CH220160A - Verfahren zur Förderung des Zerrieselns dicalciumsilikathaltiger Brennprodukte. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Förderung des     Zerrieselns        diealeiumsilikathaltiger    Brennprodukte.    Bekanntlich haben     dicalciumsilikathaltige     Sinter- und Schmelzprodukte, die durch Re  aktion von Kalk mit Silikaten hergestellt  werden, die Eigenschaft, beim     Abkühlen    in  mehr oder minder starkem Masse zu     zer-          rieseln.    Diese Erscheinung ist nach dem heu  tigen Stande unseres Wissens dadurch be-    dingt, dass das     Dicalciumsilikat    verschiedene  Modifikationen von teilweise verschiedener  Raumbeanspruchung besitzt,

   und dass beim  Abkühlen auf Temperaturen unter 675   aus  der     ss-Modifikation    kleinerer Raumbeanspru  chung die     y-Modifikation    derselben Verbin  dung mit grösserer Raumbeanspruchung ent  steht (vergleiche Tabelle).  
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     Solche     Zerrieselungserscheinungen    sind in  besonderem Masse in der Zementindustrie be  kannt geworden.

   Sie sind hier gefürchtet,        eil    sich herausgestellt hat, dass die     zerriesel-          ten    Zemente infolge ihres hohen Gehaltes  an     Dicalciumsilikat    schlechtere hydraulische  Eigenschaften haben als die nicht     zerriesel-          ten,        tricalciumsilikatreichen    Klinker, die    dann allerdings einem     Mählprozess    unterwor  fen werden müssen.  



  Man hat in Erfahrung gebracht, dass man  die Neigung der Klinker zum Zerfall da  durch unterdrücken kann, dass man sie rasch  mit kalter Luft abschreckt. Der Erfolg die  ser Massnahme wird verständlich, wenn man  bedenkt, dass rasches Abschrecken ein "Ein-      frieren" der     ss-Hochtemperaturmodifikation     des     Di-calciumsilikates,    langsames Abkühlen  hingegen über den     Umwandlungspunkt    der       ss-    in die     y-Modifikation    hinweg eine Förde  ;     rung    des     Modifikationsumschlages    zur Folge  haben muss.  



  Auf Grund der Tatsache, dass das     Zer-          rieseln    stets eine unerwünschte Erscheinung  war, ist verständlich, dass man bisher im  wesentlichen bestrebt war, Mittel und Wege  zu finden, die das     Zerrieseln    hemmen.  



  In neuerer Zeit sind jedoch auch Verfah  ren bekannt geworden, bei denen das     Zer-          rieseln    bewusst herbeigeführt und technisch  ausgewertet wird, in der Absicht, dadurch  einen Mahlvorgang zu ersparen. So macht  man sich mit Vorteil das     Zerrieseln    zunutze,  wenn man     aluminiumsilikathaltige    Rohstoffe  durch     Aufschlussbrand    mit Kalk auf Tonerde  und Zement verarbeiten will.

   Bei diesem  Aufschluss werden durch Erhitzen des Alu  miniumsilikates mit Kalk auf etwa<B>1300'</B>  Klinker hergestellt, die ausser     Dicalcium-          silikat    hauptsächlich noch     Calciumaluminat     und     Calciumaluminatferrit    enthalten. Aus  diesen Klinkern kann durch Umsatz mit  Wasser,     Alkalicarbonat    und andern Lösun  gen Tonerde ausgelaugt werden, während  der Rückstand in einen Zement     überführbar     ist. Da die Klinker für die     Laugung    mög  lichst feinkörnig sein sollen, müssten sie an  sich weitgehend gemahlen werden.

   Diese       Mahlung    wäre aber in Anbetracht der Härte  der     Klinker    sehr kostspielig. Sie lässt sich  in vielen Fällen dadurch ersparen, dass die  Klinker bei richtiger Wahl der Zusammen  setzung von selbst     zerrieseln.     



       In    zahlreichen Versuchen mit verschie  densten     Ausgangsmaterialien    hat sich nun ge  zeigt, dass das     Zerrieseln    teilweise sehr un  vollständig erfolgen kann, so dass ein mehr  oder weniger grosser Teil des Stoffes nach  träglich noch gemahlen werden muss. Zudem  vollzieht sich der Vorgang oft sehr langsam;  er kann sich über Stunden, ja Tage er  strecken.  



  Es wurde nun überraschenderweise gefun  den, dass man diese Nachteile dadurch be-    heben kann und ein vollkommenes     Zerrieseln     erreicht, dass man das erhitzte Gut nach der  Erhitzung bei Temperaturen oberhalb 1100    tempert; zweckmässig lässt man hierbei die  Temperatur langsam bis mindestens 1100  sinken. Die Wirkung dieser Arbeitsweise     ist     um so überraschender, als der Temperatur  bereich, in dem die     Nachtemperung    zweck  mässig vorgenommen wird, ganz abseits von  derjenigen Temperatur liegt, bei der die für  die     Zerrieselung    verantwortliche     ss-y-Um-          wandlung    des     Dicalciumsilikates    erfolgt.  



  Die     Nachtemperung    im Bereich bis 1100    wird vorteilhaft. unmittelbar an den Brand  angeschlossen und dauert zweckmässig meh  rere Stunden; oft genügt auch schon ein Ab  kühlen bis auf 1200   innert einer halben  Stunde. Die Art der Abkühlung von 1100    an abwärts ist gleichgültig, es kann rasch  oder langsam abgekühlt werden. Zur Abkür  zung des Verfahrens wird man eine rasche  Abkühlung vorziehen.  



  Zur technischen Durchführung der     Nach-          temperung    kann man sich selbstverständlich  der verschiedenartigsten Anordnungen bedie  nen. Beim Arbeiten in Drehrohren nach dem  Gegenstromverfahren lässt sich die ge  wünschte     Temperung    ohne besondere Vor  sichtsmassregeln schlecht erreichen, weil das  die Brennzone verlassende Gut meist zu rasch  auf niedrige Temperaturen kommt. Mit be  sonderem Vorteil arbeitet man dagegen in  Drehrohren nach dem Gleichstromverfahren,  wobei das Brenngut nach Verlassen der hei  ssen Ofenzone bei langsam fallender Tempe  ratur sehr gleichmässig nachgetempert wird.  Durch Veränderung der Länge des Ofens, der  Umdrehungszahl und so fort lässt sich die       Temperungsdauer    in sehr einfacher Weise  regeln.  



  Der Erfolg der Arbeitsweise gibt sich be  sonders darin kund, dass die     Zerrieselung     sonst unvollständig     zerrieselnder    Klinker sehr  vollständig abläuft. Es gelingt beispielsweise,       gebrannte        dicalciumsilikathaltigeMassen,    die  bei rascher Abkühlung bis zu 40 % Rück  stand ergaben, bis zu 99 % zur     Zerrieselung     zu bringen. Sie äussert sich ferner darin,     dass         eine erhebliche Abkürzung der Zerfallsdauer  der Klinker erreicht wird.  



  <I>Beispiel:</I>  Aus einem Tonschiefer und einem Kalk  stein wurde nach     Feinmahlung    der Rohstoffe  eine innige     Mischung    hergestellt, die     (glüh-          verlustfrei    berechnet) die folgende Zusam  mensetzung hatte:

       23,3%        S10"    14,0%     A1203,     <B>U%</B>     Fe203,   <B>57,1%</B>     Ca0.    Diese     Mischung     wurde 1     Stunde    auf<B>1350'</B> erhitzt und da  durch zu einem Klinker     gebrannt,    der     etwa     <B>67%</B>     Dicalciumsilikat        neben,    im wesentli  chen,     Calciumaluminat    enthielt.

   Der Klin  ker wurde     unmittelbar    nach beendeter Er  hitzung  1. aus dem Ofen genommen und rasch ab  kühlen gelassen;  2. bis 1200' in 1/2 Stunde abgekühlt und  dann aus dem Ofen entfernt;  3. 11/2 Stunde bei langsam bis 1000   fal  lender Temperatur     im    Ofen gelassen und  dann dem Ofen entnommen.  



  Im ersten Falle betrug der Siebrückstand  auf dem     900-Maschensieb    65 %, im zweiten  Falle 13,3 % und im dritten nur 1,7 %.  



  Die gleiche Mischung wurde einmal im  Drehofen nach dem     Gegenstromprinzip    ver  arbeitet, wobei das Material kurze Zeit nach    Verlassen der     Sinterzone    in eine Kühltrom  mel fiel, zum andern     in    einem Drehrohr im       Gleichstrom    gebrannt, wobei das Material  nach Verlassen der     heissesten    Zone noch etwa  2     Stunden    im Ofen     verweilte.    Der nicht zer  fallene Anteil betrug im ersteren Falle zwi  schen 10 bis 40%, im zweiten Falle ergaben  sich in mehrtägiger Versuchsdauer gleich  mässig geringe, unter 1 bis höchstens etwa  betragende Siebrückstände.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Förderung des Zerrieselns dicalciumsilikathaltiger Brennprodukte, vor zugsweise solcher Zusammensetzung; dass neben Dicalciumsilikat Calciumaluminate und Caleiumaluminatferrit vorliegen, dadurch ge kennzeichnet, dass das bei hohen Temperatu ren erbrannte Gut einer Temperung oberhalb <B>1100'</B> unterworfen wird. UNTERANSPRUCH: Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperung bei lang- .

   sam bis mindestens<B>1100'</B> abfallenden Tem peraturen durchgeführt wird.