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Verfahren zur Herstellung von Tonerdezement durch Sintern Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Tonerdezement, auch Bauxitzement genannt.
Bei der Herstellung dieser Zemente verfährt man bis jetzt in der Weise, daß man
die Rohstoffe, in der Hauptsache Bauxit und Kalk, zusammenschmilzt. Dies ist auch
der Grund, weswegen man diese Zemente bisher auch Schmelzzemente genannt hat. Die
Herstellung' erfolgte meist im Elektroofen, weswegen sie auch noch Elektrozemente
oder Elektroschmelzzemente genannt wurden. Die Bestrebungen in der Herstellung der
Tonerdezemente zielen daher zur Zeit dahin, den teuren und seltenen Rohstoff Bauxit
durch andere Rohstoffe zu ersetzen und an Stelle der Schmelzherstellung die Sinterherstellung
zu setzen. So hat man z. B. vorgeschlagen, bei Herstellung von Tonerdezement Hochofenschlacke
zuzugeben, um durch diesen billigen Rohstoff eine Streckung zu erzielen. Es sind
auch Versuche bekanntgeworden, die darauf hinzielen, den sehr teuren Schmelzvorgang
durch einen Sintervorgang zu ersetzen. Einer dieser Versuche geht dahin, die Zementmischung,
bestehend aus fein gemahlenem Kalk und Bauxit, 9 bis 1a Stunden lang bei 9oo bis
iooo° zu erhitzen. Die Nachteile und die Unwirtschaftlichkeit eines . solchen Verfahrens
dürften sich aus diesen kurzen Angaben von selbst ergeben. Geringe Ofenleistungen
ergeben sich auch, wenn nach einem anderen bekannten Verfahren die Tonerdezementmischungen
im Drehrohrofen nicht gesintert oder geschmolzen, sondern nur entsäuert werden.
Die Aluminatbildung, die das Wesen der Tonerdezementherstellung ausmacht, geht nämlich
bei Entsäuerungstemperaturen nur langsam vor sich. Auch ist die Berührung der kleinsten
Teilchen von Kalk und Tonerde im festen Zustande nicht so innig wie im- flüssigen
oder teigigen. Man maßte also die Reaktionszeit bei diesem Verfahren entsprechend
verlängern, um zu ersetzen, was an Reaktionsgeschwindigkeit und Vollständigkeit
der Durchdringung der Mischungsbestandteile verlorenging. Ein anderes Verfahren
besteht darin, daß die Rohmischung aus Kalkstein und Bauxit im Ringofen erhitzt
wird. Andere Sinterverfahren, wie sie für die anderen Zemente' bekannt sind, sind
bisher auszuführen noch nicht gelungen. Der Grund hierfür liegt in dem Umstand,
daß die Rohmischung aus Kalkstein und Bauxit in der Regel ziemlich unvermittelt
schmilzt und daß ein breites Erweichungsgebiet, wie es die Voraussetzung für einen
Sintervorgang bildet, fehlt.
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Die geschilderten Schwierigkeiten führten demgemäß auch immer wieder
dazu, daß im großen ganzen bei der Herstellung von Tonerdezementen zu den elektrischen
-Öfen zurückgegriffen wurde. Damit wurden die Tonerdezemente, deren vorzügliche
und die übrigen Zemente bekanntlich überragende Eigenschalten
unbestritten
sind, von denjenigen Anwendungsgebieten, bei denen es auf eine billigere, Bauweise
ankommt, verdrängt.
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Es wurde nun gefunden, daß die Herstellung von Tonerdezement durch
Sintern. verhältnismäßig einfach und schnell dadurch gelingt, daß das mit Brennstoff
oder brennstoffhaltigem Gut vermischte Rohgut auf einem Verblaserost, z. B. Sinterpfanne
oder Wanderrost, in. beim Brennen von Portlandzement bekannter Weise durch Zünden
und durch Abbrennen der gezündeten Beschickung mittels eines von oben nach unten
oder umgekehrt durch die Beschickung geleiteten Luftstromes erhitzt wird.
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Nach den bekannten und oben geschilderten Eigenschaften der Tonerdezementrohmischung
war dieses Verhalten auf dem verblaserost nicht zu erwarten. Der Verblaserost gilt
in der Hüttenkunde allgemein als eine Intensivverbrennungseinrichtung, so daß erwartet
werden mußte, daß bei der bekannten Eigenschaft der Tonerdemischung, die infolge
der Reaktion zwischen Kalkstein und Bauxit ziemlich unvermittelt schmilzt, ein vorzeitiges
Schmelzen und Verschlacken auf dem Verblaserost eintreten müßte. Dies- ist, wie
praktische Versuche erwiesen haben, nicht der Fall. Offhnbar verhindern die in großem
überschuß durch das Gut gesaugten Luftmengen dieses vorzeitige Schmelzen und machen
es möglich, den Sintervorgang im Rahmen des Erweichungsgebietes in der Hand zu behalten.
Mit der Erkenntnis nach der Erfindung sind alle Schwierigkeiten, die sich bisher
bei der Darstellung der Tonerdezemente ergeben haben, ohne weiteres beseitigt -und
auch in wirtschaftlicher Beziehung die Tönerdezemente auf eine Stufe gestellt, die
ihrer Verwendung ein weiteres Verwendungsgebiet als bisher sichern.
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Das auf dem Verblaserost erzeugte Fertiggut besteht aus festen, porösen
Klinkern, deren Vermahlung im Gegensatz zu den bisher geschmolzenen Erzeugnissen
außerordentlich leicht vonstatten geht. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt
darin, daß die außerordentlich feine Ma'hlung, die bisher für die Tonerdezementrohmischungen
meist für notwendig gehalten wurde, nicht erforderlich ist. Es hat sich nämlich
gezeigt, daß die Ausgangsstoffe, wenn sie ,auf Korngrößen unter 2 bis 3 mm zerkleinert
sind,. ein vorzügliches Sintererzeugxiis ergeben. Dieses Sintererzeugniß1 ist im
Aufschlußgrad allerdings nicht so gut, wie wenn fein gemahlene Ausgangsstoffe verwendet
werden, aber für die Bedürfnisse der Praxis genügt es. Ein ganz wesentlicher Vorteil
des Verfahrens liegt sodann noch in dem außerordentlich geringen Brennstoffverbrauch.
Bisher beträgt der Brennstoffaufwand bei der Herstellung von Tonerdezement meist
ungefähr 50% der Zementausbeute, welche Zahl je nach der verwendeten Vorrichtung
auch höher oder etwas tiefer liegen kann. Bei dem Verfahren nach der Erfindung genügt
für kalksteinärmere Mischungen ein Brennstoffgehalt von 8 bis i o o/o, während für
kalksteinreichere Mischungen man mit einem Gehalt von i o bis i q. % auskommt. Der
Brennstoffzuschlag kann dabei in Form billiger Brennstoffe, wie z. B. Koksgries,
Feinkies (Pyrit) o. dgl., erfolgen. Hinzu kommen noch die im übrigen an sich bekannten
Vorteile der Verblaseroste, wie ununterbrochener Betrieb, große Durchsatzleistungen
(bis zu 6oo t je Tag für einen einzelnen Rost), billige Anlage, bequeme Handhabung
u. dgl.
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Bei . Ausführung des Verfahrens ist es zweckmäßig, die Mischung auf
Monocalciumaluminat einzustellen. Zur Erhöhung der Porosität und in manchen Fällen
zur Verdünnung der kohlensäurehaltigen Bestandteile ist es zweckmäßig, der Mischung
ein-en gewissen Gehalt an kleinstückigen Stoffen, wie z. B. Rückgut, Hochofenschlacke
o. dgl., in Korngröße von etwa o 'bis z o nun, beizufügen.