DE151228C

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Publication number: DE151228C
Application number: DENDAT151228D
Authority: DE
Publication date: 1900-01-01

Description

S-ΚΙΦΙS-ΚΙΦΙ benben t ■ t ■
vVVVX CivVVVX Ci i/vtcjc;) Heyi / vtcjc;) Hey J FPJ FP

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Verfahren' zur Herstellung von Zement aus Schlacke.The subject of the present invention is a process for the production of Cement from slag.

Der Erfinder hat bei längerem Studium der Hochofenschlacke gefunden, daß das Vorhandensein der Eigenschaften eines Portlandzements bei der Hochofenschlacke an die Gegenwart verschiedener Schlackenformzustände geknüpft ist, die sich bei gleicher oderAfter a long study of the blast furnace slag, the inventor found that the presence of the properties of a Portland cement in the blast furnace slag to the presence of various slag shape states is linked, which is the same or

ίο im wesentlichen gleicher chemischer Zusammensetzung durch ihre physikalischen Strukturverhältnisse unterscheiden, Eigenschaften, welche aller Wahrscheinlichkeit nach sich an die molekulare Gruppierung der Schlacke knüpfen. Es sind im wesentlichen zwei Grundarten von Schlacken, welche in Frage kommen, nämlich solche, welche glasig und solche, welche mehr oder minder entglast erstarrt sind. Unter entglasten Körpern sollen bei vorliegendem Verfahren nicht nur solche verstanden sein, die vorher ein festes Glas dargestellt haben, sondern auch solche, die bei entsprechender Behandlung des Schmelz- oder Sinterprodukts ein Glas zu geben vermögen, bei deren Entstehung aber die Glasbildung durch entsprechend anders geleitete Behandlung ganz oder teilweise verhindert wird, indem eine mehr oder minder feine kristallinische Struktur eintritt. Chemisch lassen sich diese beiden Sorten noch unterscheiden durch ihr Verhalten gegen Kohlensäure, indem diese auf Preßkörper aus dem Schlackenpulver mit wenig Wasser angemacht, zur Einwirkung gebracht wird. Während die glasigen Schlacken mit Kohlensäure nicht oder schwach reagieren, indem die Preßkörper keine oder geringe Temperaturerhöhung zeigen, tritt diese Reaktion und die mit ihr verbundene Temperaturerhöhung bei den entglasten Schlacken mit Lebhaftigkeit ein. Es ist hierbei zu bemerken, daß selbstverständlich im technischen Betriebe es selten gelingt, die Schlackenformzustände in einem derart absolut reinen Zustande zu gewinnen, daß bei den glasigen Schlacken überhaupt keine Temperaturerhöhung eintritt, dieselbe ist aber bei solchen Schlacken, welche als glasig bezeichnet werden, selbst bei Gegenwart von etwas entglaster Schlacke gering, während sie bei den Körpern, welche aus entglaster Schlacke allein bestehen, hoch ist.ίο essentially the same chemical composition differentiate by their physical structural relationships, properties, which in all likelihood is due to the molecular grouping of the slag tie. There are essentially two basic types of slag that come into question, namely those that are glassy and those that are more or less devitrified are. In the present method, the term relieved bodies should not only be understood to mean such be that previously represented a solid glass, but also those that were at able to give a glass by appropriate treatment of the melted or sintered product, when they arise, however, the glass formation due to a differently directed treatment is wholly or partially prevented by a more or less fine crystalline Structure occurs. Chemically, these two types can still be distinguished by her Behavior against carbon dioxide by placing it on compacts from the slag powder a little water is made to act. While the glassy Carbonated slag does not react or react weakly by the compacts no or show a slight increase in temperature, this reaction occurs and the temperature increase associated with it in the devitrified slag with liveliness. It should be noted here that, of course, in the technical Companies seldom succeed in keeping the slag state in such an absolutely pure state to gain that with the glassy slag no temperature increase at all occurs, but the same is the case with such slags, which are called glassy, even in the presence of some devitrified slag, it is slight, while in the case of bodies which consist of devitrified slag alone exist, is high.

Die beiden Schlackenarten sind in folgenden Schlackenerzeugnissen technisch vertreten, ohne daß die Erfindung auf diese, vier besonders charakterisierten Hauptklassen beschränkt werden soll:Both types of slag are technically represented in the following slag products, without that the invention be limited to these four main classes that have been specially characterized target:

I. Glasige Schlacken.I. Glassy slags.

1. Durch lebhafte Luftbehandlung und feine Verteilung zum raschen Erstarren gebrachte Schlacke.1. Solidified rapidly by vigorous air treatment and fine distribution Slag.

2. Wassergekörnte Schlacke (Hüttensand) nach Entfernung des mechanisch und chemisch gebundenen Wassers durch Trocknung bis zu 2OO°.2. Water-grained slag (blast furnace slag) after removing the mechanically and chemically bound water by drying up to 2OO °.

II. Entglaste Schlacken.II. Degassed slags.

3. Mit Luft oder wenig Wasser behandelte aber langsamer als die glasige abgekühlte Schlacke, meistbimssteinartigeroder schwammiger Beschaffenheit.3. Treated with air or a little water, but more slowly than the glassy cooled Slag, mostly pumice-like or spongy in texture.

4. Bis zur Entglasung aufgeglühte wassergekörnte Schlacke. ...... .4. Water-grained slag annealed up to devitrification. .......

Die unter ι. und 2. genannten Formzustände einerseits und die unter 3. und 4. genannten andererseits sind untereinander, praktisch gesprochen, identisch. Im einen Falle liegt wesentlich ein Glas, im anderen Falle ein entglastes Produkt vor. Das letztere ist weniger energisch gekühlt als das erstere, aber immerhin darf die zur Kühlung angewendete Zeit nicht ausreichen, um ein freiwilliges Zerfallen zu pulverförmigem Hüttenmehl zuzulassen.The under ι. and 2. form states mentioned on the one hand and those mentioned under 3. and 4 on the other hand, practically speaking, they are identical to one another. In one case lies essentially a glass, in the other case a devitrified product. The latter is less energetically cooled than the former, but at least the time used for cooling is allowed not sufficient to allow a voluntary disintegration into powdered metallurgical flour.

I. und 2. reagieren im reinen Zustande als feuchte Preßkuchen nicht oder schwach auf Kohlensäure, 3. und 4. hingegen zeigen beträchtliche Reaktion unter Temperaturerhöhung. I. and 2. do not react or react weakly in the pure state as moist press cakes Carbonic acid, 3rd and 4th, however, show considerable reaction when the temperature increases.

Bei Verunreinigung des einen Erzeugnisses durch das andere, die unter dem Mikroskop leicht zu erkennen ist, ist die Unterscheidung durch die Kohlensäurereaktion naturgemäß weniger scharf, man erhält Mittelwerte.If one product is contaminated by the other, this is done under the microscope is easy to see, the distinction is natural by the carbonic acid reaction less sharp, you get mean values.

Die stoffliche Eigenschaft des Kühlmittels ist gleichgültig. Es ist also einerlei, ob Luft-, Dampf- andere Gase oder Wasser angewendet werden; lediglich auf die glasige oder die ganz oder teilweise entglaste Beschaffenheit kommt es bei der Kennzeichnung an.The material properties of the coolant are irrelevant. So it doesn't matter whether air, Steam- other gases or water are used; only on the glassy or the completely or partially glazed quality is important for the labeling.

Ein Formzustand der Schlacke, für sichA form state of the slag, in itself

';■ allein vermählen, erhärtet mit Wasser angemacht meist überhaupt nicht oder nur so schwach, daß von einem Zement im praktischen Sinne nicht die Rede sein kann. Die entglaste Schlacke verhält sich etwas mehr wassererhärtend als die glasige. Mischt man dagegen die Schlackenformzustände 1. und 3.,'; ■ marry alone, hardened with water mostly not at all or only so weakly that of cement in practice Meaning out of the question. The devitrified slag behaves a little more water-hardening than the vitreous. If you mix on the other hand the slag shape states 1. and 3.,

i. und 4., 2. und 3., .2. und 4. in geeigneten Verhältnissen miteinander, so erhält man einen Zement, welcher die Eigenschaften eines guten Portlandzements hat.i. and 4th, 2nd and 3rd, .2. and 4. in suitable proportions with one another, one obtains one Cement that has the properties of good Portland cement.

Durch Zumischen geringer Mengen Portlandzements gewöhnlichen Herstellungsverfahrens kann man gegebenenfalls noch die Abbindezeit in bekannter Weise regeln oder sonst die Eigenschaften in gewünschter Richtung ändern.By adding small amounts of Portland cement to the usual manufacturing process If necessary, the setting time can also be regulated in a known manner or the properties can otherwise be regulated in the desired direction change.

Im folgenden soll das Verfahren an einem Beispiel mit allen Einzelheiten genau beschrieben werden:The following is a detailed description of the process using an example will:

; Der wassergekörnte Schlackensand ein und desselben Hochofens wurde:; The water-grained slag sand from one and the same blast furnace was:

^: i. Bei etwa 200⁰ getrocknet und so fein gemahlen, daß auf dem Siebe von 900 Maschen pro qcm ein Rückstand von ο Prozent, auf dem Siebe von 5000 Maschen pro qcm ein solcher von 10 Prozent verblieb. Das so crhaltene Pulver band für sich allein nicht ab und erhärtete erst nach mehreren Tagen. Aus diesem Pulver hergestellte Probekörper zerfielen nach dreitägigem Verweilen an der Luft unter Wasser gelegt noch vollständig. ^: i. Dried finely ground at about 200 ⁰ and that qcm such remained on the sieve of 900 meshes per square centimeter, a residue of ο percent, based on the sieve of 5000 stitches per 10 percent. The powder thus obtained did not set on its own and only hardened after several days. Test specimens made from this powder disintegrated completely after being left in the air for three days when placed under water.

2. Derselbe Schlackensand wurde auf etwa 1200⁰ erhitzt und dann vermittels eines Luftstromes rasch abgekühlt. Das auf obige Feinheit gebrachte Pulver der so erhaltenen Schlacke band bereits nach 5 '/.₂ Stunden ab und zeigt in seinem Verhalten, was Raum- 5^ beständigkeit anbetrifft, die Eigenschaften eines guten Zements. Die Festigkeit des Zements aber war eine sehr geringe. ^x 2. The same slag sand was ^{heated to about 1200 0} and then rapidly cooled by means of a stream of air. The powder of the slag obtained in this way, brought to the above fineness, was already bound after 5 '/. ₂ hours and shows the properties of a good cement in terms of space stability. But the strength of the cement was very poor. ^x

Zugfestigkeiten pro qcm von Proben aus ι Teil gemahlener Schlacke und 3 Teilen Normalsand.Tensile strengths per square cm of samples made from ι part of ground slag and 3 parts Normal sand.

a) Die Proben erhärteten einen Tag an der Luft, die übrige Zeit unter Wasser.a) The samples hardened in the air for one day, the rest of the time under water.

b) Die Proben erhärteten nur an der Luft.b) The samples only hardened in air.

7 Tage7 days altold 55 28 Tage28 days alt ■old ■ a)a) b)b) a)a) b)b) ο kgο kg ο kgο kg ,8 kg, 8 kg 3,9 kg.3.9 kg.

Gleiche Teile der gemahlenen getrockneten Schlacke und der gemahlenen aufgeglühten Schlacke wurden miteinander innig gemischt und so ein raumbeständiger, guter Zement mit einer Abbindezeit von 8 Stunden erhalten.Equal parts of the ground, dried slag and the ground, annealed Slag was intimately mixed with one another to create a good, stable cement obtained with a setting time of 8 hours.

Zugfestigkeiten pro qcm von Proben aus ι Teil Zement und 3 Teilen Normalsand.Tensile strengths per square cm of samples made from ι part cement and 3 parts normal sand.

a) Die Proben erhärteten einen Tag an der _go Luft, die übrige Zeit unter Wasser.a) The samples hardened for one day in the _open air, the rest of the time under water.

b) Die Proben erhärteten nur an der Luft.b) The samples only hardened in air.

7 Tag7 day e alte old 2828 TageDays altold a)a) b)b) a)a) b)b) 7,5 kg7.5 kg 10,4 kg10.4 kg 16,516.5 kgkg 30,3 kg.30.3 kg.

Das Pulver einer durch lebhafte Einwirkung von Luft erhaltenen, schnell abgekühlten Schlacke band erst nach mehreren Tagen ab.The powder of a rapidly cooled one obtained by the vigorous action of air Slag took several days to set off.

Zugfestigkeiten pro qcm von Proben aus ι Teil Schlacke und 3 Teilen Normalsand.Tensile strengths per square cm of samples made from ι part slag and 3 parts normal sand.

b) Die Proben erhärteten nur an der Luft.b) The samples only hardened in air.

77th TageDays altold 28 Tage28 days altold a)a) b);b); . ...a). ... a) b)b) 0 k0 k erhe 3,9 kg3.9 kg 0 kg0 kg 10,0 kg.10.0 kg.

Das Pulver derselben Schlacke, die längere Zeit mit Luft behandelt und langsamer abgekühlt war, band innerhalb 24 Stunden ab.The powder of the same slag that was treated with air for a long time and cooled more slowly was tied within 24 hours.

' a) Die Proben erhärteten einen Tag an ■ der Luft, die übrige-Zeit unter Wasser;a) The samples hardened for one day in the air, the rest of the time under water;

b) Die Proben erhärteten nur an der Luft.b) The samples only hardened in air.

7 Tage alt7 days old b)b) 28 Tage alt28 days old b)b) ■a)■ a) 6,6 kg6.6 kg a)a) 27,5 kg.27.5 kg. 5 3>G kg5 3> G kg 6,04 kg6.04 kg

Beide Proben miteinander in annähernd gleichem Verhältnis gemischt, ergaben einen Zement mit einer Abbindezeit von 4 Stunden.Both samples mixed together in approximately the same ratio resulted in one Cement with a setting time of 4 hours.

Zugfestigkeiten pro qcm von Proben aus
ι Teil Zement und 3 Teilen Normalsand.Tensile strengths per square cm of samples
ι part cement and 3 parts normal sand.

a) Die Proben erhärteten einen Tag an der Luft, die übrige Zeit unter Wasser.
b) Die Proben erhärteten nur an der Luft.a) The samples hardened in the air for one day, the rest of the time under water.
b) The samples only hardened in air.

77th TageDays altold 2828 TageDays altold a)a) b)b) a)a) b)b) ²⁰ 12,8 ²⁰ 12.8 kgkg 24,0 kg24.0 kg 20,120.1 kgkg 32,7 kg.32.7 kg.

Es war nicht möglich, bei der Behandlung" mit Luft die beiden verschiedenen Formzustände der Schlacke rein darzustellen, sondern die glasige Schlacke enthielt Beimischungen entglaster, bimssteinartiger, schwammiger Schlacke und die entglaste bimssteinartige schwammige Schlacke Beimischung glasiger Schlacke. Es erklärt sich hieraus, daß die Pulver beider Schlacken, wenn auch nicht hohe, so doch gewisse Festigkeiten ergaben. Dieselben sind allerdings derart gering, daß die gemahlene Schlacke für sich allein niemals als normaler Zement angesprochen werden kann. Sie ergäben erst zusammen, in geeignetem Verhältnis gemischt, einen guten Zement. Um die Anfangswirkung der miteinander gemischten Schlacken zu erhöhen und zur Regelung der Abbindezeit empfiehlt sich manchmal, dem Schlackenzement in bekannter Weise etwas Portlandzement zuzusetzen.It was not possible during the treatment "with air to show the two different shapes of the slag in pure form, but rather the glassy slag contained admixtures of devitrified, pumice-like, spongy ones Slag and the devitrified pumice-like spongy slag admixture of glassy Slag. This explains why the powders of both slags, if not showed high, but certain strengths. However, they are so small that the ground slag on its own can never be referred to as normal cement can. Only together, mixed in a suitable ratio, would they produce a good cement. To increase the initial effect of the mixed slags and to regulate the setting time is recommended sometimes to add some Portland cement to the slag cement in a known manner.

Ein ganz vorzüglicher Zement wurde z. B. in folgendem Mischungsverhältnis erzielt. Gleiche Teile der glasigen Schlacke und gleiche Teile entglaster, schwammiger, bimssteinartiger Schlacke wurden miteinander unter Hinzufügung von 10 Prozent Portlandzement vermählen. Der so erhaltene Zement zeigte folgende Ergebnisse:A very excellent cement was z. B. achieved in the following mixing ratio. Equal parts of the glassy slag and equal parts devitrified, spongier, more pumice-like Slag were ground together with the addition of 10 percent portland cement. The cement obtained in this way showed the following results:

b) Die Proben erhärteten nur an der Luft.b) The samples only hardened in air.

33 TageDays 77th TageDays b)b) 2828 TageDays b)b) ■■"3 Monate■■ "3 months b)b) a)a) a)a) 19,119.1 a)a) 22,222.2 a)a) 44,9-44.9- 1212th 1515th 55 2626th 33 3i,73i, 7 b)b) 20,220.2

Druckfestigkeiten pro qcm von Proben aus
Teil Zement und 3 Teilen Normalsand.Compressive strengths per square cm of samples
Part cement and 3 parts normal sand.

b) Dieb) The a)a) Proben erhärteten nurSamples only hardened b)b) 2828 an der Luft.in the air. b)b) 77th 168,5168.5 TageDays 166,5166.5 a)a) TageDays 268.268. 232232

Der Erfinder hat im' Laufe seiner Arbeiten gefunden, daß es eine große Menge Hochofenschlacke gibt, welche trotz geringen Kalkgehaltes, wenn sie in der vorstehend geschilderten Weise gemischt werden, einen kalkarmen Zement ergeben, der in der praktischen Verwendung dem üblichen Portlandzement gleichkommt, ja sogar überlegen ist.In the course of his work, the inventor found that there was a large amount of blast furnace slag there are which despite the low lime content, if they are in the above Wise mixed, a low-lime cement result, which in practical use the usual Portland cement equals, is even superior.

Claims

Patent claim:

Process for the production of cement from slag, characterized in that one glassy slag, such as slag crushed by the force of air or dried slag Blast furnace slag of the same or different origin, their powder with carbonic acid shows no or only an insignificant effect in the presence of water, with devitrified slags, for example with moderate exposure to air, slag solidified like pumice or spongy or mixes water-grained slags annealed to devitrification, on their Powder of the carbonic acid flow shows strong influence in the presence of water.