WO2017080874A1 - Verfahren zur herstellung von zementklinker - Google Patents

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WO2017080874A1
WO2017080874A1 PCT/EP2016/076353 EP2016076353W WO2017080874A1 WO 2017080874 A1 WO2017080874 A1 WO 2017080874A1 EP 2016076353 W EP2016076353 W EP 2016076353W WO 2017080874 A1 WO2017080874 A1 WO 2017080874A1
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calcium
fraction
correction component
cement
meal
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PCT/EP2016/076353
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Inventor
Michael Enders
Original Assignee
Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag
Thyssenkrupp Ag
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    • 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
    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/38—Preparing or treating the raw materials individually or as batches, e.g. mixing with fuel
    • C04B7/42—Active ingredients added before, or during, the burning process
    • C04B7/421—Inorganic materials
    • C04B7/424—Oxides, Hydroxides
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    • C04B7/38—Preparing or treating the raw materials individually or as batches, e.g. mixing with fuel
    • C04B7/42—Active ingredients added before, or during, the burning process
    • C04B7/421—Inorganic materials
    • C04B7/427—Silicates

Definitions

  • the invention relates to a process for producing cement clinker by preheating, precalcining and firing cement raw meal into cement clinker, wherein a part of the cement raw meal is formed by a calcium-containing correction component.
  • the raw materials marl, clay, sand and iron ore are mixed with the aim of producing a reactive cement clinker.
  • the lime saturation factor (LSF), the silicate module (SM) and the aluminate module (AL) of the cement clinker are widely used.
  • the raw materials for cement production are distributed unevenly globally.
  • correction components for example in the form of a high-quality limestone, to increase the Ca contents in order to produce a cement clinker of sufficient quality.
  • both the metering of high quality limestone and the wet grinding of the raw material significantly increase the cost of producing the cement clinker.
  • wet grinding in a ball mill also a significant moisture input is generated in the raw meal, so then an additional energy expenditure on drying performance in the downstream common milling with other raw materials of clinker production arises.
  • vertical mills are used for common grinding, unwanted vibrations can occur during operation of the grinding plant as a result of changing material moisture come. In this case, additional drying steps, eg. As a filter press, before the task on the raw mill, required, resulting in additional costs.
  • the invention is therefore based on the object to provide a method for the production of cement clinker, which allows the production of a cement clinker with sufficient quality even at sites with raw materials of insufficient quality (low Ca contents).
  • the cement clinker is prepared by preheating, precalcining and firing cement raw meal into cement clinker, wherein a portion of the cement raw meal is formed by a calcium-containing correction component prepared as follows:
  • a free-lime containing hot flour is quenched by the addition of water, whereby a substoichiometric, preferably a stoichiometric and less preferably a superstoichiometric addition of water can take place.
  • a substoichiometric preferably a stoichiometric and less preferably a superstoichiometric addition of water can take place.
  • the deletion of the free-lime contained in the hot flour can be carried out partially or completely;
  • the hot meal is subjected to an attrition grinding in the form of a grinding comminution, so that a first fraction with an increased calcium content and a second fraction with an increased silicon content are formed, the first fraction having a smaller grain size and a lower density than that second fraction.
  • the second fraction may also have an increased aluminum content.
  • density in this context is the quotient of the mass of the fraction and its Volume (kg / m 3 ) to understand. Beyond the standard conditions, the location and the temperature are also subordinate to the separation process. As a first approximation, however, in most cases the specific density is of importance for the separation process alone.
  • the first fraction is separated from the second fraction and the first fraction with a higher calcium content is used as a calcium-containing correction component in the production of the cement clinker.
  • the preheating and precalcining of the cement raw meal for the production of the cement clinker and the preheating and precalcining of the cement raw meal for the preparation of the calcium-containing correction component takes place in one and the same plant. It is conceivable to use the plant alternately for the production of the cement clinker and the preparation of the calcium-containing correction component or during the production of the cement clinker respectivelyschleusen a partial stream of the calcined hot meal before firing and to use for the preparation of the calcium-containing correction component.
  • the cement raw meal for the production of the cement clinker is formed by milling cement raw material, wherein the previously generated calcium-containing correction component is added to the cement raw meal before or after the grinding.
  • the amount of the added calcium-containing correction component is expediently carried out as a function of the calcium content present in the cement raw meal.
  • the calcium content in the cement raw meal can be determined, for example, by means of an X-ray fluorescence spectrometer or X-ray diffractometer, and used to dose the calcium-containing correction component.
  • the calcification factor (LSF), the silicate modulus (SM) and the aluminate modulus (AL) of the cement clinker may be taken into account to determine the amount of calcium-containing correction component to be added.
  • the grain of the added calcium-containing correction component to 60% finer than 90 ⁇ , preferably 82% finer than 90 ⁇ and most preferably 85% finer than 90 ⁇ .
  • the calcium-containing correction component to be added has a calcium content of at least 60% by weight of CaO, preferably 60-80% by weight and most preferably 80-99% by weight of CaO, based in each case on the analysis without glow loss ,
  • 1 is a schematic representation of a plant for the production according to the invention of cement clinker and the calcium-containing correction component and
  • Fig. 2 is a block diagram of a plant for producing the calcium-containing correction component from the hot meal.
  • the plant shown in Fig. 1 for the production of cement clinker 16 consists in a conventional manner of a preheater 1, which is designed as a multi-stage suspension Schwebenzor (2004)er, an optional calciner 2, a furnace 3 and a cooler. 4
  • Cement raw material 5 first passes from a raw material storage 6 into the raw mill 7, which is formed, for example, by a vertical roller mill.
  • the ground cement raw material is stored in a raw meal silo 9 before it is fed to the preheater 1.
  • the preheater 1 is operated in a known manner in countercurrent to the material with the exhaust gases of the rotary kiln 3 and Calcinators 2.
  • the preheated cement raw material passes into the calciner 2, where it is further calcined, before finally being burned in the furnace 3 into cement clinker and cooled in the cooler 4.
  • Calcinator 2 at least a partial calcination already takes place in the preheater 1.
  • the at least partially calcined hot flour 10 produced in the calciner 2 is at least partially discharged between calciner 2 and furnace 3 and fed to a device 11 for producing a calcium-containing correction component 12.
  • the device 11 for producing the calcium-containing correction component 12 will be explained in more detail below with reference to FIG. It consists essentially of an extinguishing unit 110 for extinguishing the free lime contained in the hot flour 10 by the addition of water 111.
  • the extinguishing unit 110 is preferably a dry extinguishing unit that with a superstoichiometric water addition in the range of 1 to 3.5 based on the free lime content, preferably in the range of 2 +/- 0.5 based on the free lime content works.
  • the deletion of the free lime heat is released, which is used for drying the deleted hot meal 10. If the heat for the drying is not sufficient, the extinguishing unit 110 may be followed by an optional drying device 112.
  • the dry-quenched hot meal passes after the extinguishing unit 110 either in the drying device 112 or directly in a Attritionsmahlaggregat 113, which can be formed for example by a ball mill, a vertical mill or a roll mill.
  • the attrition grinder is operated so as to undergo grinding comminution, which essentially shreds only the more easily grindable calcium hydroxide particles, while leaving the other heavier grindable particles in their original grain size.
  • a first fraction with an increased calcium content which forms the calcium-containing correction component 12
  • a second fraction 115 with an increased silicon content wherein the first fraction has a smaller grain size and a lower density than the second fraction.
  • the material is already mechanically loosened by the deletion process so that a further Attritionsmahlung before the subsequent sighting is not required.
  • the calcium-containing correcting component 12 prepared in the manner described above is an adequate substitute for a high-purity lime component which has always had to be purchased at sites of inadequate limestone quality. According to the invention, however, this calcium-containing correction component is used as part of the cement raw meal 8.
  • the calcium-containing correction component 12 either before or after grinding the Cement raw meal at a suitable location (raw material storage 6, raw meal silo 9, preheater 1) are added in the desired amount.
  • the hot meal 10 is discharged in each case in a subset during the ongoing process of cement clinker production.
  • the plant can also be operated alternately by producing cement clinker in one phase and the calcium-containing correction component in the other phase.
  • a mixed operation is conceivable.
  • the amount of the calcium-containing correction component 12 to be added takes place as a function of the calcium content present in the cement raw meal 8.
  • a sample is taken from the cement raw meal 8 at a suitable location, for example between raw mill 7 and raw meal silo 9, which is examined in an analysis device 13, in particular with regard to the calcium content.
  • This analysis device 13 may, for example, by a
  • the quantity of the calcium-containing correction component 12 to be metered into the cement raw material 5 is then determined via a control device 14 as a function of the analysis result.
  • the concrete adjustment takes place via a control of the dosing, which allow the withdrawal of the cement raw material 5 from the raw material storage 6 and the deduction of the calcium-containing correction component 12 from a silo 15.
  • the control device 14 can also use the results of further investigations, in particular of investigations on the cement clinker 16 produced for the dosage of the calcium-containing correction component.
  • the cement clinker 16 can be examined, for example, with regard to its lime saturation factor, its silicate module or its aluminate module.

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Abstract

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Zementklinker durch Vorwärmen, Vorcalcinieren und Brennen von Zementrohmehl zu Zementklinker hergestellt, wobei ein Teil des Zementrohmehls durch eine calciumhaltige Korrekturkomponente gebildet wird, die wie folgt hergestellt wird: - Zementrohmehl wird in einem Suspensions-Schwebewärmetauscher zu Heißmehl vorgewärmt und zumindest teilweise kalziniert, - ein im Heißmehl enthaltender Freikalk wird durch Zugabe von Wasser gelöscht, - das Heißmehl wird nach der Löschung des Freikalks einer Attritionsmahlung in Form einer reibenden Zerkleinerung unterzogen, sodass sich eine erste Fraktion mit einem erhöhten Calciumanteil und eine zweite Fraktion mit einem erhöhten Siliziumanteil bildet, wobei die erste Fraktion eine geringere Korngröße und eine geringere Dichte als die zweite Fraktion aufweist und - die erste Fraktion von der zweiten Fraktion getrennt wird und als calciumhaltige Korrekturkomponente bei der Herstellung des Zementklinkers verwendet wird.

Description

Verfahren zur Herstellung von Zementklinker
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Zementklinker durch Vorwärmen, Vorcalcinieren und Brennen von Zementrohmehl zu Zementklinker, wobei ein Teil des Zementrohmehls durch eine calciumhaltige Korrekturkomponente gebildet wird.
Üblicherweise werden zur Herstellung von Zementen die Rohstoffe Mergel, Ton, Sand und Eisenerz mit dem Ziel einen reaktiven Zementklinkers zu erzeugen gemischt. Als Regelgröße werden verbreitet der Kalksättigungsfaktor (LSF), das Silikatmodul (SM) und das Aluminatmodul (AL) des Zementklinkers genutzt. Die Rohstoffe für die Zementproduktion sind aber global ungleich verteilt. Abhängig von der Zusammensetzung der Rohstoffe ist es daher häufig erforderlich, Korrekturkomponenten, beispielsweise in Form eines hochwertigen Kalksteins, zur Erhöhung der Ca-Gehalte zuzugeben, um einen Zementklinker ausreichende Qualität produzieren zu können. Im Einzelfall kann es dabei erforderlich sein, das bis zu 35% eines hochwertigen Kalksteins zugegeben werden müssen.
In manchen Regionen der Welt ist der lokal verfügbare Kalkstein zudem erheblich mit anderen Materialien, beispielsweise Quarz oder Tonmineralien, verunreinigt. In diesen Fällen wird das Rohmaterial nach einer Nassmahlung (semi-dry) floriert, um einen calciumreichen Rohstoff für die Erzeugung von Zementklinker ausreichender Qualität zu erzeugen.
Sowohl das Zudosieren von hochwertigem Kalkstein als auch die Nassmahlung des Rohmaterials erhöhen jedoch die Kosten bei der Herstellung des Zementklinkers erheblich. Bei der Nassmahlung in einer Kugelmühle wird zudem ein erheblicher Feuchtigkeitseintrag in das Rohmehl generiert, sodass dann ein zusätzlicher Energieaufwand an Trocknungsleistung bei der nachgelagerten gemeinsamen Vermahlung mit anderen Rohstoffen der Klinkerproduktion entsteht. Werden für die gemeinsame Mahlung Vertikalmühlen eingesetzt, kann es beim Betrieb der Mahlanlage durch wechselnde Materialfeuchten zu unerwünschten Vibrationen kommen. In diesem Fall werden zusätzliche Trocknungsschritte, z. B. eine Filterpresse, vor der Aufgabe auf die Rohmühle, erforderlich, wodurch weitere Kosten entstehen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Zementklinker anzugeben, das auch an Standorten mit Rohstoffen unzureichender Qualität (niedrige Ca-Gehalte) die Produktion eines Zementklinkers mit ausreichender Qualität ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Zementklinker durch Vorwärmen, Vorcalcinieren und Brennen von Zementrohmehl zu Zementklinker hergestellt, wobei ein Teil des Zementrohmehls durch eine calciumhaltige Korrekturkomponente gebildet wird, die wie folgt hergestellt wird:
- Zementrohmehl wird in einem Suspensions-Schwebewärmetauscher zu Heißmehl vorgewärmt und zumindest teilweise kalziniert und kann dann ganz oder teilweise aus dem Prozess ausgeschleust werden;
- Ein im Heißmehl enthaltender Freikalk wird durch Zugabe von Wasser gelöscht, wobei eine unterstöchiometrische, vorzugsweise eine stöchiometrische und weniger bevorzugt eine überstöchiometrische Zugabe von Wasser erfolgen kann. Die Löschung des im Heißmehl enthaltenden Freikalks kann dabei teilweise oder vollständig durchgeführt werden;
- Das Heißmehl wird nach der Löschung des Freikalks einer Attritionsmahlung in Form einer reibenden Zerkleinerung unterzogen, sodass sich eine erste Fraktion mit einem erhöhten Calciumanteil und eine zweite Fraktion mit einem erhöhten Siliziumanteil bildet, wobei die erste Fraktion eine geringere Korngröße und eine geringere Dichte als die zweite Fraktion aufweist. Die zweite Fraktion kann dabei auch einen erhöhten Aluminiumanteil aufweisen. Unter dem Begriff Dichte ist in diesem Zusammenhang der Quotient aus der Masse der Fraktion und seinem Volumen (kg/m3) zu verstehen. Jenseits der Standardbedingungen nehmen auch untergeordnet der Ort und die Temperatur auf das Trennverfahren Einfiuss (Wichte). In erster Näherung ist aber in den meisten Fällen für da Trennverfahren allein die die spezifische Dichte von Bedeutung.
- Die erste Fraktion wird von der zweiten Fraktion getrennt und die erste calciumreichere Fraktion wird als calciumhaltige Korrekturkomponente bei der Herstellung des Zementklinkers verwendet.
Die Herstellung einer calciumhaltigen Korrekturkomponente ist prinzipiell aus der DE 10 2013 109 324 B3 bekannt. Bisher wurde die auf diese Weise hergestellte Ca- reiche Fraktion als Baustoff oder als Zuschlagsstoff für Zement verwendet. Erfindungsgemäß wird diese Fraktion nun als Teil des Zementrohmehls bei der Herstellung des Zementklinkers eingesetzt. Dies ermöglicht die Herstellung eines Zementklinkers ausreichender Qualität auch an Standorten, die die über keinen ausreichenden Calciumgehalt in den Rohstoffen verfügen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es daher nicht notwendig, hochwertigen Kalkstein zuzukaufen oder das Rohmaterial nach einer Nassmahlung aufwendig aufzubereiten.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.
Zweckmäßigerweise erfolgt das Vorwärmen und Vorcalcinieren des Zementrohmehls für die Herstellung des Zementklinkers und das Vorwärmen und Vorcalcinieren des Zementrohmehls für die Herstellung der calciumhaltigen Korrekturkomponente in ein und derselben Anlage. Dabei ist es denkbar, die Anlage alternierend für die Herstellung des Zementklinkers und die Herstellung der calciumhaltigen Korrekturkomponente zu verwenden oder während der Herstellung des Zementklinkers einen Teilstrom des calcinierten Heißmehls vor dem Brennen auszuschleusen und zur Herstellung der calciumhaltigen Korrekturkomponente zu verwenden. Das Zementrohmehl für die Herstellung des Zementklinkers wird durch Mahlen von Zementrohmaterial gebildet, wobei die zuvor erzeugte calciumhaltige Korrekturkomponente dem Zementrohmehl vor oder nach dem Mahlen zugegeben wird.
Die Menge der zugegebenen calciumhaltigen Korrekturkomponente erfolgt zweckmäßigerweise in Abhängigkeit des im Zementrohmehl vorhandenen Calciumanteils. Dabei kann insbesondere der Calciumanteil im Zementrohmehl beispielsweise mittels Röntgenfluoreszenzspektrometer oder Röntgendiffraktometer, ermittelt werden und zur Dosierung der calciumhaltigen Korrekturkomponente verwendet werden. Zur Bestimmung der Menge der zuzugebenden calciumhaltigen Korrekturkomponente können außerdem der Kalksättigungsfaktor (LSF), das Silikatmodul (SM) und das Aluminatmodul (AL) des Zementklinkers berücksichtigt werden.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Körnung der zuzugebenden calciumhaltigen Korrekturkomponente zu 60% feiner als 90 μιη, vorzugsweise zu 82% feiner als 90 μιη und höchstvorzugsweise zu 85% feiner als 90 μιη ist.
Außerdem ist es wünschenswert, wenn die zuzugebende calciumhaltige Korrekturkomponente einen Calcium-Anteil von wenigstens 60 Gew.-% CaO, vorzugsweise 60-80 Gew.-% und höchstvorzugsweise 80-99 Gew.-% CaO , jeweils bezogen auf die glühverlustfreie Analyse, aufweisen.
In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anlage zur erfindungsgemäßen Herstellung von Zementklinker und der calciumhaltigen Korrekturkomponente und
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Anlage zur Herstellung der calciumhaltigen Korrekturkomponente aus dem Heißmehl. Die in Fig. 1 dargestellt Anlage zur Herstellung von Zementklinker 16 besteht in herkömmlicher Art und Weise aus einen Vorwärmer 1, der als mehrstufiger Suspensions-Schwebewärmertauscher ausgebildet ist, einem optionalen Calcinator 2, einem Ofen 3 und einem Kühler 4.
Zementrohmaterial 5 gelangt aus einem Rohmateriallager 6 zunächst in die Rohmühle 7, die beispielsweise durch eine Vertikalrollenmühle gebildet wird. Das gemahlene Zementrohmaterial wird in einem Rohmehlsilo 9 zwischengelagert, bevor es dem Vorwärmer 1 aufgegeben wird. Der Vorwärmer 1 wird in bekannter Art und Weise im Gegenstrom zum Material mit den Abgasen des Drehrohrofens 3 bzw. Calcinators 2 betrieben. Anschließend gelangt das vorgewärmte Zementrohmaterial in den Calcinator 2, wo es weiter calciniert wird, bevor es schließlich im Ofen 3 zu Zementklinker gebrannt und im Kühler 4 abgekühlt wird. Bei Anlagen ohne separatem Calcinator 2 findet zumindest eine teilweise Calcination bereits im Vorwärmer 1 statt.
Das im Calcinator 2 entstehende, zumindest teilweise calcinierte Heißmehl 10 wird zumindest teilweise zwischen Calcinator 2 und Ofen 3 ausgeschleust und einer Einrichtung 11 zur Herstellung einer calciumhaltigen Korrekturkomponente 12 zugeführt. Die Einrichtung 11 zur Herstellung der calciumhaltigen Korrekturkomponente 12 wird im Folgenden anhand der Fig. 2 näher erläutert. Sie besteht im Wesentlichen aus einem Löschaggregat 110 zur Löschung des im Heißmehl 10 enthaltenen Freikalks durch Zugabe von Wasser 111. Bei dem Löschaggregat 110 handelt es sich vorzugsweise um ein Trockenlöschaggregat, dass bei einer überstöchiometrischen Wasserzugabe im Bereich von 1 bis 3.5 bezogen auf den Freikalkgehalt, vorzugsweise im Bereich von 2 +/- 0,5 bezogen auf den Freikalkgehalt arbeitet. Durch die Löschung des Freikalks wird Wärme freigesetzt, die gleich zur Trocknung des gelöschten Heißmehls 10 dient. Sollte die Wärme für die Trocknung nicht ausreichen, kann dem Löschungsaggregat 110 eine optionale Trocknungseinrichtung 112 nachgeschaltet sein. Das trockengelöschte Heißmehl gelangt nach dem Löschaggregat 110 entweder in die Trocknungseinrichtung 112 oder direkt in ein Attritionsmahlaggregat 113, welches beispielsweise durch eine Kugelmühle, eine Vertikalmühle oder eine Walzenmühle gebildet werden kann. Das Attritionsmahlaggregat wird so betrieben, dass es zu einer reibenden Zerkleinerung kommt, bei der im Wesentlichen nur die leichter mahlbaren Calciumhydroxid-Partikel zerkleinert werden, während die anderen, schwerer mahlbaren Partikel in ihrer ursprünglichen Korngröße belassen werden. Auf diese Weise entsteht eine erste Fraktion mit einem erhöhten Calciumanteil, welche die calciumhaltige Korrekturkomponente 12 bildet und eine zweite Fraktion 115 mit einem erhöhten Siliziumanteil, wobei die erste Fraktion eine geringere Korngröße und eine geringere Dichte als die zweite Fraktion aufweist. In Einzelfällen wird das Material bereits durch den Löschprozess mechanisch so aufgelockert, dass eine weitere Attritionsmahlung vor der späteren Sichtung nicht erforderlich ist.
Diese beiden Fraktionen lassen sich durch ihre unterschiedlichen Eigenschaften (Korngröße und Dichte) auf einfache Weise in einem nachfolgenden Trennaggregat 114 voneinander trennen. Hierfür kommt insbesondere ein Windsichter in Betracht.
Anstelle eines separaten Löschaggregats 110 und einen separaten Attritionsmahlaggregat 113 ist es auch denkbar, beide Aggregate zusammenzuführen, sodass in einem gemeinsamen Aggregat sowohl die Löschung des Freikalks, die Trocknung und die Attritionsmahlung stattfindet. Für ein solches Aggregat eignet sich beispielsweise eine Kugelmühle.
Die auf die oben beschriebene Art und Weise hergestellte calciumhaltige Korrekturkomponente 12 stellt einen adäquaten Ersatz für eine hochreine Kalkkomponente dar, die bei Standorten mit unzureichender Kalksteinqualität bisher immer zugekauft werden musste. Erfindungsgemäß wird jedoch diese calciumhaltige Korrekturkomponente als Teil des Zementrohmehls 8 verwendet. Hierzu kann die calciumhaltige Korrekturkomponente 12 entweder vor oder nach dem Mahlen dem Zementrohmehl an geeigneter Stelle (Rohmateriallager 6, Rohmehlsilo 9, Vorwärmer 1) in der gewünschten Menge zudosiert werden.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass das Heißmehl 10 jeweils in einer Teilmenge während des laufenden Prozesses der Zementklinkerherstellung ausgeschleust wird. Alternativ kann die Anlage aber auch alternierend betrieben werden, indem in einer Phase Zementklinker und in der anderen Phase die calciumhaltige Korrekturkomponente erzeugt wird. Selbstverständlich ist auch ein Mischbetrieb denkbar.
Die Menge der zuzugebenden calciumhaltigen Korrekturkomponente 12 erfolgt in Abhängigkeit des im Zementrohmehls 8 vorhandenen Calciumanteils. Hierzu wird von dem Zementrohmehl 8 an geeigneter Stelle, beispielsweise zwischen Rohmühle 7 und Rohmehlsilo 9 eine Probe genommen, die in einer Analyseeinrichtung 13, insbesondere hinsichtlich des Calciumanteils, untersucht wird. Diese Analyseeinrichtung 13 kann beispielsweise durch ein
Röntgenfluoreszenzspektrometer oder ein Röntgendiffraktometer gebildet werden. Über eine Steuereinrichtung 14 wird dann in Abhängigkeit des Analyseergebnisses die dem Zementrohmaterial 5 zuzudosierende Menge der calciumhaltigen Korrekturkomponente 12 ermittelt. Die konkrete Einstellung erfolgt über eine Ansteuerung der Dosierorgane, die den Abzug des Zementrohmaterials 5 aus dem Rohmateriallager 6 bzw. dem Abzug der calciumhaltigen Korrekturkomponente 12 aus einen Silo 15 ermöglichen. Natürlich kann die Steuereinrichtung 14 auch noch die Ergebnisse weitere Untersuchungen, insbesondere von Untersuchungen am erzeugten Zementklinker 16 für die Dosierung der calciumhaltigen Korrekturkomponente verwenden. Hierzu kann der Zementklinker 16 beispielsweise hinsichtlich seines Kalksättigungsfaktors, seines Silikatmoduls oder seines Aluminatmoduls untersucht werden.

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zur Herstellung von Zementklinker (16) durch Vorwärmen, Vorkalzinieren und Brennen von Zementrohmehl (8) zu Zementklinker (16), wobei ein Teil des Zementrohmehls durch eine calciumhaltige Korrekturkomponente (12) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die calciumhaltige Korrekturkomponente (12) wie folgt hergestellt wird:
- Zementrohmehl (8) wird in einem Vorwärmer (1) zu Heißmehl (10) vorgewärmt und zumindest teilweise kalziniert,
- ein im Heißmehl (10) enthaltender Freikalk wird durch Zugabe von Wasser (111) gelöscht,
- das Heißmehl wird nach der Löschung des Freikalks einer Attritionsmahlung in Form einer reibenden Zerkleinerung unterzogen, sodass sich eine erste Fraktion mit einem erhöhten Calciumanteil und eine zweite Fraktion (115) mit einem erhöhten Siliziumanteil bildet, wobei die erste Fraktion eine geringere Korngröße und eine geringere Dichte als die zweite Fraktion aufweist und
- die erste Fraktion von der zweiten Fraktion (115) getrennt wird und als calciumhaltige Korrekturkomponente (12) bei der Herstellung des Zementklinkers (16) verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorwärmen und Vorkalzinieren des Zementrohmehls (8) für die Herstellung des Zementklinkers (16) und das Vorwärmen und Vorkalzinieren des Zementrohmehls (8) für die Herstellung der calciumhaltigen Korrekturkomponente (12) in ein und derselben Anlage erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage alternierend für die Herstellung des Zementklinkers (16) und die Herstellung der calciumhaltigen Korrekturkomponente (12) verwendet wird oder während der Herstellung des Zementklinkers (16) ein Teilstrom des kalzinierten Heißmehls (10) vor dem Brennen ausgeschleust und zur Herstellung der calciumhaltigen Korrekturkomponente (12) verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Zementrohmehl für die Herstellung des Zementklinkers (16) durch Mahlen von Zementrohmaterial (5) gebildet wird, wobei die zuvor erzeugte calciumhaltige Korrekturkomponente (12) dem Zementrohmaterial (5) vor oder nach dem Mahlen zugegeben wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der zuzugebenden calciumhaltigen Korrekturkomponente (12) in Abhängigkeit des im Zementrohmehl (8) vorhandenen Calciumanteils erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der
Calciumanteil im Zementrohmehl (8) ermittelt und zur Dosierung der calciumhaltigen Korrekturkomponente (12) verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der
Calciumanteil im Zementrohmehl (12) mittels
Röntgenfluoreszenzspektrometer oder Röntgendiffraktometer ermittelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Menge der zuzugebenden calciumhaltigen Korrekturkomponente (12) der Kalksättigungsfaktor (LSF), das Silikatmodul (SM) und das Aluminatmodul (AL) des Zementklinkers berücksichtigt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Körnung der zuzugebenden calciumhaltigen Korrekturkomponente (12) zu 60% feiner als 90μηι, vorzugsweise zu 82% feiner als 90μηι und höchstvorzugsweise zu 85%o feiner als 90μηι, ist.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zuzugebende calciumhaltige Korrekturkomponente (12)einen Calcium- Anteil von wenigstens 60 Gew.-%> CaO, vorzugsweise 60 - 80 Gew.-%> und höchstvorzugsweise 80 - 99 Gew.-%> CaO aufweist.
PCT/EP2016/076353 2015-11-10 2016-11-02 Verfahren zur herstellung von zementklinker WO2017080874A1 (de)

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