DE1671075A1

DE1671075A1 - Herstellung von Zement

Info

Publication number: DE1671075A1
Application number: DE19671671075
Authority: DE
Inventors: Dr Fagerholt Gunnar Rindal
Original assignee: FLSmidth and Co AS
Current assignee: FLSmidth and Co AS
Priority date: 1966-12-08
Filing date: 1967-12-07
Publication date: 1971-08-26
Also published as: GB1160569A; NO127954B; ES362580A1; SE380738B; US3608839A; NL6716364A; ES348065A1; BE707717A; CH495924A; DE1671075B2

Description

Patentanwalt·

-■ fatemanwan· 1 C *7 1 A? C

Dr. Ing. A. van der Werth IP / I.U / D

21 Hamburg ©O

Wiistorfer Straße 32 6138—3

Dr. F.

eMünchen8,Luciid-Grchn-Str.22 e n_ß-» 1CR7

P. I. Smidth & Oo. a/S

Vigerslev Alle 77, Kopenhagen-Valby, Dänemark

Herstellung von Zement

Priorität! Britische Patentanmeldung Nr. 55091/66 vom 8. Dezember 1966.

Se ist bekannt, daß hydraulischer Zement sehr hoher Festig· keit insbesondere mit frühzeitiger hoher Festigkeit durch Mahlen von Zementklinker auf eine Feinheit entsprechend einer spezifischen Oberflüiihe von 6.000 cm /g oder mehr, gemessen nach der Blaine-Methode, erzeugt wird. Solch eine Feincerkleinerung zur Erzeugung eines Gutes, das ale ultrafeiner Zement berelcb.net werden kann, wird normalerweise in Kugelmühlen durchgeführt. In den Zerkleinerungsprozessen wird eine beträchtliche Wärmemenge entwickelt, wodurch die Gesamttemperatur in der Mühle angehoben wird·

Dies ist unerwünscht, hauptsächlich weil der Zement z.B· wegen der Dehydrierung des in ihm enthalten Gipeee ver-

ί icfalechtert werden kann. Auf diese Weise wird das Gleichen

co gewicht der Zusammensetzung und als Folge davon die Ab-

w fcixMUeigensohaft verändert. Dies bewirkt einen Verluet 4«r

J^ Ftfltlgkeit des Bndproduktee. Zusätzlich kaan die höhe «!·«-.

*-> peratur Mchaniaohe feile der Mahlanlage, t.B. die Lager,

Di« 'ilärmaentwicklung kazm weiter di* BAD ORIGJMAL

tür der Luft, welche durch die Mühle gezogen wird, zu solch einem hohen Wert anheben, daß dadurch ein Beutel- oder Sackfilter oder ein elektrostatischer Abschalter zur Entfernung von Staub aus der durch die Mühle gezogenen luft beschädigt wird. Insbesondere wird die Abscheidung in einem elektrostatischen Abscheider im wesentlichen reduziert, wenn die Temperatur der Luft über 12O⁰G ist. Überdies je mehr ausgesprochen ist die neigung der Mahlkörper und der Mühlenausgleitung mit feinem Zement beschichtet zu werden, sodaß die Mahlkörper weniger wirkungsvoll werden, größer, je höher die Temperatur in der Mühle ist» Dieses Beschichten der Mahlkörper kann im gewissen Ausmaß durch die Verwendung sogenannter Mahlhilfen verringert werden, aber sogar dann ist es möglich, nur eine verhältnismäßig kleine Klinkermenge zu mahlen, sodaß der Durchsatz niedrig gehalten werden muß, da andererseits die Zerkleinerung nicht zufriedenstellend fein ist»

Die Nachfrage nach ultrafeinem Zement ist steigend. Es ist daher ein Hauptziel der Erfindung, ein neues Verfahren zur Herstellung ultrafeinen Zementes zu schaffen·

wird gewöhnlicher Portlandzement gekühlt und anschließend in einer Mühle mit Mahlkörpern, die so klein sind, daß ihr durchschnittliches Gewicht nicht mehr als 6 g beträgt, zerkleinert«

Gewöhnlicher Portlandzement, dessen Feinheit üblicherweise einer spezifischen Oberfläche von 3000 bis 5000 cm /g , ge messen nach der Blaine-Methode, entspricht, ist ohne weiteres verfügbar und bildet ein sehr geeignetes Ausgangs material zur Herstellung ultrafeinen Zementes. Da die Vor-■ "ν»- 109835/1223 _BAD ORIGINAL

zerkleinerung der K&Lnker auf eine dem Portlandzement entsprechende Feinheit nicht in der Mühle durchgeführt "wird, in der das ultrafeine Mahlen stattfindet, erhöht die -während der Vorzerkleinerung entwickelte Wärme nicht die Temperatur, die während des abschließenden Zerkleinerns erreicht wird. Die Kühlung des Ausgangsmaterials, bevor es in die Mühle eingesetzt wird, in welcher der ultrafeine Zement hergestellt wird, bedeutet, daß während der Zerkleinerung weniger Kühlung erforderlich ist und somit ein höherer Mühlenausstoß erzielt werden kann*

Während der Zerkleinerung der Klinker wurden solche sehr kleinen Mahlkörper keine Wirkung haben, da ihr Eigengewicht verglichen mit dem Gewicht der Kikinkerstücke zu gering sein würde. Aber es ist gefunden worden, daß sie beim Zerkleinern von Portlandzement zu ultrafeinem Zement eine ausgezeichnete Zerkleinerungswirkung besitzen· Es wurde auch gefunden, daß solche sehr kleinen Mahlkörper, sogar ohne Verwendung von Mahlhilfen, in keinem merklichen Ausmaß beschichtet werden·

Die erfindungsgemäße Zerkleinerung wird jedoch durch eine Zugabe einer Mahlhilfe, z.B. Triäthanolamin, weiter verbesserte

der Portlandzement, der zu ultrafeinem Zement zerkleinert wird, kann aus einem Lagersilo erhalten werden, in welchem er einige Zeit gelagert wurde und sich somit auf oder nahe bis auf Raumtemperatur abkühlte_o Vorzugsweise ist aber die ganze Herstellung kontinuierliche Der Zementklinker wird bis auf die Feinheit des gewöhnlichen Portlandzementes in

einer üblichen liühle zerkleinert. Dann ^eht der gemahlene 1 0 9 L. \ './1223

Zement durch einen Kühler, von welchem er einer Mühle zugeführt wird, um zu ultrafeinem Zement durch sehr kleine Mahlkörper zerkleinert zu werden. Bin geeigneter Kühler ist ein Kammerkühler, in welchem der Wärmeaustausch zwischen Zement, der in der Kammer fließt, und Wasser, das die Kammerwand von außen berührt, stattfindet, wie er

deutschen ©§#. y&r

in der irjbbisiiuua. Patentschrift iij&dtM beschrieben und beansprucht ist_e

In bekannten Mühlen, in welchen grobes Material mittels einer Füllung loser Mahlkörper zerkleinert wird, ist es üblich, das Innere der Mühle in zwei oder mehrere Mahlkammern zu unterteilen, welche durch perforierte Zwischenboden voneinander getrennt sind. Normalerweise hat .jede Kammer eine Mahlkorperfüllung, deren Größe vom Grad der geforderten Feinheit des zerkleinerten Produktes abhängt. Die Zwischenboden wirken hauptsächlich als Siebe, indem sie dem zerkleinerten Material erlauben hindurchzugehen, aber die Mahlkörper zurückhalten. Am Auslaß der letzten Kanmer der Mühle oder am Auslaß der Mühlen, die nur eine Kammer haben, ist gewöhnlich ein ähnlicher Boden angeordnet, um zu verhindern, daß die-Mahlkörper die Mühle verlassen. Das zerkleinerte Produkt kann die Mühle direkt durch einen Boden verlassen, der die Abschlußwand einer Mahlkammer bildet, oder es kann bei Mühlen des Überlauftyps diese durch eine hohle Achse oder durch einen hohlen Lagerzapfen, der einen Boden an seinem Eintritt hat, verlassen. Wenn in solch einer Mühle sehr kleine Mahlkörper verwendet v.erden, neigen diese dazu, den zu ihrer Zurückhaltung vorgesehenen perforierten Zwischenboden zu verstopfen« Die zur erfindungsgemäßen ultrafeinen Zerkleinerung 10983 5/1223

verwendete Mühle ist vorzugsweise eine Rohrmühle mit einem hohlen Lagerzapfen am Auslaßende. Wie es in der Anmeldung S 110 491 Ul/50 c beschrieben, hat sie einen eingebauten Stauring, welcher einen Zwischenboden zwischen einer Mahlkammer und einer Auslaßkammer, die in den Lagerzapfen führt, bildet, wobei die Auslaßkammer mit Mitteln zur Zurückführung der Mahlkörper in die Mahlkammer durch den Stauring versehen ist. Auf diese Weise wlrden die sehr kleinen Mahlkörper von der Auslaßkammer im wesentlichen im selben Maße, wie sie in diese eintreten, kontinuierlich zurückgeführt, und meistens verläßt nur ein kleiner Teil die Mühle mit dem zerkleinerten Gut. Der ultrafeine Zement selbst fließt ohne irgendeine Behinderung aus der Mühle und wird ohne ein Hilfsmittel abgegeben, während bei den üblichen Verfahren zur Mahlung ultrafeinen Zements der gemahlene Zement aus der Mühle ausgetragen wird, indem er von einem Luftstrom mitgerissen wird»

Die Erfindung schließt als eine Heuanlage einen Kühler zur Kühlung des P ort land ze ment es und eine mit dem Kühler verbundene Mühle mit einer Füllung sehr kleiner Mahlkörper zur Aufnahme des gekühlten Zements ein, wobei die Mühle wie oben beschrieben vorzugsweise einen Stauring und eine Auslaßkammer einschließt. Da diese Mühlenform keinen herkömmlichen Zwischenboden hat, besteht keine Gefahr, daß der Zwischenboden verstopft, noch die Notwendigkeit, abgenutzte Mahlkörper zu ersetzen. Sogar sehr kleine abgenutzte Mahlkörper haben einen Zerkleinerungeeffekt. Natürlich sind in der bevorzugten Anlage eine Mühle zur Zerkleinerung der Zementklinker zu gewöhnlichem Portlandzement, der Kühler und die Mühle, welche zur ultrafeinen Zerkleinerung ver-109835/1223

wendet wird, alle in Reihe geschaltet»

Eine erfindungsgemäße beispielhafte Anlage wird qwhawri der schaubildlichen Darstellung beschrieben. Es stellen dar:

Fig» 1 ein Fließschema

Figo 2 einen Schnitt durch das XIIXlIXIl Auslaßend« der Zementmühle zur Ulträfeinzerkleinerung in dieser Anlage·

In der in Fig. 1 dargestellten Anlage fließen Zementklinker und jede geringe Menge an Zusatzbestandteilen, wie z.B. Gips, als kontinuierlicher Strom zu einer Wiege— und Einsatzstation 1, welche aus getrennten Wiege— und Einsatzeinheiten besteht. Je eine für jedes der Beetandteile, welche anschließend zusammen zu Portlandzement gemahlen werden sollen. Diese Einheiten sind so miteinander rer— bunden, daß die verschiedenen Bestandteile in den Verhältnissen abgegeben werden, die für die gewünschte Analyse der ultrafeinen Zements gefordert werde_n» Von der Wiege- und Einsatzstation 1 gelarft die Mischung als ein kontinuierlicher Strom E in eine übliche Rohrmühle 2 zur Herstellung von Portlandzement. Der gemahlene Zement verläßt die Mühle als ein kontinuierlicher Strom b und tritt in einen Zementkühler 3 ein. Von diesem ilieflt der nahe bis an Raumtemperatur abgekühlte Portlandzement als kontinuierlicher Strom £ in eine Feinzerkleinerungemühle 4, in welcher er zu ultrafeinem Zement durch sehr kleine Mahlkörper gemahlen wird. Der anfallende ultrafeine Zement verläßt die Mühle 4 als ein kontinuierlicher Strom r. Eine Mahlhilfe wird mittels einer Dosiervorrichtungals ein Strom s_ in die Mühle 4 zusammen mit dem gekühlten

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Portlandzement eingespeist*

In jeder der Mühlen 2 und 4 wird in geringen Mengen Wasser eingespritzt, um die Temperatur innerhalb der Mühle zu regeln, und um eine feuchte Atmosphäre zum Schutz des Gipses gegen Dehydrierung zu schaffen» Der sich ergebende gesteuerte Anstieg des Feuchtigkeitsgehaltes der Luft, welche durch die Mühle gezogen wird, ist vorteilhaft, indem auf diese Weise die Luft für den nachfolgenden Durchgang durch einen Elektroabscheider zur Zurückhaltung von Staub angemessen konditioniert wird·

In Fig« 2 ist das Auslaßende der Mühle. 4 in einem senkrechten Schnitt dargestellt. Die Mühle hat eine Mahlkammer 6 und einen hohlen Lagerzapfen 7· Sie hat außerdem einen Stauring 8 mit einer zentralen Öffnung, welche von einem kegelstumpff örmigen konischen Eing 11 umgeben ist. Auf der Auslaßseite des Stauringes 8 befindet sich eine Auslaßkammer 9 niit einer zentralen in den hohlen Lagerzapfen 7 führenden Auslaßöffnung. Um diese öffnung sind Schaufeln oder Schöpfgefäße 13 zur Anhebung des sehr feinen Zementes und zur Unterstützung von dessen Eintritt in den Lagerzapfen angeordnet©

Die Mahlkammer 6 enthält eine Füllung sehr kleiner Mahlkörper. Diese grg¥ffgg werden größtenteils am Verlassen der Kahlkammer 6 durch den Stauring 11 gehindert. Jene, die in die Auslaßkammer 9 gehen, werden von Hebern 12 erfaßt» und es ist gefunden worden, daß sie im Betrieb durch diese Heber zu der Kammer 4 im wesentlichen in derselben Menge zurückgeführt werden, wie sie in die Kammer 9 eintreten,,

Zusätzliche Auslaßkammern können, wie es in der Anmeldung 103 8 3 5/1223

S 110 491 Hi/50 c beschrieben ist, durch die Anordnung von einem oder mehreren weiteren dem Stauring 8 identischen Stauringen gebildet werden, wenn es erforderlich ist₉ um die Trennung der Mahlkörper von dem ultrafeinen Zement zu verbessere

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen von ultrafeinem Zement, dadurch gekennzeichnet, daß gewöhnlicher Portlandzement gekühlt -wird und anschließend in einer Mühle (4) von Mahlkörpern, die so klein sind, daß deren durchschnittliches Gewicht nicht mehr als 6 g beträgt, gemahlen wird«

2· Verfahren zum Herstellen von ultrafeinem Zement, dadurch gekennzeichnet, daß es das Zerkleinern von Zementklinker auf die Feinheit des gewöhnlichen Portlandzementes in einer Mühle (2), den Durchlauf des gemahlenen Zementes durch einen Zementkühler (3), das Abgeben des gekühlten Zementes in eine Mühle (4) und dort das Zerkleinern zu ultrafeinem Zement durch Mahlkörper umfaßt, die so klein sind, daß ihr durchschnittliches Gewicht nicht mehr als 6 g beträgt«

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennze lehnet , daß eine Mahlhilfe zu dem Portlandzement zugegeben wird, der in der Mühle (4) zerkleinert wird·

4. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Kühler (3) zur Kühlung des Portlandzementes und eine mit dem Kühler (3) verbundene Mühle (4) mit einer Füllung sehr kleiner Mahlkörper, deren durchschnittliches Gewicht nicht mehr als 6 g beträgt, zur Aufnahme des gekühlten Zements umfaßt· 109835/1223

5β Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Mühle (2) zur Zerkleinerung von Zementklinker zu gewöhnlichem Portlandzement, einen Kühler (3) zur Kühlung dieses Zementes und eine Mühle (4) mit einer Füllung sehr kleiner Mahlkörper} deren durchschnittliches Geiiicht nicht mehr als 6 g beträgt, umfaßt, wobei diese Geräte alle in ^ Reihe geschaltet sind*

6. Anlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Mühle (4), die eine Füllung sehr kleiner Mahlkörper hat, eine Bohrmühle mit einem hohlen Lagerzapfen )7) am Auslaßende und einem eingebauten Stauring (8) ist, der^a einen Zwischenboden zwischen einer Mahlkammer (6) und einer Auslaßkammer (9) bildet, die in den Lagerzapfen (7) führt, wobei die Auslaßkammer (9) mit Mitteln (12) zur Zurückführung der Mahlkörper durch den Stauring (8) in die Mahllfcammer (6) versehen ist«

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