DE2843128A1 - Verfahren zur herstellung von portlandzementklinker - Google Patents
Verfahren zur herstellung von portlandzementklinkerInfo
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Description
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren
zur Herstellung von Portlandzementklinker·
Der genannte Portlandzementklinker wird zur Herstellung von hochfesten Zementen weitgehend benutzt, die in allen
Baubereichen wie Wohnungsbau, Brückenbau, Industriebau, Wasserbau usw. zur weiten Verwendung kommen·
An den Portlandzementklinker werden harte Forderungen
gestellt» (JBr. muß einen bestimmten Komplex an physikalischen und mechanischen Eigenschaften aufweisen. Die Güteverbesserung
von Portlandzementklinker richtet sich in vielem nach der Vervollkommnung seiner Herstellungstechnologie, der Intensivierung
der Arbeitsprozesse und der Entwicklung von neuen mehr wirksamen und wirtschaftlichen Verfahren zur Herstellung des
Portlandzementklinkers·
Bei der Herstellung von Portlandzementklinker sind die Zusammensetzung der Rohstoffe , Verfahren zur Aufbereitung
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der Rohstoffe, die Entkarbonisierung und das Brennen der Rohmischungen
besonders von hohem Wert.
Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von Portlandzementklinker
bekannt, die sich durch Zusammensetzung der Rohmischung, Verfahren zur Dosierung und Homogenisierung,
Bindemittel, verwendet bei der Granulierung, gasdynamische und Temperaturverhältnisse, unterschiedliche technologische
Methoden zur Durchführung des Verfahrens und eine Reihe der anderen Kenndaten kennzeichnen.
Es ist ein Verfahren zur Herstellung von Portlandzementklinker bekannt, bei dem der Herstellungsprozeß des Klinkers
durch Veränderung der technologischen Methoden zur Durchführung des Verfahrens intensiviert wird, und zwar führt man
das Mahlen und die Homogenisierung in der Entkarbonisierungszone eines Drehofens durch (s. UdSSR-Urheberschein Nr.
313 801).
In einem anderen Verfahren zur Herstellung von Portlandzementklinker
(s. UdSSR-Urheberschein Nr. 382 590) führt man zusätzliche Arbeitsgänge zwecks Intensivierung der Klinkerbildung
zur Beschleunigung der Entkarbonisierung, indem man zum Beispiel den Brennstoff in der Schicht des Materials
in der Entkarbonisierungszone zusätzlich verbrennt und das entkarbonisierte Gemisch auf eine Temperatur von 1400 bis
15000C stark erhitzt.
Bei der Durchführung dieser Verfahren findet jedoch ein geringer Entkarbonisierungsgrad und ein Hochtemperaturbrennbetrieb
statt.
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Es ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von Portlandzementklinker
bekannt, bei dem man die kalk-, ton- und eisenhaltige Komponente mahlt und eine Mischung erhält, die
homogenisiert und granuliert wird, bis 8 bis 12 mm große Granalien von 12 bis 15 % Feuchtigkeit hergestellt werden. Dann
wird das Material auf einem Kalzinatorrost bei einer zwischen 800 und 10000C liegenden Temperatur entkarbonisiert, und anschließend
in den Brennofen zugeführt. Das Brennen erfolgt bei einer Temperatur von 1450 bis 15000C (siehe Chodorow E.I.
"Öfen der Zementindustrie11, Verlag Literatur für Bauwesen, Leningrad, 1968, S. 39-50j in Russisch).
Dieses Verfahren zeichnet sich durch eine hohe wärmetechnische Wirkung aus. Bei der Durchführung dieses Verfahrens
besitzt der hergestellte Klinker jedoch eine ungenügend hohe Festigkeit, weil das Verfahren die Herstellung der Granalien
von hoher Festigkeit nicht sichert und der hohe Entkarbonisierungsgrad
nicht erreicht wird. Das Verfahren erfordert außerdem eine erhöhte Brenntemperatur und einen
großen spezifischen Brennstoffverbrauch.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist der, die genannten Nachteile zu vermeiden.
Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrundegelegt, solch
ein Verfahren zur Herstellung von Portlandzementklinker zu entwickeln, das den Klinker mit einem erhöhten Entkarbonisierungsgrad
und von genügend hoher Festigkeit bei niedrigerer Brenntemperatur herzustellen gestattet.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man in dem erfindungsgemäßen
Verfahren zur Herstellung von Portlandzement· klinker durch Mahlen der kalk-, ton*- und eisenhaltigen. Komponente
unter Herstellung einer Mischung, die homogenisiert, granuliert, bei einer Temperatur von 800 bis 100O0O entkarbonisiert
und gebrannt wird, erfindungsgemäß zur Stufe des Mahlens oder der Homogenisierung Staubsublimate, Abfallprodukte
bei der Herstellung von Titan,in einer Menge von 0,5 bis 6,0%, bezogen auf das Gewicht der Gesamtrohmischung, zuführt
und das Brennen bei einer zwischen. 1200 und 155O0G
liegenden Temperatur durchführt, wobei im Falle, wenn Staubsublimate zur Homogenisierungsstufe kommen, zur Granulierungsstuf
e auch eine wäßrige Suspension von Kuchen, Abfallstoffen bei der Herstellung von Titan und Magnesium,bei
einem Wasser-Kucheni-Volumenverhältnis von 3 bis 6:1 in einer
Menge von 10 bis 14%, bezogen auf das Gewicht der Gesamt— rohmischung, zugeführt wird·
Staubsublimate stellen ein feindisperses Gemisch von Chloriden (10 bis 100 Mm. Teilchengröße) folgender chemischer
Zusammensetzung in Gewichtsprozent (umgerechnet auf Oxide, und Elemente) dar:
TiO2 2,0 bis 10,0
FeO 3,0 bis 20,0
Mn 2,0 bis 5,0
SiO2 4,0 bis 15,0
Al2O 2,0 bis 12,0
GaO 1,0 bis 3,0
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MgO 0,7 bis 4,0
Ge2O, 1,7 bis 4,0
Y2O5 0,0$ bis 4,0
Cl 11,0 bis 35,0
C 10,0 bis 25,0
Zu diesem Gemisch gehört auch eine kleine Menge von Seltenerdmetallen·
Durch das Vorliegen von feindispersem Kohlenstoff (des
Erdölkokses) in den festen Chloriden wird eine gute Wärmeleitfähigkeit
des Gemisches gesichert, weil der Kohlenstoff, indem
er verbrennt, die Masse im vollen Umfang durcherhitzt· Das Torliegen
von Calcium-, Bisenchloriden usw· CSublimationstemperatur
über 300 C) ermöglicht die Eatkarbonlsierung in fester
Phase schon bei einer Temperatur von *>QO bis $00 c«
Die Zufuhr von Staubsublimaten in einer Menge von unterhalb Qt5%t bezogen auf das Gewicht der Gesamtrohmischung, zur
Mahlstufe sichert die Erhöhung des Entkarbonisierungsgrades nicht und setzt die Brenntemperatur nicht, während die Zugabe von
Staubsublimaten in einer Menge von über 6,0% wirtschaftlich
unzweckmäßig ist·
Bei der Zufuhr von Staubsublimaten zur Homogenisierungsstufe kommt es dazu, daß einige Komponenten der Staubsublimate
mit den in der Eohmischung vorhandenen Karbonaten in Wechselwirkung treten. Dies wirkt sich günstig auf den Eatkarbonisierungsgrad
aus.
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Die zur Granulierun^sstufe zugeführte wäßrige Suspension;,
des Kuchens stellt eine pastenförmige Masse von 60 bis 80% Feuchtigkeit dar· Die Kuchen, die Abfallstoffe der Herstellung
von Titan und Magnesium, weisen folgende chemische Zusammensetzung
in Gewichtsprozent, umgerechnet auf die Trockensubstanz, auf:
C 2,0 bis 6,0 CaCO 20,0 bis 50,0
TiO2 10,0 bis 13,0 MnO 0,18 bis 30,0 FeO 2,0 bis 10,0 MgO 5,1 bis 9,0
5 7,0 bis 10,0 Y2O5 0,12 bis 0,40
7,0 bis 30,0 Cr2O 0,30 bis 0,80
CaO 15,0 bis 30,0 S 0,3 bis 1,5 CaCl2 5,0 bis 13,0 Cl 3,0 bis 10,0 Wasser bis
zur Auffüllung auf 100.
Da die Kuchen Si, Ca und Al enthalten, dienen sie als gutes
Bindemittel· Die einführung von Kuchen als wäßrige Suspension in einer Menge von 10 bis 14%, bezogen auf das Gewicht der Gesamtrohmischung,
sichert eine hohe Festigkeit von Granalien, was seinerseits die Beständigkeit der gas dynamischen und Tempera
turverhältnisse beim Brennen der Granalien begünstigt·
Das gewählte Kuchen-Wasser-Volumenverhältnis bzw· die gewählte Menge der zugeführten wäßrigen Suspension ist optimal,
weil dabei die erforderlichen Festigkeitseigenschaften der Granalien gewährleistet werden und das Zusammenkleben der Masse
auf der Granulierungsstufe nicht erfolgt»
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— Q —
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Portlandzementklinker
weist gegenüber den bekannten Verfahren eine Eeihe von Vorteilen auf» Bei der Durchführung des erfindungs—
gemäßen Verfahrens erreicht beispielsweise der Entkarbonisierungsgrad
der aohmischung 35 bis 50%, was um 50% gegenüber den
bekannten Verfahren höher ist· Dementsprechend sinkt die Brenntemperatur
um 120 bis 1500G ab. Dadurch setzt sich der Verbrauch
an Brennstoff um 17 bis y±% herab und die Ofenleistung
steigt um 11 bis 13% an· Die Zufuhr der wäßrigen Suspension
der Kuchen zur Granulierungsstuf e ermöglicht außerdem, den Klinker von erhöhter Festigkeit auf Kosten der Steigerung der
Porosität und Festigkeit von Granalien um 2 bis 10% herzustellen·
Das Verfahren ist in technologischer Darstellung einfach und wird wie folgt durchgeführt·
In eine Kugelmühle bringt man die zerkleinerte und getrocknete
Kalkkomponente, die Ton- und eisenhaltige Komponente sowie die Staubsublimate, ibfallstoffe der Titanherstellung,
ein· UTach der Zerkleinerung wird die erhaltene Rohmischung in
Korrektursilos zur Homogenisierung und dann in einen Granulier steller aufgegeben, in welchen das Wasser über Düsen geleitet
wird· Im Ergebnis erhält man 8 bis 12 mm große Granalien, Dann
werden die erhaltenen Granalien auf einen Kalzinatorrost gegeben, wo sie nach dem Trocknen bei einer Temperatur von 700
bis 1CX)O 0 der Ent karbonisierung um 55 bis 48% unterworfen wer
den· Dann kommen die Granalien in einen Lepolofen mit Wander-
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rosten zum Brennen bei einer zwischen 1200 und 1j55O°C liegen»
den Temperatur·
Gemäß der anderen Ausführungsform werden die Staubsublimate,
Abfallstoffe der Titanherstellung,in die Korrektursilos
zugeführt, und man leitet zur Granulierungsstufe statt Wasser
die wäßrige Suspension von Kuchen, Abfallstoffen der Herstellung
von Titan und Magnesium·
Zum besseren Verstehen der vorliegenden Erfindung werden
folgende konkrete Beispiele angeführt»
Beispiel 1
Beispiel 1
Man zerkleinert den Kalkstein zuerst in einem Backenbrecher, dann in einer Hammermühle, xpnach er bis zur Erzielung
von 3% Feuchtigkeit getrocknet wird· Der Ton wird ebenfalls
bis 5?S Feuchtigkeit getrociaxet· Man bringt danach Kalkstein,
Ton, Epzstaub und Staubsublimate in einer Menge von 0,5%, bezogen auf das Gewicht der Gesamtrohmischung, in eine Kugelmühle
ein. Die zerkleinerte Rohmischung wird ferner in die Korrektursilos zur Homogenisierung aufgegeben, bis die fiohmischung
von einheitlicher chemischer Zusammensetzung hergestellt wird· Die einheitliche Mischung gelangt in einen Granulierteller,
in welchen das Wasser auch über Düsen geleitet wird»
Im Ergebnis erhält man 8 bis 12 mm große Granalien» Die Granalien werden dann auf einen Kalzinatorrost zugeführt, wo sie bei
einer Temperatur von 1000 C thermisch behandelt werden, wobei der Entkarbonisierungsgrad 35% beträgt· Nach der Ent karbonisierung
gibt man die Granalien in einen Lepolof en mit ¥anderrosten
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zum Brennen auf. Das Brennen erfolgt bei einer Temperatur von 135O0C.
Der hergestellte Klinker weist eine Festigkeit von 480 kp/cm auf.
Man erhält den Portlandzementklinker nach der Methodik gemäß dem Beispiel 1, nur daß Staubsublimate in einer Menge
von 4 %, bezogen auf das Gexvicht der Gesamtrohmischung, zugeführt
werden. Die Temperatur der Entkarbonisierung der
Granalien beträgt 9000C und der Entkarbonis ie rungs grad 40 Jo.
Das Brennen wird bei einer Temperatur von 13000C durchgeführt.
Der hergestellte Portlandzementklinker weist eine Festigkeit
von 495 kp/cm auf.
Man erhält den Portlandzementklinker nach der Methodik gemäß dem Beispiel 1, nur daß man statt Erzstaub Pyritabbrände
verwendet und die Staubsublmimate in einer Menge von 6 %, bezogen auf das Gewicht der Gesamtrohmischung zuführt.
Die Temperatur der Entkarbonisierung der Granalien beträgt 8000C und der Entkarbonisierungsgrad 50 %. Das Brennen wird
bei einer Temperatur von 12000C durchgeführt. Der hergestellte
Klinker weist eine Festigkeit von 490 kp/cm auf.
Der Kalkstein wird vorher in einem Backenbrecher, dann in einer Hammermühle zerkleiner und dann bis zur Erzielung
einer
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!Feuchtigkeit von 3% getrocknet. Der Ton wird ebenfalls bis
zur Feuchtigkeit von 5% getrocknet» Man bringt danach Kalkstein»
Ton und Erzstaub in eine Kugelmühle ein, dann gibt man die zerkleinerte Mischung und die Staubsublimate in einer Menge
von Q,5#» bezogen auf das Gewicht der Gesamtrohmischüng, in
Korrektursilos zur Homogenisierung auf, bis die Rohmischung
von einheitlicher chemischer Zusammensetzung erhalten wird. Die einheitliche Mischung gelangt in einen Granuliertellerr
in welchen man über Düsen eine wäßrige Suspension von Kuchen bei einem Wasser-Kuchen-Volumenverhältnis von 3*1 in einer
Menge von 10%, bezogen auf das Gewicht der Gesamtrohmischung, leitet» Man erhält im Ergebnis 8 bis 12 mm große Granalien.
Die Granalien kommen ferner auf einen Kalzinatorrost, wo sie bei einer Temperatur von 10000O thermisch behandelt werden«.
Der Entkarbonisierungsgrad beträgt dabei 35%· Nach der Entkarbonisierung
führt man die Granalien in einen Lepolofen
mit Wanderrosten zum Brennen zu· Das Brennen wird bei einer
ο
Temperatur von 1350 C durchgeführt.
Temperatur von 1350 C durchgeführt.
Der hergestellte Klinker weist eine Festigkeit von
2
/cm auf
/cm auf
2
480 kp/cm auf.
480 kp/cm auf.
Man erhält den Portlandzementklinker nach der Methodik gemäß dem Beispiel 4, nur daß Staubsublimate in einer Menge
von 3%, bezogen auf das Gewicht der Gesamtrohmischung, zugeführt
werden. Die Temperatur der Eatkarbonisierung von Granalien
beträgt 9000C, die wäßrige Suspension von Kuchen gibt
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man in einem Wassar-Kuchen-Yolumenverhältnis von 5*1 i*i
einer Menge von 11%, bezogen auf das Gewicht der Geaamtrohmischung,
auf, der Entkarbonisierungsgrad betragt 42%, und die Brenntemperatur 13000C.
Der hergestellte Klinker weist eine Festigkeit von
495 kp/cm #
Man erhält den Portlandzementklinker nach der Methodik
gemäß dem Beispiel 4, nur daß Staubsublimate in einer Menge
von 6%, bezogen auf das Gewicht der Gesamtrohmischung, zugeführt werden» Die Temperatur der Entkarbonisierung von Granalien
beträgt 800 0· Man gibt die wäßrige Suspension von Kuchen in einem Wasser-Kuchen-Volumenverhältnis von 6:1 in einer Menge
von 14%, bezogen auf das Gewicht der Gesamtrohmischung, auf» Der Entkarbonisierungsgrad beträgt 50% und die Brenntemperatur
1200°C.
Der hergestellte Klinker weist eine Festigkeit von 540 kp/cm2.
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Claims (3)
1. Zaporoschskij Titano-MagnievyJ Kombinat ^ ^ρετ^τΓεηΓ" v'FÜNeR
2. Krivoroschskij Cementnyj Zavod Z^^^Zt^ZT^^
DR. INQ. DIETER FINCK
telefon (obq) 48 2oe* telex b-23e6s auro d
auromarcpat München
DEA-18852
3. Oktober 1978
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON PORTLANDZEMENTKLINKER
Patentanspruch
Verfahren zur Herstellung von Portlandzementklinker durch
Mahlen einer kalk-, ton- und eisenhaltigen Komponente unter
Erhalten einer Mischung, die homogenisiert, granuliert, bei
einer Temperatur von 800 bis 100O0C entkarbonisiert und gebrannt
wird, dadurch gekennzeichnet,
daß man zur Mahlstufe oder Homogenisierungsstufe Staubsublimate, Abfallstoffe der Titanherstellung, in einer Menge von
0,5 bis 6,0 %, bezogen auf das Gewicht der Gesamtrohmischung,
zuführt und bei einer zwischen 1200 und 135O°C liegenden
Temperatur brennt, wobei im Falle, wenn Staubsublimate zur Homogenisierungsstufe zugeführt werden, zur Granulierstufe
auch eine wässerige Suspension von Kuchen, Abfallstoffen der
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Herstellung von Titan und Magnesium, bei einem Wasser-Kuchen-Volumenverhältnis
von 3 bis 6:1 in einer Menge von 10 bis 14 %, bezogen auf das Gewicht der Gesamtrohmischung, zugibt.
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