DD142704A2

DD142704A2 - Verfahren zur herstellung von zement

Info

Publication number: DD142704A2
Application number: DD21206079A
Authority: DD
Inventors: Richard Schrader; Bernd Dahm; Dieter Petrak; Jochen Stark; Karlheinz Ruempler; Anette Mueller; Richard Rudolph
Original assignee: Richard Schrader; Bernd Dahm; Dieter Petrak; Jochen Stark; Karlheinz Ruempler; Anette Mueller; Richard Rudolph
Priority date: 1979-04-06
Filing date: 1979-04-06
Publication date: 1980-07-09

Abstract

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Belitzement Im Anschluß an das Hauptpatent 133 137, Die geforderte Abschreckung der Belitklinker ab Brenntemperatur mit Abkühlgradienten größer 500 K/min gelingt mit Luft bei Anströmgeschwindigkeiten von etwa 10 m/s nur für Klinkerkörner kleiner 7 mm Durchmesser. 'Ziel der Erfindung ist - unter Vermeidung von Zerkleinerungsschritten nahe der Brenntemperatur - die Gewinnung von Belitklinkerkörnern in einer granulometrischan Zusammensetzung weit unterhalb von Portlandzement-Klinker. Es wird gefunden, daß bei Brenntemperaturen um nur 1 300 °C Belitklinker anfällt, dessen Klinkerkörner 7 rom Durchmesser .kaum überschreiten. Damit ist der Abschreckeffekt der Klinkerkörner mit Luft garantiert. Das Ziel der Teilchcnverkleinerung kann wie bekennt durch Erhöhung des Silikatmoduls unterstützt werden.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine V/eiterentwicklung des Verfahrens zur Herstellung von Zement nach dem Belittyp aus den dafür üblichen Rohstoffen und mit dem theoretischen Kalkstandard des Rohmehls nach' "Pe«4ft*4 43$

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Herstellung von Portlandzement erfolgt bevorzugt im Trockenverfahren· Der dabei anfallende Klinker schwankt in seiner granulometrischen Zusammensetzung je nach Rezeptur des Rohmehles und Fahrweise der Anlage· Beispiel:

Klinkerkorngröße	ι ι	7	mm /	Anteil
/	10	- 2	/ % /
O	15	- 3	9
2	30	- 5	13
3	- 7	9
- 10	8
- 15	10
- 30	11
~ 70	24
16

Die mittlere Klinkergrcße liegt bei 16,9 mm«

Der abgekühlte Klinker wird im letzten Verfahrensschritt auf die festgelegte Feinheit für Portlandzemente beispielsweise in Rohmühlen mit Zusatzstoffen vermählen» Eine Zerkleinerung heißer Klinker mit dem Ziel einer maxi« malen Rückgewinnung ihrer fühlbaren Wärme wurde für Portlandzementklinker wiederholt vorgeschlagen· Die Mehrzahl der Vorschläge, beispielsweise nach DQM)S 2 361 060 / C 04 B, 7748 und DL-WP 109 943/F 27 B, 7/38 empfiehlt, der Zerkleinerungsstufe eine Abkühlung in bekannten Aggre«· gaten wie Rohrkühlem unsw« vorzuschalten, um den Ver~ schleiß der Brecher bzw« Mahleinrichtung in Grenzen zu halten© Diese Verfahrensweise widerspricht der Forderung nach Abschreckung der Klinker mit Abkühlgradietten größer als 500 K/min« Nach l&i-WP 43? C-i?/f2?§ ^/|£ wird eine Mahlung der heißen Klinker nach Verlassen der Klinker aus dem Drehofen vorgeschlagen_ö

Es ist bekannt und nachteilig, daß der Bestandteil Di·» calciumsilikat (Beut, C₂S) im Portlandzement wenig aktiv ist und nur zur Spätfestigkeit beiträgt»

In Patent 43$ ABl wurde bereits

vorgeschlagen, ansteller-von Portlandzement einen Belitzement zu erzeugen, der als wichtigsten Bestandteil die Phase C^S enthält« Die Erfindung beschreibt das Verfahren zur Herstellung eines "aktiven" Belits, dessen Funktion Druckfestigkeit/Erhärtungszeit etwa der eines Portlandzementes entsprichte Die erfindungsgemäßen Unterschiede zum Portlandzement bestehen in einer Absenkung des Kalk·» standards auf 75 bis 85, einer Erniedrigung der Brenntemperatur bis auf 1350 ⁰C, Verkürzung der Haltezeiten bei der Brenntemperatur auf 0 bis 20 Minuten und einer Abschreckung des heißen Belitklinkers mit einem Abkühlgradienten größer als 500 K/min_o Die Vorteile des Beut«= zementes ergeben sich aus der Einsparung von Wärmeenergie und Rohstoffen und der weitgehenden Beibehaltung von Bauelementen der Portlandzementtecimolcgie mit Ausnahme der Kühleinrichtungο

Bei einem Portlandzementklinker mit genannter granulometrischer Zusammensetzung gelingt die Abschreckung mit Abkühlgradienten größer als 500 K/min mit Luft für den Hauptanteil unter technischen Bedingungen überhaupt nicht» Wie Rechnung und Experimente für praktische Fälle ergeben, ist beispielsweise ein Luftstrom von Raumtempe« ratur nicht in der Lage ein einzelnes Klinkerkorn von 10 mm Durchmesser und einer Temperatur von 1350 ⁰C bei einer Anströmgeschwindigkeit von 10 m/s abzuschrecken, das heißt .mit einem Abkühlgradienten größer als 500 K/min abzukühlen»

Pur einen Belitzement gemäß Patent Ί3€ Ί33 ι -, der auf Grund der Herstellungsbedingungen

gegenüber dem Portlandzement bereits eine Verschiebung zu kleineren Teilchen aufweist, überschreitet aber immer noch ein gewisser Anteil die erlaubte Grenze der Klinkerkorngröße für den geforderten Abkühlgradienten»

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es einen Belitklinker zu erbrennen, dessen granulometrische Zusammensetzung so beschaff fen ist, daß der gesamte heiße Klinker im Luftstrom mit Abkühlgradienten größer als 500 K/min abgeschreckt werden kann*

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den Herstellungsprozeß von aktivem Belitzement so zu verbessern, daß Klinkerkörner in solcher Größenordnung anfallen, daß eine wesentliche Verschiebung der granulometrisehen Zusammensetzung gegenüber einem Portlandzementklinker erreicht wird₅ die eine Realisierung der Abschreckung der Belitklinker mit Abkühlgradisnten größer als 500 K/min im Luftstrom ermöglichen·

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß ein Belitklinker gemäß Patent: Sf2$ ^J

" ⁴ " 212 O

erbrannt und gekühlt wird die Brenntemperatur auf 1280 bis 1350 °C_? vorzugsweise 1300 ⁰C gesenkt wird* Durch diese Maßnahme entstehen kleinere Belitklinkerkörner_$ die eine maximale Klinkerkorngröße von 7 mm Durchmesser mengenmäßig nicht dominant überschreiten« Die Korngrößenverteilung des eingesetzten Belitrohmehles kann der üblichen Verteilung eines Portlandzementrohmehles entsprechen· Die vorgeschlagene Brenntemperatur hat zur Folge ₉ daß der Schmelzanteil beim Sinterschritt zurückgeht und die Viskosität der Schmelze ansteigt· Beide Effekte bewirken die Ausbildung von Klinkerkörnern der ange« strebten geringen Größe« Eine Verstärkung der genannten Effekte und damit eine weitere Reduzierung der Korn= größen des Belitklinkers ist bekannterweise durch Er=» höhung des Silikatmoduls, des Tonerdemoduls und/oder des Alkalianteiles mögliche

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden« Gemäß Beispiel 1 wird Belitrohmehl gemäß Hauptpatent bei 1385 ⁰C mit Haltezeit von 15 Minuten gebrannt und in strömender Luft abgeschreckt. Der anfallende Belitklinker weist folgende granulometrische Zusammensetzung auf»

Klinkerkorngröße	Anteil
/ mn	/ % I
0 -	24
2 -	6
3 -	20
5 -	20
CDβΚ»ESO 3S ¹^Βοΐο(SraΛ	tt« ma «w se «» w» 3 ffc» SH « « p» *
7 -	12
10 -	13
15 -	5 g.nm-.ff.T ι. MPi 111"^EMW-;- »·..- «y^nuf«™
ι /
• 2
• 3
• 5
. 7
KBm e»esi (as; ·** 3» izej* ta»
- 10
. 15
» 70 ι mim H Irin um ιι·\|ιιι ι— τ

'- 5 -

Die mittlere Korngröße liegt bei 7,2 mm· Das Festigkeit-Abbindezeit-Verhalten eines derartigen Belitzementes entspricht außer der 3-Tage-Festigkeit annähernd einem Portlandzement·

Gemäß Beispiel 2 wird ein .BeIitrohmehl wie im Beispiel 1 gebrannt und abgeschreckt, die Brenntemperatur aber auf 1300 ⁰C gesenkt· Der anfallende Belitklinker weist folgende granulometrische Zusammensetzung auf:

Klinkerkorngröße	/	2	- Anteil
/ mm	3	/ % /
0 -	5	25
2 -	7	13
3 -	10	28
5 -	15	27
7 -	70	5
10 -	CVJ
15 -	0

Die mittlere Korngröße liegt bei 4,0 mm· Das Festigkeits-Abbindezeit-Verhalten dieses Belitzementes gleicht dem eines Portlandzementes, da bei der erzielten Klinkergranulometrie der erforderliche Abkühlgradient größer 500 K/min mit Luft erreicht wurde·

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verhaltens zur Herstellung kleiner Belit "-Klinkerkörner bestehen darin, daß die geforderte Abschreckung der Klinker mit Abkühlgradienten größer als 500 K/min mit Luft gelingt· D_amit ist weiterhin die Möglichkeit gegeben, die fühlbare Wärme des Klinkers na'ch bekannten Prinzipien zur Aufheizung der Verbrennungsluft zu nutzen« Bei der Abschreckung des Klinkers mit Wasser besteht diese Möglichkeit nur teilweise oder überhaupt nicht* Die Teraperatuxsenkung

Klinkerbrand, als wichtigstes Merkmal der Erfindimg verstärkt die im Hauptpatent genannten Vorteile * Hinzu tritt eine mögliche Verkürzung des Brennaggregates« Schließlich muß als weiterer Vorteil die eintretende Verengung des Kornbandes erwähnt werden₀ Dadurch vereinfachen sich die notwendigen Vorrichtungen für den Ab~ schreckvorgangο Die gezielte Herstellung kleiner Klinkerkörner erübrigt einen Zerkleinerungsschritt in Form von Brechen oder Mahlen in Nähe der Brenntemperatur·

Claims

Erfindungsansprucli

Verfahren zur Herstellung von Zement nach dem Belittyp aus den dafür üblichen Rohstoffen und mit dem theore« tischen Kalkstandard des Rohmehls nach Punkt 1 de3 Patents 43£ ABl- ,gekennzeichnet dadurch, daß die Brenntemperatur weniger als 1350 ⁰C_s vorzugsweise 1300 ⁰C und der Anteil der Klinkerkörner größer als 7 mm vorzugsweise weniger als 10 % beträgt.