DE2839829A1 - Rohmischung zur herstellung von portlandzementklinker - Google Patents

Rohmischung zur herstellung von portlandzementklinker

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Description

BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Baustoffindustrie und die Zementindustrie, insbesondere auf Rohmischungen zur Herstellung von Portlandzementklinker.
An solche Rohmischungen werden harte Anforderungen gestellt. Die Rohmischungen müssen einen notwendigen Komplex der physikalischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften z.B. eine bestimmte Plastizität, Festigkeit, Porosität, besitzen, was die Herstellung von gutem Klinker sichert.
Bekannt sind die Rohmischungen zur Herstellung von Protlandzementklinkern, welche neben den Hauptkomponenten verschiedene Modifikationen enthalten. Die Modifikationen werden zur Regelung der Eigenschaften von Rohmischungen bzw. von Klinker zugesetzt.
Bei der Herstellung von Portlandzementklinker verwendet man als Modifikationen sowohl natürlich vorkommende Rohstoffe wie Diastomeenerde, Tuff, Bims als auch Produkte und Abfälle verschiedener Betriebe, beispielsweise von Hüttenbetrieben, chemischen Betrieben usw. Von ökonomischem Nutzen ist die Verwendung der Industrieabfallprodukte·
Es sind Rohmischungen zur Herstellung von Portlandzementklinker bekannt, welche aus Karbonat-, Ton- und eisenhaltigen Komponenten zusammengesetzt werden. Als Modifikator gibt man diesen Mischungen z.B. Gichtstaub, welcher ein Hochofenabfallstoff (siehe Ju.M. Butt, W.W. Timaschew. Portlandzementklinker, Verlang der Literatur für Baustoffe, Moskau, 1967 - in Russisch) darstellt, Phosphatgips, anfallend bei der Gewinnung der Phosphorsäure (siehe UdSSR-Urheberschein Nr. 501047), oder ein Abfallprodukt der Sodaherstellung mit 70 % CaCl2 Ssiehe UdSSR-Urheberschein Nr. 326152) zu.
Die genannten Rohgemische v/erden weitgehend eingesetzt. Auf Grundlage dieser Mischungen erhält man den Klinker, welcher ausreichende Festigkeit, genügenden Mineralgehalt und erniedrigte Porosität aufweist.
Durch Vorhandensein der Zusätze wird der Dekarbonisationsgrad der Rohmischung erhöht und der Brennprozess intensiviert.
Aber keiner der verwendeten Zusätze sichert einen Komplex den positiven Eigenschaften der Rohmischung bzw. der hergestellten Klinker.
Bekannt ist eine Rohmischung zur Herstellung von Portlandzementklinker, welche die Kalk-, Ton- und eisenhalten Komponenten und als minderalisierenden Zusatz ein Gemisch von Magnesiumkarbonat und Calciumsulfat bei folgendem Verhältnis (in Gewichtsporzent) enthält (s. UdSSR-Urheberschein Nr. 485986):
Kalkkomponente 70 bis 82
Tonkomponente 15 bis 19
eisenhalte Komponente 2 bis 5
Modifikator 1 bis 10
Diese Rohmischung besitzt einen Komplex der positiven Eigenschaften, und außerdem gestattet die Anwendung der angegebenen Zusatzmittel die Brenntemperatur während der Herstellung des Klinkers herabzusetzen. Die verwendeten Zusätze sichern jedoch den genügenden Mineralisationseffekt der Rohmischung und die recht hohe Plastizität nicht. Der auf der Grundlage dieser Mischung hergestellte Klinker weist eine erniedrigte Festigkeit und Porosität auf.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist der, die angegebenen Nachteile zu vermeiden.
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Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrundegelegt, in einer Rohmischung zur Herstellung von Portlandzementklinker solch einen Zusatz zu wählen, der der Rohmischung alle die wertvollen Eigenschaften und zwar erhöhte Plastizität und Festigkeit, sowie erniedrigte Porosität verleiht sowie einen erhöhten Mineralgehalt sichert.
Diese Aufgabe wird dadruch gelöst, daß in der erfindungsgemäßen Rohmischung, bestehend aus Kalk-, Ton-, eisenhaltiger Komponente und Modifikator, erfindungsgemäß als Modifikator ein Kuchen und zwar Äbfallstoffe der Herstellung von Titan und Magnesium bei folgendem Verhältnis zwischen den Komponenten (in Gewichtsprozent) enthalten ist:
Kalkkomponente 883, bis 77,8
Tonkomponente 9,2 bis 11,2
eisenhaltige Komponente 2,0 bis 5,0
Modifikator 0,5 bis 6,0
Als Kalkkomponente kann man beispielsweise Kalkstein, Kreide, Mergel, als Tonkomponente verschiedene Tone, Lehme, als eisenhaltige Komponente Pyritabbrände, Hämatit oder Erzstaub benutzen.
Wie oben hingewiesen kommen als Zusatz die Kuchen und zwar Abfallprodukte der Herstellung von Titan und Magnesium in Betracht .
Die Kuchen stellen eine pastenförmige Masse dar, die eine Feuchtigkeit von 60 bis 70 % hat und aus mehreren Komponenten zusammengesetzt wird.
Die chemische Zusammensetzung der Kuchen (in Gewichtsprozent), umgerechnet auf die trockene Masse
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C 2,0 bis 6,0 TiO2IO,0 bis 13,0 FeO 2,0 bis 10,0 A12O37,O bis 10,0
2 7,0 bis 30,0 CaO 15,0 bis 30,0 CaCl2 5,0 bis 13,0 CaCO3 20,0 bis 50,0
MgO 5,1 bis 9,0
MnO 0,18 bis 30,0
V3O5 0,12 bis 0,40 Cr3O3O,30 bis 0,80 S 0,9 bis 1,5
Cl 3,0 bis 10,0
Die Kuchen enthalten ebenfalls eine geringe Menge von Seltenerdelementen.
Dank der Mehrkomponentenzusammensetzung der Kuchen begünstigen sie die Eigenschaften der Rohmischung und des Portlandzementklinkers. So bewirken z.B. die Chlorionen die Keimbildung und das Kristallwachstum von Mineralien, wodurch die Klinkerbildung intensiviert wird. Die Chlorionen sowie CaO beeinflussen günstig die Plastizität der Rohmischung, die Festigkeit und Porosität von Granalien.
Das Vorhandensein von Al2O3 im Kuchen begünstigt eine höhere Reaktionsfähigkeit der Mischung, weil Al3O3 als freies Oxid einen hohen Dispersionsgrad aufweist, was zur Erhöhung der Festigkeitseigenschaften der Rohmischung bzw. des Klinkers führt.
Die erfindungsgemäße Rohmischung zur Herstellung von Portlandzementklinker besitzt verbesserte physikalische, chemische und mechanische Eigenschaften. So erreicht beispielsweise die Plastizitätszahl dieser Mischung 140 bis 160 Einheiten, was um 10 bis 30 Einheiten die Plastizitätszahl der Rohmischung übersteigt, in der als Modifikator ein Gemisch von Magnesiumkarbonat und Calciumsulfat dient. Auf Kosten der Erhöhung des Gehaltes an freiem CaO in der Rohmischung nahm
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der Minaralgehalt bedeutend auf 5 bis 19 % zu.
Der aus der erfindungsgemäßen Rohmischung hergestellte Klinker weist eine ausreichend hohe Dichte (Porosität von 15 bis 21 %) und erhöhte Festigkeit (Druckfestigketi von 4 50 bis 500 kp/cm2) auf.
Bei der Herstellung des Klinkers aus der erfindungsgemäßen Rohmischung entfallen ausserdem die hohen Brenntemperaturen.
Das Verfahren zur Herstellung der Rohmischung für den Portlandzementklinker ist in technologischer Darstellung einfach und wird wie folgt durchgeführt.
Die Kalkkomponente wird in zwei Stufen gebrochen: Zuerst in einen Backenbrecher und dann in einer Hammermühle. Die zerkleinerte Kalkkomponente bringt man danach in eine Gleichstromtrockentrommel ein, wo sie bis zur Erzielung des Feuchtigkeitsgehaltes von 5 % getrocknet wird.
Der anderen Trockentrommel wird die Tonkomponente und der Kuchen als Abfallstoff der Herstellung von Titan und Magnesium zugeführt, und die erhaltene Mischung wird ebenfalls bis zur Erzielung des Feuchtigkeitsgehaltes von 5 % getrocknet. Man gibt die getrockneten Komponenten aus zwei Trommeln in eine Kugelmühle auf, in die auf die eisenhaltige Komponente, die keine vorherige Aufbereitung erfordert, zugeführt wird. Die erhaltene Rohmischung wird in Korrektursilos zur Herstellung einer chemisch einheitlichen Masse gemittelt. In einer Reihe der Fälle ist die erhaltene Rohmischung zweckmäßigerweise zu granulieren. Dazu wird die Rohmischung in Granulatoren beispielsweise in einen Granulierteller aufgegeben, wohin über Düsen auch Wasser zugeführt wird.
Zum besseren Verstehen der vorliegenden Erfindung werden folgende konkrete Beispiele angeführt.
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Beispiel 1
Man stellt eine Rohmischung folgender Zusammensetzung in
Gewichtsprozent her:
Kalkstein 88,3
Ton 9,2
Erzstaub 2,0 Kuchen als Abfälle der Herstellung
von Titan und Magnesium 0,5
Zur Herstellung der Rohmischung wird die Kalkkomponente in zwei Stufen gebrochen: Zuerst in einem Backenbrecher und
dann in einer Hammermühle.
Dann wird die zerkleinerte Kalkkomponente in eine Gleichstromtrockentrommel aufgegeben, wo sie bis zur Erzielung einer Reuchtigkeit von 5 % getrocknet wird. In die andere Trockentrommel gibt man die Tonkomponente und die Kuchen als Abfälle der Herstellung von Titan und Magnesium auf, und die erhaltene Mischung wird bis zur Erzielung auch eines Feuchtigkeitsgehaltes von 5 % getrocknet. Die getrockneten Komponenten aus zwei Trommeln werden in eine Kugelmühle beschicht, in die der Erzstaub auch zugeführt wird. Die erhaltene Mischung wird in Korrektursilos zur Herstellung einer chemisch einheitlichen Masse gemittelt, wonach man sie in einen Granulierteller beschickt, in welchen über Düsen Wasser zugeführt wird. Man erhält Granalien von 8 bis 12 mm Größe.
Die hergestellte Mischung besitzt folgende Eigenschaften.
Plastizität
Druckfestigkeit von Granalien Festigkeit von Granalien bei freiem Fall von 1 mm Höhe Porosität
140 Exnhexten
5 kg
85 .%
23 %
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Bei der Herstellung des Klinkers aus dieser Rohmischung sinkt die Temperatur, bei der die Klinkerbildung vollendet wird, von 1470 auf 14000C ab.
Beispiel 2
Man stellt eine Rohmischung folgender Zusammensetzung in
Gewichtsprozent her:
Kalkstein 83
Ton 10
Pyritabbrände 3 Kuchen als Abfälle der Herstellung
von Titan und Magnesium 4
Man stellt die Rohmischung nach der in Beispiel 1 beschriebenen Methodik her.
Die hergestellte Rohmischung besitzt folgende Eigenschaften:
Plastizität Druckfestigkeit von Granalien Festigkeit von Granalien bei freiem Fall von 1 m Höhe Porosität
Bei der Herstellung des Klinkers aus dieser Rohmischung sinkt die Temperatur, bei der die Klinkerbildung vollendet wird, von 1470 auf 135O°C ab.
Beispiel 3
Man stellt eine Rohmischung folgender Zusammensetzung in
Gewichtsprozent her:
Kalkstein 77,8
Ton 11,2
Erzstaub 5
Kuchen als Abfälle der Herstellung
von Titan und Magnesium 6
150 Einheiten
5 kg
90 %
20 %
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Die Rohmischung wird nach der in Beispiel 1 beschriebenen Methodik hergestellt.
Die hergestellte Rohmischung besitzt folgende Eigenschaften:
Plastizität
Druckfestigkeit von Granalien Festigkeit von Granalien bei freiem Fall von 1 m Höhe Porosität
Bei der Herstellung des Klinkers aus der Rohmischung sinkt die Temperatur, bei der die Klinkerbildung vollendet wird, von 1470 auf 13000C ab.
162 Einheiten
9 kg
95 %
18 %
Ö09812/1029

Claims (1)

  1. SCHIFF v. FÜNER STREHL SCH Ü BEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK
    MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÜNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-8O0O MÖNCHEN 95
    PROFESSIONAL REPRESENTATIVES ALSO
    Zaporoschska j xitano-magnievyj kombinat before the european patent office
    Krivoroschskij cementnyj zavod
    KARL LUDWIG SCHIFF
    DIPL. CHEM. DR. ALEXANDER V. FÜNER
    DIPL. INS. PETER STREHL
    DIPL. CHEM. DR. URSULA SCHÜBEL-HOPF
    DIPL. INS. DIETER EBBINGHAUS
    DR. ING. DIETER FINCK
    TELEFON (O89) 48 2O64
    TELEX 5-33 S6S AURO D
    TELEGRAMME AUROMARCPAT MÜNCHEN
    DEA-18814
    13o September 1978
    Rohmischung zur Herstellung von Portlandzementklinker
    PATENTANSPRUCH
    Rohmischung zur Herstellung von Portlandzementklinker, bestehend aus Kalkkomponente, Tonkomponente, eisenhaltiger Komponente und Modifikator, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Modifikator einen Kuchen und zwar Abfallstoffe von der Herste-lung von Titan und Magnesium bei folgendem Verhältnis (in Gewichtsprozent) zwischen den Komponenten enthält: Kalkkomponente 88,3 bis 77,8
    Tonkomponente 9,2 bis 11,2
    eisenhaltige Komponente 2,0 bis 5,0
    Modifikator 0,5 bis 6,0
    909812/1 029
DE19782839829 1977-09-13 1978-09-13 Rohmischung zur Herstellung von Portlandzementklinker Expired DE2839829C2 (de)

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FR2402628B1 (de) 1983-04-01
JPS5470330A (en) 1979-06-06
CA1102360A (en) 1981-06-02
SU698940A1 (ru) 1979-11-25

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