DE3314103C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gemeinsamen Mah­ lung zweier oder mehrerer unterschiedlich mahlbarer sprö­ der Stoffe, wie z. B. Portland-Zementklinker als leichter mahlbarer Stoff und Hochofenschlacke als schwerer mahl­ barer Stoff. Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.

Beim Brennen von Portland-Zementklinker aus Zementrohmehl hat sich der verfahrenstechnisch mögliche spezifische Wär­ meverbrauch in den letzten Jahren bei etwa 750 kcal/kg Klinker stabilisiert. Für eine weitere Energieeinsparung wird die größere Chance in der Herstellung von Mischzemen­ ten gesehen, das heißt in der Zumischung von solchen Stof­ fen zu Portland-Zement, die nicht unter Wärmeaufwand be­ handelt werden müssen. Ein solcher Stoff ist zum Beispiel granulierte Hochofenschlacke zur Herstellung von Schlacken­ portlandzement oder Hochofenzement, wobei in diesem Falle die Energieeinsparung aus dem Ersatz von 10 bis 75% des mit hohem Energieaufwand hergestellten Zementklinkers durch granulierte Hochofenschlacke mit latent hydrauli­ schen Eigenschaften resultiert. So werden im Bereich der Europäischen Gemeinschaft heute ca. 70% Portland-Zemente und ca. 22% Hüttenzemente erzeugt. Nach Deutscher Industrienorm (DIN) müssen beide Komponenten, nämlich Portland-Zementklinker und granulierte Hochofenschlacke gemeinsam vermahlen werden, üblicherweise in einer mit Kugeln als Mahlkörper gefüllten Drehrohrmühle. Die gemein­ same Vermahlung der Schlacke mit dem Portland-Zementklin­ ker zur Herstellung eines Schlacken-Portland-Zementes schafft aber Probleme insofern, als die beiden Komponenten unterschiedlich mahlbar sind, nämlich der Portland-Zement­ klinker ist leichter mahlbar und die Schlacke ist schwerer mahlbar. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, die ver­ schieden mahlbaren Stoffe nicht gemeinsam, sondern in an sich unzulässiger Weise getrennt in verschiedenen Mühlen zu vermahlen und die Mahlprodukte danach zu vermischen. Abgesehen von den beiden unterschiedlich mahlbaren Stoffen Portland-Zementklinker einerseits und Hochofenschlacke andererseits gibt es auch noch andere unterschiedlich mahlbare Stoffe, die gemeinsam vermahlen werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gemeinsame Vermahlung unterschiedlich mahlbarer Stoffe unter Reduzie­ rung des spezifischen Gesamtenergiebedarfs zu erleichtern bzw. zu verbessern und dabei eine gleiche oder nahezu gleiche Korngrößenverteilung im Mahlprodukt zu erreichen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung verfahrensmäßig mit den Maßnahmen des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1 und vorrichtungsmäßig mit den Maßnahmen des Kennzeichnungs­ teils des Anspruchs 2 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Mahlung wird durch Vorbehandlung des schwerer mahlbaren Stoffs (z. B. granulierte Hochofen­ schlacke) dessen Mahlbarkeit verbessert, um anschließend gemeinsam bzw. zusammen mit dem leichter mahlbaren und im übrigen nicht vorbehandelten Stoff (z. B. Portland-Zement­ klinker) auf etwa gleiche Korngrößenverteilung im Fertig­ gut vermahlen werden zu können.

Durch die Verbesserung der Mahlbarkeit des schwerer mahlbaren Stoffs wird die Mahl­ barkeit dieses Stoffes der Mahlbarkeit des leichter mahl­ baren Stoffs angeglichen und es werden gleiche oder nahezu gleiche Korngrößenverteilungen aller beteiligten Stoffe im Fertiggut (z. B. Schlacken-Portland-Zement oder Hochofen­ zement) erreicht. Dies hat zur Folge, daß die bis heute nachteilige langsame Festigkeitsentwicklung des Schlacken- Portland-Zementes (Hochofenzementes) aufgehoben bzw. ver­ bessert und der Festigkeitsentwicklung des Portland-Zemen­ tes angepaßt wird.

Die Vorbehandlung des schwerer mahlbaren Stoffs vor dessen gemeinsamen Vermahlung mit dem leichter mahlbaren Stoff geschieht durch eine Hochdruckpressung des schwerer mahl­ baren Stoffs im Walzenspalt einer Hochdruck-Zweiwalzen­ presse, in welcher der schwerer mahlbare Stoff einer Gut­ bettzerkleinerung und gleichzeitig einer Agglomeration unterworfen wird. Der schwerer mahlbare Stoff wird im Wal­ zenspalt der Hochdruck-Walzenpresse deswegen mit einer so hohen Walzenpreßkraft von mehr als 2 t/cm gepreßt, damit bei der Gutbettzerkleinerung bzw. kombinierten Einzelkorn­ zerkleinerung und Gutbettzerkleinerung im Walzenspalt der Hochdruckpresse möglichst viele Teilchen des schwerer mahlbaren Stoffs unter Partikelzerstörung sowie Erzeugung von Anrissen im Partikelinneren gegenseitig zerquetscht werden unter Bildung von Agglomeraten, die sich mit ver­ gleichsweise geringem Energieaufwand desagglomerieren bzw. auflösen lassen und die infolge der Anwendung des hohen Preßdruckes unter Zerstörung des Korngefüges bereits fer­ tig feines Gut enthalten, wodurch die Gutbettzerkleinerung insgesamt durch einen niedrigen spezifischen Energiebedarf charakterisiert ist.

Die Korngröße eines wesentlichen Teils des dem Walzenspalt der Walzenpresse aufzugebenden schwerer mahlbaren Stoffes kann größer oder kleiner sein als die Weite des Walzen­ spaltes. Bei den hohen Preßkräften der Walzenpresse bilden sich Gutagglomerate (Schülpen) aus dem vorzerkleinerten Material des schwerer mahlbaren Stoffes, die dann gemein­ sam mit dem leichter mahlbaren Stoff der gemeinsamen Mühle wie z. B. Rohrmühle zugeführt werden, in der die Agglome­ rate aufgelöst und alle Stoffe auf Endfeinheit gemahlen werden.

Zwar ist aus der DE-PS 27 08 053 ein Verfahren zur Fein­ und Feinstzerkleinerung als reine Gutbettzerkleinerung z. B. im Spalt einer Walzenmühle bekannt. Bei dieser be­ kannten Zerkleinerung ist die Gutbettzerkleinerung, die von einer Aufgabekorngröße kleiner 2,5 mm ausgeht, einer vorgeschalteten Grobzerkleinerung bzw. Vorzerkleinerung nachgeschaltet, d. h. in der DE-PS 27 08 053 ist nicht offenbart, der nach dem Prinzip der Gutbettzerkleinerung betriebenen Walzenmühle bzw. Walzenpresse nicht vorzer­ kleinerte Mahlgüter aufzugeben, seien es z. B. nicht vor­ zerkleinerte faustgroße Portland-Zementklinkerbrocken, nicht vorzerkleinerte Schlacken oder dergleichen. Schon gar nicht ist in dieser Druckschrift das Problem der ge­ meinsamen Mahlung zweier oder mehrer unterschiedlich mahl­ barer spröder Stoffe, wie z. B. Portland-Zementklinker als leichter mahlbarer Stoff und Hochofenschlacke als schwerer mahlbarer Stoff angesprochen.

Aus der DE-PS 27 08 053 ist auch nicht bekannt, die Zer­ kleinerung für einen schwerer mahlbaren Stoff zweistufig, dagegen für einen leichter mahlbaren Stoff nur einstufig auszubilden. Durch die zweistufige Zerkleinerung für den schwerer mahlbaren Stoff und die einstufige Zerkleinerung für den leichter mahlbaren Stoff wird erfindungsgemäß ins­ gesamt eine deutliche Verminderung des spezifischen Gesamtenergiebedarfs erzielt.

Die Erfindung und deren weiteren Merkmale und Vorteile werden anhand des in der Zeichnung schematisch dargestell­ ten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt eine Anlage zur gemeinsamen Mahlung zweier unterschiedlich mahlbarer spröder Stoffe, wie z. B. Portland-Zementklinker (10) als leichter mahlbarer Stoff und granulierte Hochofenschlacke (11) als schwerer mahl­ barer Stoff, in einer Mühle (12), mit der Besonderheit, daß der Mühle (12) eine nach dem Prinzip der Einzelkorn­ zerkleinerung und/oder Gutbettzerkleinerung betriebene Zweiwalzenmaschine (13) zur Vorbehandlung des schwerer mahlbaren Stoffs (11) vorgeschaltet ist. Die auf den schwerer mahlbaren Stoff (11) wirkende Preßkraft der Wal­ zen der Walzenmaschine bzw. der Walzenpresse (13) ist hoch und beträgt mehr als 2 t/cm Walzenlänge. Das den Walzen­ spalt verlassende vorbehandelte Gut (14), deren Partikeln durch die Druckzerkleinerung weitestgehend zerstört sind und gegebenenfalls Agglomerate bilden, wird zusammen mit dem leichter mahlbaren Stoff (10) (Portland-Zementklinker) in einem gemeinsamen Mengenstrom (15) der gemeinsamen Ver­ mahlung in der Mühle (12), im Ausführungsbeispiel mit Mahlkörpern wie Kugeln gefüllten Rohrmühle (12) zugeführt. Durch die Verbesserung der Mahlbarkeit des schwerer mahl­ baren Stoffs (11) (Hochofenschlacke) infolge Vorbehandlung in der Walzenmaschine (13) werden im Mahlprodukt (16) der Mühle (12) gleiche oder nahezu gleiche Korngrößenvertei­ lungen für Portland-Zementklinker (10) und Hochofen­ schlacke (11) erreicht. Die Rohrmühle (12) ist in eine Mahlanlage mit Sichter (17), z. B. Becherwerks-Umlaufmahl­ anlage eingeschaltet. Im Sichter (17), z. B. Zyklonumluft­ sichter wird das Mahlprodukt (16) in Fertiggut (18), d. h. Schlackenportlandzement und in eine gröbere Fraktion (Grieße) getrennt, die über Leitung (19) zur Guteinlauf­ seite (15) der Rohrmühle (12) zurückgeführt wird. Die Grieße (19) des Sichters (17) können auch dem leichter mahlbaren Stoff (10) und/oder dem schwerer mahlbaren Stoff (11) zugeschlagen werden.

Durch die erfindungsgemäße Vorbehandlung der eingesetzten Schlacke (11) wird die Reaktivität der Schlacke und folg­ lich auch diejenige des resultierenden Mischzements er­ höht. Vor allem wird durch die Erfindung der Energiebedarf bei der Herstellung des Mischzementes, im Ausführungsbei­ spiel des Schlackenportlandzementes gesenkt. Schließlich wird durch die Erfindung die sonst weitgehend als entsor­ gungsbedürftiger Abfall vorliegende Schlacke (11) sinnvoll weiterverarbeitet.

Claims (2)

1. Verfahren zur gemeinsamen Mahlung zweier oder mehrerer unterschiedlich mahlbarer spröder Stoffe, wie z. B. Portland-Zement- klinker als leichter mahlbarer Stoff und Hochofenschlacke als schwerer mahlbare Stoff, dadurch gekennzeichnet, daß der schwerer mahlbare Stoff (11) vor seiner gemeinsamen Vermahlung mit dem leichter mahlbaren Stoff (10) im Walzenspalt einer Walzenpresse (13), deren auf den Stoff (11) wirkende Walzenpreßkraft mehr als 2 t/cm Walzenlänge beträgt, nach dem Prinzip der Gutbettzerkleinerung und gegebenenfalls Einzelkornzerkleinerung druckzerkleinert wird und daß das den Walzenspalt der Walzenpresse (13) verlassende vorbehandelte Gut (14) zusammen mit dem nicht vorbehandelten leichter mahlbaren Stoff (10) der gemeinsamen Vermahlung (12) zugeführt wird.

2. Anlage zur gemeinsamen Mahlung zweier oder meherer unterschiedlich mahlbarer spröder Stoffe in einer Mühle, wie z.B. Portland-Zementklinker als leichter mahlbarer Stoff und Hochofenschlacke als schwerer mahlbarer Stoff, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Mühle (12) eine nach dem Prinzip der Gutbett­ zerkleinerung und gegebenenfalls Einzelkornzerkleinerung be­ triebene Walzenpresse (13) zur Vorbehandlung des schwerer mahlbaren Stoffs (11) vorgeschaltet ist und daß die Mühle (12) in eine Mahlanlage mit Sichter (17), z. B. Becherwerks-Umlaufmahlanlage eingeschaltet ist.