DD146580A2

DD146580A2 - Verfahren zur herstellung von zement

Info

Publication number: DD146580A2
Application number: DD21295579A
Authority: DD
Inventors: Jochen Stark; Karlheinz Ruempler; Anette Mueller; Richard Rudolph; Bernd Dahm; Dieter Petrak; Richard Schrader
Original assignee: Jochen Stark; Karlheinz Ruempler; Anette Mueller; Richard Rudolph; Bernd Dahm; Dieter Petrak; Richard Schrader
Priority date: 1979-05-17
Filing date: 1979-05-17
Publication date: 1981-02-18

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Verbesserung des Verfahrens zur Herstellung von Belitzement gemaesz Patent 142704. Ziel der Erfindung ist die gesonderte Behandlung des Ueberkornes groeszer als 7mm Durchmesser beim Belitbrand und seine Nutzung als Bindemittel. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dasz das Ueberkorn vom Normalkorn abgetrennt und wie in der Technik ueblich gekuehlt wird. Dagegen wird das Normalkorn mit Abkuehlgradienten groeszer als 500 K/min abgeschreckt. Der Klinker aus dem Ueberkorn wird entweder einem Portlandzementklinker bzw. dem Belitklinker des Normalkorns zur gemeinsamen Vermahlung beigegeben oder auf Zementfeinheit gesondert vermahlen und einem Portlandzementmehl bzw. Belitzementmehl aus dem Normalkorn beigemischt. Als Variante wird vorgeschlagen, dasz der Klinker des Ueberkorns nicht wie ueblich in einer Kugelmuehle gemahlen, sondern in einerSchwingmuehle mechanisch aktiviert und dem Belitzementmehl aus dem Normalkorn als gleichwertiger Bestandteil zugegeben wird.

Description

Verfahren zur Herstellung von Zement

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung des Verfahrens zur Her stellung von Zement nach dem Belittyp nach Patent

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Belitzement wird gemäß Patent ^Z. 9Of aus den gleichen Rohstoffen wie Portlandzement aber mit erniedrigtem Kalkstandard und unter günstigeren Brennbedingungen hergestellt« Der wichtigste Unterschied besteht in der Einstellung eines Abkühlgradienten, der beim Portlandzeraentklinker mit üblicher Technologie bei etwa 20 bis 70 K/min liegt und beim Belitzementklinker größer als 500 K/min sein muß» Mit der Einhaltung des Abkühlgradienten ist aus verfahrenstechnischer Sicht die Granulometrie der Klinker eng verknüpft. Es wurde bereits festgestellt, daß es unter technischen Bedingungen nicht möglich ist Klinkergranalien mit Durchmessern größer als 7 mm mit Luft abzuschrecken₉ das heißt mit Abkühlgradienten größer als 500 K/min abzukühlen» Diese Granalien erreichen deshalb auch nicht die maximale Aktivität des Belitzementes mit Korngrößen kleiner als 7 mm Durchmesser. Es wurde bereits vorgeschlagen, die gezielte Verkleinerung der Belitklinkerteilchen durch eine Senkung der Brenntemperatur, vorzugsweise auf 1300 C, zu erreichen. Die erhebliche Verkleinerung der Klinkerkörner zeigt im Vergleich zu einem Portlandzementklinker die folgende Übersicht„

Mittlerer Klinkerkorn- Anteil 7 mm Durchmesser Durchmesser

/mm/ /Masse-#/

Portlandzementklinker 16,9 61

Belitzementklinker 4,0 7

Es ist bekannt, große Klinker granalien nach einer Vorkühlung noch im warmen Zustandj beispielsweise nach DE-OS 2 36I 060 und DD 109 740 einer Zwischenaerkleinerung zu unterwerfen, mit dem Ziel einer weitgehenderen Rückgev/innung der fühlbaren Wärme_β Weiterhin wurde bereits vorgeschlagen, große Klinkergranalien sofort nach Austritt aus dem Brennaggregat entweder nach DD 108 586 zu brechen oder nach VB? F 27 B / 206 823 zu mahlen. Bei dem gemäß Patent /fLf-2 "^θψ vorgeschlagenen Verfahren zur Herstellung von Belitklinker muß davon ausgegangen werden, daß immer noch ein gewisser Anteil von Klinkerkörnern - in obiger Übersicht mit 7 Masse-Prozenten ausgewiesen - die Korngröße von 7 mm überschreitete Dieser Anteil bevri-rkt eine - viorm auch nicht bedeutende - Senkung der Festigkeitswerte des Belitzementese Hinzu tritt aber,, daß abhängig von der Fahrweise des Brennaggregats in bezug auf Brenntemperatur, Verweilzeit des Gutes usw. ein noch größerer Anteil an Belitklinkerteilchen über 7 mm Durchmesser entstehen kann. Dieser überkornanteil verschlechtert nicht nur die Qualität des Belitzemontes, sondern erschwert vor allem die Technologie der Abschreckung der Belitklinker im Luftstrom, die für Klinkerkörner mit Durchmesser kleiner als 7 mm konzipiert ist.

Die bekannten Verfahren der Klinkerzerkleinerungen nach Vorkühlung sind für Belitklinker ungeeignet_f da der erforderliche Abkühlgradient größer 500 K/min weit unterschritten wird. Die genannten Verfahren zur Klinkerzerkleinerung nahe der Brenntemperatur von 13ΟΟ °C dürften einmal im Hinblick auf den Mahleffekt, der bei dieser Temperatur plastischen Klinkerkörner, Schwierigkeiten machen, zum anderen in bezug auf die Werkstoffe der Mahlaggregate bei der genannten Temperatur problematisch sein.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es bei der Herstellung von aktivem Belit ein Verfahren zu finden, was es ermöglicht, den Hauptanteil des Belits mit Normalkorn bis zu vorzugsweise 7 mm Durchmesser mit Abkühlgradienten größer als 500 K/min abzuschrecken und das Überkorn mit Durchmesser vorzugsweise größer als 7 nun einer getrennten Behandlung und zementgemäßen Verwendung zuzuführen»

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Belitklinkerstrom in Normalkorn und Überkorn nach Verlassen des Brennaggregates aufzuteilen und auch das Überkorn als Bindemittel zu verwenden. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß gemäß Patent /f^-2 7 Ofy· ⁰^ Belitklinker gebrannt wird, und der das Brennaggregat verlassende Klinker mit dem Hauptanteil an Normalkorn mit -Teilchendurchmessern vorzugsweise kleiner als 7 mm und einem Nebenanteil an überkorn mit Teilchendurchmessern vorzugsweise größer al3 7 mm nach bekannten Prinzipien in mindestens 2 Teilchenströme aufgeteilt wird. Das Normalkorn im Hauptstrom wird mit Abkühlgradienten größer als 500 K/min abgeschreckt und wie beschrieben zu Belitzement weiter verarbeitet. Das Überkorn im Nebenstrom wird bei geringeren Anteilen unter etwa 10 Masse-Prozent unter Verwerfung seiner fühlbaren Wärme an Luft abgekühlt« Bei höheren Anteilen "beispielsweise über 10 Masse-Prozent kann die fühlbare Wärme durch Kühlen mit luft und Zugabe dieser aufgeheizten Luft zum Verbrennungsluftstrom wiedergewonnen werden. Das Überkorn wird in bekannten Aggregaten auf Zementfeinheit aufgemahlen. Dieser Belitzement aus dem überkorn erreicht nicht die Normfestigkeiten eines Portlandzementes, Je näher das Überkornband an die Korngröße von 7 mm Durchmesser heranrückt, um so besser gleichen sich die Festigkeiten vom Portlandzement bzw* dem aktiven Belitzement des Hauptanteiles an« Je weiter sich das Überkorn von der Korngröße von 7 πμ Durchmesser nach höheren Werten entfernt und je größer die Anteile sind, desto geringer werden die Festigkeiten, Die Ursache ist im Absinken des Abkühlgradienten zu sehen.

Das Überkorn wird ganz oder teilweise einem Portlandzementklinker vor dem ffiahlprozeß zugegeben oder nach getrennter Aufmahlung auf Zementfeinheit dem Portlandzementmehl sugesetz/fc. Es wirkt als hochwertiger Zumahl-

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stoff, der erst bei hohen Anteilen die Festigkeit des Portlandzementes erniedrigt.

Das Überkorn kann aber auch ganz oder teilweise nach Abtrennung vom Normalkorn und Abkühlung ohne geforderten hohen Abkühlgradienten dem mit Abkühlgradienten größer als 500 K/min abgeschreckten Hauptetrom des Belitklinkers vor dem Mahlprozeß zugegeben oder nach getrennter Aufmahlung auf Zementfeinheit dem Hauptstrom des Belitzementmehles zugesetzt werden» Die Festigkeitswerte des Belitzementes des Hauptstromes vermindern sich in dem Maße wie sich das nachträglich zugesetzte Überkorn von der Korngröße von 7 mm Durchmesser nach höheren Werten hin verschiebt bzw» sein Masseanteil ansteigt« Zweckmäßigerweise wird das Überkorn mit großen Teilchendurchmessern und hohen Anteilen dem Portlandzement zugegeben und das Überkorn mit kleinen Teilchendurchmessern und geringen Anteilen zum Verschnitt des Belitklinkers des Hauptstromes verwendet«

Eine v/eitere Lösung_s die Festigkeitswerte des Zementes aus dem Überkorn so anzuheben, daß sie im Grenzfall den Festigkeitswerten von Portlandzement bzw« denen des Belitzement aus dem Normalkorn gleichkommen, besteht darin, die Mahlung des Überkorns durch eine mechanische Aktivierung zu intensivieren. Als geeignete Geräte erweisen sich Schwingmühlen, Strahlmühlen, Walzenstühle usw.. Die bekannten Kugelmühlen vermögen diesen Effekt nur in ungenügendem Maße zu realisieren. Im Einzelnen wird so verfahren, daß der abgekühlte Klinker des Überkornes in bekannten Geräten vorgebrochen und anschließend beispielsweise in einer Schwingmühle mechanisch aktiviert wird_o Der bei Schwingmühlen der Teilchenzerkleinerung entgegenlaufende Trend der Agglomerierung der Teilchen läßt sich durch Zusatz von bekannten grenzflächenaktiven Stoffen vermeiden« Das anfallende Zementmehl weist gelegentlich eine größere spezifische Oberfläche als der Zement aus Kugelmühlen auf« Der mechanisch aktivierte Zement aus dem Überkorn wird dem Zementmehl aus dem Belitnormalkorn zugemischte Eine Verminderung der Festigkeit des Endproduktes tritt gemäß dieser Verfahrensweise nicht mehr auf,

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden

Gemäß Beispiel 1 wird Belitklinker nach Patent -ίΗ-2 7-QIf gebrannt

und das Überkorn größer als 7 mm Durchmesser nach bekannten Verfahren unmittelbar nach Verlassen des Brennaggregates vom Normalkorn kleiner als 7 mm Durchmesser abgetrennt« Das Überkorn weist beispielsweise folgende Zusammensetzung auf;

Klinkerkorn- Anteil Durchmesser

/mm/ / Masse

7	- 10	10
10	- 15	A
15	- 70	2

Das Überkorn wird getrennt vom Normalkorn im Hauptstrom nach bekannten Verfahren mit Luft gekühlt. Die heiße Kühlluft wird der Kühlluft des Hauptstromes zur Verwendung als Verbrennungsluft zugesetzt. Der gekühlte Belitklinker des überkorns wird einem Portlandzementklinker zugemischt und mit diesem gemeinsam zu Zement vermählen.

Gemäß Beispiel 2 wird wie im Beispiel 1 Belitklinker erbrannt und das Überkorn abgetrennt. Das Überkorn v/eist beispielsweise folgende Zusammensetzung auf:

Klinkerkorn-	Anteil	8/
Durchmesser /mm/	/ Masse ^c,
7.-10	7
10-15	2
15 - 70	1

Die Kühlung des überkörns erfolgt mit Luft nach bekannten Prinzipien. Ihr «Värmeinhalt wird verworfen. Palis sich die Mahlbarkeit des Überkorns gegenüber dem Eformalkorn als wesentlich ungünstiger erweist, wird das Überkorn mit bekannten Aggregaten auf Zementfeinheit aufgemahlen und dem Zementmehl aus dem Normalkorn augemischt.

Gemäß Beispiel 3 wird wie im Beispiel 1 Belitklinker erbrannt und das Überkorn abgetrennt. Die Kühlung des Überkorns sowie die Behandlung seiner fühlbaren Wärme kann gemäß Beispiel 1 oder 2 erfolgen» Der Klinker

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des Überkorns wird in bekannten Geräten auf Teilchen kleiner 3 mm Durchmesser gebrochen und in einer Schwingmühle mindestens auf die in den Standards geforderten spezifischen Oberflächen von etwa

2 3200 cm /g auf gemahlen und gleichzeitig mechanisch aktiviert. Das erhaltene Zementmehl wird dem Zementmehl aus dem Normalkorn zugesetzt, '

Claims

Pat ent anspruch

1, Verfahren zur Herstellung von Zement nach dem Belittyp aus den dafür üblichen Rohstoffen nach Patent 4^-2 ?0V" , gekennzeichnet dadurch , daß das Uberkorn des heißen Klinkers, vorzugsweise größer als 7 Mn Durchmesser, in mindestens einem Teilstrom vom Klinkerstrom getrennt, gekühlt und ganz oder teilweise dem Belitklinker oder einem Portlandzementklinker zur gemeinsamen Vermahlung zugeführt wird,

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch , daß das Überkorn gesondert vermählen und anschließend ganz oder teilweise einem Portlaixdzementmehl oder dem Belitzementmehl des Normalkorns als aktiver Zumahlstoff beigemischt wird.

3» Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch , daß das Überkorn in einer Schwingmühle mechanisch aktiviert und dem Belitzementmehl aus dem Hauptanteil mit Normalkorn zugegeben wird.