DE2726119C2 - Rohmischung zum Herstellen von feuerfestem hoch tonerdehaltigem Zement - Google Patents

Rohmischung zum Herstellen von feuerfestem hoch tonerdehaltigem Zement

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DE2726119C2
DE2726119C2 DE19772726119 DE2726119A DE2726119C2 DE 2726119 C2 DE2726119 C2 DE 2726119C2 DE 19772726119 DE19772726119 DE 19772726119 DE 2726119 A DE2726119 A DE 2726119A DE 2726119 C2 DE2726119 C2 DE 2726119C2
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Description

Tonerdebestandteil
(umgerechnet auf AI2O3) 69 bis 73
Kalkbestandteil
(umgerechnet auf CaO) 11 bis 23
mindestens eines der Chloride
der genannten Metalle oder
von Strontium oder Barium 20 bis 4
Die vorliegende Erfindung betrifft die Zementindustrie, insbesondere eine Rohmischung zum Herstellen von feuerfestem, hoch tonerdehaltigem Zement, der zur Verwendung in der Technologie feuerfester Stoffe bestimmt ist, die einen Kalk- und einen Tonerdebestandteil als Hauptbestandteile sowie einen Zusatz von Natrium-, Kalium-, Calcium-, Strontium-, Barium- oder Magnesiumchlorid aufweist.
Eine Rohmischung zum Herstellen von feuerfestem Tonerdezement, die Kalk und einen tonerdehaltigen Bestandteil enthält, ist bekannt (siehe F. M. Li, »Khimiya tsemenia«/»Zementchemie«, Moskau 1961, S. 445). Um Zement aus dieser Mischung herzustellen, wird diese bei einer Temperatur von 1500 bis 15500C gebrannt, was mit erheblichem Energieaufwand und der Notwendigkeit, hochfeuerfest gefütterte Brennofen zu verwenden, verbunden ist.
Es ist auch eine Rohmischung zum Herstellen von feuerfestem Tonerdezement bekannt, die sich aus technischer Tonerde, Calciumoxid und unerheblichen Mengen von Silizium- und Eisenoxiden im folgenden Verhältnis in Masseprozent zusammensetzt: Technische Tonerde 72 bis 75, Calciumoxid 22 bis 25, Silizium- und Eisenoxid unter 2 (Kravchenko, I. V., Kuznetsova, Ju. F., Gergert, I. A., »Trudy sovetschaniya po khimi i tekhnologii tsementa«/»Veröffentlichungen zur Konferenz, über Zementchemie und -technologie«, 1965, Stroiizdat [Bauverlag], Moskau, 1967). Aus dieser Rohmischung wird ein hoch tonerdehaltiger feuerfester Zement mit einem überwiegenden Gehalt an Calciumdialuminat hergeste'k, der eine Feuerbeständigkeit des Zements von etwa 17600C gewährleistet.
Die feuerfesten Zemente werden aus dieser Mischung durch Brennen bei einer Temperatur von 1500 bis 15500C in Drehofen hergestellt, was ebenfalls mit erheblichem Brennstoffverbrauch und schnellem Verschleiß der feuerfesten Auskleidung verbunden ist.
Aus der DE-OS 22 21 141 ist es ferner bekannt, daß zu CaO- und AbOß-haltigen Rohstoffen auch unter gewissen Umständen CaCb in einer Menge von 3 bis 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise 20 bis 35 Gewichtsprozent, zugesetzt werden kann. Es soll ferner möglich sein, das CaCb in gewissen Fällen teilweise oder gänzlich durch andere Chloride zu ersetzen. Da aus der Beschreibung hervorgeht, daß der Anteil an CaCb neben der Entfernung der Eisenbeimengungen vor allem als Ca-Lieferant dient, der Tonerdegehalt der Mischungen bei etwa 50% liegt und Angaben zu einzelnen möglichen Mischungen fehlen, kann der Fachmann der DE-OS 22 21 141 nicht entnehmen, wie sich die möglichen Zusätze auf die Eigenschaften der fertigen Klinker auswirken, insbesondere bei sehr hohen Tonerdeanteilen und damit veränderten Verhältnissen Tonerde/Calciumoxid, wie sie für Klinker mit einem überwiegenden Gehalt an Calciumdialuminat nötig sind.
Über eventuelle Vorteile eines Ersatzes des CaCb durch andere Erdalkalichloride fehlen jegliche Angaben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Brenntemperaturen bei der Herstellung von qualitativ feuerfestem, hochwertigem Zement mit sehr hohem Tonerdeanteil durch Intensivierung der Klinkerbildung aufgrund der Einführung katalytischer Zusätze in die jeweilige Rohmischung zu senken.
Diese Aufgabe wird bei einer Rohmischung zum Herstellen von feuerfestem, hoch tonerdehaltigem Zement, die einen Kalk- und einen Tonerdebestandteil als Hauptbestandteile sowie einen Zusatz von Natrium-, Kalium-, Calcium- oder Magnesiumchlorid aufweist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die erwähnten Bestandteile in der Mischung in folgenden Gewichtsverhältnissen enthalten sind:
Tonerdebestandteil
(umgerechnet auf Al2O3) 69 bis 73
Kalkbestandteil
jo (umgerechnet auf CaO) 11 bis 23
mindestens eines der Chloride
der genannten Metalle oder
von Strontium oder Barium 20 bis 4
J5 Vorzugsweise werden technische Tonerde ^Is Tonerdebestandteil und beispielsweise technisches Calciumcarbonat oder Kalkstein als Kalkb.s'.andteil verwendet, der letztere mit einem Minimalgehalt an Fremdstoffen. Die Chloride der erwähnten Metalle (katalytische Zusätze) lassen sich einzeln oder im Gemisch miteinander in die Rohmischung einführen. Das Vorhandensein dieser Zusätze intensiviert den Vorgang der Klinkerbildung, weil ihre Anwesenheit in der Rohmischung die Bildung einer flüssigen Phase gewährleistet, die bereits bei einer Temperatur von 700 bis 9000C als Reaktionsmedium dient. Das Reaktionsmedium bilden Salzschmelzen von Magnesium-, Calcium-, Barium-, Strontium-, Kalium- und Natriumchloriden, die gelöste Elemente der Ausgangskomponenten enthalten. Die Einführung von Chloriden der erwähnten Metalle bietet die Möglichkeit, die Temperatur der Klinkerbildung, die bei 1000 bis 13000C wirkungsvoll abläuft, erheblich zu erniedrigen.
Die Klinkerbildung erfolgt unter Verwendung jedes der genannten Chloride hinreichend wirksam. Unter dem Gesichtspunkt von Eisparung ist es jedoch zweckmäßig, die verbreiteteren und billigeren Calcium-, Magnesium-, Kalium- und Natriumchloride zu verwenden.
Das Verhältnis der Bestandteile wird in der erfindungsgemäßen Rohmischung im wesentlichen ausgehend vom Gehalt an Calciumdialuminat im Enderzeugnis gewählt, der die Zementeigenschaften (Feuerbeständigkeit) bestimmt.
Die Menge an Chloriden in der Rohmischung ist durch den erforderlichen Gehalt an Calciumdialuminat im Enderzeugnis und die Brenntechnologie der Rohmischung bestimmt. Im Falle einer Brenntemperatur von
bis 5 iOO°C wird zum Beispiel eine größere Menge von Chloriden (15 bis 20 Masseprozent) genommen, und im Falle einer Brenntemperatur von 1200 bis 13000C beträgt die Menge an Chloriden 5 bis 10%.
Im Vergleich zu Rohmischungen, die keine katalytisehen Zusätze enthalten, bietet die erfindungsgemäße Rohmischung die Möglichkeit, die Brenntemperatur um bis 3500C zu erniedrigen. Dies gestattet es, den Energieaufwand und den spezifischen Brennstoffverbrauch zum Klinkerbrennen wesentlich zu vermindern.
Die chloridhaltige Rohmischung gestattet es, den feuerfesten, hoch tonerdehaltigen Zement in hitzebeständig gefütterten öfen herzustellen und die Lebensdauer der Wärmeaggregate zu verlängern.
Der aus der erfindungsgemäßen Rohmischung hergestellte Klinker zeichnet sich im Vergleich zu den bekannten durch eine höhere (1,2- bis l,5fache) Vermahlungsfähigkeit aus, was eine Reduzierung des Aufwandes an elektrischer Energie für die Klinkervermahlung ermöglicht.
Wegen der Entfernung von Fremdelementen im Brennprozeß bietet das Brennen der chloridhaltigen Rohmischung außerdem die Möglichkeit, die bisher üblichen Beschränkungen hinsichtlich der verwendbaren Rohstoffe zu vermindern.
Die erfindungsgemäße Rohmischung gestattet es, die Güte des Zements durch die Erhöhung seiner Reinheit zu verbessern (die Feuerbeständigkeit oder Aktivität zu erhöhen).
Das Verfahren zum Aufbereiten der erfindungsgemä- jo Ben Rohmischung verläuft wie folgt:
Die Ausgangskomponenten werden gemeinsam oder getrennt unter ihrer anschließenden Vermischung vermählen.
Die in den entsprechenden Mengen eingesetzten j5 Rohstoffbestandteile werden im Trockenverfahren, bei dem alle Bestandteile in trockener Form gemeinsam oder getrennt in ein Mahlaggregat eingeführt werden, oder im Naßverfahren unter Zugabe von 25 bis 35 Masseprozent Wasser oder einer wäßrigen Lösung der verwendeten Chloride zur Rohschlammaufbereitung vermählen und vermischt. Zur Erzeugung von Granulat werden 6 bis 9 Masseprozent Wasser oder einer wäßrigen Lösung von Chloriden in die Trockenmischung eingeführt. Die dosierte und homogenisierte trockene Rohmischung oder das Granulat oder der Schlamm werden einem Brennaggregat zugeführt, wo das Gut bei Temperaturen von 1000 bis 1300°C gebrannt wird.
Der hergestellte Klinker kann eine vorgegebene Menge von Restchloriden enthalten. Nach dem Brennen wird der Klinker abgekühlt und bis zur erforderlichen Teilchendispersität für die Zementherstellung vermählen. Nachfolgend wird die Erfindung anhand von konkreten Beispielen erläutert:
Beispiel 1
Es wird eine Rohmischung zum Herstellen von t,o feuerfestem Tonerdezement mit folgender Zusammensetzung in Masseprozent aufbereitet:
Die technische Tonerde wird durch Naßmahlen bis zu einem Rückstand von nicht über 10 Masseprozent auf einem Sieb mit 63 μΐη Maschenweite zerkleinert Zum Mahlen der Tonerde werden 36 Masseprozent wäßriger Calciumchloridlösung zugesetzt. Der entstandene tonerdehaltige Schlamm wird mit dem Kalkschlamm vermischt, der durch Mahlen des Kalksteins bis zu einem Rückstand von 10 Masseprozent auf einem Sieb mit 63 μπι Maschenweite aufbereitet wurde. Der erzeugte Schlamm wird vorgetrocknet und bis zu einer Teilchengröße von 5 bis 20 mm granuliert. Das Granulat wird in einem 6 m langen Drehofen mit 0,5 m (lichtem) Durchmesser bei einer Temperatur von 1100 bis 12000C bis zum vollständigen Abschluß der Klinkerbildung gebrannt, was am NichtVorhandensein von ungebundenem Calciumoxid geprüft wird. Der hergestellte Klinker stellt im wesentlichen Calciumdialuminat dar. Außerdem enthält er 5 bis 10% Calciummonoaluminat. Der Klinker wird bis zu einem Rückstand von nicht über 10 Massepro?ent auf einem Sieb mit 63 μίτι Maschenweite zerkleinert. Der hergestellte Zement zeichnet sich durch folgende Eigencchaften aus:
Druckfestigkeit in kp/cm2
nach 24 Stunden 290
nach/2 Stunden 515
Feuerbeständigkeit in °C 1750
Beispiel 2
Es wird eine Rohmischung zum Herstellen von feuerfestem Tonerdezement mit folgender Zusammensetzung in Masseprozent aufbereitet:
Technische Tonerde
(umgerechnet auf AbOj) 73
Wäßriges Magnesiumchlorid
(umgerechnet auf MgCb) 4
Kalkstein
(umgerechnet auf CaO) 23
Technische Tonerde
(umgerechnet auf AI2O3) 73
Kalkstein
(umgerechnet auf CaO) 16
Calciumchlorid 11
b5 Die technische Tonerde wird gemeinsam mit dem Kalkstein in 12- bis 13prozentiger wäßriger Magnesiumchloridlösung bis zu einem Rückstand von nicht über 10 Masseprozent auf einem Sieb mit 63 μΐη Maschenweite zerkleinert, wobei der aufbereitete Schlamm eine Feuchtigkeit von 33 bis 35% aufweist. Der aufbereitete Schlamm wird einem Drehofen zugeführt, wo er in der Ofenzone mit einer Temperatur von 1000 bis 11000C zerstäubt wird. Darauf wird das Gut in die Ofenzone mit einer Temperatur von 1100 bis 12000C befördert. Der hergestellte Klinker stellt 80- bis 85prozentig Calciumdialuminat dar. Der Klinker wird abgekühlt und bis zu einem Rückstand von nicht über 7 Masseprozent auf einem Sieb mit 63 μπι Maschenweite zerkleinert. Der hergestellte Zement zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:
Druckfestigkeit in kp/cm2
nach 24 Stunden 250
nach 72 Stunden 475
Feuerbeständigkeit in 0C 1700
Beispiel 3
Es wird eine Rohmischung zum Herstellen von feuerfestem Tonerdezement mit folgender Zusammensetzung in Masseprozent aufbereitet:
Technische Tonerde
(umgerechnet auf AI2O3) 69
Calciumchlorid 15
Kaliumchlorid 4
Natriumchlorid 1
Technisches Calciumcarbonat
(umgerechnet auf CaO) 11
Die technische Tonerde wird gemeinsam mit technischem Calciumcarbonat und trockenen Chloriden der erwähnten Metalle bis zu einem Rückstand von nicht über 10 Masseprozent auf einen Sieb mit 63 μίτι Maschenweite zerkleinert und vermischt. Das erzeugte Rohmehl wird auf 400 bis 5000C vorgewärmt und im Schwebezustand in einem Calcinator bei einer Temperatur von 1100 bis 1200° C bis zum vollständigen Binden von CaO gebrannt. Die Kontrolle auf freies Calciumoxid erfolgt nach dem Äthylglyceratverfahren. Der hergestellte Klinker wird abgekühlt und bis zu einem Rückstand von 5 Masseprozent auf einem Sieb mit 63 μίτι Maschenweite zerkleinert. Der hergestellte Zement zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:
Druckfestigkeit in kp/cm2
nach 24 Stunden
nach 72 Stunden
Feuerbeständigkeit in 0C
Beispiel 4
245
435
1730
Es wird eine Rohmischung zum Herstellen von feuerfestem Tonerdezement mit folgender Zusammensetzung in Masseprozent aufbereitet:
Technische Tonerde
(umgerechnet auf AI2O3) 71
Natriumchlorid 8
Kalkstein
(umgerechnet auf CaO) 21
Die technische Tonerde wird ähnlich wie in Beispiel 2 zerkleinert und mit dem Kalkstein vermischt. Der aufbereitete Rohschlamm wird ähnlich wie in Beispiel 1 vorgetrocknet, granuliert und gebrannt. Der hergestellte Klinker stellt im wesentlichen (etwa 90%) Calciumdialuminat dar. Der Klinker wird bis zu einem Rückstand von 10 Masseprozent auf einem Sieb mit 63 μπι Maschenweite zerkleinert. Der hergestellte Zement zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:
Druckfestigkeit in kp/cm2
nach 24 Stunden 245
nach 72 Stunden 480
Feuerbeständigkeit in ° C 1730
Beispiel 5
Es wird eine Rohmischung zum Herstellen von feuerfestem Tonerdezement mit folgender Zusammensetzung in Masseprozent aufbereitet:
Kalkstein
(umgerechnet auf CaO) 21
Natriumchlorid 3,4
Kaliumchlorid 4,6
Die Rohmischung wird ähnlich wie in Beispiel 1 aufbereitet. Das Granulat wird getrocknet und auf 550 bis 600° C vorgewärmt und danach in einem Wärmeaggregat bei einer Temperatur von UOO bis 12000C gebrannt. Der hergestellte Klinker wird abgekühlt und bis zu einem Rückstand von nicht über 7 Masseprozent auf einem Sieb mit 63 μίτι Maschenweite zerkleinert. Der hergestellte Zement zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:
Druckfestigkeit in kp/cm2
nach 24 Stunden 255
nach 72 Stunden 500
Feuerbeständigkeit in ° C 1740
Beispiel 6
Es wird eine Rohmischung zum Herstellen von feuerfestem Tonerdezement mit folgender Zusammensetzung in Masseprozent aufbereitet:
Technische Tonerde
(umgerechnet auf AI2O3) 69
Kalkstein
(umgerechnet auf CaO) 11
Calciumchlorid 20
Die Rohmischung wird gemäß Beispiel 1 aufbereitet und gebrannt. Der hergestellte Klinker wird abgekühlt und bis zu einem Rückstand von nicht über 7 Masseprozent auf einem Sieb mit 63 μιη Maschenweite zerkleinert. Der hergestellte Zement zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:
Druckfestigkeit in kp/cm2
nach 24 Stunden 260
nach 72 Stunden 510
Feuerbeständigkeit in °C 1730
Beispiel 7
Es wird eine Rohmischung zum Herstellen von feuerfestem Tonerdezement mit folgender Zusammensetzung in Masseprozent aufbereitet:
Technische Tonerde 71
(umgerechnet auf AI2O3) 6
Bariumchlorid 2
Kaliumchlorid 2
Natriumchlorid
Kalkstein 19
(umgerechnet auf CaO)
Technische Tonerde
(umgerechnet auf AI2O3)
71
Die Rohmischung wird gemäß Beispiel 2 aufbereitet und gebrannt. Der hergestellte Klinker wird abgekühlt und bis zu einem Rückstand von nicht über 7 Masseprozent auf einem Sieb mit 63 μιη Maschenweite zerkleinert. Der hergestellte Zement zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:
Druckfestigkeit in kp/cm2
nach 24 Stunden 285
nach 72 Stunden 530
Feuerbeständigkeit in °C 1725
Beispiel 8
Es wird eine Rohmischung zum Herstellen von feuerfestem Tonerdezement mit folgender Zusammensetzung in Masseprozent aufbereitet:
Technische Tonerde
(umgerechnet auf AI2O3) Kalkstein
70
(umgerechnet auf CaO) 18
Strontiumchlorid 12
Die Rohmischung wird ähnlich wie in Beispiel 3 aufbereitet und gebrannt. Der hergestellte Klinker wird abgekühlt und bis zu einem Rückstand von nicht über 7 Masseprozent auf einem Sieb mit 63 μΐη Maschenweite zerkleinert. Der hergestellte Zement zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:
Druckfestigkeit in kp/cm2
nach 24 Stunden 285
nach 72 Stunden 530
Feuerbeständigkeit in 0C 1740

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Rohmischung zum Herstellen von feuerfestem, hoch tonerdehaltigem Zement, die einen Kalk- und einen Tonerdebestai:dteil als Hauptbestandteile sowie einen Zusatz von Natrium-, Kalium-, Calcium- oder Magnesiumchlorid aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Bestandteile in der Mischung in folgenden Verhältnissen (Gewichts-%) enthalten sind:
DE19772726119 1976-08-20 1977-06-10 Rohmischung zum Herstellen von feuerfestem hoch tonerdehaltigem Zement Expired DE2726119C2 (de)

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SU2400198 1976-08-20

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DK242177A (da) 1978-02-21
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