DE3323565A1

DE3323565A1 - Verfahren und anordnung zur herstellung von zement nach dem belit-typ

Info

Publication number: DE3323565A1
Application number: DE19833323565
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr.Rer.Nat. Dahm; Jürgen Frölich; Anette Dr.-Ing. Müller; Richard Dr.-Ing. Rudolph; Karlheinz Dr.-Ing. Rümpler; Jochen Dr.-Ing. Stark; Ulrich Dr.-Ing. DDR 5300 Weimar Walter; Bernd Dr.-Ing. Winter
Original assignee: Schwermaschinenbau Kombinat Ernst Thalmann VEB
Current assignee: SKET Schwermaschinenbau Magdeburg GmbH
Priority date: 1982-10-06
Filing date: 1983-06-30
Publication date: 1984-04-12
Also published as: DK158782C; DK458483A; FR2538373A1; AT383341B; DD210675A1; DE3323565C2; FR2538373B1; GB2128180B; DK158782B; JPS5988348A; GB2128180A; ATA246983A; GB8322166D0; DK458483D0

Description

Verfahren und Anordnung'-aur ΪΕβΓ&ΐβ Hang -von Zement nach dem Belit-Typ

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die entsprechende Schaltung zur Herstellung von Zement nach dem Belit-Typ, insbesondere die Herstellung und Kühlung des Zementklinkers·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, aktiven Belit-Zement herzustellen· Entsprechende Verfahren dazu sind unter anderem in den DD-WP 138 197, DD-WP 139 938 und DD-WP 142 704 beschrieben· Ziel dieser Erfindung ist es jeweils, in einem bestimmten Bereich den Abkühlgradienten > 500 K/min zu erreichen bzw· Bedingungen herzustellen, um diese Abkühlgradienten zu verringern·

Dazu gehört insbesondere die Gewinnung von Klinker mit einer Korngröße <C 10 mm, indem beispielsweise der gebrannte Klinker insgesamt oder nur das Überkorn einer Zerkleinerung bzw· anderweitigen Verwendung zugeführt wird· Es wurde außerdem bereits vorgeschlagen, daß die Schnell— kühlung in einem Wirbelrinnenkühler erfolgt· Dazu ist es jedoch erforderlich, daß durch eine mehrfache Unterteilung der Luftzuführung gleichzeitig eine Klassierung des Klinkers erfolgen soll·

Eine weitere vorgeschlagene Lösung sieht vor, dem heißen Klinkerstrom Zumahlstoffe mit wesentlich niedrigerer Temperatur zuzuführen und den gesaraten Materialstrom einer zweiten Kühlstufe aufzugeben·

Eine andere Lösung hat zum Inhalt, bei einer Erhöhung des Silikatmoduls von 2 in Richtung 4 mit Abkühlgradienten < 500 K/min zu arbeiten.

Weiterhin wurde vorgeschlagen, durch Einstellung eines optimalen Gehaltes an nicht sulfatisch gebundenen Alkalien im Belit-Klinker die Frühfestigkeit des aktiven Belit-Z©- mentes zu erhöhen·

Die Frühfestigkeit von aktivem Belit-Zement kann auch durch

Zumahlung von EGR-Staub, Rohmehl, Kalkstein u· ä· erhöht

sowie die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens insgesamt verbessert werden·

Die technische Realisierung der hohen Abkühlgradienten kann weiterhin in einem Fallschachtkühler erfolgen, wobei durch einen Luftquerstrom der Klinker fraktioniert wird und die einzelnen Klinkerfraktionen entsprechend ihrem mittleren Korndurchme8ser angeströmt werden·

Nachteilig ist dabei die notwendige hohe Genauigkeit der Anströmbedingungen zwecks Erzielung ausreichend hoher Verweilzeiten im Fallschacht·

Aus den DE-OS 26 32 691 und DE-OS 26 38 708 ist bekannt, im Kühlbereich einer Brennanlage (Kühlzone im Ofenauslauf, Übergangsgebiet zwischen Ofen und Kühler bzw· im Kühler) einen Mergelrohstoff zuzugeben, der durch die Klinkerwärme gebrannt wird und dadurch selbst hydraulische Eigenschaften erlangt.

Nachteil der vorstehend genannten Lösungen ist die Voraussetzung, daß der Schnellkühlvorgang nur bei hinreichend kleinen Klinkerkörnern erreicht wird«

Zur Behebung dieses Mangels wurde die Heißzerkleinerung des Klinkers beginnend bei^ 1300° C unter gleichzeitiger Schnellkühlung in einem Prallkühler vorgeschlagen· Erfindungsgemäß spielt dabei die primäre Klinkerkorngröße keine Rolle für die eigentliche Schnellkühlung« Nachteilig ist dabei die extrem hohe Belastung des Werkstoffes durch Hj tse und Abtrieb,

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Ziel der Erfindung -

Ziel der Erfindiing ist es, einen aktiven Be lit-Klinker herzustellen, dessen Festigkeitsentwicklung, insbesondere die Frühfestigkeit des aktiven Belit-Zementes, dem Portlandzement nahekommt und/oder die Spätfestigkeit übertrifft;

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch neue Lösungen in Kombination mit bekannten bzw» bereits vorgeschlagenen Detaillösungen den für den Abschreckbereich erforderlichen Abkühlgradienten durch stoffliche Einflußnahme zu verringern und gleichzeitig für das Erreichen hoher Abkühlgradienten sowie für die anschließende Zerkleinerung des Klinkers günstige Bedingungen, insbesondere hinsichtlich der Korngröße zu schaffen·

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Zementklinker mit einem Kalkstandard von 75 bis 85 und einem der üblichen Portlandzementherstellung entsprechenden Aufheizgradienten bei Brenntemperaturen zwischen 1350° C und 1450° C gesintert und anschließend einer stufenweisen Kühlung unterzogen wird· Dabei erfolgt die Kühlung im Temperaturbereich von 1350° C bis 1250° C als obere Grenze und 1000° C bis 800° C als untere Grenze mit hohem Abkühlgradienten und die nachfolgende Kühlung bei üblichen Abkühlgradienten·

Die Kühlung in der ersten Stufe (Schnellkühlung) erfolgt beispielsweise in einer Wirbelschicht· Zur Kühlung in der zweiten Stufe dient beispielsweise ein Drehrohrkühler· Gleichzeitig wird eine Korngrößenrainimierung auf eine Korngröße s 10 mm erreicht. Dazu wird im Rohmaterial entweder der Silikatmodul von ca· 2,0 bis 2,5 in Richtung 4,0 vorzugsweise 3»0 erhöht und/oder der Tonerdemodul auf S1 verringert ·

Das unabhängig davon entotandsnc Grobkorn wird aus dem Klinkerstrom abgeschieden, zerkleinert und dem weiteren Verfahren zügeführto

Das Verfahren ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß dem heißen Klinkerstrora vor oder in der ersten Kühlstufe, beispielsweise in der Wirbelschicht, Zuniahlstoffe mit wesentlich niedrigeren Temperaturen in entsprechender Kornfraktion aufgegeben wird·

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden·

In der Zeichnung ist eine Anordnung der einzelnen Aggregate zur Durchführung des Verfahrens schematise}! dargestellt· Der gebrannte Belit-Klinker wird aus dem Drehrohrofen 1 mit einer Temperatur von über 1300° C einem Wirbelrinnenkühler 2 aufgegeben· Der Wirbelrinnenkühler wird von unten mit Luft beaufschlagt. Im Wirbelrinnenkühler erfolgt eine Abkühlung des Belit-Klinkers im Temperaturbereich 1350° C bis 1250° C als obere Grenztemperatur und 1000° C bis 800° C als untere Grenztemperatur mit einem Abkühlgradientenέ50O₀ Dem Wirbelrinnenkühler wird dabei vorzugsweise der Klinker mit einer Korngröße S 10 mm aufgegeben· Daran anschließend erfolgt die Kühlung des Klinkers bei üblichen Abkühlgradienten« Als Kühlaggregat dient dabei insbesondere ein Drehrohrkühler 5 oder dgl·

Bei einem Klinkeranteil mit einem Korn « 10 ram wird dieser aus dem Klinkerstrom ausgeschieden· Dazu wird der Klinker einem Abscheideorgan 3 zugeführt, von dem das Peinkorn dem Wirbelrinnenkühler und das Grobkorn einem Prallzerkleinerer 4 zugeführt wird«

Entsprechend dem Kühleffekt im Prallzerkleinerer 4> dem ebenfalls Kühlluft zugeführt wird, wird der zerkleinerte Klinker dem Wirbelrinnenkühler 2 oder direkt der zweiten Kühlstufe, dem Drehrohrkühler, zugeführt.

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Als Kühlluft wird dem Drenrohrkühler 5 Irischluft zugeführt_d Von der Abluft aus dem Drenrohrkühler 5 wird über eine Abluftleitung ein Teil dem WirbeIrinnenkühler und/oder über eine Abluftleitung 6 dem Prallzerkleinerer 4 aufgegeben· Gleichzeitig wird beiden Aggregaten im erforderlichen Umfang über die Leitungen 8 und 9 ebenfalls Frischluft zugeführt₀ Die Abluft aus der 1· Kühlerstufe wird ganz oder teilweise unter Umgehung der Schnellkühlstufe in die Sinterstufe, den Drehrohrofen, gleitet„

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, gleichzeitig durch stoffliche Einflußnahme den Anteil der Klinker mit einem Durchmesser.= 10 mra ohne mechanische Zerkleinerung möglichst klein zu halten«,

Es ist bereits bekannt, daß ein Anheben des Silikatmoduls von 2,0 bis 2,5 in Richtung vorzugsweise 3» 4 zur Erhöhung der Frühfestigkeit sowie zur Senkung des für Belitklinker erforderlichen Abkühlgradienten beiträgt· Überraschend wurde jedoch gefunden, daß bei gleichem Silikatmodul sowie den für aktiven Belitzement typischen Werten für den Kalkstandard eine Senkung des Tonerdemoduls auf β 1 sich sowohl auf die Frühfestigkeit des Zementes positiv auswirkt und der Abkühlgradient gesenkt werden kann als auch gleichzeitig zu einer Bildung kleinerer Klinkerkörner, als vom Portipndzement her bekannt, führt·

Bei einem Belit-Rohmelrl mit de* Moduli Kalkstandard 80, Silikatmodul 2,8 und Tonerdemodul 0,75 sowie bei einer Sintertemperatur von 1350° G wird der Anteil von Klinkerkorn} 10 mtn dabei weniger als 10 % betragen·
Die weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß bei einer Zugabe von Zumahlstoffen mit wesentlich niedrigeren Temperaturen in die erste Kühlstufe bzw· in den Bereich der Prallzerkleinerung, neben der Zuführung von kälterer Luft, dar erforderliche Abkühlgradient erreicht wird·

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Der insgesamt durch das Abkühlen mit hohem Abkühlgradienten erreichte Effekt einer Selbstzerkleinerung der Granalien wirkt sich dabei vorteilhaft aus· Dies gilt für die Größe der Granalien beim weiteren Kühlprozeß und auch für die Verbesserung des anschließenden Klinkertransport?· sowie die Klinkermahlun£;_e .,In der Zeichnung ist die Materialführung jeweils durch geschlossene Linien und die Luftführungen durch gestrichelte Linien gekennzeichnet.

Verfahren und Anordnung zur Herstellung von Zement nach dem Belit-Typ

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Drehrohrofen

2 Wirbelrinnenkühler

3 Abscheideorgan

4 Prallzerkleinerer

5 Drehrohrkühler

6 Abluftleitung

7 Abluftleitung

8 Frischluftleitung

9 Frischluftleitung

Claims

: ^: 3323585

Patentansprüche

1· Verfahren zur Herateilung von Zement nach dem Belit-Typ mit einem Kalkstandard des Rohmehles von 75 bis 85 und einen? der Portlandzementherstellung entsprechenden Aufheizgradienten, ,Brenntemperatur zwischen 1350° C und 1450° C sowie einer Stufenkühlung bzw· einer Abschreckung mit hohem Abkühlgradienten, vorzugsweise im Temperaturbereich 1350° C bis 1250° C als obere Grenztemperatur und 1000° C bis 800° C als untere Grenztemperatür, gekennzeichnet dadurch, daß die Kühlung in zwei Stufen derart erfolgt, daß in der ersten Stufe die Schnellkühlung (Abschreckung) beispielsweise in einer Wirbelschicht und/ oder eine notwendige Korngrößenrainiinierung auf £ 10 mm Durchmesser durch Prallzerkleinerung mit gleichzeitiger Kühlung und/oder eine Einstellung des Silikatmodule bzw« des Tonerdemoduls erreichbar ist und die nachfolgende Kühlung in der zweiten Stufe bei üblichen Abkühlgradienten erfolgt·

2· Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß vor und/oder in der ersten Kühlstufe, beispielsweise in der Wirbelschicht und/oder dem Prallzerkleinerer Zumahlstoffe mit wesentlich niedrigeren Temperaturen in angepaßter Kornfraktion zugeführt werden·

3· Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet d a d u r c h, daß nur das Überkorn ^ 10 mm Durchmesser aus dem Klinkerstrom abgeschieden wird und der Prallzerkleinerung zugeführt wird*

4· Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Silikatmodul von 2,0 bis 2,5 in Richtung 4,0 vorzugsweise 3 erhöht und/oder der Tonerdemodul auf<1 verringert wird·

5· Verfahren nach An^prucn 1.Mo 4, geksnnzeichnet dadurch, daß dem Bereich der Wirbelschichtkühlung und dem Bereich der Prallkühlung Kühlerabluft der zweiten Kühlstufe und/oder Frischluft als Kühlluft zugeführt werden und die heiße Kühlluft der zweiten Stufe unter Umgehung der ersten Stufe ganz oder teilweise dem Sinterprozeß zugeführt wird·

6· Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5f gekennzeichnet dadurch, daß einem Drehrohrofen (1) ein Prallzerkleinerer und/oder ein Wirbelrinnenkühler (2) und dem Wirbelrinnenkühler ein zweiter Kühler, beispielsweise ein Drehrohrkühler, nachgeschaltet ist«

7· Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5» gekennzeichnet dadurch, daß dem Drehrohrofen (1) ein Abscheideorgan (3) für das Überkorn des Klinkers nachgeschaltet ist, der Wirbelrinnenkühler (2) ist über eine Leitung für das Feinkorn mit dem Abscheideorgan (3) und mittels Leitung über ein Verstellorgan oder direkt mit dem Drehrohrofen (1) verbunden, vom Abscheideorgan (3) führt eine Leitung für das Überkorn zum Prallzerkleinerer (4)» über Materialleitungen sind der Wirbelrlnnenkühler (2) und/oder der Prallzerkleinerer (4) mit dem nachgeschalteten Drehrohrkühler (5) verbunden·

8β Anordnung nach Anspruch 6 und 7₉ gekennzeichnet dadurch, daß Abluftleitungen den Materialeinlauf des Drehrohrkühlers (5) mit dem Wirbelrinnenkühler (2) und/ oder mit dem Prallzerkleinerer (4) verbinden und an die Abluftleitungen über Regelorgane Frischluftleitungen angeschlossen sind·

9· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5» gekennzeichnet dadurch, daß der luftdurchlässige Boden des Wirbelrinnenkühlers (2) in Fo'rderrichtung des Materials bis zu 20° ₉ vorzugsweise 5 bis 15° zur Horizontalen ansteigend angeordnet ist·

- Hierzu 1 Blatt Zeichnungen -