DE1036745B

DE1036745B - Verfahren zur Herstellung von Weisszement

Info

Publication number: DE1036745B
Application number: DED21353A
Authority: DE
Inventors: Dr Horst-Guenther Pajenkamp; Dr Alfred Russ; Dr Heinrich Zur Strassen
Original assignee: Dyckerhoff Portland Zementwerke AG
Current assignee: Dyckerhoff GmbH
Priority date: 1955-09-23
Filing date: 1955-09-23
Publication date: 1958-08-14

Description

Verfahren zur Herstellung von Weißzement Es ist bekannt, daß eine reduzierende Brennweise des Rohmehls günstig für die Herstellung von hellen Zementen sein kann. Weiterhin ist es auch bekannt, daß die Fernhaltung von Sauerstoff nach dem Brennen bei der Herstellung farbloser Zemente von ausschlaggebender Bedeutung ist. Bei allen diesen Verfahren ist eine weitere notwendige Voraussetzung für die Herstellung heller Zemente die Verwendung möglichst reiner Rohstoffe, da durch die verschiedenen Behandlungsverfahren die färbenden Schwermetalloxyde, wie z. B. die des Eisens oder Mangans, nicht in beliebiger Menge in ihrer Farbwirkung eliminiert werden können.
Nach einem bekannten Verfahren (deutsche Patentschrift 531416) werden eisenhaltige Rohstoffe unter Beifügung von Koks oder Reduktionsmitteln gebrannt, der zerkleinerte Klinker von bei der Reduktion entstandenem metallischen Eisen befreit "und das eisenfreie Rohgut nochmals oxydierend gebrannt. Auch wurden schon die weißglühenden Klinker unmittelbar unter Luftabschluß abgeschreckt (deutsche Patentschrift 641 122). Dabei tritt zwar eine merkliche Aufhellung des Zementes ein, jedoch werden noch nicht die besten Weißgrade erzielt. Weiterhin ist es bekannt, den heißen, reduzierend gebrannten Klinker vor der Kühlung mit einem reduzierend wirkenden Gas zu behandeln und dann die Kühlung in neutraler Atmosphäre vorzunehmen (französische Patentschrift 464 354). Dieses Verfahren ist mit dem zwischengeschalteten Reduktionstopf und einem als Austrag ausgebildeten Schieber technisch nur schwierig durchzuführen.
Es wurde nun gefunden, daß die Herstellung von weißen Klinkern mit überraschend hohen Weißgraden möglich ist, wenn gemäß der Erfindung die heißen Klinker oberhalb 900° C längere Zeit reduzierend behandelt (getempert) werden, dann eine langsame Abkühlung auf mindestens 700° C in reduzierender oder inerter Atmosphäre erfolgt und schließlich die Klinker rasch von dieser Temperatur mit kalter Luft, Wasser, Wasserdampf od. dgl. abgeschreckt werden. Durch dieses Verfahren gemäß der Erfindung werden Weißgrade erzielt, die bisher nicht erreicht werden konnten.
Praktisch wird so gearbeitet, daß die heißen, aus der Brennvorrichtung kommenden Klinker längere Zeit, etwa 1 Stunde, einer Behandlung (Temperung) mit reduzierenden Gasen, wie z. B. Wasserstoff, Kohlenoxyd, Generatorgas oder Gasgemischen, bei Temperaturen oberhal=b 900° C unterworfen werden. Nach dieser Behandlung mit reduzierenden Gasen wird vorzugsweise bis mindestens 700° C in inerter oder reduzierender Atmosphäre langsam gekühlt und anschließend mit Luft, Wasser oder Wasserdampf abgeschreckt, d. h. rasch abgekühlt. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann z. B. in einem als Kühler wirkenden Drehrohr (Rohrkühler) durchgeführt werden, das vom Eintrag zum Austrag leicht geneigt ist und mit seinem tiefer liegenden Ende gasdicht an eine Auffangkammer angeschlossen ist, deren unteres Ende in Wasser eintaucht. In diese Kammer wird das reduzierende Gas eingeleitet oder darin entwickelt und strömt dann durch das anschließende Drehrohr, in dem der über 900° C heiße Klinker getempert und anschließend gekühlt wird. Das Gas befindet sich in der Auffangkammer und dem Drehrohr unter leichtem Überdruck. Erfolgt die Abkühlung des Klinkers nicht durch Wasser oder ein anderes flüssiges Medium, so wird die Auffangkammer auf mechanische Weise gasdicht abgeschlossen. Bei Luftabschreckung kann der restliche Wärmeinhalt des Klinkers für die Vorwärmung der Verbrennungsluft nutzbar gemacht werden.
Es hat sich gezeigt, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren alle färbenden Schwermetalloxyde im Zementklinker, zu denen nach den Erkenntnissen der Erfinder außer Eisen und Mangan auch Chrom, schon in geringsten Spuren, gehört, in einen nicht färbenden Zustand übergeführt werden. Es ist bisher nicht erkannt worden, daß gerade auch bei Zementklinkern neben dem Eisen und Mangan auch das Chrom die Färbung des Weißklinkers beeinträchtigt. Demgemäß liegen im allgemeinen auch keine Hinweise über das Vorhandensein von Chrom im Weißklinker vor.
Ein Beispiel soll den durch die Erfindung erreichbaren Fortschritt veranschaulichen.
Ein handelsüblicher Weißzement mit 0,421/9 Eisenoxyd, 0,038% Manganoxyd und 0,0016% Chromoxyd hat einen Weißgehalt von 83,1% Weiß bei einer Oberfläche von 3600 cm2/g (nach B 1 a i ne) .Wird das gleiche Material nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelt, so wird bei einer Oberfläche von 3660 cm2/g ein Weißgehalt von 90,3 % erzielt.
Die Steigerung des Weißgehaltes bei den gemäß der Erfindung hergestellten Produkten beträgt also gegenüber dem bei bekannten Produkten etwa 7%. Einer der besten zur Zeit auf dem Weltmarkt befindlichen Weißzemente hat mit den sehr geringen Gehalten färbender Oxyde von 0,320!o Eisenoxyd, 0,0060% Manganoxyd und 0,0020% Chromoxyd einen Weißgehalt von nur 86,4% (bei 3600 cm2/g Oberfläche), der, selbst bei Verwendung von weniger reinem Rohmaterial entsprechend dem oben angeführten Beispiel, von dem Weißgrad der nach dem neuen Verfahren hergestellten Weißzemente noch um etwa 4% übertroffen wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von weißem Zement durch reduzierende Behandlung der heißen Klinker und ihre rasche Abkühlung, dadurch gekennzeichnet, daß die über 900° C heißen Klinker etwa 1 Stunde einer reduzierenden Behandlung unterworfen werden, dann eine langsame Abkühlung bis mindestens 700° C in reduzierender Atmosphäre erfolgt und schließlich die Klinker abgeschreckt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reduzierende Behandlung oberhalb 900° C und die anschließende Abkühlung auf mindestens 700° C in einer einzigen Stufe durchgeführt werden.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein von reduzierenden Gasen durchströmtes, geneigtes Drehrohr an seinem tiefsten Ende gasdicht mit einer Kammer verbunden ist, der das reduzierende Gas zugeführt oder in der es entwickelt wird und die an ihrer offenen Unterseite in Wasser oder ein anderes, zur Gasabdichtung und raschen Abkühlung geeignetes Medium eintaucht.
4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung nicht flüssiger Abkühlmedien die Auffangkammer auf mechanische Weise (z. B. Schleuse) gasdicht abgeschlossen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 531416, 641 122.