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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft einen Stoff zur Verzögerung des Erstarrens
von Zement und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
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Es ist bekannt, daß bei der Herstellung der verschiedenartigen Zemente
der Zementklinker allein oder unter Zusatz verschiedener Stoffe vermahlen wird.
Das Vermahlen des Zements geschieht im allgemeinen in Kammermühlen, und die Zusätze
sind beispielsweise Hüttensand (granulierte basische Hochofenschlacke), Traß oder
andere Stoffe mit latent hydraulischen Eigenschaften. Zur Verzögerung des Erstarrens
setzt man außerdem allen Zementen beim Vermahlen Gips oder Anhydrit zu, wobei die
Dosierung dieser Stoffe durch Dosierbandwaagen vor der Mühle stattfindet.
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Bei der Zugabe des Verzögerers in Form von Gips oder Anhydrit zur
Mühle werden also zwei Dosierbandwaagen eingesetzt, von denen die eine Bandwaage
den Gips und die andere Bandwaage den Anhydrit zudosiert. Beide Stoffe, Gips und
Anhydrit, werden in einer Korngröße eingeführt, die zwischen mehreren Millimetern
und 20 mm beispielsweise liegen kann.
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Es ist auch bekannt, Gips und Anhydrit gemeinsam als Verzögerer einzusetzen,
wobei ein bestimmter Prozentsatz Gips und ein bestimmter Prozentsatz Anhydrit zudosiert
werden.
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Wenn also den Zementklinkern vor der Mahlung oder während des Mahlens
Zusatzstoffe zugeführt werden sollen, ist also für jeden zuzuführenden Zusatzstoff
eine Dosierbandwaage erforderlich, was wiederum bedeutet, daß für diese Stoffe,
obwohl sie nur einen begrenzten Anteil des Zements ausmachen, ein erheblicher apparativer
Aufwand zu treiben ist, wobei die Wartung und Pflege dieser Apparaturen nicht unberücksichtigt
bleiben dürfen.
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Andererseits ist es bekannt, daß beispielsweise aus der Entschwefelung
von Rauchgasen von Kraftwerken beispielsweise beträchtliche Mengen Gips, also Kalziumsulfatdihydrat,
anfallen, die in der vorliegenden Form für Bauzwecke entweder nicht oder nur schlecht
oder erst nach einem aufwendigen Aufbereitungsverfahren verwendbar sind.
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Diese aus der Rauchgasentschwefelung stammenden Gipse sind darüber
hinaus auch noch mit unterschiedlichen anderen Stoffen, die latent hydraulische
Eigenschaften haben können, wie beispielsweise Flugasche oder feinste Schlackenteilchen,
verunreinigt.
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Es ist ferner bekannt, daß man aus anderen chemischen Verfahren,
beispielsweise aus der Phosphorsäure und aus der Flußsäurefabrikation ebenfalls
Kalziumsulfatverbindungen unterschiedlichen Wassergehalts erhält, also auch Dihydrat
und auch Anhydrit, die ebenfalls nicht ohne weiteres als Baustoffe, beispielsweise
zur Herstellung von Gipsputzen oder von Gipskartonplatten, verarbeitet werden können.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Stoff zu schaffen,
der eine Verwertung der durch Industrieverfahren anfallenden Kalz iumsulfatverbindungen
gestattet, wobei unter Industrieverfahren Reinigungsverfahren und Produktionsverfahren
verstanden werden sollen und wobei bei der Verwendung des Stoffes für seinen erfinderischen
Zweck eine beträchtliche apparative Verringerung hinsichtlich seiner Dosierung in
die Mühle beim Mahlen von Zementklinkern zu Zement eintritt.
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Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der Stoff aus Pellets bzw.
Granalien besteht, die aus einem Gemisch oder aus wenigstens einer um einen zentrischen
Kern gebildeten Schale bestehen, die aus Kalziumsulfatdihydrat und/oder aus Anhydrit
besteht.
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Erfinderisch kann also z. B. zunächst ein Gemisch aus Kalziumsulfatdihydrat
aus der Rauchgasentschwefelung oder aus natürlichen Vorkommen in feiner Körnung
und aus 60 % svnthetischem, aber auch natürlichem Anhydrit hergestellt sein, das
man unter Verwendung eines Bindemittels bekannter Art beispielsweise eines Anteils
Halbhydrat mit etwas Feuchte in bekannter Weise auf einer bekannten Maschine zu
Pellets in einer gängigen Grube zwischen 5 und 10 mm verarbeitet, derart, daß die
Zusammensetzung des Pellets aus 40 % Dihydrat und 60 % Anhydrit besteht.
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Das Dihydrat und der Anhydrit stammen vorzugsweise aus Abfallgipsen
oder Industriegipsen oder wie man beim Anhydrit sagt, aus einem synthetisierten
Anhydrit. Die Erfindung
ist natürlich ebenso gut verwendbar, wenn
man natürlich vorkommende Stoffe einsetzt.
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Der Gegenstand der Erfindung läßt sich z. B. auch verwirklichen,
indem man zunächst ein Pellet aus Anhydrit herstellt, dem dann eine entsprechende
Menge Dihydrat und Halbhydrat oder Anhydrit und Halbhydrat oder Anhydrit und Anreger
in Form einer Schale überpelletisiert wird, also in einem Verfahren, wie es in ähnlicher
Weise beim Dragieren durchgeführt wird. Es entsteht auf diese Weise ein Pellet,
das einen Kern aus Anhydrit und eine den Kern allseitig umgebende Schale aus Kalziumsulfatdihydrat
besitzt. Man kann das Verfahren auch so durchführen, daß man als Bindemittel für
das Anhydrit dieses selbst verwendet, indem man dem Anhydrit ein entsprechenden
Anteil eines Anregers zusetzt und eine entsprechende Menge Wasser, so daß wiederum
ein Pellet aus Dihydrat und Anhydrit entsteht.
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Falls gewünscht und aus irgendwelchen fabrikatorischen Gründen vorteilhaft,
kann das Pellet auch aus mehr als einer den Kern umgebenden Schale bestehen, beispielsweise
aus einem Dihydratkern, einer Anhydritschale, die nur vermittels Feuchte gebunden
ist und einer weiteren Schale aus Anhydrit aus Anreger und Wasser, also aus einem
erdfeuchten Material.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch anwendbar, um weitere Zusatzstoffe
dem Zement zuzuführen, die dem Zementklinker mit dem Mahlen zugefügt werden. So
läßt sich beispielsweise gut verwenden, der etwas Flugasche enthaltende Gips aus
der Rauchgasentschwefelung, weil dem Zement vor dem Mahlen ja ohnehin Stoffe mit
latent hydraulischen Eigenschaften zugesetzt
werden.
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In Abwandlung dieses Verfahrens kann aber auch ein latent hydraulischer
Stoff, beispielsweise Traß oder dergleichen, mit Gips und/oder Anhydrit zu Pellets
verarbeitet werden, die dann in einfacher Weise über an sich bekannte Dosierbandwaagen
zudosiert werden.
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Der als NebenProdukt von industriellen Produktionsverfahren bzw.
Reinigungsverfahren (z.B. Rauchgasentschwefelung) anfallende Gips oder Anhydrit
ist sehr feinteilig und feucht, wie das bei ausgefällten chemischen Verbindungen
der Fall ist und läßt sich in dieser sehr feinteiligen feuchten Form außerst schlecht,
praktisch überhaupt nicht korrekt dosieren. Er bildet in Zuführvorrichtungen Brücken
und Nester und leichte Erschütterungen können zu unterschiedlichen Fließ-und Rutschvorgängen
in der Bandwaage und den Zuführeinrichzungen führen.
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Die Pelletisierung in Kombination mit der Herstellung eines für eine
bestimmte Zementsorte erforderlichen Stellmittels ergibt daher sowohl den Vorteil
der Verwertung von Industriegips oder synthetischen Kalziumsulfatverbindungen als
auch eine Einsparung auf der apparativen Seite dieses Prozesses. Zur Herstellung
dieser Pellets würde man beispielsweise bestimmte Mengen Dihydrat und Anhydrit bereitstellen
und entweder ein homogenes Gemisch bilden und dieses pelletieren unter Verwendung
einer an sich bekannten Pelletisiervorrichtung und unter Verwendung eines Bindemittels,
wobei
Kalziumsulfathalbhydrat und Wasser, besser gesagt, Feuchtigkeit, vorzuziehen wäre,
weil es ein artgleicher Stoff ist und würde dann aus diesem Gemisch das Pellet geeigneter
Größe herstellen. Von Vorteil wäre weiterhin, daß für einen Teil der eingesetzten
Stoffe das aufwendige Trocknen bzw. Brennen entfallen würde.
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In erfindungsgemäßer Weise kann auch zunächst ein Pellet aus einem
der zuzuteilenden Stoffe, Gips oder Anhydrit, hergestellt werden, worauf dann anschließend
auf diesen Kern eine Schale aus dem anderen Stoff, beispielsweise Anhydrit oder
Gips, aufpelletiert wird, ebenfalls unter Verwendung eines Bindemittels. Das Bindemittel
für den zunächst hergestellten Kern braucht nur so stark zu sein, daß ein Pellet
sich bildet und bei dem weiteren Vorgang des Aufpelletisierens der weiteren Hülle
stabil bleibt.
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Die erstellung könnte auch in umgekehrter Weise geschehen, daß der
in der Hülle befindliche Stoff den Kern bildet und der Kernstoff die Hülle. Jede
Kombination ist möglich. Es wäre auch möglich, ein Gemisch aus Dihydrat und Anhydrit
herzustellen und als Bindemittel einen Anreger und Feuchtigkeit zu verwenden, so
daß der Bindevorgang nicht durch ein Halbhydrat, sondern aus im Pellet enthaltenem
Anhydrit entstehen würde.
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Wie bereits oben erwähnt, wäre es auch möglich, dem Anhydrit oder
dem Dihydrat weitere Zusatzstoffe zuzugeben, beispielsweise Flugasche oder gemahlenen
Traß oder ein Pellet
herzustellen, das beispielsweise aus einem
Kern aus Dihydrat mit Bindemitteln besteht, aus einer Schale aus einem bindefähigen
Gemisch aus Anhydrit und TraB, beispielsweise mit einem Anreger und Wasser oder
Halbhydrat und Wasser und einer weiteren Schale, die nur aus Anhydrit und Anreger
und Wasser oder Anhydrit und Halbhydrat und Wasser besteht.
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Durch entsprechende mengenmäßige Bemessung von Kern und Schale oder
Schalen ist die prozentuale Zuteilung dieser Stoffe zum Zementklinker möglich.