DE533820C

DE533820C - Process for the production of cement

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Publication number: DE533820C
Application number: DE1930533820D
Authority: DE
Original assignee: GEORGES LEPINE GEB MARIE THERE
Current assignee: GEORGES LEPINE GEB MARIE THERE
Priority date: 1930-07-02
Filing date: 1930-07-02
Publication date: 1932-01-12

Description

DEUTSCHESGERMAN

Um Zement nach den bisher bekannten Verfahren herzustellen, geht man beispielsweise in folgender Weise vor:In order to produce cement according to the previously known methods, one goes, for example in the following way:

Die Charge (25 °/₀ Ton und 75 °/o Kalk) wird mit Wasser verdünnt, um eine Paste zu bilden, und dann in einem Ofen erhitzt. Man erhält so Klinker, die darauf fein zermahlen werden. Dieses Pulver wird in Silos aufgespeichert, darauf eingesackt und zur Herstellung beispielsweise von Mörtel verwendet. The batch (25 ° / ₀ Sound and 75 ° / o lime) is diluted with water to form a paste and then heated in an oven. This gives clinker that is finely ground on it. This powder is stored in silos, bagged onto them and used to make mortar, for example.

Dieses Verfahren hat mehrere Nachteile.This method has several disadvantages.

1. Das Erhitzen der Charge geht vor sich bei einer inneren Atmosphäre von erhöhter Temperatur, die im allgemeinen zwischen 1450⁰ C und i6oo° C variiert. Das Sintern der Klinker geht zwischen 1350 bis 1500° vor sich.1. The heating of the charge is going on at an inner atmosphere of elevated temperature that generally varies between 1450 ^0C and i6oo ° C. The sintering of the clinker takes place between 1350 and 1500 °.

2. Die erhaltenen Klinker sind sehr hart. Ihre Zerkleinerung ist schwierig und benötigt infolgedessen erhebliche Kosten für Energie. Man hat schon vorgeschlagen, das Brennen der Chargen in den verschiedensten Atmosphären vorzunehmen. Auch ist beispielsweise schon Alkali zur Charge zugesetzt worden, oder das Brennen ist in einer Atmosphäre von Wasserdampf vorgenommen worden.2. The clinkers obtained are very hard. Their crushing is difficult and necessary consequently significant energy costs. Burning has already been suggested of the batches in a wide variety of atmospheres. Also is for example alkali has already been added to the batch, or the burning is in an atmosphere been made by steam.

Schließlich hat man auch schon vorgeschlagen, die Charge in einer reduzierenden Atmo-Sphäre zu behandeln. Aber diese verschiedenen Behandlungen ermöglichen es vereinzelt nicht, die vorhergenannten Nachteile zu vermeiden. Finally, it has already been suggested that the batch be placed in a reducing atmosphere to treat. But these different treatments occasionally make it possible not to avoid the aforementioned disadvantages.

Vorliegende Erfindung hat die Vermeidung dieser Nachteile zum Gegenstand. Sie besteht in einem Verfahren zur Herstellung von Zement, das vor allen Dingen dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Erhitzen der Charge in einer Atmosphäre vornimmt, die zugleich schwach reduzierend, wasserdampfhaltig und alkalisch ist. Dadurch wird es ermöglicht, dasselbe Ergebnis durch Erhitzen auf eine Temperatur zu erzielen, die viel niedriger ist als die bisher nötige Temperatur. Die erhaltenen Klinker sind viel lockerer, was ihre Zerkleinerung erleichtert.The object of the present invention is to avoid these disadvantages. she consists in a process for the production of cement, which is characterized above all by is that the batch is heated in an atmosphere which is also weakly reducing and containing water vapor and is alkaline. This makes it possible to achieve the same result by heating to a temperature that much is lower than the previously required temperature. The obtained clinkers are much looser what their crushing facilitated.

Man kann bei dem Verfahren nach der Erfindung die reduzierende Wirkung mit Hilfe einer Atmosphäre von Wasserstoff, Kohlenoxyd, Wassergas oder Wasserdampf im Beisein glühender Kohle, die der Charge beigemischt ist, erzeugen. Dieser Wasserdampf würde dann Wassergas ergeben.One can use the reducing effect in the method according to the invention an atmosphere of hydrogen, carbon dioxide, water gas or water vapor in the presence glowing coal that is added to the batch. This water vapor would then result in water gas.

Der Wasserdampf wird, in die Atmosphäre des Ofens eingeführt oder bildet sich in dem Ofen durch eine dort vorgehende Reaktion selbst.The water vapor is introduced into the atmosphere of the furnace or is formed in the Furnace through a reaction itself that takes place there.

Die alkalische Wirkung kann dadurch erhalten werden, daß man der Charge beispielsweise ein Natrium- oder Kaliumsalz zufügt.The alkaline effect can be obtained by the batch, for example adding a sodium or potassium salt.

Man kann auf sehr einfache Weise und durch Zugabe eines einzigen Produktes dieOne can very easily and by adding a single product the

reduzierende, wasserdampfhaltige und alkalische Wirkung erzielen. Es genügt zu dem Zwecke, in die Kammer des Ofens Ammoniak einzuführen. Dieses wirkt zugleich alkalisch und reduzierend. Weiter erzeugt es sowohl durch seine reduzierende Einwirkung auf das Eisenoxyd als durch sein Lösungswasser Wasserdampf.achieve a reducing, water vapor-containing and alkaline effect. It suffices for that Purposes of introducing ammonia into the chamber of the furnace. This also has an alkaline effect and reducing. Furthermore, it generates both through its reducing effect on the Iron oxide than water vapor through its water of solution.

Man kann die Wirkung des zugleich reduzierenden, wasserdampfhaltigen und alkalischen Agens dadurch erleichtern, daß man diese Wirkung im Beisein von Katalysatoren, beispielsweise von metallischen Katalysatoren, wie Eisen oder Platin, eintreten läßt. Insbesondere unterstützt reduziertes Eisen die Zersetzung des Ammoniaks und erleichtert so die Bildung und die Wirkung der gleichzeitig reduzierenden, wasserdampfhaltigen und alkalischen Atmosphäre.One can see the effect of the reducing, steam-containing and alkaline at the same time Agent by having this effect in the presence of catalysts, for example metallic catalysts, like iron or platinum. In particular, reduced iron supports that Decomposition of the ammonia and thus facilitates the formation and the effect of the at the same time reducing, steam-containing and alkaline atmosphere.

Vorteilhaft unterwirft man die Klinker in bekannter Weise nach dem Erhitzen einer Abschreckoperation durch rasches Abkühlen in derselben Atmosphäre, in der die Erhitzung vorgenommen war, die also hier gleichzeitig. schwach reduzierend, wasserdampfhaltig und alkalisch ist.It is advantageous to subject the clinker to a known manner after heating Quenching operation by rapid cooling in the same atmosphere as the heating that was made here at the same time. weakly reducing, containing water vapor and is alkaline.

Im Falle die Abschreckung ungenügend gewesen ist, was man durch Ausdehnung des Kalks feststellt, die sich durch Risse in den Klinkern zeigt, verbessert man die Abschrekkung durch Wiederholung.If the deterrent has been insufficient, what can be achieved by extending the If you find lime that shows up through cracks in the clinker, the quenching is improved through repetition.

Zu diesem Zweck erhitzt man wiederum die Klinker in derselben reduzierenden, wasserdampfhaltigen und alkalischen Umgebung auf eine Temperatur von ioo° beispielsweise während 2 bis 3 Stunden oder auf eine Temperatur von 700 ° während weniger Minuten, und darauf kühlt man sie rasch nochmals ab. Man erhält so einen Zement von guter Qualität, ohne daß es nötig ist, ihn lange in Silos zu lagern.For this purpose, the clinker is again heated in the same reducing, steam-containing clinker and alkaline environment to a temperature of 100 ° for example for 2 to 3 hours or at a temperature of 700 ° for a few minutes, and then you quickly cool them down again. So you get a cement of good quality Quality without the need to store it in silos for a long time.

Nachstehend werden drei Ausführungsbeispiele des Verfahrens gegeben, wobei darauf hingewiesen sei, daß man die Einzelheiten des Verfahrens abändern kann.Three exemplary embodiments of the method are given below, with reference to it should be noted that the details of the procedure can be modified.

Example I.

ι. Rohstoff : Man gewinnt einen tonhaltigen Kalkstein beispielsweise in der Gegend von Bruche (Bas-Rhin), welcher enthält: ι. Raw material: A limestone containing clay is extracted, for example, in the The Bruche (Bas-Rhin) area, which includes:

74 % Calciumcarbonat, 26 % Ton.74% calcium carbonate, 26% clay.

Dieser Ton hatThat tone has

₇°/₀ ( 2£ ₇ ° / ₀ (£ 2

. 2. Vorbehandlung: Man trocknet an freier Luft dieses tonhaltige Material und zerkleinert es fein.. 2. Pretreatment: This clay-containing material is dried in the open air and finely chops it up.

3. Erhitzen : Man bringt in den Öfen eine Charge von 500 kg dieses tonhaltigen Materials, dem man 6 bis 8 °/₀ Soda (alkalischer Zusatz) und 1 °/o Nickeloxalat (Katalysator) zusetzt.3. Heat: in the furnaces is brought a batch of 500 kg of this clay-containing material, the man / ₀ soda (alkaline additive) and 1 ° / o nickel oxalate (catalyst) is added to 6 to 8 °.

Man führt in die Ofenkammer einen Strom von Wasserdampf und Wasserstoff ein (reduzierende und wasserdampfhaltige Atmosphäre) .A stream of water vapor and hydrogen is introduced into the furnace chamber (reducing and atmosphere containing water vapor).

Der Ofen wird, auf eine Temperatur von ungefähr ΐσοο° C erhitzt.The oven is heated to a temperature of around ΐσοο ° C.

Es genügt, die Charge während ungefähr S Minuten bei dieser Temperatur zu halten. -It is sufficient to keep the batch at this temperature for about 5 minutes. -

4. Abkühlung und Herausbringen aus dem Ofen: Man läßt im Ofen abkühlen in derselben Atmosphäre von Wasserstoff und Wasserdampf. Man erhält schwarze Klinker, die man aus dem Ofen herausnimmt, um sie in gewöhnliche Zerkleinerungsapparate zu bringen.4. Cooling down and removal from the oven: Leave in the oven cool down in the same atmosphere of hydrogen and water vapor. You get black clinker, which you take out of the furnace, to put them in ordinary grinders.

Example II

ι und 2 gleichen denselben Ziffern im Beispiel I.ι and 2 are the same numbers in example I.

3. Erhitzung: Man bringt in den Ofen eine Charge von 500 kg des tonigen Materials.3. Heating: a batch of 500 kg of the clayey material is placed in the furnace.

Man führt in die Ofenkammer einen Strom von Ammoniakgas ein. Der Ofen wird vorher auf eine Temperatur von ungefähr 1000 ° C erhitzt.A stream of ammonia gas is introduced into the furnace chamber. The oven is before heated to a temperature of about 1000 ° C.

Man hält die Charge, die kalt eingebracht wird, während ungefähr 10 Minuten in dem Ofen.The batch, which is introduced cold, is kept in the for about 10 minutes Oven.

4. Man führt alsdann die rasche Abkühlung der Charge aus in der Ammoniakatmosphäre. Man erhält so zerreibbare, hellgraue Klinker.4. The batch is then rapidly cooled in the ammonia atmosphere. In this way, friable, light gray clinker is obtained.

Example III

ι und .2 gleichen denselben Ziffern im Beispiel I.ι and .2 are the same numbers in example I.

3. Erhitzung: Man bringt in den Ofen eine Charge von 500 kg tonhaltigem Material ein, der man 6 bis 8 % Soda (alkalischer Zusatz), ι °/₀ Nickeloxalat (Katalysator) und 25 °/o pulverförmige Holzkohle zusetzt.3. Heating: A batch of 500 kg of clay-containing material is introduced into the furnace, to which 6 to 8% soda (alkaline additive), ι ° / ₀ nickel oxalate (catalyst) and 25% powdered charcoal are added.

Man läßt dann die Ofenkammer einen Strom von überhitztem Wasserdampf passieren. A stream of superheated steam is then allowed to pass through the furnace chamber.

Der Ofen war vorher auf eine Temperatur von ungefähr iooo⁰ C erhitzt.The oven was preheated to a temperature of about iooo ⁰ C.

Es genügt, die Charge, die kalt eingebracht war, während ungefähr 5 Minuten in dem Ofen zu halten.It is sufficient to keep the batch, which was introduced cold, in the for about 5 minutes Keep oven.

4. Abkühlung und Entfernung ausdemOfen: Man läßt im Ofen in der Atmosphäre des Wassergases abkühlen. Man erhält so schwarze Klinker wie im Beispiel I.4. Cooling down and removal AusdemOfen: One leaves in the oven in the Cool the atmosphere of the water gas. Black clinker bricks are obtained as in Example I.

Die Erfindung erstreckt sich auf die oben angegebenen Verfahren ohne Rücksicht auf die verwendeten Einrichtungen und Apparate. Indessen ist in der Zeichnung ein Aus-The invention extends to the methods given above without regard to the equipment and apparatus used. However, in the drawing there is an

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führungsbeispiel eines Ofens dargestellt, der in besonders einfacher Weise die Herstellung von Zement nach dem Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht.management example of a furnace shown, the production in a particularly simple manner of cement made possible by the method according to the invention.

Dieser Ofen besitzt einen beweglichen Arbeitsraum i, in den man die Charge durch einen Trichter 8 einbringt und der im Innern teilweise mit einer Auskleidung aus Nickel versehen ist, die als Katalysator dient. DerThis furnace has a movable work space i, into which the batch can be passed through a funnel 8 introduces and the inside partially with a lining made of nickel is provided, which serves as a catalyst. Of the

ίο Brenner 5 verteilt die Wärme in der Erhitzungskammer 2, die durch eine die Wärme schlecht leitende Hülle 3 begrenzt ist.ίο Burner 5 distributes the heat in the heating chamber 2, which is delimited by a sleeve 3 which is poorly conductive to heat.

Die Verbrennungsgase entweichen durch den Schornstein 4.The combustion gases escape through the chimney 4.

Die Reaktionsgase, beispielsweise die Mischung von Wasserstoff und Wasserdampf (Beispiel I), werden in den Arbeitsraum 1 durch eine Leitung 9 eingeführt.The reaction gases, for example the mixture of hydrogen and water vapor (Example I) are introduced into the working space 1 through a line 9.

Der Arbeitsraum steht in seinem hinteren Teil mit einem Rohr 6 in Verbindung, das durch eine Kühleinrichtung 7 abgekühlt wird. Die Klinker werden bei 10 gesammelt, während eine Saugvorrichtung 11 die Reaktionsgase zum Zweck ihrer Wiederverwertung ansaugt.The working space is in its rear part with a pipe 6 in connection, the is cooled by a cooling device 7. The clinkers are collected at 10, while a suction device 11, the reaction gases for the purpose of their recycling sucks.

An Stelle der Erhitzung von Eisenoxyd und Ton enthaltendem Kalkstein kann man auch für sich ein natürliches Eisenoxyd durch den oben beschriebenen Prozeß und mit Hilfe der auf der Zeichnung dargestellten Einrichtung behandeln und darauf das so erhaltene Produkt einem Zement zufügen, der nach den gewöhnlichen Verfahren hergestellt ist, oder einem schlecht geratenen Zement, was es ermöglicht, die Eigenschaften dieses letzteren Produktes in nochmaligem Brande zu verbessern. Instead of heating limestone containing iron oxide and clay, one can use also in itself a natural iron oxide through the process described above and with the help of treat the device shown in the drawing and then the so obtained Add the product to cement made according to the usual methods, or a badly turned cement, which enables the properties of the latter to be improved To improve the product in a further fire.

Zusammengefaßt, ermöglicht die Erfindung die Herstellung von Zementen von ausgezeichneten Eigenschaften unter Erleichterung der Herstellung. Die Erfindung erlaubt besonders die Verminderung der Erhitzungstemperatur und dadurch die Verminderung des Herstellungspreises. In summary, the invention enables the manufacture of cements of excellent quality Properties with ease of manufacture. The invention particularly allows the lowering of the heating temperature and thereby the lowering of the manufacturing price.

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of cement, characterized in that one the batch is heated in the presence of weakly reducing, aqueous and alkaline substances, which makes it possible to heat at a much lower temperature than before.

2. Embodiment of the method according to claim 1, characterized in that that the batch is made alkaline by the addition of sodium or potassium salts and the atmosphere is permeated Hydrogen, water vapor, water gas or water vapor in the presence of glowing Coal is made reducing.

3. Embodiment of the method according to claim 1, characterized in that that the reducing, aqueous and alkaline effect is achieved by introducing ammonia.

4. Embodiment of the method according to claim 1 to 3, characterized in that that the weakly reducing, water vapor-containing and alkaline substances in the presence of a catalyst, in particular Iron or platinum, come into play.

5. Embodiment of the method according to claim 1 to 4, characterized in that that the clinker is rapidly cooled in the presence of the substances with which the heating was carried out.

6. Embodiment of the method according to claim 1 to 5, characterized in that that after an imperfect quenching of repeated heating, the cement can be used in the same environment, but subjects at a much lower temperature, thereby making one A cement that can be used immediately is obtained without long storage in a silo.

For this purpose ι sheet of drawings