DE601420C

DE601420C - Verfahren zur Herstellung von kalkreichen, portlandzementaehnlichen Bindemitteln

Info

Publication number: DE601420C
Application number: DE1930601420D
Authority: DE
Original assignee: BRUNO BRUHN DR
Current assignee: BRUNO BRUHN DR
Priority date: 1929-06-21
Filing date: 1930-06-12
Publication date: 1934-08-15
Also published as: US1910675A; FR697673A

Description

Verfahren zur Herstellung von kalkreichen, portlandzementähnlichen Bindemitteln Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Zement durch Schmelzen. Die technisch bisher allein durch Schmelzung hergestellten sogenannten Tonerdezemente sind zwar durch eine Reihe wertvoller Eigenschaften gekennzeichnet. Ihre allgemeine Anwendung verbietet sich aber einerseits aus wirtschaftlichen Gründen, andererseits wegen der besonderen Kalkempfindlichkeit dieser Zemente.
Portlandzemente des Handels, in üblicher Weise durch Sinterung hergestellt, zeigen, sofern sie den technischen Erfordernissen entsprechen, einen Silicatmodul, der zwischen 2,o und 2,7 liegt bei gelegentlicher geringer Überschreitung dieser Grenze. Daneben ist bereits der Vorschlag gemacht, bei der Herstellung von Zementen durch Sinterung die Hydraulefaktoren derart abzustimmen, daß der Silicatmodul unter 1,65 und der Eisen-bzw. Tonerdemodul gegebenenfalls- gleichfalls unter 1,65 liegt.
Öfter ist bereits der Vorschlag gemacht, an Stelle der Sinterung die Schmelzung zur Herstellung von Portlandzement zu setzen, ohne daß es aber bisher gelungen ist, eine technisch befriedigende Lösung zu finden. Rohmischungen, welche zu einem Portlandzement üblicher Zusammensetzung führen, haben einen außerordentlich hohen Schmelzpunkt, der 200o° C und darüber beträgt; das sind Temperaturen, wie sie nur der elektrische Ofen zu liefern vermag. In Erkenntnis dieser Tatsache hat man wohl vorgeschlagen, durch Zusatz den Schmelzpunkt erniedrigender Stoffe, wie Flußspat, Chromoxyd, Manganoxyd, Bleioxyd oder Magnesia, sowie neben den Flußmitteln Eisenoxyd die Aufgabe zu lösen, wobei von Rohmischungen ausgegangen werden sollte, die bezüglich der Kalkhöhe zwischen kalkreichen Portlandzementen und Romanzementen stehen oder deren Zusammensetzung der Zusammensetzung der hydraulischen Hochofenschlacken oder der Bauxitzemente entspricht. Nach einem anderen Vorschlage sollten Schmelzzemente durch Verschmelzen von Asche und Hochofenschlacken gewonnen werden, und zwar entweder Portlandzement oder Tonerdeschmelzzement oder hydraulische Zuschläge. Auch, hier wird praktisch mit großen Mengen Flußmitteln gearbeitet, da die Asche beträchtliche Anteile an Alkaliverbindungen u. dgl. enthält. Die Vorschläge sind unwirtschaftlich und wenig zum Erfolge führend. Unausbleiblich war schon eine recht erhebliche Zerstörung des Ofenfutters.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß man durch Schmelzung Zemente herstellen kann, welche als portlandzementähnliche Bindemittel anzusprechen sind, in ihren Eigenschaften sich Tonerdezement nähern, sich von diesem aber durch eine bedeutend wirtschaftlichere Herstellung und auch allgemeinere Verwendungsmöglichkeit auszeichnen. Das neue Verfahren zur Herstellung von kalkreichen portlandzementähnlichen Bindemitteln mit einem hydraulischen Modul zwischen r,25 und 2,25 durch - Schmelzen ist dadurch gekennzeichnet, daß der Silicatmodul auf einen Wert zwischen o,6 und 1, 5, vorzugsweise zwischen o,8 und 1,2, und der Eisenmodul (Tonerde : Eisenoxyd) auf einen Wert zwischen o,6 und 2,0, vorzugsweise zwischen o,8 bis 1,5, eingestellt wird, wobei hoher Gehalt an Kieselsäure und niedriger Gehalt an Eisenoxyd einen hohen, niedriger Gehalt an Kieselsäure und hoher Gehalt an Eisenoxyd aber einen niedrigen Wert des hydraulischen Moduls bedingen und wobei mit steigendem Silicatmodul der Eisenmodul sich dem Wert i nähern muß.
Der Silicatmodul, also das Verhältnis Si 02 : (A12 03 + Fee 08), soll nicht höher sein als 1,5 und nicht niedriger als o,6. Der hydraulische oder Kalkmodul, also das Verhältnis Ca O : (Si 02 + A12 03 + Fee 0,) , soll sich in den Grenzen 1,25 bis 2,25 bewegen. Vorteilhaft stellt man diesen entsprechend dem gewählten Silicatmodul ein. Je niedriger dieser ist, um so niedriger kann auch der hydraulische Modul sein.
Für den Eisenmodul, also das Verhältnis A12 02 : Fee 0s, sind an, sich relativ weite Grenzen möglich. Er kann zwischen 2,0 und o,6 schwanken. Die besten Ergebnisse erscheinen unter sonst gleichen Bedingungen erreichbar, wenn der Eisenmodul zwischen 1,5 und o,8 liegt, sich also einem Verhältnis i : i nähert. Eine Erweiterung der Grenzen des Eisenmoduls auf die genannten Werte 2,o bis o,6 ist besonders dann leicht möglich, wenn der Silicatmodul sehr niedrig gehalten ist und auch der hydraulische Modul sich im unteren Bereich bewegt.
Betont sei dabei, daß eine scharfe Dosierung der Rohstoffe, wie es bei zu sinternden Rohmassen unerläßlich ist, bei dem neuartigen Schmelzverfahren sich als weniger wichtig erweist. Insbesondere fällt die Gefahr eines zu hohen Kalkgehaltes, also einer Überschreitung der Treibgrenze, praktisch fort. Schon bei der Erschmelzung der Masse läßt sich ein etwaiger zu hoher Kalkgehalt aus dem Schmelzverhalten erkennen. Aber auch nach der unteren Grenze hin ist ein weiterer Spielraum gegeben, da durch die Schmelzung eine vollständige Reaktion der Bestandteile gewährleistet ist.
Zur Durchführung des Verfahrens können alle für die Herstellung ,gewöhnlichen Portlandzementes verwendbaren Rohstoffe benutzt werden. Meist wird jedoch ein Zuschlag von Tonerde oder Eisenoxyd enthaltenden Stoffen notwendig sein, also beispielsweise Zuschläge von leicht schmelzbaren Aschen, von Bauxit, von Eisenerz, von Kiesabbrand u. dgl. Geeignete Ausgangsstoffe sind Schlacken, beispielsweise Hochofenschlacken.
Zur Durchführung des Verfahrens können die verschiedenartigsten Ofen benutzt werden. So seien beispielsweise erwähnt: Elektroöfen, Schachtöfen, Hochöfen, Herdöfen, Flammöfen, Drehöfen, Konverter u. dgl. Die einfachste und wirtschaftlichste Vorrichtung dürfte ein gewöhnlicher Flammofen sein, wie er in der Glas- und in der Stahlindustrie Verwendung findet, mit Kohlenstaub- oder Ölfeuerung. Um die Schmelzmasse zu bewegen, wird man beispielsweise bewegliche oder kippbare Ofen benutzen.
Wie bei der üblichen Portlandzementherstellung durch Sinterung soll möglichst mit oxydierender Atmosphäre gearbeitet werden, was vor allem für den Schluß der Schmelzbehandlung gilt.

Ein erfindungsgemäß erzeugter Zement besitzt beispielsweise nachstehende ZusammensetzunZ:

Kieselsäure ....:......... 16,7

Tonerde . . . . . . . . . . , . . . . 8,3

Eisenoxyd . . . . . . . . . . . . . . . 8,3

Kalk .................... 61,o

Silicätmodul ............. i,oi

Eisenmodul ............. i,oo

Hydr. Modul............. 1,82.

Dieser Zement zeichnet sich besonders durch rasches Erhärtungsvermögen aus.

Die erfindungsgemäß erzeugten Zemente können sowohl für sich als auch im Gemisch mit anderen im Sinter- oder Schmelzverfahren erzeugten Zearenten Verwendung finden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von kalkreichen, portlandzementähnlichen Bindemitteln mit einem hydraulischen Modul zwischen 1,25 und 2,25 durch Schmelzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Silicatmodul auf einen Wert zwischen o,6 und 1,5, vorzugsweise zwischen o,8 und 1,2, und der Eisenmodul (Tonerde:Eisenoxyd) auf einen Wert zwischen o,6 und 2,o, vorzugsweise zwischen o,8 bis 1,5, eingestellt wird, wobei hoher Gehalt an Kieselsäure und niedriger Gehalt an Eisenoxyd einen hohen, niedriger Gehalt an Kieselsäure und hoher Gehalt an Eisenoxyd aber einen niedrigen Wert des hydraulischen Moduls bedingen und wobei mit steigendem Silicatmodul der Eisenmodul sich dem Wert z nähern muß.