DE102007025094A1 - Process and plant for the production of cement - Google Patents

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Abstract

Verfahren und Anlage zur Herstellung von Zement durch Verschnitt von hydraulischem Klinker und einem latent hydraulischen Mineralgemisch, wobei der hydraulische Klinker separat vom latent hydraulischen Mineralgemisch gebrannt wird und das latent hydraulische Mineralgemisch durch Zusammenstellung gewünschter Rohmaterialien und anschließendem Brennen bzw. Schmelzen dieser Rohmaterialien und Kühlen hergestellt wird.A method and plant for producing cement by blending of hydraulic clinker and a latent hydraulic mineral mixture, wherein the hydraulic clinker is fired separately from the latent hydraulic mineral mixture and the latent hydraulic mineral mixture is prepared by assembling desired raw materials and then firing or melting these raw materials and cooling ,

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung von Zement durch Verschnitt von hydraulischem Klinker und einem latent hydraulischen Mineralgemisch.The The invention relates to a method and a plant for the production of cement by blending of hydraulic clinker and a latent hydraulic mineral mixture.

Die Herstellung von Zementen durch Verschnitt von hydraulischem Klinker mit latent hydraulischen Stoffen aus der Stahlindustrie, wie Hochofenschlacke, Hüttensand, Trass oder Ölschieferasche, ist eine bekannte Technik die im Vergleich zur Herstellung von Zementen aus reinem Portland-Zementklinker eine deutliche Einsparung von Wärmeenergie und eine Verminderung der CO2-Emission bewirkt.The production of cements by blending hydraulic clinker with latent hydraulic materials from the steel industry, such as blast furnace slag, blastfurnace slag, trass or oil shale ash, is a known technique which, compared to the production of pure Portland cement clinker cements, significantly reduces and reduces heat energy the CO 2 emission causes.

In der EP-A2-1 741 683 wird zur Herstellung von Zementklinker zunächst eine Kalkkomponente mit Konverterschlacke und/oder Elektrostahlwerkschlacke und gegebenenfalls weiteren Inhaltsstoffen vermischt, um so dann die so erhaltene Mischung zu brennen. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass die Schlacke noch einmal unter Energieaufwand gebrannt wird, obwohl sie bereits ohne Brennen latent hydraulisch ist.In the EP-A2-1 741 683 For the production of cement clinker, a lime component is first mixed with converter slag and / or electro-steelworks slag and, if appropriate, further ingredients in order then to burn the mixture thus obtained. However, this method has the disadvantage that the slag is burned again with energy expenditure, although it is already latently hydraulic without burning.

Dennoch ist dieses Verfahren gegenüber einer Herstellung aus reinem Portland-Zementklinker unter energetischen Gesichtspunkten wesentlich günstiger.Yet this method is compared to a pure one Portland cement clinker essential from an energetic point of view cheaper.

Um eine weitere Energieeinsparung zu erreichen, ist es weiterhin bekannt, die Hochofenschlacke bzw. einen anderen latent hydraulischen Stoff erst nach dem Brennen des hydraulischen Klinkers zuzugeben und gemeinsam zu vermahlen. Auf diese Weise kann eine weitere Energieeinsparung und eine verminderte CO2-Emission erreicht werden.In order to achieve a further energy saving, it is also known to add the blast furnace slag or other latent hydraulic material only after the burning of the hydraulic clinker and to grind together. In this way, a further energy saving and a reduced CO 2 emission can be achieved.

Es stehen aber leider nicht überall ausreichend große Mengen an latent hydraulischen Stoffen zur Verfügung, die es gestatten, solche Zemente herzustellen.It Unfortunately, they are not big enough everywhere Amounts of latent hydraulic substances available, the make it possible to produce such cements.

Der Erfindung liegt darin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung von Zement anzugeben, die auch in solchen Fällen eine Einsparung von Wärmeenergie und eine Verminderung der CO2-Emission ermöglichen.The invention is based on the object of specifying a method and a plant for the production of cement, which allow a saving of heat energy and a reduction of CO 2 emissions even in such cases.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 8 gelöst.According to the invention This object is achieved by the features of claims 1 and 8 solved.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Zement durch Verschnitt von hydraulischem Klinker und einem latent hydraulischen Mineralgemisch, wird der hydraulische Klinker separat vom latent hydraulischen Mineralgemisch gebrannt, während das latent hydraulische Mineralgemisch durch Zusammenstellung gewünschter Rohmaterialien und anschließendes Brennen bzw. Schmelzen dieser Rohmaterialien und Kühlen hergestellt wird.At the inventive method for the preparation of Cement through waste of hydraulic clinker and a latent hydraulic mineral mixture, the hydraulic clinker is separated from the latent hydraulic mineral mixture burned while the latent hydraulic mineral mixture by compilation desired Raw materials and subsequent firing or melting This raw materials and cooling is produced.

Da für das Brennen des latent hydraulischen Mineralgemisches erheblich weniger Wärmeenergie eingesetzt werden muss als beim Brennen von reinem Portland-Zementklinker, kann auf diese Weise eine Senkung des Energiebedarfs und eine Verminderung der CO2-Emission auch dann erreicht werden, wenn keine Hochofenschlacke oder andere latent hydraulischen Stoffe vorliegen.Since significantly less heat energy must be used for firing the latent hydraulic mineral mixture than when firing pure Portland cement clinker, a reduction in energy consumption and a reduction in CO 2 emissions can be achieved even if no blast furnace slag or other latent hydraulic substances are present.

Bei der Anlage zur Herstellung von Zement ist wenigstens ein Ofen zum Brennen des hydraulischen Klinkers und des latent hydraulischen Mineralgemisches, Mittel zum Zusammenführen des hydraulischen Klinkers und des separat davon hergestellten latent hydraulischen Mineralgemisches sowie eine Mahleinrichtung zum gemeinsamen Vermahlen des Gemisches aus hydraulischem Klinker und latent hydraulischem Mineralgemisch vorgesehen.at the plant for the production of cement is at least one furnace for Burning of hydraulic clinker and latent hydraulic Mineral mixture, means for bringing together the hydraulic Clinker and the separately produced latent hydraulic Mineral mixture and a grinder for common grinding the mixture of hydraulic clinker and latent hydraulic Mineral mixture provided.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden der hydraulische Klinker und das latent hydraulische Mineralgemisch derart miteinander vermischt, dass der Anteil des hydraulischen Klinkers im Bereich von 3 bis 40 Gew.%, vorzugsweise im Bereich von 20 bis 30 Gew.% liegt.According to one preferred embodiment, the hydraulic Clinker and the latent hydraulic mineral mixture with each other that mixes the proportion of hydraulic clinker in the area from 3 to 40% by weight, preferably in the range from 20 to 30% by weight lies.

Weiterhing werden die Rohmaterialien des latent hydraulischen Mineralgemisches vorzugsweise so zusammengestellt, dass das latent hydraulische Mineralgemisch einen Bestandteil von 30 bis 40 Gew.% CaO aufweist. Im Vergleich dazu weist der hydraulische Klinker vorzugsweise ein Bestandteil von 60 bis 70 Gew.% CaO auf.Next Hing become the raw materials of the latently hydraulic mineral mixture preferably so compiled that the latent hydraulic mineral mixture a component of 30 to 40 wt.% CaO. Compared For this purpose, the hydraulic clinker preferably has a component from 60 to 70% by weight of CaO.

Für das Brennen des hydraulischen Klinkers bzw. das Schmelzen des latent hydraulischen Mineralgemisches werden in einer bevorzugten Ausführungsform separate Brennöfen verwendet, um den Brennvorgang optimal auf das zu brennende Gut abstimmen zu können.For the burning of the hydraulic clinker or the melting of the latent hydraulic mineral mixtures are in a preferred embodiment separate kilns used to optimize the firing process to be able to vote on the good to be burned.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung und der Zeichnung näher erläutet.Further Advantages and embodiments of the invention will be described below the description and the drawings explained in more detail.

Die Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild eine Anlage zur Herstellung von Zement durch Verschnitt von hydraulischem Klinker und einem latent hydraulischen Mineralgemisch.The Drawing shows a block diagram of a plant for production of cement by blending of hydraulic clinker and a latent hydraulic mineral mixture.

Die Anlage besteht im Wesentlich aus einem ersten Verfahrensstrang 1 zur Herstellung eines hydraulischen Klinkers 2 und einem zweiten Verfahrensstrang 3 zur Herstellung eines latent hydraulischen Mineralgemisches 4. Der erste Verfahrensstrang 1 umfasst insbesondere einen Ofen 5 sowie einen nachgeschalteten Kühler 6. Die für die Herstellung des hydraulischen Klinkers 2 erforderlichen Rohmaterialien 7 werden dem Ofen 5 in geeigneter Form zugeführt. Vor dem eigentlichen Brennvorgang werden die Rohmaterialien in üblicher Art und Weise vorgewärmt und/oder vorcaliciniert.The plant consists essentially of a first process strand 1 for the production of a hydraulic clinker 2 and a second process strand 3 for producing a latent hydraulic mineral mixture 4 , The first process strand 1 includes in particular an oven 5 and a downstream cooler 6 , The for the production of the hydraulic clinker 2 required raw materials 7 be the oven 5 supplied in a suitable form. Before the actual firing process, the raw materials are preheated in the usual manner and / or precalcined.

Auch beim zweiten Verfahrensstrang 3 ist ein Ofen 8 mit einem nachgeschalteten Kühler 9 vorgesehen, um durch Zusammenstellung gewünschter Rohmaterialien 10, anschließendem Brennen bzw. Schmelzen dieser Rohmaterialien und nachfolgendem Kühlen das latent hydraulische Mineralgemische 4 herzustellen.Also in the second process strand 3 is a stove 8th with a downstream cooler 9 provided by compiling desired raw materials 10 , then firing or melting these raw materials and then cooling the latent hydraulic mineral mixtures 4 manufacture.

Weiterhin sind Mittel 11 zum Zusammenführen des hydraulischen Klinkers 2 und des latent hydraulischen Mineralgemisches 4 vorgesehen. Diese Mittel können beispielsweise durch Dosierbandwagen gebildet werden. Das Verhältnis der beiden Komponenten kann dadurch den entsprechenden Anforderungen angepasst werden. Vorzugsweise liegt der Anteil des hydraulischen Klinkers im Bereich von 3 bis 40 Gew.%, vorzugsweise im Bereich von 20 bis 30 Gew.%.Furthermore, funds 11 for merging the hydraulic clinker 2 and the latent hydraulic mineral mixture 4 intended. These means can be formed for example by dosing belt cars. The ratio of the two components can thereby be adapted to the corresponding requirements. Preferably, the proportion of the hydraulic clinker is in the range of 3 to 40 wt.%, Preferably in the range of 20 to 30 wt.%.

Das entstehende Gemisch 12 wird, gegebenenfalls unter Zugabe weitere Bestandteile 13, wie Gips und anderen Additiven, in einer Mahleinrichtung 14 zu Zement 15 vermahlen.The resulting mixture 12 is, optionally with the addition of other ingredients 13 , such as gypsum and other additives, in a grinder 14 to cement 15 ground.

Statt der Verwendung von zwei Öfen 5, 8, wäre es natürlich auch denkbar, einen Ofen für das Brennen bzw. Schmelzen der beiden Komponenten zu verwenden. Das Vorsehen von zwei Öfen hat jedoch den Vorteil, dass diese an das zu brennende Gut angepasst werden können. So ist insbesondere der Energieaufwand zum Brennen der Rohmaterialien 10 für das latent hydraulische Mineralgemisch sehr viel geringer als beim Brennen der Rohmaterialien des hydraulischen Klinkers 2, da für die Entsäuerung der kalkärmeren Rohmaterialien 10 weniger Wärmeaufwand erforderlich ist. Das latent hydraulische Mineralgemisch weist zweckmäßigerweise einen Bestandteil von 30 bis 40 Gew.% CaO auf, während der entsprechende Bestandteil an CaO beim hydraulischen Klinker zwischen 60 bis 70 Gew.% beträgt.Instead of using two ovens 5 . 8th Of course, it would also be conceivable to use a furnace for firing or melting the two components. However, the provision of two ovens has the advantage that they can be adapted to the material to be fired. In particular, the energy required to burn the raw materials 10 for the latent hydraulic mineral mixture much less than when burning the raw materials of the hydraulic clinker 2 , as for the deacidification of the lime-poor raw materials 10 less heat input is required. The latent hydraulic mineral mixture expediently has a constituent of 30 to 40% by weight of CaO, while the corresponding constituent of CaO in the case of the hydraulic clinker is between 60 and 70% by weight.

Werden der hydraulische Klinker 2 und das latent hydraulische Mineralgemisch 4 in einem Verhältnis von 1:3 miteinander vermischt, kann der Wärmebedarf gegenüber einem aus reinem hydraulischen Klinker hergestellten Zement um ca. 30% reduziert werden. Noch stärker wird dabei die Emission von CO2 aus CaCO3 und CO2 aus der Brennstoffverbrennung reduziert. Dadurch ergeben sich große Vorteile für die Wärmewirtschaft und eine deutlich reduzierte Umweltbelastung.Become the hydraulic clinker 2 and the latent hydraulic mineral mixture 4 mixed in a ratio of 1: 3, the heat requirement can be reduced by about 30% compared to a cement made from pure hydraulic clinker. The emission of CO 2 from CaCO 3 and CO 2 from fuel combustion is reduced even more. This results in great benefits for the heat industry and a significantly reduced environmental impact.

Aus der nachfolgend angeführten Tabelle lässt sich beispielhaft eine mögliche Zusammensetzung der Rohmaterialien für den hydraulischen Klinker 2 bzw. das latent hydraulische Mineralgemisch entnehmen: Hauptbestandteile in Gew.% Rohmaterialien 7 für den hydraulischen Klinker 2 Rohmaterialien 10 für das latent hydraulische Mineralgemisch 4 SiO2 21,77 33,50 Al2O3 5,50 14,98 TiO2 0,26 0,63 Fe2O3 3,14 0,93 Mn2O3 0,07 0,22 CaO 66,07 36,71 MgO 1,75 9,94 The following table shows an example of a possible composition of the raw materials for the hydraulic clinker 2 or take the latent hydraulic mineral mixture: Main constituents in% by weight raw materials 7 for the hydraulic clinker 2 raw materials 10 for the latent hydraulic mineral mixture 4 SiO 2 21.77 33.50 Al 2 O 3 5.50 14.98 TiO 2 0.26 0.63 Fe 2 O 3 3.14 0.93 Mn 2 O 3 0.07 0.22 CaO 66.07 36.71 MgO 1.75 9.94

Durch das obenbeschriebene Verfahren ist es möglich, einen Zement durch Verschnitt von hydraulischem Klinker mit einem latent hydraulischem Mineralgemisch auch dann herzustellen, wenn kein latent hydraulischer Mineralstoff, wie beispielsweise Hochofenschlacke, zur Verfügung steht.By The above-described method makes it possible to produce a cement by blending hydraulic clinker with a latent hydraulic Mineral mixture also produce, if no latent hydraulic Mineral, such as blast furnace slag available stands.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - EP 1741683 A2 [0003] - EP 1741683 A2 [0003]

Claims (8)

Verfahren zur Herstellung von Zement (15) durch Verschnitt von hydraulischem Klinker (2) und einem latent hydraulischen Mineralgemisch (4), wobei der hydraulische Klinker separat vom latent hydraulischen Mineralgemisch gebrannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das latent hydraulische Mineralgemisch (4) durch Zusammenstellung gewünschter Rohmaterialien (10) und anschließendem Brennen bzw. Schmelzen dieser Rohmaterialien und Kühlen hergestellt wird.Process for the production of cement ( 15 ) by blending of hydraulic clinker ( 2 ) and a latent hydraulic mineral mixture ( 4 ), wherein the hydraulic clinker is fired separately from the latent hydraulic mineral mixture, characterized in that the latent hydraulic mineral mixture ( 4 ) by putting together desired raw materials ( 10 ) and then firing or melting these raw materials and cooling. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Klinker (2) und das latent hydraulische Mineralgemisch (4) miteinander vermischt und anschließend gemeinsam zu Zement (10) vermahlen werden.Method according to claim 1, characterized in that the hydraulic clinker ( 2 ) and the latent hydraulic mineral mixture ( 4 ) and then together to cement ( 10 ) are ground. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Klinker (2) und das latent hydraulische Mineralgemisch (4) derart miteinander vermischt werden, dass der Anteil des hydraulischen Klinkers (2) im Bereich von 3 bis 40 Gew.%, liegt.Method according to claim 1, characterized in that the hydraulic clinker ( 2 ) and the latent hydraulic mineral mixture ( 4 ) are mixed together in such a way that the proportion of the hydraulic clinker ( 2 ) in the range of 3 to 40% by weight. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Klinker (2) und das latent hydraulische Mineralgemisch (4) derart miteinander vermischt werden, dass der Anteil des hydraulischen Klinkers (2) im Bereich von 20 bis 30 Gew.%, liegt.Method according to claim 1, characterized in that the hydraulic clinker ( 2 ) and the latent hydraulic mineral mixture ( 4 ) are mixed together in such a way that the proportion of the hydraulic clinker ( 2 ) in the range of 20 to 30% by weight. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohmaterialien (10) des latent hydraulischen Mineralgemisches (4) so zusammengestellt werden, dass das latent hydraulische Mineralgemisch (4) einen Bestandteil von 30 bis 40 Gew.% CaO aufweist.Process according to claim 1, characterized in that the raw materials ( 10 ) of the latent hydraulic mineral mixture ( 4 ) so that the latent hydraulic mineral mixture ( 4 ) has a component of 30 to 40% by weight of CaO. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohmaterialien (7) des hydraulischen Klinkers (2) so zusammengestellt werden, dass der hydraulische Klinker (2) einen Bestandteil von 60 bis 70 Gew.% CaO aufweist.Process according to claim 1, characterized in that the raw materials ( 7 ) of the hydraulic clinker ( 2 ) so that the hydraulic clinker ( 2 ) has a component of 60 to 70% by weight of CaO. Anlage zur Herstellung vom Zement (15) gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch, wenigstens ein Ofen (5, 8) zum Brennen des hydraulischen Klinkers (2) und des latent hydraulischen Mineralgemisches (4), Mittel (11) zum Zusammenführen des hydraulischen Klinkers (2) und des separat davon hergestellten latent hydraulischen Mineralgemisches (4) sowie einer Mahleinrichtung (14) zum gemeinsamen Vermahlen des Gemisches aus hydraulischem Klinker und latent hydraulischem Mineralgemisch.Plant for the production of cement ( 15 ) according to the method of claim 1, characterized by at least one furnace ( 5 . 8th ) for burning the hydraulic clinker ( 2 ) and the latent hydraulic mineral mixture ( 4 ), Medium ( 11 ) for merging the hydraulic clinker ( 2 ) and the separately prepared latent hydraulic mineral mixture ( 4 ) and a grinder ( 14 ) for the common grinding of the mixture of hydraulic clinker and latent hydraulic mineral mixture. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Ofen (5) zum Brennen des hydraulischen Klinkers (2) und ein zweiter Ofen (8) zum Brennen des latent hydraulischen Mineralgemisches (4) vorgesehen ist.Plant according to claim 7, characterized in that a first furnace ( 5 ) for burning the hydraulic clinker ( 2 ) and a second oven ( 8th ) for firing the latent hydraulic mineral mixture ( 4 ) is provided.
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