DK155042B - Fremgangsmaade til fremstilling af cement - Google Patents
Fremgangsmaade til fremstilling af cement Download PDFInfo
- Publication number
- DK155042B DK155042B DK532478AA DK532478A DK155042B DK 155042 B DK155042 B DK 155042B DK 532478A A DK532478A A DK 532478AA DK 532478 A DK532478 A DK 532478A DK 155042 B DK155042 B DK 155042B
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- cement
- belit
- cooling
- quenching
- temperature
- Prior art date
Links
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims description 43
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 20
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 20
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 20
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 20
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 14
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 11
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 5
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- -1 compound dicalcium silicate Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 2
- 239000012223 aqueous fraction Substances 0.000 claims 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 4
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 241001504564 Boops boops Species 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000004624 Dermatitis Diseases 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ULGYAEQHFNJYML-UHFFFAOYSA-N [AlH3].[Ca] Chemical compound [AlH3].[Ca] ULGYAEQHFNJYML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 description 1
- 208000010668 atopic eczema Diseases 0.000 description 1
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N calcium silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009614 chemical analysis method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- HOOWDPSAHIOHCC-UHFFFAOYSA-N dialuminum tricalcium oxygen(2-) Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Al+3].[Ca++].[Ca++].[Ca++] HOOWDPSAHIOHCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N dicalcium;oxocalcium;silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca]=O.[O-][Si]([O-])([O-])[O-] BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000011440 grout Substances 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/345—Hydraulic cements not provided for in one of the groups C04B7/02 - C04B7/34
- C04B7/3453—Belite cements, e.g. self-disintegrating cements based on dicalciumsilicate
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Description
- 1 -
DK 155042 B
Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af cement, fortrinsvis belitcement, af de normale råstoffer.
Det vigtigste silikatiske bindemiddel er portlandcement, der først brændes til klinker ifølge våd-, halvtør- eller tørmetoden med opvarm-5 ningsgradienter indtil 100 K/min ved en færdigbrændingstemperatur på ca. 1450*C og en opholdstid i sinterzonen på 25 minutter og derover. Derefter følger afkølingen fx. i planet-tromle- eller ristekølere med afkølingsgradienter fra en brændingstemperatur indtil ca. 1200* ...
1300*C i ovnen på ca. 20K/min og dernæst maling i kuglemøller.
10 For at spare de høje investerings- og energiomkostninger ved frem stillingen af portlandcement er det blevet foreslået fra portlandcement med hovedfasen alit og bifaserne belit (dicalciumsilicat svarer til C2S), tricalciumaluminat og calciumaluminiumferrat at gå over til belitcement, der som hovedfase indeholder belit og de andre faser af 15 portlandcement, men ingen alit. I portlandcement foreligger belit overvejende i 3-modifikationen. Om dennne fase er det alment kendt, at dén er inaktiv, dvs. kun meget langsomt virker hærdende på grund af sin ringe hydrationshastighed. Af denne grund bidrager fasen kun til den sene styrke. En cement, der i det væsentlige består af 3“C2S» er efter 20 de sagkyndiges mening ubrugelig. Det er derfor blevet foreslået at anvende andre modifikationer af C2S, der har et mere fordelagtigt styrke-hærdningstids-forhold. Ligesom 3-C2S er alle disse faser metastabile ved stuetemperatur. Til stabilisering af de enkelte modifikationer tilsættes der ifølge DDR-patentskrift 11 992 alkali, ifølge fransk patent-25 skrift 1493733/90 791 et overskud af kalk ved brændingstemperaturer på kun 1250‘C for at forhindre dannelsen af alit, ifølge USA-patentskrift 3.861.928 borsyre eller borholdige stoffer til belitråmelet. En belitcement med høje andele gips til dannelse af fasen 3 CaO · 3 A1203 ·
CaS04 ved siden af belit beskriver russisk patentskrift 283 880.
30 Ulemperne ved forslagene ifølge teknikkens stand er for det før ste, at der anvendes tilsætningsstoffer til råmelet, der som bor- eller phosphorholdige forbindelser i mange tilfælde hører til importrås tof fer eller fordyrer slutproduktet cement betydeligt. For det andet fører calciumsulfatholdige tilsætninger som følge af deres termiske dissocia-35 tion til forurening med S02~røggas. Endelig kræver fremstillingen af - 2 -
DK 155042 B
afbindingsaktive cementer på basis af højttemperatur-C2S-faser, der er stabiliseret med fremmedstoffer, forbraendingstemperaturer fra 1430*C.
Derved opstår der større varmetab end ved fasen fJ-C2S, der fremstilles ved lavere temperatur.
5 Opfindelsens formål er at fremstille en belitcement, der har port- landcements egenskaber, men kræver et mindre materiale- og varmeforbrug.
Opfindelsen har til opgave at fremstille en belitcement således, at den opstår i aktiv form, dvs. at dens styrke-hærdningstid-funktion 10 svarer til normale cementer.
Ifølge opfindelsen foreslås det ved en fremgangsmåde til fremstilling af cement, fortrinsvis belitcement, af de normale råstoffer, der underkastes et sådant brændings-, afkølings- og formalingsregime, at forbindelsen dicalciumsilikat, der med hensyn til stabilisering er 15 kendt for at være lidet aktiv, fås i en sådan aktiv tilstand, at den styrke-hærdnings-tids-funktion svarer til normal cement, at belitråmel-et med en kalkstandard på 75 til 85 uden foreskrevet opvarmningsregime, men fortrinsvis med opvarmningsgradienten fra den normale portlandce-mentfremstilling, opvarmes til brændingstemperaturen på mellem 1350 og 20 1450*C, fortrinsvis i den nederste del af dette temperaturområde, og i indtil 20 minutter, fortrinsvis 5 til 10 minutter, brændes i luft eller vanddampberiget atmosfære og køles normalt, og at klinken fortrinsvis underkastes en bratkøling med afkølingsgradienter større end 500 K/min. eller en gradvis afkøling og males i kuglemøller og derpå underkastes 25 en intensivmaling.
Med opfindelsen blev der ud over optimeringen af belit-råmel-re-cepturen fundet fremstillingsbetingelser, som muliggør en storteknisk produktion af en hydratations- og hærdningsaktiv belitcement. Fremgangsmåden ifølge opfindelsen kendetegnes først og fremmest ved fast-30 lggelsen af kalkstandarden. En ren, altså alitfri, belitcement har ifølge de kendte formler af Bogue en kalkstandard efter køling på 75.
På grund af nøjagtigheden af de kemiske analysemetoder forekommer der ved kalkstandarden afvigelser på ±1.0. Derved kan den effektive kalkstandard fx. andrage kun 74, hvilket teoretisk bevirker en mindskelse 35 af belitmængden.
- 3 -
DK 155042 B
Det blev fundet/ at der til fremstilling af belitcement skal indstilles en kalkstandard på 75 til 85. Derved får belitcementen ganske vist nogle andele af alit, men de økonomiske fordele ved belitcementen bevares fuldstændigt.
5 Opvarmningsregimet spiller en vigtig rolle i produktionen af port- landcement. De højeste kalkbindingshastigheder opnås ved maksimale opvarmningsgradienter mellem afsyringstemperaturen og brændingstemperaturen. Det blev helt uventet fundet/ at opvarmningsgradienten er uden betydning for belitcementers styrkeudvikling.
10 Yderligere blev det fundet, at den otimale brændingstemperatur ved fremstillingen af belitcement - under hensyntagen til de to senere beskrevne behandlingsprincipper ifølge opfindelsen af belitklinker - ligger mellem 1350 og 1450*C, fortrinsvis i den nederste del af dette temperaturområde, og at opholdstider mellem 0 og 20 minutter, fortrinsvis 15 5 til 10 minutter, er tilstrækkelige til færdigbrænding med frikalkind- hold <2% og til udvikling af klinkemineralerne. De beskrevne kendetegn ved fremstillingen af belitklinker viser, at de aggregater, der er normale i portlandcementindustrien, såsom forvarmer, fx. skaktforvarmer og cyklonforvarmer, eventuelt kalcineringsanlæg og brændingsaggregater, 20 som fx. roterovne, hvirvellagsreaktorer, kan anvendes til den tekniske fremstilling af disse belitklinker. Efter den ovennævnte sammensætning, det ovennævnte brændingsregime og normal klinkeafkøling eller under overholdelse af det kendte regime til fremstilling af portlandcement opstår der belitcementer, der er inaktive. Sådanne inaktive belitcemen-25 ter ligger i deres trykstyrke-hærdningstid-funktioner langt under port-landcements.
Ifølge behandlingsprincippet ifølge opfindelsen lykkes fremstillingen af en aktiv belitcement under overholdelse af et bestemt afkølingsregime af belitklinkerne fra færdigbrændingstemperaturen.
30 Højtaktive belitcementer opstår, når afkølingsgradienten går mod uendelig (dt/dT·*·0»). Med aftagende afkølings gradient forringes belitce-mentens aktivitet, dvs. dens styrke-hærdningstids-kurve er mindre fordelagtig end portlandcements. Belitcementer med det bedste styrke-hærd-ningstids-forhold, der endog overtræffer portlandcements, opstår ved 35 bratkøling af klinkerne i vand efter brændingen. Til tekniske formål er - 4 -
DK 155042 B
det tilstrækkeligt at foretage hurtigafkølingen af belitklinkeme fra temperaturer mellem 1250*···1350*C til 800*..·1000*C. Afkølings gradienten i dette område skal være større end 500 K/min. Som kølemiddel til hurtigafkølingsfasen er vand eller andre væsker og luft velegnede.
5 Den nødvendige vandmængde kan beregnes af den kendte klinkerstrøm og det påkrævede temperaturfald. Afkølings gradienterne over og under det nævnte hurtigafkølingsområde er uden betydning, således at der i disse temperaturområder kan anvendes de afkølingsmetoder, der er normale i portlandcement-teknologien. Til den tekniske realisering af hur-10 tigafkølingsområdet står der kendte løsninger til rådighed, fx. materialebortledningsindretningen ved skaktovne, der drives med trykluft, bestående af vandtrug og baegerværk, eller stænkeindretningen for vand til nedsættelse af klinkertemperaturen til forhindring af jern (IX)-oxidationen ved hvidcementproduktion.
15 I samman hæng med bratkølingen af klinkerne med vand viste det sig, at det opståede partialtryk af vanddamp i ovnatmosfæren bevirker en reducering af afsyringstiderne og færdigbrændingstiderne. Denne virkning kan udnyttes således, at der først foretages en vandfri klinkerafkøling i højttemperaturområdet, fx. bratkøling med luft, den påfølgende vide-20 reafkøling af klinkerne foretages med luft og vand, og denne vanddamp-holdige luft benyttes helt eller delvis til forbrænding.
Efter afkølingen af klinkerne males dise i kuglemøller og underkastes en intensivmaling i svingmøller, strålemøller, desintegratorer, valsestole o.lign.
25
UDFØRELSESEKSEMPLER
Opfindelsen forklares i det følgende ved hjælp af udførelseseksempler. De tilhørende tegninger viser i fig. 1 og 2 trykstyrke-hærdnings-30 tids-funktioner for cementer.
Her betyder:
Ordinaten: trykstyrke CD i MPa
Abscissen: hærdningstid τ i dage d 35 Kurve 2, 3, 4+5 funktionen trykstyrke/hærdningstid i eksem- DK 155042 B -½ MAJ 1988
Patentdirektoratet ans.nr__ - 5 - pierne 2-5 PZ: funktionen trykstyrke/hærdningstid af port- landcement 1/375 ifølge TGL 28101/01 ZZ: funktionen trykstyrke/hærdningstid af en ce-
5 ment med tilmalingsmateriale ifølge TGL
2801/02 fJ-C2S: funktionen trykstyrke/hærdningstid af en ce ment, der fortrinsvis består af Ø-CgS og blev fremstillet ifølge det kendte regime for port-10 landcement.
Til fremstilling af en sammenligningsbelitcement blev råstofferne kalksten og ler bearbejdet på kendt måde og blandet således, at det gav en kalkstandard på 75. Råmelet opvarmedes i en gradientovn til 950‘C i 15 9 minutter og afsyredes ved denne temperatur i løbet af 11 minutter un der luftatmosfære. Dernæst blev der opvarmet til brændingstemperaturen på 1450*C med en gradient på 70 K/min. Opholdstiden efter opnåelsen af færdigbrændingstemperaturen udgjorde 20 minuter. Dernæst fulgte klinkerafkølingen med afkølingsgradienter i det øvre temperaturområde på 20 ca. 70 K/min og i det nederste temperaturområde på ca. 20 K/min. Belit-klinkerne, der brændtes ifølge det nævnte portlandcementregime, maledes sammen med den normale gipstilsætning ifølge Blaine i en kuglemølle til 2 ca. 3200 cm /g og deres trykstyrke blev bestemt. Den opnåede trykstyr-ke-hærdningstid-funktion ses i figur 2, kurve 0-C2S, og bekræfter be-25 litcements kendte inaktivitet.
Ifølge eksempel 1 fremstilledes belitråmel med kalkstandard 75 som ved sammenligningsbelitcementen, og der af syredes. Den valgte opvarmningsgradient lå mellem 950 og 1340*C ved 1000 K/min. og mellem 1340 og 1425*C på 70 K/min. Efter en opholdstid på 5 minutter efter opnåelsen 30 af brændingstemperaturen på 1425*C bratkøledes klinken i vand, hvilket svarede til en afkølingsgradient på ca. 2.104 K/min. Efter tørring af 2 klinken, formaling i en kuglemølle til ca. 3200 cm /g ifølge Blaine og den normale gipstilsætning blev trykstyrken bestemt og optegnet i figur 1, kurve 2. Indholdet af fri kalk af belitklinken udgjorde 0,05%. Be-35 litcementen svarer i 7-dages-styrken til en cement med tilmalingsmate- - 6 -
DK 155042 B
riale (figur 1, kurve ZZ), overtræffer dog denne betydeligt i 28-dages-styrken. Belitcementer med kalkstandard 75 udmærker sig ved en ringe hydratationsvarme og er især velegnede til hydrotekniske bygninger.
Ifølge eksempel 2 blev der fremstillet belitråmel ligesom saramen-5 ligningsbeliten, men med kalkstandard 80, og afsyret. Brændings-, afkølings- og formalingsregimet foregik som i eksempel 1 (opvarmningsgradient mellem 950’ og 1340*C på 1000 K/min., mellem 1340 og 1425*C på 70 K/min. Brændingstemperatur 1425*C. 5 minutters opholdstid. Bratkøling i vand. Kugleformaling af klinken). De målte trykstyrker viser figur 2, 10 kurve 3. Indholdet af fri kalk i belitklinken udgjorde 0,04%.
Belitcementen følger styrkeforløbet af portlandcement 1/375 (figur 2, kurve PZ) og overtræffer dette i 28-dages-styrken. Den aktive belit-cement ifølge opfindelsen er det kendte belit- henholdsvis 8-C2S-forløb ifølge portlandcementregimet (figur 2, kurve ) højt overlegen.
15 Ifølge eksempel 3 blev der fremstillet belitråmel ligesom sammen li gningsbelit en, men med kalkstandard 80, og afsyret. Opvarmningsgradienten mellem 950* og 1385*C var på 100 K/min. Brændingstenperatur 1385* C, opholdstid 5 minutter, bratkøling af klinken i vand, kuglemaling af klinken. De målte trykstyrker viser figur 2, kurve 4. Indholdet af fri 20 kalk i belitklinken udgjorde 0,54%. Belitcementen følger styrkeforløbet af portlandcement 1/375 (figur 2, kurve PZ) med overlegenhed i 28-dages-styrken.
Ifølge eksepel 4 blev der fremstillet belitråmel med kalkstandard 75 på lignende måde som sammenligningsbeliten og afsyret. Opvarranings-25 gradienten mellem 950* og 1350*C var på 1000 K/min. Brændingstemperatur 1350*C. Opholdstid 2 minutter. Afkølingen af klinken skete ved bratkø- 3 ling med luft, hvilket forårsagede en afkølingsgradient på 1,3 · 10 K/min. Kugleraaling af klinken. Trykstyrker af prøverne er fremstillet i figur 1, kurve 5. Indholdet af fri kalk i belitklinken udgjorde 1,9%.
30 Også denne belitcement, der er fremstillet under ugunstige betingelser med hensyn til brændingstemperaturen og opholdstiden, opfylder betingelserne for en cement med tilmalingsstoffer (figur 1, kurve ZZ) og overstiger dennes 28-dages-styrke.
Ifølge eksempel 5 blev der fremstillet belitråmel på samme måde 35 som sammenligningsbeliten, men med kalkstandard 80, og afsyret. Opvarm- - 7 -
DK 155042 B
ningsgradienten lå mellem 950* og 1340*C på 1000 K/min. og mellem 1340* og 1385*C på 70 K/min. Brændingstemperatur 1385*C. Opholdstid 5 minutter. Klinkeafkølingen forløb indtil en temperatur på ca. 1300*C med en gradient på omkring 20 K/min. Dernæst fulgte en hurtigafkølingsperiode 5 til ca. 900*C med en gradient større end 500 K/min. ved påsprøjtning af vand. Kuglemaling af klinken. Trykstyrke-hærdnings-tids-funktionen lignede en portlandcements.
Ifølge eksempel 6 blev der fremstillet belitråmel ligesom sammen-ligningsbeliten, men med kalkstandard 80. Til ovnatmosfæren tilsattes 10 der vanddamp, således at dennes andel udgjorde ca. 20%. Vanddamptilsætningen gjorde det muligt at sænke afsyringstiden ved 950*C fra 11 til 9 minutter. Opvarmningsgradienten lå mellem 950’ og 1340*C på 1000 K/min. og mellem 1340*C og 1385*C på 70 K/min. Brændingstemperaturen 1385*C. Vanddamptilsætningen bevirkede, at holdetiden på 5 minutter som i ék-15 sempel 2 kunne reduceres til 2 minutter. Bratkøling i vand. Kuglemaling af klinken. Indholdet af fri kalk i belitklinken udgjorde 0,69%. Belit-cementen svarer til styrkeforholdet af en portlandcement.
Fordelene ved belitcementen fremstillet ifølge opfindelsen består i, at materialeindsatsfaktoren, dvs. masseforholdet af råmel, synker, 20 hvilket svarer til en råstofindsparing på indtil 3%. Dermed bortfalder omkostninger til udvindeisen og bearbejdningen af råstofferne. Desuden synker det specifikke varmeforbrug under hensyntagen til den termiske virkningsgrad af fx. en drejeovn med indtil 370 kJ/kg klinke. Nedsættelsen af brændingstemperaturen til under 1450*C muliggør brugen af 25 mindre værdifulde brændstoffer. Som følgefordele ved temperatursænkningen indtræder der en nedsættelse af alkaliandelene i kredsløbene, ni-trogenoxidindholdet i spildegassen går tilbage, holdbarheden af braand-aggregaternes udforing forlænges, hvilket udover en omkostningsindspa-ring betyder en forbedring af den timelige nyttegrad af anlægget, og 30 ved kalkstensafsyringen ifølge KR-princippet kan indtil 100% af forbrændingsluften trækkes gennem sinteraggregatet. En yderligere fordel ved opfindelsen består i forkortelse af opholdstiderne ved forhøjelse af vanddamppartialtrykket som følge af vanddampens indvirkning på stof-omvandlingerne ved afsyring og brænding. Den foreslåede overgang fra 35 portlandcement til belitcement medfører en sænkning af hydratationsvar- - 8 -
DK 155042 B
men på ca. 120 kJ/kg klinke. En vigtig fordel ved belitfremstillingen ifølge opfindelsen er, at der kan bibeholdes væsentlige aggregater fra den nutidige portlandcement-teknologi.
5
Claims (5)
1. Fremgangsmåde til fremstilling af cement/ fortrinsvis belitcement, af de normale råstoffer, der underkastes et sådant brændings-, afkølings- og formalingsregime, at forbindelsen dicalciumsilikat, der med hensyn til stabilisering er kendt for at være lidet aktiv, fås i en så- 5 dan aktiv tilstand, at den styrke-hærdnings-tids-funktion svarer til normal cement, kendetegnet ved, at belitråmelet med en kalkstandard på 75 til 85 uden foreskrevet opvarmningsregime, men fortrinsvis med opvarmningsgradienten fra den normale portlandcementfremstil-ling, opvarmes til brændingstemperaturen på mellem 1350* og 1450*C, 10 fortrinsvis i den nederste del af dette temperaturområde, og i indtil 20 minutter, fortrinsvis 5 til 10 minutter, brændes i luft eller vand-dampberiget atmosfære og køles normalt, og at klinken fortrinsvis underkastes en bratkøling med afkølingsgradienter større end 500 K/min. eller en gradvis afkøling og males i kuglemøller og derpå vinderkastes 15 en intensivmaling.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at bratkølingen af den varme klinke sker med vand.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at bratkølingen af den varme klinke sker med luft eller en luft-vand-blanding.
4. Fremgangsmåde ifølge krav 1 til 3, kendetegnet ved, at bratkølingen af den varme klinke ved gradvis afkøling fortrinsvis begrænses til temperaturområdet fra 1350 til 1250*C som øvre grænsetempe-ratur og 1000 til 800*C som nedre grænsetemperatur.
5. Fremgangsmåde ifølge krav 1 til 4, kendetegnet ved, at 25 ovnatmosfæren udover vandandelen fra rå- og brændingsstofferne yderligere tilsættes vanddamp. 30
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD20356478 | 1978-02-06 | ||
| DD20356478A DD138197B1 (de) | 1978-02-06 | 1978-02-06 | Verfahren zur herstellung von zement |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK532478A DK532478A (da) | 1979-08-07 |
| DK155042B true DK155042B (da) | 1989-01-30 |
| DK155042C DK155042C (da) | 1989-07-24 |
Family
ID=5511453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK532478A DK155042C (da) | 1978-02-06 | 1978-11-29 | Fremgangsmaade til fremstilling af cement |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54105129A (da) |
| AT (1) | AT376648B (da) |
| CS (1) | CS230401B1 (da) |
| DD (1) | DD138197B1 (da) |
| DK (1) | DK155042C (da) |
| FR (1) | FR2416204A1 (da) |
| GB (1) | GB2013648B (da) |
| RO (1) | RO77138A (da) |
| SU (1) | SU1043126A1 (da) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD210675A1 (de) * | 1982-10-06 | 1984-06-20 | Dessau Zementanlagenbau Veb | Verfahren und anordnung zur herstellung von zement nach dem belit-typ |
| DE3414196A1 (de) * | 1984-04-14 | 1985-10-31 | Paul Ensle Stiftung & Co KG, 7100 Heilbronn | Alkaliaktivierter belitzement |
| FR2961505B1 (fr) | 2010-06-18 | 2013-08-02 | Cemex Res Group Ag | Clinker et procede de preparation d'un ciment hydraulique a basse emission de co2 et haute resistance |
| EP2676943B2 (de) | 2012-06-20 | 2021-01-20 | HeidelbergCement AG | Verfahren zur Herstellung eines Belitzements mit hoher Reaktivitaet und geringem Calcium/Silicat-Verhaeltnis |
| ES2553241T3 (es) | 2013-05-11 | 2015-12-07 | Heidelbergcement Ag | Procedimiento para la producción de un cemento de silicato de magnesio, belita y aluminato de calcio |
| CN108883988B (zh) * | 2015-10-28 | 2021-09-10 | 索里迪亚科技公司 | 金属硅酸盐水泥组合物及其蒸汽辅助生产方法 |
| EP3459917A1 (en) | 2017-09-26 | 2019-03-27 | HeidelbergCement AG | Manufacturing a binder with high beta-belite content |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE730831C (de) * | 1940-01-06 | 1943-01-28 | Ig Farbenindustrie Ag | Verfahren zur Foerderung des Zerrieselns dicalciumsilicathaltiger Brennprodukete |
| AT230266B (de) * | 1959-12-31 | 1963-11-25 | Jerzy Dr Ing Grzymek | Verfahren zur Herstellung von selbstzerfallendem Dikalziumsilikatklinker oder von Materialien, die Dikalziumsilikat enthalten |
| DE2117763A1 (en) * | 1971-04-07 | 1972-10-19 | Tatabanyai Szenbanyak | Alumina and cement powder - from low grade raw matls |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2722642C2 (de) * | 1976-05-21 | 1982-06-24 | Taškentskij naučno-issledovatel'skij i proektnyj institut stroitel'nych materialov NIISTROMPROEKT, Taškent | Zement und dessen Herstellungsverfahren |
-
1978
- 1978-02-06 DD DD20356478A patent/DD138197B1/de unknown
- 1978-09-26 AT AT0693778A patent/AT376648B/de not_active IP Right Cessation
- 1978-11-02 GB GB7842918A patent/GB2013648B/en not_active Expired
- 1978-11-29 DK DK532478A patent/DK155042C/da not_active IP Right Cessation
- 1978-12-20 JP JP15655378A patent/JPS54105129A/ja active Pending
- 1978-12-27 SU SU787770406A patent/SU1043126A1/ru active
-
1979
- 1979-01-02 CS CS7963A patent/CS230401B1/cs unknown
- 1979-01-09 FR FR7900435A patent/FR2416204A1/fr active Granted
- 1979-02-05 RO RO7996513A patent/RO77138A/ro unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE730831C (de) * | 1940-01-06 | 1943-01-28 | Ig Farbenindustrie Ag | Verfahren zur Foerderung des Zerrieselns dicalciumsilicathaltiger Brennprodukete |
| AT230266B (de) * | 1959-12-31 | 1963-11-25 | Jerzy Dr Ing Grzymek | Verfahren zur Herstellung von selbstzerfallendem Dikalziumsilikatklinker oder von Materialien, die Dikalziumsilikat enthalten |
| DE2117763A1 (en) * | 1971-04-07 | 1972-10-19 | Tatabanyai Szenbanyak | Alumina and cement powder - from low grade raw matls |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT376648B (de) | 1984-12-10 |
| DD138197A1 (de) | 1979-10-17 |
| JPS54105129A (en) | 1979-08-17 |
| DK532478A (da) | 1979-08-07 |
| SU1043126A1 (ru) | 1983-09-23 |
| FR2416204B1 (da) | 1985-03-15 |
| FR2416204A1 (fr) | 1979-08-31 |
| GB2013648A (en) | 1979-08-15 |
| CS230401B1 (en) | 1984-08-13 |
| RO77138A (ro) | 1981-06-22 |
| DK155042C (da) | 1989-07-24 |
| DD138197B1 (de) | 1981-02-25 |
| ATA693778A (de) | 1984-05-15 |
| GB2013648B (en) | 1982-07-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103304170B (zh) | 一种生产硫铝酸盐水泥的方法 | |
| CN103232176B (zh) | 一种高强度硅酸盐水泥熟料及其制备方法 | |
| CN103964713B (zh) | 利用粉煤灰及拜耳法赤泥制备贝利特硫铝酸盐水泥的方法 | |
| CN115677243B (zh) | 一种低碳水泥熟料的制备方法 | |
| CN104788032B (zh) | 一种贝利特水泥及其制备方法 | |
| CN107721214A (zh) | 一种高铁铝酸盐‑贝利特‑硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法 | |
| CN101172798A (zh) | 建筑石膏和矿物外加剂及其制备方法 | |
| CN111635152A (zh) | 一种高贝利特硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法 | |
| CN106904848B (zh) | 一次低温烧成贝利特-硫铝酸钙-硫硅酸钙水泥的方法及其制品 | |
| CN112608047A (zh) | 一种改性硫铝酸盐水泥及其制备方法和应用 | |
| CN105600813A (zh) | 一种利用放电等离子烧结技术制备铝酸三钙的方法 | |
| CN115849740A (zh) | 一种硅酸二钙-硫铝酸钙-硫硅酸钙水泥熟料及其制备工艺 | |
| CN102249576A (zh) | 一种低能耗、低排放水泥及其制备方法与应用 | |
| CN102976644A (zh) | 中热硅酸盐水泥熟料及其生产方法 | |
| CN1382657A (zh) | 燃煤锅炉供热同时生产铝酸盐水泥/活性粉煤灰方法及产品 | |
| CN106966617B (zh) | 一次低温烧成贝利特-硫铝酸盐-硫铁铝酸盐-硫硅酸钙水泥熟料的方法 | |
| CN108675657A (zh) | 一种利用废渣制备硅酸盐-硫铝酸盐复合体系熟料的方法 | |
| RS56490B1 (sr) | Novi sulfo-belitni klinker obogaćen fosforom i postupak njegove izrade | |
| DK155042B (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af cement | |
| WO2011057506A1 (zh) | 硅酸盐水泥熟料中硫铝酸钙矿物二次合成方法 | |
| CN104129933A (zh) | 一种利用废铜矿渣制得的核电水泥及其制备方法 | |
| CN101318631B (zh) | 静态还原法分解磷石膏制硫酸、发电联产水泥的方法及设备 | |
| CN1453234A (zh) | 磷石膏固化改性技术方法 | |
| CN104844022A (zh) | 低钙硅酸盐水泥熟料及其水泥的制备方法 | |
| CN120965136A (zh) | 一种低成本固废基硫铝酸盐水泥的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PBP | Patent lapsed |