Cement portlandzki i glinkowy wyrabia¬ no dotychczas przy stosowaniu rusztów nie¬ ruchomych lub ruchomych, na których za¬ syp, skladajacy sie z mieszaniny surowców i paliwa, najpierw zapalano, a nastepnie spiekano przez przepuszczanie przez ladu¬ nek wtlaczanego lub zasysanego powietrza.Azeby otrzymac poniekad jednolity i do¬ brze wypalony produkt, wypalanie powta¬ rza sie na ruszcie przedmuchowym, to zna¬ czy produkt, otrzymany z pierwszego pro¬ cesu wypalania, rozdrabia sie do odpowied¬ niej ziarnistosci, miesza go z paliwem i na nowo przerabia na ruszcie przedmuchowym.Wedlug innej propozycji do zasypu, skla¬ dajacego sie z surowców i paliwa, dodaje sie znaczne ilosci, np. 40 — 100% w sto¬ sunku wagowym, palonego materjalu, zmie¬ lonego np. do ziarn o wielkosci ponizej 10 mm.Znane jest równiez uprzednie spiekanie mieszaniny, skladajacej sie z surowców ce¬ mentowych i 40% mialkiego juz spieczone¬ go materjalu, w aparacie Dwight-Lloyda i nastepne ostateczne wypalanie jej w piecu do wypalania w temperaturach, wahajacych sie w granicach 1200 — 1600°, a nawet wyzszych.Procesy wypalania cementu, przepro¬ wadzane na ruszcie przedmuchowym, daja tylko wtedy dobre wyniki cieplne, gdy sklad zasypu czyni zadosc okreslonym warunkom.Na ruszcie przedmuchowym paliwo spala sie mianowicie wewnatrz zasypu. Przytem wysokosc strefy, w której odbywa sie kaz¬ dorazowo powyzsze spalanie i nastepuje spiekanie materjalów wyjsciowych na ce¬ ment, powinna zawsze wynosic tylko mala czesc calkowitej wysokosci zasypu* Strefa ta posuwa sie powoli, a mianowicie w mia¬ re tego, jak paliwo zostaje spalone w warstwach, znajdujacych sie obok zapalo¬ nej powierzchni, od tej zapalonej po¬ wierzchni zasypu do sasiedniej powierzchni ograniczajacej, z której uchodza np. zasy¬ sane gazy, prowadzone poprzez zasyp. Ga¬ zy te dobrze podgrzewaja czesci zasypu, znajdujace sie pod strefa spalania, a spali¬ ny oddaja w duzym stopniu swe cieplo,' w celu podgrzania zasypu. Wskutek tego spa¬ liny na poczatku przedmuchiwania wyply¬ waja z zasypu o temperaturze okolo 40 —- 60°C i dopiero z koncem przedmuchiwania maja wyzsza temperature, która" jednak po wiekszej czesci nie przekracza 200°C, zwla¬ szcza gdy podczas przedmuchiwania z za¬ stosowaniem ssania ruszt przedmuchowy jest pokryty warstwa drobnoziarnistego juz wypalonego klinkieru. Tylkomala czastka odlocin posiada wiec temperature 200°C.Zawarte w odlocinach cieplo mozna jeszcze ewentualnie zuzytkowac, np. do podgrzewa¬ nia powietrza, doprowadzanego do pieca do wypalania, albo do podgrzewania zasy¬ pu, albo wreszcie do innych celów.Ostatecznie juz wypalona warstwa klin¬ kieru, która powstaje na podpalonej po¬ wierzchni zasypu wkrótce po zapaleniu go i której grubosc stopniowo wzrasta, sluzy w dalszym przebiegu procesu do podgrze¬ wania powietrza, wskutek czego powietrze to, posiadajace znacznie wyzsza tempera¬ ture, dostaje sie do wlasciwej strefy spala¬ nia wkrótce po uskutecznionem zapaleniu zasypu. W ten sposób przy wypalaniu na ruszcie przedmuchowym mozna latwo osia¬ gnac w strefie spalania temperatury od ypQ; do 1700°C. Proces spalania odbywa sie wiec bardzo szybko i w wysokich tempe¬ raturach. Klinkier opuszcza ruchomy ruszt w stanie bardzo oziebionym, podczas gdy prze¬ cietna temperatura odlocin moze byc utrzy¬ mana w granicach 70 — 100°C, tak ze w praktyce cale cieplo, wytworzone przez pali¬ wo, zostaje zuzyte w samym procesie wypa¬ lania. Nadto przy wypalaniu cementu na ruszcie przedmuchowym niema tych strat ciepla, które wystepuja w znanych sposo¬ bach wypalania, wskutek rozgrzania muru pieca lub wskutek podobnych przyczyn.W znanych sposobach wypalania cemen¬ tu przez przedmuchiwanie przez ladunek gazów jmoga jednakze jeszcze miec miejsce pewne trudnosci i wadliwe wypalenie ce¬ mentu wskutek oddzielania sie od siebie skladników zasypu na ruszcie, z powodu niewlasciwego skladu zasypu lub z powodu przerwania doplywu powietrza. Wynalazek niniejszy daje moznosc usuniecia wszystkich tych trudnosci, zmniejszenia zuzycia paliwa i otrzymania szczególnie cennego produktu przez to, ze przygotowanie zasypu uskutecz¬ nia sie przy zastosowaniu specjalnych wa¬ runków. Wedlug wynalazku materjaly wyj¬ sciowe, odpadki cementowe, paliwo i wode doprowadza sie przez zmieszanie ich ze soba do postaci ziarnistej, która pozostaje zacho¬ wana podczas calego przebiegu wypalania, wskutek czego rozdzial powietrza, przedmu¬ chiwanego przez ladunek, pozostaje zawsze równomierny i nie moga wystepowac prze¬ rwy w doprowadzaniu powietrza, powoduja¬ ce nierównomierne spiekanie zasypu. Cel ten. mozna osiagnac dzieki temu, ze ma¬ terjaly wyjsciowe w postaci mulu mie¬ sza sie z odpadkami i paliwem, przy- czem bierze sie mieszanine, skladajaca sie z dwóch czesci wagowych materja- lu wyjsiciowego i 0,8 — 3 czesci odpad¬ ków i paliwa. Ilosc odpadków dostosowuje sie przytem do rodzaju wyrabianego ce¬ mentu i do kazdorazowych wlasciwosci przerabianych surowców cementowych. Po¬ wstaje wtedy materjal ziarnisty, który bar- - 2 -dzo równomiernie spieka sie na ruszcie prze- dmuchowym, wskutek czego mozna uniknac zbyt silnie lub zbyt malo ogrzanych miejsc w zasypie.Pod nazwa „odpadków" nalezy rozumiec w danym przypadku nietylko mialki ma- terjal, który opada przez zwykly dotychczas stosowany ruszt aparatu spiekajacego i który musi byc i tak jeszcze raz poddany spieka¬ niu, lecz równiez umyslnie rozdrobiony pro¬ dukt ostateczny, a wiec klinkier, rozdrobio¬ ny np. do ziarn o wielkosci ponizej 4 mm.Teoretycznie do zasypu nalezy dodawac nietylko tyle paliwa, aby powstawala pewna odpowiadajaca maczce surowcowej ilosc klinkieru, lecz tyle, aby w gruncie rzeczy odbywala sie jednoczesnie praca usuwania dwutlenku wegla ze slabo wypalonego klin¬ kieru.Przy wyrobie cementu portlandzkiego spiekanie moze sie odbywac jeszcze równo¬ mierniej, a zuzycie paliwa moze byc zmniej¬ szone dzieki temu, ze stosunek materjalów wyjsciowych do odpadków w zasypie apa¬ ratu spiekajacego obiera sie taki, aby na 1 czesc materjalów wyjsciowych przypadalo 1,25 — 3, najlepiej 1,6 — 2,5 czesci odpad¬ ków. Male ilosci odpadków otrzymuje sie przytem z materjalów wyjsciowych, które latwiej sie spiekaja lub zawieraja mniejsze ilosci weglanów wapniowców, podczas gdy wieksze ilosci odpadków odpowiadaja trud¬ niej spiekajacym sie materjalom wyjscio^ wym lub takim materjalom, przy których stosowaniu na chemiczne przetwarzanie ich skladników na cement portlandzki zuzywa sie duzo ciepla, np. materjalom, bogatym w weglany wapniowców. Jezeli domieszki odpadków w podanych granicach sa doklad¬ nie dostosowane do skladu kazdorazowych materjalów wyjsciowych, co mozna latwo okreslic kilkoma próbami, wówczas zuzycie paliwa, odnosnie do jednostki ciezaru osta¬ tecznie wypalonego klinkieru, staje sie nie¬ zwykle male. Zuzycie paliwa zwieksza sie nietylko, gdy sie przekracza najkorzystniej¬ sza ilosc odpadków, lecz równiez gdy sie bie¬ rze mniejsza ich ilosc. To dzialanie odmie¬ rzonych w mysl wynalazku ilosci domieszki odpadków wystepuje równiez i wtedy, gdy materjaly wyjsciowe w postaci maczki su¬ rowcowej wprowadza sie do zasypu, a ilosc wody niezbednej do przygotowania zasypu, doprowadza sie w inny sposób, np. przez zwilzenie odpadków przed ich zmieszaniem lub podczas ich mieszania.Zuzycie ciepla przy stosowaniu sposobu wedlug wynalazku jest bardzo male. Udalo sie np. wytworzyc cement portlandzki przy zuzyciu ciepla w ilosci 800 — 1200 kal na 1 kg klinkieru. Moze wiec wystarczyc 12 — 20% paliwa w stosunku do klinkieru, pod-' czas gdy np. przy zastosowaniu pieca obro¬ towego, przerabiajacego mul gesty, trzeba sie liczyc z zuzyciem paliwa w ilosci co naj¬ mniej 25% i wiecej. Do. wyrobu cementu glinkowego wedlug wynalazku potrzeba np. nie wiecej, jak 800 kal na 1 kg klinkieru. Nie trzeba przytem wcale, jak w obrotowym pie¬ cu rurowym, stosowac wysokowartosciowego paliwa, a raczej mozna równiez zuzytkowac z dobrym wynikiem bogate w popiól paliwa mniej wartosciowe, np. lupki bitumiczne i podobne paliwa. Zawartosc popiolu w tych paliwach nalezy naturalnie uwzglednic przy obliczaniu skladu maczki surowcowej.Najlepiej jest do odpadków i paliwa do¬ dawac wszystkich materjalów wyjsciowych w postaci mulu. W licznych jednak przy¬ padkach otrzymuje sie równie dobre wyni¬ ki, gdy w postaci mulu stosuje sie tylko wieksza czesc materjalów wyjsciowych, a pozostala czesc — np. w postaci suchej maczki surowej lub wysuszonego mulu, do¬ daje sie do mieszaniny odpadków i muli- stych materjalów wyjsciowych.We wszystkich przypadkach najlepiej jest cala lub przynajmniej wieksza czesc wody, potrzebnej do przygotowania miesza¬ niny wprowadzac razem z mulistym mate- rjalem wyjsciowym. Chodzi przytem o to, aby potrzebna w danej mieszaninie ilosc wo- — 3 —dy utrzymac w ciasnycfe granicach, Zawar¬ tosc ta powinna zawsze wynosic ponizej 8— 12% -ciezaru gotowego zasypu (skladajace- go sie z materjalów wyjsciowych, odpad¬ ków, paliwa i wody zwilzajacej). Czesc wo¬ dy zwilzajace! mozna równiez dodac osobno lub podczas przygotowywania mieszaniny z materjalów wyjsciowych, odpadków i pali¬ wa lub tez po jej przygotowaniu, np. w celu dokladnego uregulowania zawartosci wody.Albo tez powyzsza czesc wody wprowadza sie do mieszaniny wraz z paliwem lub z od¬ padkami albo z mieszanina tych dwóch ma¬ terjalów.Znane jest ladowanie do obrotowego pie¬ ca rurowego surowej maczki cementowej w postaci ziarnistej. Powyzsza postac ziarnista otrzymuje sie przez ziarnowanie maczki w bebnie obrotowym. Wysuszony mul surow¬ cowy, ewentualnie po zmielenu z innym mu¬ lem surowcowym* mieszano w bebnie obro¬ towym, wyprazano i spiekano w rurze obro¬ towej. Inny znany sposób polega na tern, ze mul surowcowy odwadnia sie np. na filtrach i tnie go sie zapomoca pras pasmowych na male ksztaltki. Ksztaltki te walcuje sie na sucha maczke surowcowa i wypala wstep¬ nie na ruchomym ruszcie, aby potem poddac je ostatecznemu spiekaniu w obrotowym piecu rurowym.Masa ziarnista, otrzymana w ten znany sposób, nie nadaje sie jednak do spiekania na ruszcie przedmuchowym.Mulisty stan materjalów wyjsciowych mozna otrzymac rozmaitemi sposobami, np. mozna bez trudnosci uzyc mulu rzadkiego lub gestego, otrzymanego w znany sposób.Mozna równiez zastosowac materjaly wyj¬ sciowe, otrzymane metoda pólmokra. Su¬ rowce mozna jednak równiez przygotowy¬ wac przez mielenie na sucho, a otrzymana maczke surowcowa mozna przetworzyc na mul przez dodanie wody lub roztworów wodnych.Jezeli np. bierze sie mul gesty, zawie¬ rajacy 36% wody i posiadajacy na 156 cze¬ sci mulu okolo 100 czesci suchej substancji, wówczas sklad mieszaniny, nadawanej na ruszt przedmuchowy, moze byc np. naste¬ pujacy. 156 czesci gestego mulu, 228 ,, odpadków, 12 „ mialu koksowego.Mieszanina ta zawiera okolo 14,1% wody.Zuzycie paliwa, w odniesieniu do produko¬ wanego klinkieru, wynosi tutaj okolo 18%.Wielkosc ziarn stosowanych odpadków jest, jak zwykle przy znanych sposobach, u- trzymana ponizej 10 mm, najlepiej zas po¬ nizej 6 mm, np. 0—3 mm, co wplywa rów¬ niez korzystnie na równomiernosc mieszani¬ ny i nieprzepuszczanie powietrza przez za¬ syp.Dodawanie do mieszaniny paliwa moze byc uskuteczniane w rozmaity sposób. Pali¬ wa mozna dodawac np. do gotowej miesza¬ niny, tak ze w zasypie rusztu znajduje sie ono faktycznie miedzy poszczególnemi ziarn^ kami lub grudkami mieszaniny. Z drugiej jednak strony paliwo moze byc, przed zmie¬ szaniem z materjalem przerobionym, za¬ warte albo w mulistych materjalach wyj¬ sciowych, albo w odpadkach, albo tez moz¬ na go dodawac podczas mieszania tych skladników. Zwlaszcza gdy miesza sie naj¬ pierw muliste materjaly wyjsciowe z pali¬ wem, a potem te mieszanine z odpadkami, paliwo zostaje bardzo równomiernie roz¬ mieszczone w warstwach, które tworza po¬ wierzchnie poszczególnych ziarnek lub gru¬ dek, wskutek czego przenoszenie ciepla ze spalajacego sie paliwa na wypalony ma¬ terjal jest bardzo dobre, a zuzycie paliwa bardzo male.W licznych przypadkach dobre wyniki moze dac umieszczenie na ruszcie przedmu¬ chowym dwóch lub kilku warstw, z których kazda zawiera materjaly wyjsciowe, odpad¬ ki i paliwo w rozmaitych ilosciach i stosuri- — 4 —kach wagowych. Poniewaz np. podczas prze¬ biegu ssania dolne warstwy zasypu sa lepiej podgrzane, przeto moga one zawierac mniej paliwa lub odpadków, dzieki czemu mozna w ten sposób zaoszczedzic jeszcze nieco paliwa.Grubosc warstwy zasypu na ruszcie nie powinna byc zbyt duza. Najlepiej jest u- trzymywac ja ponizej 40 cm. Najlepsze wy¬ niki pod wzgledem jakosci produktu otrzy¬ muje sie przy zachowaniu grubosci war¬ stwy zasypu, wynoszacej 20 lub 30 cm.Takze i cisnienie, z jakiem powietrze spa¬ lania jest prowadzone przez warstwe zasy¬ pu, odgrywa pewna role. Przy ssaniu po¬ wietrza przez warstwe zasypu, dobrze jest utrzymac niedopreznosc; w skrzynkach ssawnych, znajdujacych sie pod rusztem, wynoszaca do 120 cm slupa wody ponizej cisnienia atmosferycznego.Na rysunku przedstawiono schematycz¬ nie przyklad wykonania urzadzenia do wy¬ konywania sposobu wedlug wynalazku, a mianowicie na fig. 1 w widoku bocznym, a na fig. 2 — przekrój jednej z czesci sklado¬ wych urzadzenia.Zbiorniki 1 i 3 sluza do oddzielnego do¬ prowadzania paliwa i odpadków cemento¬ wych. W zbiorniku 2 znajduje sie mul ce¬ mentowy pod cisnieniem. Mul cementowy, odpadki cementowe i paliwo doprowadza sie w przepisowym stosunku do slimaka no¬ zowego 4 (fig. 2). Odpadki i mial koksowy sa odprowadzane ze zbiorników 1 \ 3 zapo- moca talerzy obrotowych, podczas gdy mul cementowy ze zbiornika 2 jest doprowadza¬ ny zapomoca dysz na zawartosc slimaka no¬ zowego. W slimaku nozowym poszczególne skladniki miesza sie tak dobrze, az miesza¬ nina przyjmie postac ziarnista wzglednie grudkowa. Gotowa mieszanina dostaje sie ze slimaka do zbiornika nadawczego 5 ru¬ sztu ruchomego 6. Na ruszt ruchomy, któ¬ ry w przypadku, uwidocznionym na rysun¬ ku, jest zbudowany wedlug typu rusztu Lurgi, jest doprowadzana najpierw ze zbior¬ nika 15 warstwa okolo 10—20 mm rozdrob¬ nionego klinkieru. Potem ze zbiornika 5 j^st doprowadzana mieszanina mulu cementowe¬ go, odpadków i paliwa w warstwie o odpo¬ wiedniej grubosci. Zasyp posuwa sie pod piec 7, gdzie zostaje zapalony w warstwie powierzchniowej. Jednoczesnie dmuchawa 8 zasysa powietrze poprzez zasyp* Gazy spa¬ linowe, wydzielajace sie z zasypu, plyna ze skrzynek ssawnych 10 przewodami 9 i dmu^ chawa 8 do komina 16. Ruszt porusza sie z taka szybkoscia, ze spalanie sie zasypu postepuje w kierunku rusztu i konczy sie, gdy poszczególne czesci rusztu przesuwaja sie nad tylna krawedzia lOa skrzynki ssaw¬ nej wzglednie ostatniej skrzynki ssawnej.Na koncu rusztu spieczony materjal zostaje zrzucony. Z rusztu spada on do gniotowni¬ ka 17 w którym zostaje rózdrobiony na ka¬ walki o odpowiedniej wielkosci. Rózdrobio¬ ny materjal dostaje sie na urzadzenie sito¬ we 11, zbudowane np. jako koryto wstrza¬ sowe. Uklad i dobór sit jest taki, ze róz¬ drobiony materjal zostaje podzielony pod wzgledem ziarnistosci na trzy grupy, przy- czem wielkosc ziarn w pierwszej grupie fest utrzymana ponizej 6—10 mm, drugiej — miedzy 6—10 i 20—25 mm, a trzeciej — po¬ wyzej 20—25 mm. Materjal o wielkosci ziarn = 6—10 mm jest odprowadzany przez wylot 14 i uzyty jako odpadki. Materjal o wielkosci ziarn, mieszczacej sie miedzy 6— 10 i 20 — 25 mm, odprowadzany przez wy¬ lot 13, sluzy za pokrycie rusztu. Materjal gruboziarnisty dociera zapomoca urzadze¬ nia przewozowego 12 do skladu lub mlyna i zostaje przerobiony na cement.W urzadzeniu wedlug wynalazku moga odpasc, w przeciwienstwie do obrotowego pieca rurowego, mlyny do mialu weglowe¬ go, bebny chlodzace, urzadzenia do zuzytko¬ wania odlocin i t. d. Proces moze byc prze¬ rywany dowolnie. Mozna np. bez przeszkód pracowac podczas dniówki tylko w dzien, albo tez ustanowic podczas dniówki prze¬ rwy w pracy. Jako paliwo mozna stosowac — 5 —kazde paliwo odpadkowe, np, odpadkowy mial koksowy. Paliwo nie koniecznie musi byc zmielone, powinno ono jednak w miare moznosci posiadac wielkosc ziarn ponizej 3 mm; klinkiery, otrzymane sposobem we¬ dlug wynalazku, daja sie latwo kru¬ szyc.Naprawy obmurowania, niezbedne przy stosowaniu obrotowego pieca rurowego do cementu, zupelnie odpadaja, a tern samem i przerwy w ruchu. Sposób pracy urzadze¬ nia, zwlaszcza przy zastosowaniu ssania, jest bardzo prosty. Koszty urzadzenia sa znacznie nizsze, niz koszty urzadzenia pieca obrotowego. Nadto sposobem wedlug wyna¬ lazku mozna surowce cementowe spiekac w niskich temperaturach lub tez spiekac takie cementy, których punkty topienia sa stosun¬ kowo niskie, jak np. wszelkiego rodzaju ce¬ menty, bogate w tlenek zelaza, np. cement zelazo-glinkowy. W piecach obrotowych by¬ lo to mozliwe tylko w ograniczonym stop¬ niu, z powodu niebezpieczenstwa tworzenia sie osadu.Sposób wedlug wynalazku mozna stoso¬ wac do wytwarzania wszelkiego rodzaju ce¬ mentu portlandzkiego, np. bialego cementu portlandzkiego, lub glinkowego oraz do wytwarzania specjalnych cementów. Do wszystkich rodzajów cementów mozna za¬ stosowac ten sam ruszt, najlepiej przy za¬ stosowaniu ssania. Podstawa surowców ce¬ mentowych moze byc gips, wapniaki, zuzle wielkopiecowe lub margiel, a jako skladni¬ ki, zawierajace glinke i tlenek zelaza, moga byc uzyte albo glina, zuzel wielkopiecowy, bauksyt, rudy zelaza i tym podobne, albo tez mieszaniny dwóch lub kilku tych mate¬ rjalów. Róznice miedzy wyrobem cementu portlandzkiego, a cementu glinkowego i ce¬ mentu specjalnego wedlug wynalazku pole¬ gaja naturalnie na zuzyciu paliwa i na skla¬ dzie mieszaniny materjalów wyjsciowych z odpadkami, które musza byc dostosowane do danych wlasciwosci materjalów wyjscio¬ wych. PL