmbedingungen zwecks Erzielung ausreichend hoher Verweilzeiten im Fallschacht.

Aus den DE-OS 26 32 691 und DE-OS 26 38 708 ist bekannt, im Kühlbereich einer Brennanlage (Kühlzone im Ofenäuslauf, Übergangsgebiet zwischen Ofen und Kühler

bzw· im Kühler) einen Mergelrohstoff zuzugeben, der durch die Klinkerwärme gebrannt wird und dadurch selbst hydraulische Eigenschaften erlangt·

Nachteil der vorstehend genannten Lösungen ist die Vor· aussetzung, daß der Schnellkühlvorgang nur bei hinreichend kleinen Klinkerkörnern erreicht wird·

Zur Behebung dieses Mangels wurde die Heißzerkleinerung des Klinkers beginnend bei ^ 1300 ⁰C unter gleichzeitiger Schnellkühlung in einem Prallkühler vorgeschlagen. Erfindungsgemäß spielt dabei die primäre Klinkerkorngröße keine Rolle für die eigentliche Schnellkühlung· Nachteilig ist dabei die extrem hohe Belastung des Werkstoffes durch Hitze und Abrieb·

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, einen aktiven Belit-Klinker herzustellen, dessen Festigkeitsentwicklung, insbesondere die Frühfestigkeit des aktiven Belit-Zementes, dem Portlandzement nahekommt und / oder die Spätfestigkeit übertrifft·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch neue Lösungen in Kombination mit bekannten bzw· bereits vorgeschlagenen Detaillösungen den für den Abschreckbereich erforderlichen Abkühlgradienten durch stoffliche Einflußnahme zu verringern und gleichzeitig für das Erreichen hoher Abkühlgradienten sowie für die anschließende Zerkleinerung des Klinkers günstige Bedingungen, insbesondere hinsichtlich der Korngröße zu schaffen·

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Zementklinker mit einem Kalkstandard von 75 bis und einem der üblichen Portlandzementherstellung ent-

sprechenden Aufheizgradienten bei Brenntemperaturen zwischen 1350 C und 1450 ⁰C gesintert und anschließend einer stufenweisen Kühlung unterzogen wird· Dabei erfolgt die Kühlung im Temperaturbereich von 1350 ⁰C bis 1250 ⁰C als obere Grenze und 1000 ⁰C bis 800 ⁰C als untere Grenze mit hohem Abkühlgradienten und die nachfolgende Kühlung bei üblichen Abkühlgradienten.

Die Kühlung in der ersten Stufe (Schnellkühlung) erfolgt beispielsweise in einer Wirbelschicht« Zur Kühlung in der zweiten Stufe dient beispielsweise ein Drehrohrkühler.

Gleichzeitig wird eine Korngrößenminimierung auf eine Korngröße s 10 mm erreicht. Dazu wird im Rohmaterial entweder der Silikatmodul von ca. 2,0 bis 2,5 in Richtung 4,0 vorzugsweise 3,0 erhöht und / oder der Tonerdemodul auf ^ 1 verringert.

Das unabhängig davon entstandene Grobkorn wird aus dem Klinkerstrom abgeschieden, zerkleinert und dem weiteren Verfahren zugeführt.

Das Verfahren ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß dem heißen Klinkerstrom vor oder in der ersten Kühl·^ stufe, beispielsweise in der Wirbelschicht, Zumahlstoffe mit wesentlich niedrigeren Temperaturen in entsprechender Kornfraktion aufgegeben wird.

Ausführungsbeispie1

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden« In der Zeichnung ist eine Anordnung der einzelnen Aggregate zur Durchführung des Verfahrens schematisch dargestellt»

Der gebrannte Belit-Klinker wird aus dem Drehrohrofen mit einer Temperatur von über 1300 ⁰C einem WirbelrinnenkUhler 2 aufgegeben. Der WirbelrinnenkUhler wird von unten mit Luft beaufschlagt. Im WirbelrinnenkUhler erfolgt eine Abkühlung des Belitklinkers im Temperaturbereich 1350 ⁰C bis 1250 ⁰C als obere Grenztemperatur und 1000 ⁰C bis 800 ⁰C als untere Grenztemperatur mit einem Abkühlgradienten ? 500.

Dem WirbelrinnenkUhler wird dabei vorzugsweise der Klinker mit einer Korngröße < 10 mm aufgegeben. Daran anschließend erfolgt die Kühlung des Klinkers bei üblichen Abkühlgradienten. Als KUhlaggregat dient dabei insbesondere ein Drehrohrkühler 5 oder dgl.

Bei einem Klinkeranteil mit einem Korn = 10 mm wird dieser aus dem Klinkerstrom ausgeschieden. Dazu wird der Klinker einem Abscheideorgan 3 zugeführt, von dem das Peinkorn dem WirbelrinnenkUhler und das Grobkorn einem Prallzerkleinerer k zugeführt wird. Ftatsprechend dem KUhleffekt im Prallzerkleinerer 4, dem ebenfalls Kühlluft zugeführt wird, wird der zerkleinerte Klinker dem Wirbelrinnenktihler 2 oder direkt der zweiten KUhlstufe, dem Drehrohrkühler, zugeführt. Als Kühlluft wird dem Drehrohrkühler 5 Frischluft zugeführt. Von der Abluft aus dem Drehrohrkühler 5 wird über eine Abluftleitung ein Teil dem WirbelrinnenkUhler und / oder über eine Abluftleitung 6 dem Prallzerkleinerer 4 aufgegeben. Gleichzeitig wird beiden Aggregaten im erforderlichen Umfang über die Leitungen 8 und 9 ebenfalls Frischluft zugeführt.

Die Abluft aus der 1. KUhlerstufe wird ganz oder teilweise unter Umgehung der SehnellkUhlstufe in die Sinterstufe, den Drehrohrofen, geleitet.

wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, gleichzeitig durch stoffliche Einflußnahme den Anteil

der Klinker mit einem Durohmesser = 10 mm ohne mechanische Zerkleinerung möglichst klein zu halten,

Es ist bereits bekannt, daß ein Anheben des Silikatmoduls von 2,0 bis 2,5 in Richtung vorzugsweise 3, 4 zur Erhöhung der Frühfestigkeit sowie zur Senkung des für Belitklinker erforderlichen Abkühlgradienten beiträgt.

Überraschend wurde jedoch gefunden, daß bei gleichem Silikatmodul sowie den für aktiven Belitzement typischen Werten für den Kalkstandard eine Senkung des Tonerdemoduls auf = 1 sich sowohl auf die Frühfestigkeit des Zementes positiv auswirkt und der Abkühlgradient gesenkt werden kann als auch gleichzeitig zu einer Bildung kleinerer Klinkerkörner, als vom Portlandzement her bekannt, führt.

"Bei einem "Belit-Rohmehl mit den Moduli Kalkstandard 80, Silikatmodul 2,8 und Tonerdemodul 0,75 sowie bei einer Sinterteraperatur von 1350 ⁰C wird der Anteil von Klinkerkorn > 10 mm dabei weniger als 10 % betragen. Die weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß bei einer Zugabe von Zumahlstoffen mit wesentlich niedrigeren Temperaturen in die erste Kühlstufe bzw. in den Bereich der Prallzerkleinerung, neben der Zuführung von kälterer Luft, der erforderliche Abkühlgradient erreicht wird.

Der insgesamt durch das Abkühlen mit hohem Abkühlgradienten erreichte Effekt einer Selbstzerkleinerung der Granalien wirkt sich dabei vorteilhaft aus. Dies gilt für die Größe der Granalien beim weiteren Kühlprozeß und auch für die Verbesserung des anschließenden Klinkertransport sowie die Klinkermahlung» ^x

In der Zeichnung ist die Materialführung jeweils durch geschlossene Linien und die Luftführungen durch gestrichelte Linien gekennzeichnet.

Claims

Erfinrtungsanspruch

1. Verfahren zur Herstellung von Zement nach dem'Bellt-Typ mit einem Kalkstandard des Rohmehles von 75 bis 85 und einen der Portlandzementherstellung entsprechenden Aufheizgradienten, Brenntemperatur zwlsohen 1350 ⁰C und H50 ⁰C sowie einer Stufenkühlung bzw. einer Abschreckung mit hohem Abkühlgradienten, vorzugsweise im Temperaturbereich 1350 ⁰C bis 1250 ⁰G als oberen Grenztemperatur und 1000 ⁰C bis 800 ⁰C als unteren Grenztemperatur, gekennzeichnet dadurch , daß die Kühlung in zwei Stufen derart erfolgt, daß in der ersten Stufe die Schnellkühlung (Abschreckung) beispielsweise in einer Wirbelschicht und / oder eine notwendige Korngrößenminimierung auf ^ 10 mm Durchmesser durch Prallzerkleinerung mit gleichzeitiger Kühlung und / oder eine Einstellung des Silikatmoduls bzw. des Tonerdemoduls erreichbar ist und die nachfolgende Kühlung in der zweiten Stufe bei üblichen Abkühlgradienten erfolgt.

S
-X-
2. Verfahren naoh Punkt 1, gekennzeichnet dadurch , daß vor und / oder in der ersten Kühlstufe» beispielsweise in der Wirbelschicht und / oder dem Prallzerkleinerer Zumahlstoffe mit wesentlich niedrigeren Temperaturen in angepaßter Kornfraktion zugeführt werden.
3. Verfahren naoh Punkt 1, gekennzeichnet dadurch , daß nur das Überkorn = 10 mm Durchmesser aus dem Klinkerstrom abgeschieden wird und der Prallzerlßinerung zugeführt wird.
4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch , daß der Silikatmodul von 2,0 bis 2,5 in Richtung 4,0 vorzugsweise 3 erhöht und / oder der Tonerdemodul auf < 1 verringert wird.
5. Verfahren nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch , daß dem Bereich der Wirbelschichtkühlung und dem Bereich der Prallkühlung Kühlerabluft der zweiten KUhlstufe und / oder Frischluft als Kühlluft zugeführt werden und die heiße Kühlluft der zweiten Stufe unter Umgehung der ersten Stufe ganz oder teilweise dem Sinterprozeß zugeführt wird.
6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch , daß einem Drehrohrofen (1) ein Prallzerkleinerer und / oder ein Wir-' be Irinnenkühler (-2) und dem Wirbelrinnenkühler ein zweiter Kühler, beispielsweise ein Drehrohrkühler, nachgeschaltet ist.
7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt. 1 , bis 5, gekennzeichnet dadurch , daß dem Drehrohrofen (1) ein Abscheideorgan (3) für das Überkorn des Klinkers nachgeschaltet ist, der Wirbelrinnenkühler (2)

ist über eine Leitung für das Feinkorn mit dem Abscheideorgan (3) und mittels Leitung über ein Verstellorgan oder direkt mit dem Drehrohrofen (1) verbunden, vom Absoheideorgan (3) führt eine Leitung für das Überkorn zum Prallzerkleinerer (4), über Materialleitungen sind der Wirbelrinnenkühler (2) und / oder der Prallzerkleinerer (4) mit dem nachgeschalteten DrehrohrkUhler (5) verbunden.
8. Anordnung nach Punkt 6 und 7, gekennzeichnet dadurch , daß Abluftleitungen den Materialeinlauf des Drehrohrkühlers (5) mit dem Wirbelrinnenkühler (.2) und / oder mit dem Prallzerkleinerer (4) verbinden und an die Abluftleitungen über Regelorgane Prischluftleitungen angeschlossen sind.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1, bis 5, gekennzeichnet dadurch , daß der luftdurchlässige Boden des Wirbelrinnenkühlers (2) in Förderrichtung des Materials bis zu 20 °, vorzugsweise 5 bis 15 ° zur Horizontalen ansteigend angeordnet ist.

- Hierzu 1 Blatt Zeichnungen -