DE165845C

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Publication number: DE165845C
Application number: DENDAT165845D
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Jig 165845 KLASSE 806.

Zur Erzeugung von Portlandzement verwendet man bekanntlich auch Hochofenschlacken, geschmolzene Mergel und ähnliche kalkarme Silikate. Man läßt zu diesem Zweck die flüssige Schmelze in Wasser einlaufen oder zerstäubt die Schlacke mit Wasserdampf oder in anderer Weise (vergl. die britischen Patentschriften 23443 des Jahres 1901 und 9030 des Jahres 1897). Dieses Produkt mahlt man und mischt es innig mit geeignetem Kalk. Bei diesem Verfahren gehen die bedeutenden, in den Hochofenschlacken und flüssigen Schmelzen vorhandenen Wärmemengen durch Abschrecken in Wasser oder Abkühlen an der Luft verloren.

Man hat auch versucht, die Schlacke schon im Hochofen durch vermehrten Zuschlag von Kalk auf den Modul des gewöhnlichen Portlandzements zu bringen. Dadurch entsteht eine kalkreichere,' aber so streng flüssige Schlacke, daß eine glatte Durchführung des , Hochofenprozesses unmöglich wird.
/ Es ist ferner bekannt, der flüssigen Hochofenschlacke außerhalb des Hochofens Kalk / und Alkalien zuzumischen. Weil jedoch der

/ Ätzkalk sich mit der spezifisch viel schwereren Schlacke nur unvollkommen mischen läßt, war der Erfolg nicht günstig. Um diese Mischung zu ermöglichen, hat man den Kalk vorher gefrittet (D. R. P. 132681).

Man hat ferner nach dem amerikanischen Patent 397373, wie beim Bessemerprozeß, Luft in die flüssige Schlacke eingeblasen. Diese Luft war gleichzeitig der Träger für die Zuschlagsmaterialien Kalk u. dgl.

Bei allen bisher bekannt gewordenen Verfahren wird die flüssige Schlacke in größeren zusammenhängenden Mengen mit dem Kalk in Berührung gebracht.

Dagegen wird nach vorliegendem Verfahren die flüssige Schmelze zerstäubt und in zerstäubtem , noch heißem Zustand mit dem Kalkmehl (bezw. Kalk nebst Zuschlägen) gemischt. ·

Durch die feine Zerstäubung der Schmelze wird die aktive Oberfläche dieses Stoffes so gewaltig vergrößert, daß jedes Teilchen desselben von dem Mehl des anderen Stoffes (Kalk u. dgl.) eingehüllt wird. Werden die beiden Stoffe (Schmelze und Kalk) in dieser Weise miteinander in Berührung gebracht, ■ so beginnt sofort die Wärmeübertragung von der weißglühenden Schmelze auf den Kalk und gleichzeitig geht die chemische Einwirkung beider Stoffe vor sich, so daß die Bildung des Portlandzements unter den günstigsten Bedingungen erfolgt.

Am zweckmäßigsten gelangt das vorliegende Verfahren unter Benutzung des an und für sich bekannten Drehrohrofens zur Durchführung. In dem schräg liegenden Drehrohr-

Claims

ofen wird am oberen Ende Kalkmehl oder eine entsprechende Mischung von Kalk und Zuschlagen (Rohgemisch, Rohmehl) aufgegeben. Am unteren Ende des Ofens befindet sich die Feuerung. Der Kalk bezw. das Rohgemisch bewegt sich durch die Drehung des Rohrofens dem Feuer entgegen nach dem unteren Ende des Ofens. Auf diesem Wege verliert der Kalk bezw. das ίο Gemisch zuerst seine Feuchtigkeit, weiterhin wird die Kohlensäure ausgetrieben. Bis hierher ist das Verfahren dem allgemein in Anwendung befindlichen Verfahren der Portlandzementerzeugung gleich. Nunmehr setzt das neue Verfahren ein. In der Nähe des unteren Ofenendes befindet sich ein Schmelzofen (Hochofen, Schachtofen o. dgl.), in welchem geeignete Materialien (Möller des Hochofens, Mergel, vulkanische Gesteine, vulkanische Schlacken und andere Gesteine unter Kalkzuschlag) zu leichtflüssigen, kalkarmen Schmelzen (Kalksilikaten, Aluminaten, Ferraten) niedergeschmolzen werden. Diese weißglühenden, flüssigen Schmelzen werden mittels bekannter Vorrichtungen, wie sie z. B. bei der Erzeugung von Schlackenwolle in Benutzung sind, zerstäubt. Die zerstäubte Schmelze wird durch die Flamme der Rohrofenfeuerung hindurch in die Sinterzone des Ofens eingeführt; die daselbst niederfallenden Tröpfchen hüllen sich in das glühende Kalkmehl ein, von dem sie immer mehr und mehr in sich aufnehmen. Durch die fortgesetzte Drehung des Ofens ballen sich die Tröpfchen zu Klumpen zusammen, die mehr oder weniger zähflüssig den Ofen verlassen. Der Vorgang der Zementbildung vollzieht sich in ungemein kurzer Zeit. Diese chemischen Vorgänge sind mit Temperaturerhöhung verbunden, die die Bildung hochwertiger (kalkreicher) Zemente herbeiführt. Wird die Zerstäubung der Schmelze mittels Preßluft bewirkt, so kann diese Luft auch gleichzeitig /zur Flammenbildung der Ofenfeuerung mit verwendet werden. Es ist versucht worden, die Behandlung von Hochofenschlacke mit vorgewärmtem Kalk im Drehrohrofen vorzunehmen. Die Schwierigkeiten einer solchen Mischung sollen durch die im Innern des Drehrohrofens angeordneten Mitnehmer, durch Heben und Fallenlassen der Stoffe beseitigt werden. Schlacke und Kalk werden am oberen Ende des Ofens eingeführt und bewegen sich zusammen unter fortwährendem Heben und Fallenlassen durch den Ofen. Bei vorliegendem Verfahren wird die Zerteilung der flüssigen Schmelze außerhalb des Drehrohrofens vorgenommen und diese in der Richtung der Flamme in den Drehrohrofen eingeführt, woselbst die Stoffe in feiner Verteilung zusammentreffen. In der. Flamme erfahren die feinen Teilchen der Schmelze eine Temperaturerhöhung, welche für die Wärmeübertragung auf den vorgewärmten Kalk von Vorteil ist. Das der vorliegenden Neuerung zugrunde liegende Verfahren kann auch ohne Benutzung des Drehrohrofens ausgeführt werden. Zu diesem Zweck wird die zerstäubte feuerflüssige Schmelze in einen hocherhitzten Raum eingeführt, in welchem auch gleichzeitig heißer Kalkstaub (event, mit Zuschlagen) eingeblasen oder sonstwie aufgewirbelt wird, mit dem sich die flüssigen Teilchen der Schmelze verbinden und gemeinsam ablagern. Hierbei vollziehen sich die chemischen Verbindungen, deren Endergebnis die Bildung eines Zements ist. Bei der Durchführung der vorliegenden Neuerung müssen durch die Zusammensetzung der Schmelze die Bedingungen gegeben sein, unter denen sich der Eintritt des Kalkes in den Fluß am leichtesten vollzieht, d. h. es müssen Tonerde, Eisenoxyd u. dgl. in ausreichender· Menge in der Schmelze oder im Kalk vorhanden sein. Pate nt-A ν Sprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Zement durch Mischen von feuerflüssigen, kalkarmen Schmelzen (flüssigen Hochofenschlacken, geschmolzenen Mergeln, geschmolzenen vulkanischen Gesteinen, geschmolzenen vulkanischen Schlacken usw.) mit vorgewärmtem Kalk oder Kalk und Zuschlagen, wie Tonerde, , Alkali

u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die feuerflüssige Schmelze in zerstäubtem Zustände mit dem gleichfalls in Verteilung befindlichen glühenden Kalkmehl oder einem gemahlenen, vorgewärmten Gemenge desselben und Zuschlagen gemischt wird.

2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zerstäubte Schmelze durch die Flamme einer Feuerung hindurch in das Auslaufende eines Drehrohrofens bekannter Art eingeführt und dort mit dem am oberen Einlaufende des Ofens aufgegebenen Kalk oder dem Kalkgemenge gemischt wird.

3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zerstäubte, feuerflüssige Schmelze in einen Raum eingeführt wird, in dem sich aufgewirbelter heißer Kalkstaub befindet, mit dem sich die Schmelztröpfchen verbinden und gemeinsam als innige Mischung ablagern.

4- Eine Vorrichtung zur Durchführung des unter i. und 2. angegebenen Verfahrens, gekennzeichnet durch die Verbindung des an und für sich bekannten Drehrohrofens mit einem an und für sich gleichfalls bekannten Zerstäubungsapparat, durch den die feuerflüssige Schmelze zerstäubt und durch die Flamme der Ofenfeuerung hindurch in das untere Ende des Drehrohrofens eingeführt wird, wo sie mit dem vom oberen Ofenende her entgegenkommenden Kalkmehl oder Kalk- und Zuschlaggemenge zusammentrifft und sich mit ihm vereinigt.