DE2747732A1 - Verfahren zur herstellung von zement - Google Patents
Verfahren zur herstellung von zementInfo
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Classifications
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- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Description
PATENTANWÄLTE
ZELLENTIN
ZWEIBRÜCKENSTR. 15
GOOO MÜNCHEN 2
Taschkentskij Nautschno-Issledowatelskij
i Projektnyj Institut Stroitelnych P 71 262
Materialow "NIISTHOMPROJEKT" KZ/S
Taschkent, UdSSR 25. 10. 1977
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON ZEMENT
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung vun Zement, insbesondere auf Verfahren zur
Herstellung von Zement nach der Niedertemperaturtechnologie.
Z#mente finden im Industriebau und Zivilbauwesen weite
Verwendung·
Es gibt verschiedene Verfahren zur Herstellung von Zementen.
Diese Verfahren schließen die Stufen der Zerkleinerung von Rohstoffen und des Brennens von Rohstoffgemisch en
unter Erhaltung eines Klinkers» der gemahlen wird, ein.
Eine Reihe von Zementen weisen eine geringe Hydratationsgeschwindigkeit
bei niedrigen Plus- (von O bis 5°C) und Minus-(bis minus 200C) Temperaturen auf. Zur Beschleunigung
des Hydratationsprozesses adlcher Zemente werden dem
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fertigen Zement in der Stufe der Herstellung von Baumörteln
und Beton bei genannten Temperaturen Chloride, beispielsweise KUJaziumchlorid zugesetzt. Mit der Vergrößerung der
durch ihre bezweckt Zugabe von Chloriden steigt der Effekt der/Einführung /
wird, an. Jedoch wird die Korrosion der oiaiilfj-matur in erhaltenen Baumörteln und Betonen, insbesondere bei einer
warmfeuchten Behandlung der letzteren, größer. Das beschränkt die Lenge zugegebener Chloride auf 2-2,5#,
bezogen auf das Zementgewicht, unter normalen Bedingungen der Erhärtung von Betonen und Baumörteln und auf 1-1,5%,
bezogen auf das Zementgewicht, bei warmfeuchter Behandlung der genannten Betone und Baumörtel ·
Es besteht eine Reihe von Verfahren zur Herstellung von Zement, bei welchen Chloride dem Rohstotfgemisch zugegeben werden. Der nach solch einem Verfahren erhaltene
Klinker behält Chloridverbindungen, die entfernt werden müssen (Entsalzung), bei.
Es ist beispielsweise ein Verfahren zur Herstellung von Zement bekannt, in dem Ausgangskomponenten beispielsweise Kalkstein, Löß-Letten, Schwefelkiesabbrand und
Kalziumchlorid (β. die Anmeldung der UdSSK Nr. 239*3733/20)
gemahlen werden, worauf das erhaltene Höhstoffgemisch in
ein
einen Of en 'gebracht wird, wo es bei einer l'euperatur von
1000-110O0C bis zur Beendigung des Prozesses der Klinkerbildung gebrannt wird. Def Chloridverbindungen enthaltende
Klinker wird auf Walzen bei einer Temperatur von
900-11000C zerkleinert· Das Zerkleinern des Klinkers führt
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man bis zur Erzielung einer notwendige Kornzusaiuwensetzung
durch· Der zerkleinerte Klinker wird als aosteigende Schicht
in einen Schacht mit perforierten Wänden eingegeben. Durch die Wandlöcher wird ein Wärmeträger, Verbrennungsgase, eingeleitet. Das In-Kontakt-Bringen des zerkleinerten Blinkers
mit dem Wärmeträger erfolgt bei der Zerkleinerungstemperaiur
des Klinkers, unter diesen bedingungen erfolgt die .ciitfernung der Chloridver.bindungen. Das auf diese Weise entsalzene Material kommt auf einen Wanderrost, wo es abgekühlt
wird und dann zum kahlen transportiert wird·
Das Verfahren zeichnet sich durch einen stabilen ße-.und
trieb/ eine genügend hohe Leistungsfähigkeit aus. Jedoch
bleiben im Klinker in der Kegel 10-20 Gew.% staubförmige
Fraktionen von einer Körngröße unter 3 mm enthalten, die die Durchlässigkeit des Wärmeträgers in die zerkleinerte Klinkerschicht stark vermindern· Dadurch erreicht der Entsalzungsgrad/die notwendige Größe<nichy. Das führt seinerseits zur
Verschlechterung der Eigenschaften des erhaltenen Zementes, und zwar zu einer beträchtlichen Jteatigkeitsverminderung des
Zementes nach einer gewissen zeit·
Ziel der vorliegenden iärfindung ist die Beseitigung
der genannten Nachteile.
Der üxfindung wurde die Aufgabe zugrundegelegt, ein
solches Verfahren zur Herstellung von zement zu entwickeln, bei welchem ein hoher Grad der Klinkerentsalzung erreicht
wird.
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durch nen Verfahren zur Herstellung von Zement / kahlen des
Kaliumchlorid enthaltenden Rohstoffgemisches, Brennen des
Rohstorfgemisches bei einer Temperatur von 100O-1100°G unter
Alinkerbildung, Zerkleinerung des Klinkers bei einer Temperatur von 900-1100°C, Entsalzen des Klinkers bei einer Temperatur von 900-1100°C durch In-Kontakt-tiringen des zerkleinerten Klinkers mit einem Wärmeträgerstrom aus Verbrennungsgasen, Abkühlen des entsalzenen Klinkers unter darauffolgender zerkleinerung desselben
der zerkleinerte Klinker erfindungsgemäß vor dem
Entsalzen durch einen Strom von Verbrennungsgasen bei einer Zufuhrgeschwindigkeit von 6-30 m/s und einer Temperatur von 1000-1100°C fraktioniert wird, wobei zwei Fraktionen
des Klinkersf eine Fraktion von 3-^0 mm Korngröße und eine
fraktion von 0,1-3 »» Korngröße erhalten weruen, die getrennt entsalzen werden·
man die in der zementIndustrie weit verwendeten Stoffe, wie
und
zum Beispiel kalk-, ton-/ eisenhaltige Stoffe einsetzen.
Das Verhältnis zwischen den Komponenten des Rohstoffgemisches wird/bezogen auf ein solches Verhältnis ^zwischen hochbasischen Silikat, niederbasischem Silikat, Aluminat und
Kalziumaluminatf erriy im erhaltenen ZemenVl^w^iÜlt, das es
ermöglicht, Zement von erforderlicher .festigkeit zu erhalten·
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Das Vorliegen von Kalziumchlorid im Höhstoirgemisch
intensiviert den .frozeß der Entkarbonisierung der Rohst of Ie,
beschleunigt das .Entstehen der flüssigen Phase, die als
riauptreaktionsmedium dient und in. der Klinkerbildung bei
einer Temperatur von 1000-11000G erfolgt.
Wie oben gesagt, beeinträchtigt das Vorliegen von Chloridverbindungen im Klinker die Qualität des Zementes.
Der Entsalzungsprozeß des Klinkers wird durch die bedingungen
des Wärme- und Stoffaustausches bei thermischer Zersetzung
von Chloridverbindungen bestimmt. Am intensivsten verläuft der Wärme- und btoffaustausch bei einer Temperatur
von 900-110O0C. Der notwendige Grad der .Entsalzung wird
unter diesen Bedingungen bei der getrennten Entsalzung der genannten Fraktionen erreicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Zement zeichnet sich durch einen stabilen Verlauf der
Klinketfentsalzung) einen genügend hohen Grad aufweisenden /
* In der Tabelle werden Vergleichsangaben dargestellt, die bei der Herstellung von Zement unter fraktionierter
Entsalzung und ohne dieselbe erhalten werden.
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| Staub- | - | 4 | Cl'-Ausgangs- | Cl'-Reetgehalt im Klinker, in Gew.% | mit Fraktionierung | Klinker |
| förmige | θ | gehalt im | Klinker | fraktion | ||
| Fraktio | 12 | Klinker, | fraktion | 0,1-3 nun | ||
| nen, in | 16 | in Gew.% | ohne Frak | 3-20 mm | 1,57 | |
| Gew.% | 20 | tionierung | 1,69 | 1,63 | ||
| 1,71 | 1,69 | |||||
| 5,96 | 1,74 | 1,74 | ||||
| 5,96 | 3,7 | 1,ü3 | 1,09 | |||
| 5,96 | 3,9 | 2,07 | ||||
| 5,96 | 4,2 | |||||
| 5,96 | 4,7 | |||||
| 5.04 | ||||||
Aus den angeführten Angaben ist zu ersehen, daß das
Verfahren es ermöglicht, einen&itealzungegrad von etwa
1,5-2,0% asu erreichen. Aus diesem Grunde besitzt der nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Zement eine ausreichend
hohe Druckfestigkeit. So beträgt die Druckfestigkeit des Zementes
nach 28 Tagen Erhärten 400-520 kp/cm2. Es wurde in
den ^etonmustern aus dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
erhaltenen Zement keine Korrosion der Stahlarmatur nachgewiesen·
Das Verfahren ist technologisch einfach zu gestalten und wird vorzugsweise wie folgt ausgeführt.
Ein Kalziumchlorid enthaltendes Rohstoffgemisch wird
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in eine i/iühle eingebracht und bis zur Erzielung eines Rückstandes
auf dem Sieb mit der fcaschengröße 80 ftm von 10 Gew.%
zerkleinert. Das zerkleinerte Rohstoffgemisch wird in einen
Drehofen gebracht, wo es bei einer Temperatur von 1000-1100°C bis zur Beendigung der Klinkerbildunc gebrannt wird. Der
erhaltene Klinker wird auf Walzen transportiert, wo er bei einer Temperatur von 900-1100°C bis auf eine notwendige
Kornzusammensetzung zerkleinert wird. Darauf teilt man den Klinker im Strom der Verbrennungagase bei einer Gescnwindigkeit
von 6-30 m/s und einer Temperatur von 1000-11000C in
zwei Korngruppen.
Die Grobfraktion des Klinkers 3-20 mm kommt als absteigende
dichte Schicht in einen Schacht mit perforierten Wänden. Durch die Löcher einer der Schachtwände wird ein
Wärmeträgerstrom (Verbrennungsgase) eingeleitet. Infolge des
Kontaktee des Klinkers mit dem Wärmeträger kommt es zur Entfernung
der Chloridverbindungen· Der entsalzene Klinker wird
auf einen Rostkühler gegeben, abgekühlt und dann zum mahlen gebracht. Das Feinstkaaa. des Klinkers (staubförmige Fraktion)
0,1-3 mm kommt im absteigenden Strom in eine riiliskauuuer.
Die Hilfskauauer hat eine mit dem Schacnt gemeinsame perforierte
und eine dichte Wand. Der Wärmeträger strömt aus dem Schacht durch die Löcher der mit der kamner gemeinsamen
Wand in die Hilfskammer. Der Wärmeträger kommt mit dem Feinstkorn
in Kontakt, wodurch dasselbe entsalJzenwird. Der ent-
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■«- /-ν tr'-
-r-
salzene klinker von Feinkornzusammensetzung wird auch auf
den Rostkühler und dann zum Wahlen gebracht. Der Aärmeträgerstrom
fließt aus der Kammer dem Ofen zu. Zum besseren Verstehen der vorliegenden Erfindung werden folgende konkrete
Beispiele angeführt·
Ks wird ein Höhstoffgemisch folgender Zusammensetzung
(Gew.%) vorbereitet!
Kalkstein (umgerechnet auf CaO) 40,7
Quarzsand (umgerechnet auf SiO2) ··· 1ö,ö
technische Tonerde (umgerechnet auf
Al2O3) 2,4
Schwefelkiesaborand (umgerechnet auf
Fe2O3) 1,2
technisches Kalziumchlorid (umgerechnet auf CaCl2) ···..···· 6,0
Magnesit (umgerechnet auf kgO) 1,5
Glühverluste 29,4
Die genannten Komponenten werden zusammen gemahlen. Das
vorbereitete Höhstoffgemisch wird granuliert und dann in den
Ofen gebracht, wo es bei einer Temperatur von 10000C bis zur
Beendigung der Klinkerbildung gebrannt wird. Der gebrannte Klinker wird auf Walzen gegeben, wo er bei einer Temperatur
von 9000C zerkleinert wird· Mach der Zerkleinerung
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macht die staubförmige Fraktion von 0,1-3 nun Korngrüße 4
Gew.% aus· üer zerkleinerte j\linker wird durch einen btrom
von Verbrennungsgasen bei einer Zuführgeschwindigkeit derselben
von 6 m/s und einer Temperatur von 100O0G in zwei Korn
gruppen fraktioniert. Die· Grobfraktion von 3-e>0 mm aorngröße
kommt in den Schacht mit perforierten Wanden. Der blinker
wird im Schacht mit Verbrennungsgasen, die dem Schacht aus
sich an
den/einer der Schachtwände anschlieüenden brennkammern zuströmen,
durchgedrungen. Durch den Kontakt des Warmetragors
mit der dichten absteigenden im at er i al schicht erfolgt uei
einer Temperatur von 100O0C die mtfernung von Chloridverbindungen.
Beim Schachtverlassen beträgt der restliche Cl'-Gehalt 1,69 Gew.%.
Das Feinstkorn von 0,1-3 nun Korngröße wird in eine
Hilfskammer georacht, die eine mit dem Schacht ^emeinsanie
eine
perforierte und / zweite undurchlässige Wand hat· Die die Klinkerschicht im Schacht durchströmenden Verbrennungsgase gelangen in die Kammer, in der infolge des Kontaktes der absteigenden Schicht der staubförmigen Teilchen bei der i^uerfiltration des Wärmeträgers bei einer Temperatur von 10000O die Entsalzung der staubförmigen Fraktionen erfolgt. Nach
perforierte und / zweite undurchlässige Wand hat· Die die Klinkerschicht im Schacht durchströmenden Verbrennungsgase gelangen in die Kammer, in der infolge des Kontaktes der absteigenden Schicht der staubförmigen Teilchen bei der i^uerfiltration des Wärmeträgers bei einer Temperatur von 10000O die Entsalzung der staubförmigen Fraktionen erfolgt. Nach
, einen der Entsalzung hat die staubfo'rmige Fraktion / restlichen
Cl'-Gehalt von 1,57 Gew.%.
Der erhaltene Zement wird durch folgende Kennwerte charakterisiert:
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während der ersten 24 Stunden Hydrat lon 132
während der ersten 3 Tage Hydratation ........ 194
Es ist keine Korrosion der Stahlarmatur in rietonmustern aus dem genannten Zement vorhanden.
£s wird ein Eohetoffgemisch folgender Zusammensetzung
(Gew.%) vorbereitet!
Pe2O3) 0,9
technisches Kalziumchlorid (umgerechnet
auf CaUl2) 12
Der Zement wird analog Beispiel 1 erhalten, mit einem Unterschied, daß der Brand im Ofen bei einer Temperatur von 1O50oC verwirklicht wird und die Zerkleimrungsteinperatur des Klinkers 10000C beträgt. Der zerkleinerte Klinker enthält 8 Gew.% staub!öriuige Fraktionen, dabei wird die
einer
Fraktionierung bei / 25tromgeschwindigkeit der Verbrennung r,-
809850/0552
τοπ
gas·/12 m/s durchgeführt. Der restliche Cl'-Gehalt in der
Der erhaltene Zement wird durch folgende Kennwerte charakterisiert t
während der ersten 24 Stunden Hydratation .... 140
während der ersten 3 Tage Hydratation 190
Es ist keine Korrosion der Stahlarmatur in tietonnrastern aus dem genannten Zement vorhanden·
Es wird ein Rohstoffgemisch folgender Zusammensetzung
vorbereitet (Gew.%)t
technische Tonerde (umgerechnet auf AIpO.,)... 11,β
Schwefelkiesabbrand (umgerechnet auf
Pe2O3) 2,5
technisches Kalziumchlorid (umgerechnet
auf CaCl2 4,5
Der Zement wird analog dem Beispiel 1 erhalten, mit
einem Unterschied, daß der Brand im Ufen bei einer Temperatur von 11000C durchgeführt wird und die Zerkleinerungstemperatur des Klinkers 10000C beträgt. Der zerkleinerte Klin-
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- ye-
ker enthält 20 0·*·% staubförmige Fraktionen, dabei wird die
Fraktionierung bei einer Stromgeachwindigkeit der Verbrennungegaae von 30 m/s verwirklicht· Der restliche Cl'-Gehalt in der
Grobkorngruppe macht 2,07 Gew.%, im Feinetkorn 1,89 Gew.%
aus.
Der Zement wird durch folgende Kennwerte charakterisiert,
Wärmeentwicklung, J/gt
während der ersten 24 Stunden Hydratation ... 138
während der ersten 3 Tage Hydratation · 196
JSe ist keine Korrosion der Stahlarmatur in Betonmustern aus dem genannten zement vorhanden.
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Claims (1)
- 25. 10. 1977PATENTANWÄLTE - 3^"" lE/SZELLENTINΡΊΛ OCO „ f> <-DcΙίΟΟΟ MÜNCHEN 2PATENTANS PBU C Hx- ' durchVerfahren zur Herstellung von Zement / wählen einesKalziumchlorid enthaltenden Höhstoffgemisches, Brennen des Rohstoffgemisehes bei einer Temperatur von 1000-11000C unter Klinkerbildung, Zerkleinerung des Klinkers bei einer Temperatur von 900-1100°C, Entsalzen des Klinkers bei einer Temperatur von 900-11000C durch In-Kontakt-Bringen des zerkleinerten Klinkers mit einem Wärmetragerstrom aus Verorennungsgasen^ Abkühlen des entsalzenen Alin kere unter darauffolgender Zerkleinerung desselbendadurch gekennzeichnet, daß der zerkleinerte Klinker vor dem lint salzen durch einen Strom der Verbrennungsgase bei einer Zufuhrgeschwindigkeitvon 6-30 m/s und einer Temperatur von 1000-11000C fraktioniert wird, wobei zwei Klinkerfraktionenι eine Fraktion von 3-20 um Korngröße und eine Fraktion von 0,1-3 mm Korngröße erhalten werden, und die genannten Fraktionen getrennt entsalzen werden·«0 9850/0562 OBietNAuNSPECTEO
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