DE1646949C - Verfahren zur Herstellung hydraulischer Bindemittel mit sehr geringer und sogar ohne Brennstoffzufuhr - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ei« Verfahren 1400° C etwa 365 Kcal/kg Klinker beträgt, möglichst

zur Herstellung hydraulischer Bindemittel mit sehr vollständig im System verbleibt. Dazu ist es zunächst

geringer und sogar ohne Brennstoffzufuhr, wie Ze- wichtig, daß der Reaktor, der nach Art eines Schacht-

ment, durch Sintern von brikettiertem Rohmehl, in ofens ausgebildet sein kann, gut isoliert ist und Ab-

welchem die Calciumkomponente hauptsächlich aus 5 Strahlungsverluste von höchstens 40 Kcal/kg Klinker

gebranntem Kalk besteht, unter Verwendung der zuläßt Dies ist mit bekannten technischen Mitteln

Klinkerbildungswärme. ohne weiteres erreichbar.

. Die Herstellung von Zement aus brikettiertem Die fühlbare Wärme des entstandenen Klinkers

Branntkalkrohmehl ist an sich bekannt Die für der- wird von entgegenströmender Luft aufgenommen, die

artige Prozesse erforderliche Wärme wird durch io die Wärme an die Rohmehlbriketts abgibt und sie

Brennstoffe erzeugt Dadurch verteuert sich das Ver- mindestens auf Reaktionstemperatur erwärmt Erfin-

fahren und kann sogar unrentabel werden. dungsgemäß sind dies 0,68 bis 0,82 NmVkg Klinker,

Es ist ferner bekannt, daß die Klinkermineral- vorzugsweise 0,72 bis 0,78NmVkg. Geht man von

bildung aus den Oxyden des Calciums, Siliziums, Briketts' mit einer Rohmehlzusammensetzung aus, die

Aluminiums und des Eisens exotherm, d. h. unter 15 bei der Klinkerbildung eine Wärmemenge von

Freiwerden von Wärme verläuft und daß sie bei 90 Kcal/kg freisetzt, so wird eine Luftmenge geniigen,

Verwendung von Branntkalk als Rohstoff bei etwa die an der unteren Grenze des angegebenen Bereichs

900 bis 950° C einsetzt und nach Abschluß der liegt. Andererseits wird man eine Luftmenge, die an

Sinterung bei Temperaturen um 1350 bis 1400⁰C der oberen Grenze des Bereiches liegt, verwenden

beendet ist. Je nach der Zusammensetzung des Klin- ao müssen, wenn auf Grund der Zusammensetzung des

kers, d. h. je nach dem Gehalt der einzelnen Oxyde, Rohmehls die frei werdende Wärmemenge nahe

beträgt die frei werdende Wärme 90 bis 110 Kcal/kg 110 Kcal/kg Klinker liegt.

Klinker. Im Durchschnitt kann ein Wert von etwa Für den einwandfreien Ablauf des erfindungsge-

100 Kcal/kg Klinker angenommen werden. mäßen Verfahrens sollte die Temperatur der Abluft,

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß 35 d. h. nach dem Passieren der mit Rohmehlbriketts

man mit sehr geringer und sogar ohne Brennstoff- beschickten Vorwärmezone, 200° C nicht überstei-

zufuhr hydraulische Bindemittel wie. Zement her- gen. Dies entspricht einem Wärmeverlust von etwa

stellen kann, v>enn man das Rohmehl, welches Ton, 45 Kcal/kg Klinker bei 0,8 Nm³ bei einer Bezugs-

Kalkhydrat oder CalciumkarSonat nur in solchen temperatur von 20° C. Hohe Ablufttemperaturjn

Mengen enthält, daß zu deren Zersetzung bzw. Ent- 30 wurden einen zu großen Wärmeverlust des Systems

Wässerung höchstens 70 Kcal/k», Klinker verbraucht verursachen. Zweckmäßig läßt man die Temperatur

werden, mit einem Rückstand von weniger als 10 %>, der Abluft jedoch nicht unter den Taupunkt fallen,

vorzugsweise weniger als 8 %>, auf dem 4900- weil sonst das aus Kalkhydrat oder Ton entweichende

Maschen-Sieb (DIN 4188), gegebenenfalls unter Zu- Wasser im oberen Teil der Vorwärmzone kondensiert

satz geringer Bindemittelmengen brikettiert, worauf 35 und mit dem Branntkalk Calciumhydroxyd bildet, zu

die Briketts einem Reaktor aufgegeben werden, in dessen Zersetzung weitere Wärmemengen aufgewen-

welchem sie im Gegenstrom durch heiße Luft, welche det werden müßten.

zuvor durch den glünenden Klinker erwärmt wurde, Erfindungsgemäß ist es erforderlich, wenn die

auf die Reaktionstemperatur der Klinkermineral- fühlbare Wärme des entstandenen Klinkers weit-

bildung gebracht werden, wobei die Luftmenge 0,68 40 gehend an die entgegenströmende Luft abgegeben

bis 0,82 Nm³, vorzugsweise 0,72 bis 0,78 Nm³, je wird. Daher ist darauf zu achten, daß der aus dem

Kilogramm abgezogenen Klinker beträgt. Reaktor austretende Klinker eine Temperatur von

Es kann zweckmäßig sein, die Ausgangsstoffe für höchstens 150° C aufweist, was etwa 25 Kcal/kg die Rohmehlbriketts, insbesondere den Ton, den Klinker bei einer Bezugstemperatur von 20° C entSand bzw. die Hochofenschlacke vordem Vermischen 45 spricht. Ein Wärmeverlust in dieser Höhe ist ohne mit dem Branntkalk zu trocknen, weil sich sonst weiteres tragbar. Vorzugsweise sollte jedoch die der Branntkalk mit der Feuchte der Zuschläge zu Temperatur des austretenden Klinkers niedriger als Calciumhydroxyd umsetzt und daher in den Briketts 130° C sein. Diese Temperaturbedingung kann nicht mehr als Branntkalk vorliegt, da der Gehalt man in einfacher Weise durch Bemessung der entdes Rohmehls bzw. der Rohmehlbriketts an Ton, 50 gegenströmenden Luftmenge regulieren, d. h., bei Kalkhydrat oder Calciumkarbonat nur so hoch sein hoher Klinkeraustragstemperatur wird man die Lufttoll, daß zur Zersetzung bzw. Entwässerung dieser menge vergrößern und bei einem zu starken Abfallen Stoffe höchstens etwa 70 Kcal/kg Klinker verbraucht der Klinkeraustragstemperatur entsprechend verminwerden, dem.

Es ist weiterhin von Vorteil, den Ton vorher zu 55 Selbstverständlich ist es auch möglich, die KJinker-

entwässern. austragstemperatur bei gleichbleibender Luftmengc

Die Bildung der Klinkermineralien setzt bei der über die Klinkeraustragsmenge zu regeln, d.h., bei Verwendung von Branntkalk als Kalkkomponente, hoher Klinkeraustragstemperatur wird man die Auswenn die Bedingungen des erfindungsgeniäßen Ver- tragsmenge vermindern und bei niedriger Temperatur fahrcns eingehalten werden, nach einer !Erwärmung 60 vergrößern.

der Rohmehlbriketts auf 900 bis 950° C merklich Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahein und ist nach Abschluß der Sinterung bei etwa rens gestaltet sich relativ einfach. Wie erwähnt, kann 1350 bis 1400⁰C beendet. Zwischen diesen beiden man als Reaktor eine Art Schachtofen verwenden, wie Temperaturbereichen wird die erwähnte Wärme- er auch zum Entsäuern von Kalk und Dolomit vermenge von 90 bis 110 Kcal/kg Klinker frei, welche 65 wendet wird. Derartige Schachtöfen müssen selbstzur Aufheizung des Gutes zur Verfugung sieht. Selbst- verständlich sorgfältig isoliert sein. Die Ronmehlverständlich muß dafür gesorgt werden, diiß die fühl- briketts werden in üblicher Weise oben aufgegeben, b Wärme des entstandenen Klinkers, die bei Zum Anfahren des Reaktors müssen die in der Re-

aktionszone befindlichen Briketts zunächst auf die Klinkermineralbildungstemperatur gebracht werden. Zur Kühlung des entstehenden Klinkers wird im Gegenstrom von unten her Luft, am besten mit einem Gebläse, eingeführt. Diese Luft nimmt die fühlbare Wärme des Klinkers auf und gibt sie nach dem Passieren der Sinterzone an die Ronmehlbriketts ab, wobei diese auf die Klinkerbildungstemperatur erwärmt werden. Das Verfahren erfordert daher nur zur Inbetriebsetzung des Ofens Brennstoff. Bei Einhaltung der optimalen Bedingungen ist eine weitere Brennstoffaufgabe nicht notwendig. Die folgenden beispielhaften Angaben sollen die Wärmebilanz des Verfahrens aufzeigen.

Bei guter Wärmeisolierung des für die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung dienenden Schachtreaktors entsprechend z. B. einem Wandwärmeverlust von etwa 10 Kcal/kg Klinker, einer Temperatur des austretenden Klinkers von etwa 70° C = 10 Kcal/kg Klinker und einer Ablufttempe- ao ratur von 100° C = 20 Kcal/kg Klinker könnten z. B. 100 bis etwa 40 = etwa 60 Kcal für die Zersetzung von Ton, Kalkhydrat und Restkarbonat aufgewendet werden.

So kann man z. B. ein Rohmehl verwenden, weldies als Hydraulefaktor Ton enthält und welches 3,5°/o Calciumhydroxyd sowie 9°/o Calciumkarbonat enthält. Die für die Zersetzung dieser Stoffe aufzuwendenden Energiemassen betragen 21, 7 und 32 Kcal/kg Klinker.

Eine schematische Übersicht des Verfahrens gibt die Zeichnung.

Die erfindungsgemäß angegebene Feinheit des Rohmehls bzw. der einzelnen Komponenten ist erforderlich, damit durch möglichst vollständige Um- Setzung ein überhöhter Gehalt an freiem Kalk im Klinker vermieden wird. Selbstverständlich ist für eine gute Durchmischung der Komponenten zu sorgen. Es kann wärmewirtschaftlich von Vorteil sein, wenn die in den Schachtreaktor eingeführte Luft ganz oder teilweise im Kreis gefahren wird. Hierdurch vermindern sich gleichzeitig die Kosten für die Entstaubung der Abluft.

Die Herstellung der Briketts kann in an sich bekannter Weise auf den in der einschlägigen Industrie benutzten Maschinen erfolgen, wobei als Bindemittel Wasser oder andere dafür übliche Stoffe Verwendung finden können.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung hydraulischer Bindemittel mit sehr geringer und sogar ohne Brennstoffzufuhr, wie Zement, durch Sintern von brikettiertem Rohmehl, in welchem die Calciumkomponente hauptsächlich aus gebranntem Kalk besteht, unter Verwendung der Klinkerbildungswärme, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohmehl, welches Ton, Kalkhydrat oder Calciumcarbonat nur is solchen Mengen enthält, daß zu deren Zersetzung bzw. Entwässerung höchstens 70 Kcal/kg Klinker verbraucht werden, mit einem Rückstand von weniger als 10⁰/o, vorzugsweise weniger als 8·/», auf dem 4900-Maschen-Sieb (DIN 4188), gegebenenfalls unter Zusatz geringer Bindemittelmengen brikettiert wird, worauf die Briketts einem Reaktor aufgegeben werden, in welchem sie im Gegenstrom durch heiße Luft, welche zuvor durch den glühenden Klinker erwärmt wurde, auf die Reaktionstemperatur der Klinkermineralbildung gebracht werden, wobei die Luftmenge 0,68 bis 0,82 Nm⁵, vorzugsweise 0,72 bis 0,78 Nm³, je Kilogramm abgezogenen Klinker beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Abluft auf weniger als 200° C gesteuert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Abluft oberhalb des Taupunktes gehalten wird.

4. Verfah/en nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des abgezogenen Klinkers niedriger als 150° C, vorzugsweise niedriger als 130° C, gehalten wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft ganz oder teilweise wiederverwendet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen