NL2039144A - METHOD AND GRINDING SYSTEM FOR PRODUCING A CEMENT MIXTURE - Google Patents
METHOD AND GRINDING SYSTEM FOR PRODUCING A CEMENT MIXTURE Download PDFInfo
- Publication number
- NL2039144A NL2039144A NL2039144A NL2039144A NL2039144A NL 2039144 A NL2039144 A NL 2039144A NL 2039144 A NL2039144 A NL 2039144A NL 2039144 A NL2039144 A NL 2039144A NL 2039144 A NL2039144 A NL 2039144A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- cement
- aggregate
- roller mill
- cement powder
- weight
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- C04B7/48—Clinker treatment
- C04B7/52—Grinding ; After-treatment of ground cement
-
- 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
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crushing And Grinding (AREA)
Abstract
WERKWIJZE EN MAALSYSTEEM VOOR HET VERVAARDIGEN VAN EEN CEMENTMENGSEL UI1TREKSEL De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een cementmengsel, waarbij granulaire grondstoffen zoals klinker, slak, kalksteen, vliegas en gips worden aangevoerd en gescheiden in gecontamineerd en nietgecontamineerd materiaal met een metaalafscheider. Het niet-gecontamineerde materiaal wordt vervolgens gemalen, gemengd en gedroogd in een verticale walsmolen met behulp van een verwarmde gasstroom met een debiet tussen 650.000 10 en 800.000 m3/h. De walsmolen bevat stationaire wielen en een draaiende maaltafel met een hardoplaslaag voor slijtvastheid. Tijdens het malen worden toeslagstoffen toegevoegd, zoals triisobutylfosfaat (maximaal gew%), natriumthiocyanaat (20- 50 gew%), triisopropanolamine (15-30 gew%), diethanolamine (maximaal 5 gew%), benzisothiazolinon (maximaal 100 ppm), en ethanolamine (maximaal 10 gew%), om 15 de eigenschappen van het cement te verbeteren. Het gemengde cementpoeder wordt gescheiden in grof en fijn poeder met een separator met een rotor die ronddraait tussen 130 en 160 RPM. Het fijne poeder, met een maximale deeltjesgrootte van pm, wordt afgevoerd naar een filterinstallatie, terwijl het grove poeder opnieuw wordt vermalen.METHOD AND GRINDING SYSTEM FOR MANUFACTURING A CEMENT MIXTURE EXTRACT The present invention relates to a method for manufacturing a cement mixture, in which granular raw materials such as clinker, slag, limestone, fly ash and gypsum are supplied and separated into contaminated and uncontaminated material using a metal separator. The uncontaminated material is then ground, mixed and dried in a vertical roller mill using a heated gas stream with a flow rate between 650,000 10 and 800,000 m3/h. The roller mill comprises stationary wheels and a rotating grinding table with a hardfacing layer for wear resistance. During grinding, additives such as triisobutyl phosphate (max. wt%), sodium thiocyanate (20-50 wt%), triisopropanolamine (15-30 wt%), diethanolamine (max. 5 wt%), benzisothiazolinone (max. 100 ppm), and ethanolamine (max. 10 wt%) are added to improve the properties of the cement. The mixed cement powder is separated into coarse and fine powder by a separator with a rotor rotating between 130 and 160 RPM. The fine powder, with a maximum particle size of pm, is discharged to a filter unit, while the coarse powder is ground again.
Description
WERKWIJZE EN MAALSYSTEEM VOOR HET VERVAARDIGEN VAN EENMETHOD AND GRINDING SYSTEM FOR THE PRODUCTION OF A
CEMENTMENGSELCEMENT MIXTURE
TECHNISCH DOMEINTECHNICAL DOMAIN
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een cementmengsel.The invention relates to a method for producing a cement mixture.
De uitvinding heeft in een tweede aspect eveneens betrekking op een maalsysteem voor het vervaardigen van een cementmengsel.In a second aspect, the invention also relates to a grinding system for producing a cement mixture.
In een ander aspect heeft de uitvinding eveneens betrekking op een gebruik voor in de bouwsector, met name voor het vervaardigen van een cementmengsel.In another aspect, the invention also relates to a use in the construction sector, in particular for the production of a cement mixture.
STAND DER TECHNIEKSTATE OF THE ART
Typisch wordt cement geproduceerd met behulp van een vertical roller mill, m.a.w. een verticale walsmolen. Het proces van cementproductie met behulp van een verticale walsmolen begint met de winning van grondstoffen zoals kalksteen, klei, zand en ijzererts uit groeven of mijnen. Deze materialen worden naar de cementfabriek getransporteerd en fijn gemalen tot een consistent poeder. Typisch zal een verticale walsmolen de grondstoffen fijnmalen wat leidt tot de vorming van een fijn cementpoeder.Typically, cement is produced using a vertical roller mill. The process of cement production using a vertical roller mill begins with the extraction of raw materials such as limestone, clay, sand, and iron ore from quarries or mines. These materials are transported to the cement plant and finely ground into a consistent powder. Typically, a vertical roller mill will finely grind the raw materials resulting in the formation of a fine cement powder.
De verticale walsmolen staat bekend om zijn efficiëntie, maar kampt met hoog energieverbruik tijdens het maalproces. Het vermalen van grondstoffen tot een fijn poeder vereist veel energie, wat leidt tot hoge kosten en een verhoogde CO:-uitstoot, wat een negatieve impact heeft op duurzaamheid. Daar bovenop kan een onstabiele energietoevoer, vooral in gebieden met een zwakke energie-infrastructuur, leiden tot inconsistentie in de productie en een lagere efficiëntie.The vertical roller mill is known for its efficiency, but suffers from high energy consumption during the grinding process. Grinding raw materials into a fine powder requires a lot of energy, which leads to high costs and increased CO: emissions, which has a negative impact on sustainability. On top of that, an unstable energy supply, especially in areas with weak energy infrastructure, can lead to inconsistency in production and lower efficiency.
Het vochtgehalte van grondstoffen vormt een ander probleem. Vochtige materialen vragen meer energie om te malen, waardoor de efficiëntie van de molen afneemt en de productiviteit van de cementfabriek wordt beïnvloed. Daarnaast kunnen vochtige grondstoffen in de molen klonteren, wat verstoppingen veroorzaakt en de apparatuur beschadigt, wat leidt tot extra onderhoudskosten.The moisture content of raw materials is another problem. Damp materials require more energy to grind, which reduces the efficiency of the mill and affects the productivity of the cement plant. In addition, damp raw materials can clump in the mill, causing blockages and damaging the equipment, leading to additional maintenance costs.
Verder zal een onnauwkeurige controle van de verhoudingen van grondstoffen leiden tot variabiliteit in de kwaliteit van het geproduceerde cement, wat inefficiënt energiegebruik en materiaalverspilling met zich meebrengt. Bovendien kunnen problemen met filtering en onvoldoende luchtreiniging leiden tot stofemissies, wat niet alleen de luchtkwaliteit en gezondheid in gevaar brengt, maar ook het energieverbruik verhoogt.Furthermore, inaccurate control of raw material ratios will lead to variability in the quality of the cement produced, which results in inefficient energy use and waste of materials. In addition, problems with filtration and inadequate air cleaning can lead to dust emissions, which not only endangers air quality and health, but also increases energy consumption.
De huidige uitvinding beoogt minstens een oplossing te vinden voor enkele van bovenvermelde problemen of nadelen.The present invention aims to find a solution to at least some of the above-mentioned problems or disadvantages.
SAMENVATTING VAN DE UITVINDINGSUMMARY OF THE INVENTION
In een eerste aspect betreft de huidige uitvinding een werkwijze volgens conclusie 1.In a first aspect, the present invention relates to a method according to claim 1.
De werkwijze voor het vervaardigen van een cementmengsel omvat het aanvoeren van granulaire grondstoffen 1, waarbij deze granulaire grondstoffen worden gekozen uit klinker, slak, kalksteen, vliegas, gips en combinaties daarvan. Vervolgens worden de granulaire grondstoffen gescheiden in gecontamineerd aanvoermateriaal en niet- gecontamineerd aanvoermateriaal middels een metaalafscheider 3, waarbij het gecontamineerde aanvoermateriaal metaaldeeltjes bevat. Het niet-gecontamineerde materiaal wordt afgevoerd naar een verticale walsmolen 9, waar het wordt gemalen, gemengd en gelijktijdig gedroogd tot cementpoeder. De verticale walsmolen 9 is voorzien van minimaal twee stationaire wielen die rollen op de draaiende maaltafel waarop de granulaire grondstoffen worden vermalen. De draaiende maaltafel is voorzien van een hardoplaslaag, en tijdens het malen wordt een verwarmde gasstroom in de verticale walsmolen geblazen via een ringvormige gasuitlaatopening, welke om de draaiende maaltafel is geplaatst. Tussen elke opening is een tussenschot geplaatst, en er wordt een luchtstroomdebiet gecreëerd van minimaal 650.000 m3/h en maximaal 800.000 m3/h.The method for manufacturing a cement mixture comprises supplying granular raw materials 1, wherein these granular raw materials are selected from clinker, slag, limestone, fly ash, gypsum and combinations thereof. Subsequently, the granular raw materials are separated into contaminated feed material and non-contaminated feed material by means of a metal separator 3, wherein the contaminated feed material contains metal particles. The non-contaminated material is discharged to a vertical roller mill 9, where it is ground, mixed and simultaneously dried to cement powder. The vertical roller mill 9 is provided with at least two stationary wheels that roll on the rotating grinding table on which the granular raw materials are ground. The rotating grinding table is provided with a hardfacing layer, and during the grinding a heated gas stream is blown into the vertical roller mill via an annular gas outlet opening, which is placed around the rotating grinding table. A partition is placed between each opening, and an air flow rate of at least 650,000 m3/h and a maximum of 800,000 m3/h is created.
Na het malen wordt een toeslagstof toegevoegd in de verticale walsmolen. Deze toeslagstof omvat triisobutylfosfaat in een hoeveelheid van maximaal 10 gew%, thiocyanaatzouten, bij voorkeur natriumthiocyanaat, in een hoeveelheid van minimaal 20 gew% en maximaal 50 gew%, triisopropanolamine in een hoeveelheid van minimaal 15 gew% en maximaal 30 gew%, diethanolamine in een hoeveelheid van maximaal 5 gew%, benzisothiazolinon in een hoeveelheid van maximaal 100 ppm, en ethanolamine in een hoeveelheid van maximaal 10 gew%, ten opzichte van het totale gewicht van de toeslagstof. Deze componenten worden gemengd met het cementpoeder tot een homogeen cementpoeder.After grinding, an aggregate is added to the vertical roller mill. This aggregate comprises triisobutyl phosphate in an amount of up to 10% by weight, thiocyanate salts, preferably sodium thiocyanate, in an amount of at least 20% by weight and up to 50% by weight, triisopropanolamine in an amount of at least 15% by weight and up to 30% by weight, diethanolamine in an amount of up to 5% by weight, benzisothiazolinone in an amount of up to 100 ppm, and ethanolamine in an amount of up to 10% by weight, relative to the total weight of the aggregate. These components are mixed with the cement powder to form a homogeneous cement powder.
Vervolgens wordt het homogeen cementpoeder gescheiden met een separator in grof en fijn cementpoeder. Het grove cementpoeder valt terug op de draaiende maaltafel om opnieuw te worden vermalen, terwijl het fijne cementpoeder, met een deeltjesgrootte van maximaal 200 pm, wordt afgevoerd naar een filter waar het van de verwarmde gasstroom wordt afgescheiden. De ingebouwde separator bevat een rotor die ronddraait met een snelheid van minstens 130 RPM en hoogstens 160 RPM.Subsequently, the homogeneous cement powder is separated by a separator into coarse and fine cement powder. The coarse cement powder falls back onto the rotating grinding table to be ground again, while the fine cement powder, with a particle size of maximum 200 µm, is discharged to a filter where it is separated from the heated gas stream. The built-in separator contains a rotor that rotates at a speed of at least 130 RPM and at most 160 RPM.
Voorkeursvormen van de werkwijze worden weergegeven in de conclusies 2 tot en met 12. De werkwijze omvat de aanvoer, scheiding, maling, droging, en het mengen van granulaire grondstoffen en een toeslagstof om een gehomogeniseerd cementmengsel te verkrijgen met verbeterde prestaties en duurzaamheid.Preferred embodiments of the method are set out in claims 2 to 12. The method comprises feeding, separating, grinding, drying, and mixing granular raw materials and an aggregate to obtain a homogenized cement mixture having improved performance and durability.
Een essentiële fase betreft het verwijderen van metalen verontreinigingen, wat niet alleen de kwaliteit van het eindproduct verhoogt, maar tevens de levensduur van de apparatuur verlengt en onnodige energieverspilling minimaliseert. De parallelle maal- en droogprocessen, uitgevoerd door een verticale walsmolen, resulteren in efficiënte verwerking van vochtige grondstoffen, wat zowel tijds- als energiebesparingen oplevert, terwijl het product consistentie behoudt.An essential step involves the removal of metal contaminants, which not only increases the quality of the final product, but also extends the life of the equipment and minimizes unnecessary energy waste. The parallel grinding and drying processes, performed by a vertical roller mill, result in efficient processing of moist raw materials, which saves both time and energy, while maintaining product consistency.
Niet alleen de mechanische processen dragen bij aan de voordelen van deze werkwijze, maar ook het optimale beheer van luchtstromen, krachtige verwarming met hoogwaardige branders of gasgeneratoren, en het gebruik van slijtvaste materialen voor apparatuurcomponenten versterken de duurzaamheid en efficiëntie.Not only the mechanical processes contribute to the advantages of this method, but also the optimal management of air flows, powerful heating with high-quality burners or gas generators, and the use of wear-resistant materials for equipment components enhance durability and efficiency.
De geïntegreerde separator optimaliseert de deeltjesgrootteverdeling van het gemalen materiaal, terwijl temperatuurbeheersing van het fijn cementpoeder de opslagstabiliteit verbetert.The integrated separator optimizes the particle size distribution of the milled material, while temperature control of the fine cement powder improves storage stability.
De toevoeging van een geschikte toeslagstof binnen het beschreven productieproces draagt significant bij aan de verfijning van het eindproduct, waarbij specifieke technische voordelen worden gerealiseerd. De doelgerichte incorporatie van een toeslagstof, zoals thiocyanaat zouten, trissopropanolamine, triisobutylfosfaat, benzisothiazolinon, ethanolamine, diethanolamine of combinaties hiervan, introduceert een reeks versterkende eigenschappen in het cementmengsel. De toeslagstof oefent onder andere invloed uit op de hydratatiereactie, wat zal leiden tot de vorming van sterkere cementverbindingen. Dit zal de uiteindelijke sterkte en duurzaamheid van het cement aanzienlijk versterken. Het nauwkeurig reguleren van de hydratatie en uithardingstijd, met behulp van een toeslagstof, biedt een aanzienlijke flexibiliteit in het aanpassen van het cementmengsel aan specifieke bouwvereisten.The addition of a suitable aggregate within the described production process contributes significantly to the refinement of the final product, whereby specific technical advantages are achieved. The targeted incorporation of an aggregate, such as thiocyanate salts, trissopropanolamine, triisobutylphosphate, benzisothiazolinone, ethanolamine, diethanolamine or combinations thereof, introduces a range of strengthening properties into the cement mixture. Among other things, the aggregate influences the hydration reaction, which will lead to the formation of stronger cement bonds. This will significantly increase the final strength and durability of the cement. The precise regulation of the hydration and setting time, using an aggregate, offers considerable flexibility in adapting the cement mixture to specific construction requirements.
Bovendien dragen de antimicrobiële eigenschappen van de toeslagstof bij aan het tegengaan van microbiële groei, wat niet alleen de duurzaamheid, maar ook het visuele aspect van het cementoppervlak bevordert. Het vermogen van de toeslagstof om als superplastificeerder te fungeren verbetert de verwerkbaarheid en vloeibaarheid van het mengsel, waardoor complexe constructies beter kunnen worden aangepakt. Dit alles, gecombineerd met het milieuvriendelijke aspect van het verminderen van cementgebruik en COz-uitstoot, draagt bij aan een sterk en duurzaam cementmengsel dat voldoet aan de complexe behoeften van moderne bouwtoepassingen.Furthermore, the antimicrobial properties of the aggregate help to inhibit microbial growth, which not only enhances the durability but also the visual appearance of the cement surface. The ability of the aggregate to act as a superplasticizer improves the workability and fluidity of the mix, enabling it to better tackle complex structures. All this, combined with the environmental benefit of reducing cement usage and CO2 emissions, contributes to a strong and durable cement mix that meets the complex needs of modern construction applications.
In een tweede aspect betreft de huidige uitvinding een maalsysteem volgens conclusie 13. Een voorkeursvorm van het maalsysteem wordt beschreven in volgconclusie 14.In a second aspect, the present invention relates to a grinding system according to claim 13. A preferred form of the grinding system is described in subclaim 14.
Dit maalsysteem heeft onder meer als voordeel dat het zorgt voor een nauwkeurige dosering van grondstoffen. Een ingebouwde metaalafscheider scheidt verontreinigde materialen om de kwaliteit en duurzaamheid van het cement te waarborgen. Verder zal een verticale walsmolen worden gebruikt om materialen te malen en te scheiden, waardoor fijn en grof cementpoeder ontstaat. Hiertoe zal in de verticale walsmolen het cementpoeder met een specifieke toeslagstof worden gemengd tot een homogeen cementpoeder, wat consistentie en verbeterde prestaties oplevert. Het uiteindelijke cementmengsel zal ik en opslagsilo worden opgeslagen. Het maalsysteem kan ook automatisch vrachtwagens laden met het cementmengsel, wat efficiëntie en nauwkeurigheid verhoogt. Dit geavanceerde systeem biedt hoogwaardig cement met verbeterde eigenschappen en optimaliseert processen terwijl verspilling wordt verminderd.This grinding system has the advantage of ensuring accurate dosing of raw materials. A built-in metal separator separates contaminated materials to ensure the quality and durability of the cement. Furthermore, a vertical roller mill will be used to grind and separate materials, resulting in fine and coarse cement powder. To this end, the cement powder will be mixed with a specific aggregate in the vertical roller mill to form a homogeneous cement powder, which provides consistency and improved performance. The final cement mixture will be stored in a storage silo. The grinding system can also automatically load trucks with the cement mixture, which increases efficiency and accuracy. This advanced system provides high-quality cement with improved properties and optimizes processes while reducing waste.
In een derde aspect betreft de huidige uitvinding een gebruik volgens conclusie 15.In a third aspect, the present invention relates to a use according to claim 15.
Dit gebruik resulteert in een voordelige productie een cementmengsel, wat bijdraagt aan een duurzamere en economisch gunstigere benadering van bouwmaterialenproductie.This use results in a cost-effective production of a cement mixture, which contributes to a more sustainable and economically beneficial approach to building materials production.
BESCHRIJVING VAN DE FIGURENDESCRIPTION OF THE FIGURES
Figuur 1 toont een schematische voorstelling van een cementproductieproces volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding.Figure 1 shows a schematic representation of a cement production process according to an embodiment of the present invention.
GEDETAILLEERDE BESCHRIJVINGDETAILED DESCRIPTION
Tenzij anders gedefinieerd hebben alle termen die gebruikt worden in de beschrijving van de uitvinding, ook technische en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals ze algemeen begrepen worden door de vakman in het technisch veld van de 5 uitvinding. Voor een betere beoordeling van de beschrijving van de uitvinding, worden de volgende termen expliciet uitgelegd.Unless otherwise defined, all terms used in the description of the invention, including technical and scientific terms, have the meaning as commonly understood by one skilled in the technical field of the invention. For a better appreciation of the description of the invention, the following terms are explicitly explained.
Wanneer “ongeveer” of “rond” in dit document gebruikt wordt bij een meetbare grootheid, een parameter, een tijdsduur of moment, en dergelijke, dan worden variaties bedoeld van +/-20% of minder, bij voorkeur +/-10% of minder, meer bij voorkeur +/-5% of minder, nog meer bij voorkeur +/-1% of minder, en zelfs nog meer bij voorkeur +/-0.1% of minder dan en van de geciteerde waarde, voor zoverre zulke variaties van toepassing zijn in de beschreven uitvinding. Hier moet echter wel onder verstaan worden dat de waarde van de grootheid waarbij de term “ongeveer” of “rond” gebruikt wordt, zelf specifiek wordt bekendgemaakt.When “about” or “around” is used in this document with reference to a measurable quantity, a parameter, a time or moment, or the like, it is intended to mean variations of +/-20% or less, preferably +/-10% or less, more preferably +/-5% or less, even more preferably +/-1% or less, and even more preferably +/-0.1% or less than and from the quoted value, to the extent that such variations are applicable to the invention described. It is to be understood, however, that the value of the quantity for which the term “about” or “around” is used is itself specifically disclosed.
Het citeren van numerieke intervallen door de eindpunten omvat alle gehele getallen, breuken en/of reële getallen tussen de eindpunten, deze eindpunten inbegrepen.Quoting numerical intervals through the endpoints includes all integers, fractions, and/or real numbers between the endpoints, including these endpoints.
De term “cementmengsel” verwijst naar een samenstelling omvattende het fijn cementpoeder. Dit cementmengsel wordt aangevuld met water en andere materialen, zoals zand, grind of andere toeslagstoffen, die zorgvuldig worden vermengd in de correcte verhoudingen. Hierdoor ontstaat een uniforme substantie die wordt aangewend voor de constructie van diverse bouwwerken, waaronder gebouwen, wegen, bruggen en andere infrastructuurprojecten.The term “cement mix” refers to a composition comprising fine cement powder. This cement mix is supplemented with water and other materials such as sand, gravel or other aggregates, which are carefully mixed in the correct proportions. This results in a uniform substance that is used for the construction of various structures, including buildings, roads, bridges and other infrastructure projects.
De term “blaine” moet begrepen worden als een maat voor de specifieke oppervlakte van een poederachtig materiaal, met name van fijngemalen cement, dat wordt gebruikt om de fijnheid van het cement aan te geven. Het Blaine-getal is een waarde die aangeeft hoeveel oppervlakte een cementpoeder heeft per gram, uitgedrukt in vierkante centimeters per gram (cm2/g). Het meten van de Blaine-waarde is een belangrijke procedure in de cementindustrie, omdat het de fijnheid van het cement bepaalt, wat op zijn beurt invloed heeft op de eigenschappen en prestaties van het cement bij het uitharden en gebruiken ervan. De Blaine-waarde is van invloed op de sterkte, duurzaamheid en andere technische eigenschappen van het cementmengsel en het uiteindelijke beton of de mortel dat wordt geproduceerd met het cementmengsel. De meting van de Blaine-waarde wordt uitgevoerd met behulp van een speciaal apparaat, een zogenaamde Blaine-luchtstroomdoorlaatbaarheidsmeter.The term “blaine” should be understood as a measure of the specific surface area of a powdery material, especially finely ground cement, which is used to indicate the fineness of the cement. The Blaine number is a value that indicates how much surface area a cement powder has per gram, expressed in square centimeters per gram (cm2/g). Measuring the Blaine number is an important procedure in the cement industry, because it determines the fineness of the cement, which in turn affects the properties and performance of the cement during hardening and use. The Blaine number affects the strength, durability and other technical properties of the cement mixture and the final concrete or mortar produced from the cement mixture. The measurement of the Blaine number is carried out using a special device, a so-called Blaine air flow permeability meter.
Het monster van het fijngemalen cement wordt in dit apparaat geplaatst, en door de luchtstroom wordt de specifieke oppervlakte bepaald. Deze waarde wordt vervolgens uitgedrukt als het aantal vierkante centimeters oppervlakte per gram van het cementmonster. Hoe hoger de Blaine-waarde, hoe fijner het cementpoeder. Fijner gemalen cement heeft over het algemeen een groter oppervlak, wat de reactie met water en de hydratatie zal bevorderen. Dit zal de sterkteontwikkeling van het cement verbeteren. De Blaine-waarde wordt typisch gemeten na het toevoegen van een toeslagstof aan het cementpoeder.The sample of finely ground cement is placed in this device, and the air flow determines the specific surface area. This value is then expressed as the number of square centimeters of surface area per gram of cement sample. The higher the Blaine value, the finer the cement powder. Finer ground cement generally has a larger surface area, which will promote the reaction with water and hydration. This will improve the strength development of the cement. The Blaine value is typically measured after adding an aggregate to the cement powder.
De term “droge vloeibaarheid” ook wel bekend als een stromingseigenschap van poeders, verwijst naar de mate waarin een droog cementpoeder in staat is te vloeien of te bewegen onder invloed van zwaartekracht of externe krachten, zonder externe bevochtiging. Een poeder met goede droge vloeibaarheid stroomt gemakkelijk en gelijkmatig door apparatuur en processen, zoals transportbanden, trechters, doseersystemen en verpakkingsmachines, zonder vast te klitten of te verstijven.The term “dry flowability” also known as a flow property of powders, refers to the ability of a dry cement powder to flow or move under the influence of gravity or external forces, without external wetting. A powder with good dry flowability flows easily and evenly through equipment and processes, such as conveyors, hoppers, dosing systems and packaging machines, without sticking or stiffening.
Hierdoor kunnen efficiënte en betrouwbare productieprocessen worden gerealiseerd.This enables efficient and reliable production processes to be achieved.
Poeders met slechte droge vloeibaarheid vertonen problemen zoals brugvorming, boogvorming of kanaalvorming, wat de stroom en de doseerbaarheid belemmert. Dit kan leiden tot productieonderbrekingen, verstoppingen of onnauwkeurige doseringen, wat de productiviteit negatief kan beïnvloeden.Powders with poor dry flowability exhibit problems such as bridging, arching or channeling, which impede flow and dosability. This can lead to production stoppages, blockages or inaccurate dosing, which can negatively affect productivity.
De term “eindproduct” moet worden begrepen als het cementmengsel, dat het fijne cementpoeder omvat. Na het filtratieproces, waarbij het fijne cementpoeder wordt afgescheiden van de verwarmde gasstroom, kunnen aan dit cementmengsel onder andere nog additieven worden toegevoegd om het uiteindelijke cementmengsel te vormen.The term “end product” should be understood as the cement mixture, which includes the fine cement powder. After the filtration process, in which the fine cement powder is separated from the heated gas stream, additives can be added to this cement mixture, among other things, to form the final cement mixture.
De term “mechanisme van een stationair wiel” verwijst naar de 'arm' of structuur waaraan het wiel van een verticale walsmolen is bevestigd. Dit mechanisme zorgt ervoor dat het wiel stevig op zijn plaats blijft en niet draait of beweegt tijdens het malen van de granulaire grondstoffen.The term “stationary wheel mechanism” refers to the ‘arm’ or structure to which the wheel of a vertical roller mill is attached. This mechanism ensures that the wheel remains firmly in place and does not rotate or move during the grinding of the granular raw materials.
De term “homogeen cementpoeder” moet begrepen worden als het fijn cementpoeder dat grondig en gelijkmatig vermengd is met de toegevoegde toeslagstof, zodat er geen ongewenste onregelmatigheden, klonten of scheidingen in het cementpoeder aanwezig zijn. Het resultaat is een uniforme en consistent samengestelde poederige substantie die geschikt is voor verdere verwerking zonder dat er sprake is van segregatie van de componenten.The term “homogeneous cement powder” is to be understood as the fine cement powder that is thoroughly and evenly mixed with the added aggregate so that there are no undesirable irregularities, lumps or separations in the cement powder. The result is a uniform and consistently composed powdery substance that is suitable for further processing without segregation of the components.
In een eerste aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het vervaardigen van een cementmengsel. Volgens een uitvoeringsvorm betreft de uitvinding voor het vervaardigen van een cementmengsel omvat het aanvoeren van granulaire grondstoffen 1, waarbij deze granulaire grondstoffen worden gekozen uit klinker, slak, kalksteen, vliegas, gips en combinaties daarvan. Vervolgens worden de granulaire grondstoffen gescheiden in gecontamineerd aanvoermateriaal en niet- gecontamineerd aanvoermateriaal middels een metaalafscheider 3, waarbij het gecontamineerde aanvoermateriaal metaaldeeltjes bevat. Het niet-gecontamineerde materiaal wordt afgevoerd naar een verticale walsmolen 9, waar het wordt gemalen, gemengd en gelijktijdig gedroogd tot cementpoeder. De verticale walsmolen 9 is voorzien van minimaal twee stationaire wielen die rollen op de draaiende maaltafel waarop de granulaire grondstoffen worden vermalen. De draaiende maaltafel is voorzien van een hardoplaslaag, en tijdens het malen wordt een verwarmde gasstroom in de verticale walsmolen geblazen via een ringvormige gasuitlaatopening, welke om de draaiende maaltafel is geplaatst. Tussen elke opening is een tussenschot geplaatst, en er wordt een luchtstroomdebiet gecreëerd van minimaal 650.000 m3/h en maximaal 800.000 m3/h.In a first aspect, the invention relates to a method for manufacturing a cement mixture. According to an embodiment, the invention relates to manufacturing a cement mixture comprising supplying granular raw materials 1, wherein these granular raw materials are selected from clinker, slag, limestone, fly ash, gypsum and combinations thereof. Subsequently, the granular raw materials are separated into contaminated feed material and non-contaminated feed material by means of a metal separator 3, wherein the contaminated feed material contains metal particles. The non-contaminated material is discharged to a vertical roller mill 9, where it is ground, mixed and simultaneously dried to cement powder. The vertical roller mill 9 is provided with at least two stationary wheels that roll on the rotating grinding table on which the granular raw materials are ground. The rotating grinding table is provided with a hardfacing layer, and during the grinding a heated gas stream is blown into the vertical roller mill via an annular gas outlet opening, which is placed around the rotating grinding table. A partition is placed between each opening, and an air flow rate of at least 650,000 m3/h and a maximum of 800,000 m3/h is created.
Na het malen wordt een toeslagstof toegevoegd in de verticale walsmolen. Deze toeslagstof omvat triisobutylfosfaat in een hoeveelheid van maximaal 10 gew%, thiocyanaatzouten, bij voorkeur natriumthiocyanaat, in een hoeveelheid van minimaal 20 gew% en maximaal 50 gew%, triisopropanolamine in een hoeveelheid van minimaal 15 gew% en maximaal 30 gew%, diethanolamine in een hoeveelheid van maximaal 5 gew%, benzisothiazolinon in een hoeveelheid van maximaal 100 ppm, en ethanolamine in een hoeveelheid van maximaal 10 gew%, ten opzichte van het totale gewicht van de toeslagstof. Deze componenten worden gemengd met het cementpoeder tot een homogeen cementpoeder.After grinding, an aggregate is added to the vertical roller mill. This aggregate comprises triisobutyl phosphate in an amount of up to 10% by weight, thiocyanate salts, preferably sodium thiocyanate, in an amount of at least 20% by weight and up to 50% by weight, triisopropanolamine in an amount of at least 15% by weight and up to 30% by weight, diethanolamine in an amount of up to 5% by weight, benzisothiazolinone in an amount of up to 100 ppm, and ethanolamine in an amount of up to 10% by weight, relative to the total weight of the aggregate. These components are mixed with the cement powder to form a homogeneous cement powder.
Vervolgens wordt het homogeen cementpoeder gescheiden met een separator in grof en fijn cementpoeder. Het grove cementpoeder valt terug op de draaiende maaltafel om opnieuw te worden vermalen, terwijl het fijne cementpoeder, met een deeltjesgrootte van maximaal 200 um, wordt afgevoerd naar een filter waar het van de verwarmde gasstroom wordt afgescheiden. De ingebouwde separator bevat een rotor die ronddraait met een snelheid van minstens 130 RPM en hoogstens 160 RPM.Subsequently, the homogeneous cement powder is separated by a separator into coarse and fine cement powder. The coarse cement powder falls back onto the rotating grinding table to be ground again, while the fine cement powder, with a particle size of up to 200 um, is discharged to a filter where it is separated from the heated gas stream. The built-in separator contains a rotor that rotates at a speed of at least 130 RPM and at most 160 RPM.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt in een eerste stap van de werkwijze de granulaire grondstoffen aangevoerd. Bij voorkeur omvat de werkwijze het aanvoeren van granulaire grondstoffen, waarbij de granulaire grondstoffen worden gekozen uit de lijst van: klinker, slak, kalksteen, vliegas, gips en combinaties daarvan.According to a preferred embodiment, in a first step of the method, the granular raw materials are supplied. Preferably, the method comprises the supply of granular raw materials, whereby the granular raw materials are selected from the list of: clinker, slag, limestone, fly ash, gypsum and combinations thereof.
Volgens een uitvoeringsvorm van de werkwijze worden de granulaire grondstoffen via één of meerdere doseertrechters aangevoerd, waarbij de doseertrechters voorzien zijn van dynamometrische cellen. Dit zorgt voor een nauwkeurige dosering van granulaire grondstoffen, wat essentieel is voor het behalen van de gewenste eigenschappen van het eindproduct. De dynamometrische cellen bieden real-time meetgegevens, waardoor operators het proces nauwlettend kunnen volgen en de kwaliteit van het eindproduct kan worden gewaarborgd. Dit maakt het een voordelige aanpak die bijdraagt aan de consistente en hoogwaardige productie van het cementmengsel.In one embodiment of the method, the granular raw materials are supplied via one or more dosing hoppers, the dosing hoppers being equipped with dynamometric cells. This ensures accurate dosing of granular raw materials, which is essential for achieving the desired properties of the end product. The dynamometric cells provide real-time measurement data, allowing operators to closely monitor the process and ensuring the quality of the end product. This makes it a cost-effective approach that contributes to the consistent and high-quality production of the cement mixture.
Volgens een alternatieve uitvoeringsvorm kunnen doseertrechters ontworpen worden voor volumetrische dosering. Hierbij wordt de hoeveelheid grondstoffen gemeten op basis van het volume in plaats van het gewicht. Het is echter belangrijk om rekening te houden met de dichtheid en consistentie van de grondstoffen bij volumetrische dosering, omdat dit invloed kan hebben op de nauwkeurigheid.In an alternative embodiment, dosing hoppers can be designed for volumetric dosing. In this case, the amount of raw materials is measured based on volume instead of weight. However, it is important to consider the density and consistency of the raw materials in volumetric dosing, as this can affect accuracy.
Volgens een alternatieve uitvoeringsvorm kunnen er ook andere types meetsensoren worden gebruikt om de dosering van de grondstoffen te regelen, zoals ultrasone sensoren, druksensoren of optische sensoren. Elk van deze sensoren heeft zijn eigen voor- en nadelen in termen van nauwkeurigheid, kosten en toepasbaarheid. Er zijn verder ook geautomatiseerde doseringssystemen beschikbaar die het doseringsproces regelen. Deze systemen kunnen gebruikmaken van geavanceerde algoritmen en sensoren om de dosering van de grondstoffen te optimaliseren en te controleren.According to an alternative embodiment, other types of measuring sensors can be used to control the dosing of the raw materials, such as ultrasonic sensors, pressure sensors or optical sensors. Each of these sensors has its own advantages and disadvantages in terms of accuracy, cost and applicability. Furthermore, automated dosing systems are available that control the dosing process. These systems can use advanced algorithms and sensors to optimize and control the dosing of the raw materials.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt in een tweede stap van de werkwijze de granulaire grondstoffen gescheiden in gecontamineerd aanvoermateriaal en niet-gecontamineerd aanvoermateriaal. Bij voorkeur worden de granulaire grondstoffen geleid naar een metaalafscheider, waar ze worden gescheiden in gecontamineerd aanvoermateriaal en niet-gecontamineerd aanvoermateriaal. Het gecontamineerde aanvoermateriaal omvat metaaldeeltjes, die moeten worden verwijderd om de kwaliteit van het eindproduct te verbeteren. Het verwijderen van de metaaldeeltjes heeft meerdere gunstige effecten. Ten eerste verbetert het de kwaliteit van het eindproduct, m.a.w. het cementmengsel, door de zuiverheid en uniformiteit te verhogen. Daarnaast verlengt het de levensduur van de verticale walsmolen, aangezien het voorkomt dat de metaaldeeltjes schade veroorzaken aan de apparatuur tijdens het maalproces. Bovendien draagt het bij aan de efficiëntie van het maalproces door energieverspilling te voorkomen. Ook bevordert het de veiligheid van het eindproduct door het risico op ongewenste reacties of verzwakking van het cementmengsel te verminderen.According to a preferred embodiment, in a second step of the method, the granular raw materials are separated into contaminated feed material and non-contaminated feed material. Preferably, the granular raw materials are fed to a metal separator, where they are separated into contaminated feed material and non-contaminated feed material. The contaminated feed material comprises metal particles, which must be removed to improve the quality of the final product. Removing the metal particles has several beneficial effects. First, it improves the quality of the final product, i.e. the cement mixture, by increasing its purity and uniformity. In addition, it extends the life of the vertical roller mill, as it prevents the metal particles from causing damage to the equipment during the grinding process. Furthermore, it contributes to the efficiency of the grinding process by preventing energy waste. It also promotes the safety of the final product by reducing the risk of undesirable reactions or weakening of the cement mixture.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt het gecontamineerde materiaal afgevoerd naar een tussenbunker waar een metaalcontrole plaatsvindt om het niet-gecontamineerde materiaal verder van het gecontamineerde materiaal te scheiden. Het gecontamineerde materiaal zal naar een afvalopslag worden afgevoerd. Het niet-gecontamineerde materiaal zal naar de verticale walsmolen worden afgevoerd. Deze stap van het afvoeren van gecontamineerd materiaal naar een tussenbunker voor een tweede metaalcontrole heeft als doel om het niet- gecontamineerde materiaal verder te scheiden van het gecontamineerde materiaal.According to a preferred embodiment, the contaminated material is discharged to an intermediate bunker where a metal check takes place to further separate the non-contaminated material from the contaminated material. The contaminated material will be discharged to a waste storage. The non-contaminated material will be discharged to the vertical roller mill. This step of discharging contaminated material to an intermediate bunker for a second metal check is intended to further separate the non-contaminated material from the contaminated material.
Hierdoor wordt de zuiverheid van het niet-gecontamineerde materiaal vergroot, wat leidt tot een hogere kwaliteit van het eindproduct. Tegelijkertijd minimaliseert het proces de impact op de productie-efficiëntie door alleen het niet-gecontamineerde materiaal naar de verticale walsmolen te leiden en onnodige verwerking van gecontamineerd materiaal te voorkomen. Het resultaat is een veiliger, efficiënter en regelgevingsconform productieproces dat voldoet aan de strenge eisen van de bouwsector en bijdraagt aan hoogwaardig cement voor bouwconstructies en andere toepassingen.This increases the purity of the uncontaminated material, resulting in a higher quality of the final product. At the same time, the process minimizes the impact on production efficiency by feeding only the uncontaminated material to the vertical roller mill and avoiding unnecessary handling of contaminated material. The result is a safer, more efficient and regulatory-compliant production process that meets the stringent requirements of the construction industry and contributes to high-quality cement for building construction and other applications.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de werkwijze het afvoeren van het niet-gecontamineerd materiaal naar een verticale walsmolen voor het malen, mengen en gelijktijdig drogen van het niet-gecontamineerd aanvoermateriaal tot cementpoeder. Hierbij wordt een verwarmde gasstroom via een gasinlaatring in de verticale walsmolen geblazen via een ringvormige gasuitlaatopening, die om een draaiende maaltafel is geplaatst. Hierbij wordt een luchtstroomdebiet gecreëerd van minimaal 650 000 m?/h en maximaal 800 000 m?/h, bij voorkeur minimaal 675 000 m?*/h en maximaal 780 000 m?/h, bij verdere voorkeur minimaal 700 000 m?/h en maximaal 760 000 m?/h, bij nog verdere voorkeur minimaal 725 000 m?/h en maximaal 740 000 m3/h.According to a preferred embodiment, the method comprises discharging the uncontaminated material to a vertical roller mill for grinding, mixing and simultaneously drying the uncontaminated feed material into cement powder. A heated gas stream is blown into the vertical roller mill via a gas inlet ring through an annular gas outlet opening, which is placed around a rotating grinding table. An air flow rate of at least 650,000 m?/h and at most 800,000 m?/h, preferably at least 675,000 m?*/h and at most 780,000 m?/h, more preferably at least 700,000 m?/h and at most 760,000 m?/h, even more preferably at least 725,000 m?/h and at most 740,000 m3/h is created.
De uitvinders hebben gevonden dat dit luchtstroomdebiet een optimale warmteoverdracht mogelijk maakt tijdens het malen en drogen van de granulaire grondstoffen. De efficiënte warmteoverdracht zorgt voor een snellere droging van het granulaire grondstoffen, waardoor het maalproces wordt versneld en het energieverbruik zal dalen. Als er minder luchtstroomdebiet gecreëerd wordt, zou dit kunnen leiden tot onvoldoende droging van de granulaire grondstoffen, wat de maalefficiëntie negatief beïnvloedt en het energieverbruik verhoogt. Het malen van vochtige granulaire grondstoffen zal dan inefficiënt worden, wat leidt tot een lager rendement en mogelijk een lager kwaliteitsniveau van het eindproduct. Aan de andere kant, als er meer luchtstroomdebiet gecreëerd wordt, zou dit potentieel een overmatige droging van de granulaire grondstoffen kunnen veroorzaken. Dit zal resulteren in een slechtere maalefficiëntie en een verhoogd risico op stofvorming of materiaalverlies. Dit optimale luchtstroomdebiet zorgt voor een goede balans tussen efficiënte droging en warmteoverdracht, wat resulteert in een energie-efficiënt maalproces en een hoogwaardig eindproduct.The inventors have found that this airflow rate enables optimum heat transfer during the grinding and drying of the granular raw materials. The efficient heat transfer ensures faster drying of the granular raw materials, which accelerates the grinding process and reduces energy consumption. If less airflow rate is created, this could lead to insufficient drying of the granular raw materials, which negatively affects the grinding efficiency and increases energy consumption. The grinding of moist granular raw materials will then become inefficient, leading to lower yields and potentially a lower quality level of the final product. On the other hand, if more airflow rate is created, this could potentially cause excessive drying of the granular raw materials. This will result in poorer grinding efficiency and an increased risk of dust formation or material loss. This optimum airflow rate provides a good balance between efficient drying and heat transfer, resulting in an energy-efficient grinding process and a high-quality final product.
Het luchtstroomdebiet speelt niet alleen een rol bij de droging van de granulaire grondstoffen, maar het heeft ook een belangrijke functie bij het transporteren van het homogeen cementpoeder naar de separator in de verticale walsmolen. Het luchtstroomdebiet creëert een opwaartse luchtstroom in de walsmolen, die helpt bij het opwaarts transporteren van het homogeen cementpoeder naar de bovenkant van de molen, waar zich de separator bevindt. Dit is essentieel om de gewenste scheiding tussen grof en fijn cementpoeder te bereiken. Het optimale luchtstroomdebiet is daarom van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat het homogeen cementpoeder op efficiënte wijze naar de separator worden getransporteerd en dat het gewenste fijne cementpoeder wordt gescheiden van het grof cementpoeder. Het optimale luchtstroomdebiet is zorgvuldig gekozen om een soepel transportproces te garanderen en bij te dragen aan een efficiënt en effectief maalproces in de verticale walsmolen.The airflow rate not only plays a role in drying the granular raw materials, but it also has an important function in conveying the homogeneous cement powder to the separator in the vertical roller mill. The airflow rate creates an upward airflow in the roller mill, which helps in conveying the homogeneous cement powder upwards to the top of the mill where the separator is located. This is essential to achieve the desired separation between coarse and fine cement powder. The optimum airflow rate is therefore crucial to ensure that the homogeneous cement powder is efficiently conveyed to the separator and that the desired fine cement powder is separated from the coarse cement powder. The optimum airflow rate is carefully selected to ensure a smooth conveying process and contribute to an efficient and effective grinding process in the vertical roller mill.
Een lager luchtstroomdebiet zal resulteren in onvoldoende opwaartse kracht om het homogeen cementpoeder naar de separator te transporteren. Dit kan leiden tot verstoppingen of veelvuldige materiaal(her)circulatie en dus een verminderde efficiëntie van het maalproces. Het homogeen cementpoeder zal niet goed worden gescheiden, wat resulteert in een suboptimaal eindproduct. Aan de andere kant zal een hoger luchtstroomdebiet leiden tot een te sterke opwaartse luchtstroom, waardoor het homogeen cementpoeder met een hogere snelheid door de verticale walsmolen worden gevoerd. Dit kan leiden tot overmatige slijtage van de molenonderdelen en de separator, wat resulteert in een kortere levensduur van de apparatuur en hogere onderhoudskosten. Verder zal een hoger luchtstroomdebiet de efficiëntie van de separator negatief beïnvloeden. De opwaartse kracht kan ervoor zorgen dat fijne deeltjes samen met grovere deeltjes worden weggevoerd voordat de scheiding volledig heeft plaatsgevonden. Hierdoor kan het gewenste fijne cementpoeder verloren gaan en kan het eindproduct een lagere kwaliteit hebben.A lower airflow rate will result in insufficient upward force to transport the homogeneous cement powder to the separator. This may lead to blockages or frequent material (re)circulation and thus a reduced efficiency of the grinding process. The homogeneous cement powder will not be separated properly, resulting in a suboptimal end product. On the other hand, a higher airflow rate will result in too strong an upward airflow, causing the homogeneous cement powder to be fed through the vertical roller mill at a higher speed. This may lead to excessive wear of the mill parts and the separator, resulting in a shorter life span of the equipment and higher maintenance costs. Furthermore, a higher airflow rate will negatively affect the efficiency of the separator. The upward force may cause fine particles to be carried away together with coarser particles before the separation has taken place completely. As a result, the desired fine cement powder may be lost and the end product may have a lower quality.
In een uitvoeringsvorm wordt het gewenste luchtdebiet gecreëerd doormiddels van een gasinlaatring die rondom de draaiende maaltafel is geplaatst. Deze gasinlaatring is voorzien van een reeks openingen of gaten die zich over de volledige omtrek van de ring uitstrekken. Tussen elke opening is een tussenschot geplaatst. Elke opening strekt zich uit vanaf de binnenste diameter tot de buitenste diameter van de gasinlaatring. Deze gasinlaatring speelt een cruciale rol bij het beheersen van de luchtstroom binnen de verticale walsmolen. Via de openingen van de gasinlaatring stroomt lucht de verticale walsmolen binnen. Door de combinatie van de openingen en tussenschotten kan de luchtstroom nauwkeurig worden geleid en gestuurd in de gewenste richting. Dit is van essentieel belang om de luchtstroom in het maalproces te optimaliseren en te zorgen voor een uniforme verdeling van de lucht rondom de maaltafel. Dankzij de reeks openingen in de gasinlaatring wordt een evenwichtige verdeling van de lucht over de te malen granulaire grondstoffen bereikt. Hierdoor worden temperatuurverschillen geëgaliseerd en wordt de kans op oververhitting of ongelijkmatige verwerking van de granulaire grondstoffen verkleind. Dit leidt tot een efficiënter maalproces en draagt bij aan de productie van een hoogwaardig cementmengsel met de gewenste eigenschappen, zoals deeltjesgrootte, druksterkte en volumieke massa.In one embodiment, the desired air flow is created by means of a gas inlet ring that is placed around the rotating grinding table. This gas inlet ring is provided with a series of openings or holes that extend over the entire circumference of the ring. A partition is placed between each opening. Each opening extends from the inner diameter to the outer diameter of the gas inlet ring. This gas inlet ring plays a crucial role in controlling the air flow within the vertical roller mill. Air flows into the vertical roller mill through the openings of the gas inlet ring. The combination of the openings and partitions allows the air flow to be accurately guided and controlled in the desired direction. This is essential to optimize the air flow in the grinding process and to ensure a uniform distribution of the air around the grinding table. Thanks to the series of openings in the gas inlet ring, a balanced distribution of the air over the granular raw materials to be ground is achieved. This equalizes temperature differences and reduces the risk of overheating or uneven processing of the granular raw materials. This leads to a more efficient grinding process and contributes to the production of a high-quality cement mixture with the desired properties, such as particle size, compressive strength and volumetric mass.
In een verdere uitvoeringsvorm zal het gedeelte van de gasinlaatring waarboven een deel van het mechanisme van een stationair wiel is gepositioneerd, geen openingen omvatten. De uitvinders hebben ontdekt dat deze specifieke configuratie van de gasinlaatring de verwarmde gasstroom optimaliseert en helpt bij het bereiken van een uniforme en efficiënte verdeling van de verwarmde gasstroom rondom de draaiende maaltafel. Hierdoor worden temperatuurverschillen geminimaliseerd en wordt het risico op oververhitting of ongelijkmatige verwerking van de te malen granulaire grondstoffen geminimaliseerd.In a further embodiment, the portion of the gas inlet ring above which a portion of the stationary wheel mechanism is positioned will not comprise any openings. The inventors have discovered that this specific configuration of the gas inlet ring optimizes the heated gas flow and helps to achieve a uniform and efficient distribution of the heated gas flow around the rotating grinding table. This minimizes temperature differences and minimizes the risk of overheating or uneven processing of the granular raw materials to be ground.
Een gasinlaatring die rondom zijn gehele omtrek voorzien is van openingen zal mogelijks leiden tot het onbelemmerd stromen van de gas of lucht zonder weerstand.A gas inlet ring that is provided with openings all around its circumference will possibly allow the gas or air to flow freely without resistance.
Dit kan leiden tot een ongecontroleerde verwarmde gasstroom binnen de molen, waarbij de lucht of gas op willekeurige plaatsen de molen binnendringt. Een dergelijke ongecontroleerde gasstroom kan de efficiëntie van het classificatieproces negatief beïnvloeden, omdat het gas of bij voorkeur de lucht niet optimaal wordt gericht naar de juiste gebieden binnen de verticale walsmolen. Bovendien kunnen er luchtlekken rond de openingen ontstaan, wat zal leiden tot een hoger luchtverlies en een afname van de bruikbare luchtstroom die wordt gebruikt voor het transporteren en classificeren van het homogeen cementpoeder. Tot dit doel omvat de gasuitlaatring dus afgesloten delen, welke op een strategische plaats ‚ m.a.w. onder van het mechanisme van een stationair wiel, zijn voorzien. Dit resulteert in een meer gecontroleerde verwarmde gasstroom, die gericht is naar specifieke gebieden in de verticale walsmolen. Een verder opmerkelijk voordeel van het voorzien van deze configuratie van gasuitlaatring is de potentiële energiebesparing. Door de luchtdichtheid te verbeteren en het verlies van luchtstroom en druk te verminderen, zal het energieverbruik van worden gereduceerd terwijl dezelfde luchtstroom wordt gehandhaafd.This can lead to an uncontrolled heated gas flow within the mill, with the air or gas entering the mill at random locations. Such uncontrolled gas flow can negatively affect the efficiency of the classification process, as the gas or preferably the air is not optimally directed to the correct areas within the vertical roller mill. In addition, air leaks can occur around the openings, which will lead to higher air loss and a decrease in the usable air flow used for conveying and classifying the homogeneous cement powder. For this purpose, the gas outlet ring therefore comprises sealed sections, which are provided at a strategic location, i.e. below the mechanism of a stationary wheel. This results in a more controlled heated gas flow, which is directed to specific areas in the vertical roller mill. A further notable advantage of providing this configuration of gas outlet ring is the potential energy saving. By improving the air tightness and reducing the loss of air flow and pressure, the energy consumption will be reduced while maintaining the same air flow.
Het gelijktijdig malen en drogen in de verticale walsmolen zorgt ervoor dat het materiaal efficiënt wordt gedroogd tijdens het vermalen, waardoor het mogelijk is om vochtige grondstoffen te verwerken. Het vermogen om natte grondstoffen te kunnen verwerken is zeer voordelig. Ten eerste verhoogt het de veelzijdigheid en flexibiliteit van het productieproces, omdat het mogelijk wordt om materialen met hogere vochtgehaltes direct te gebruiken zonder voorafgaande droging. Dit bespaart zowel tijd als energie, aangezien het drogen van grondstoffen normaal gesproken een tijdrovende en energie-intensieve stap is in het productieproces. Het malen of bewerken van natte materialen kan de kans op oververhitting verminderen, wat kan leiden tot thermische degradatie van het product. Dit is vooral belangrijk bij het verwerken van temperatuurgevoelige materialen, zoals gips en vliegas. Verder zal het vermogen om vochtige grondstoffen te verwerken bijdragen aan energiebesparing. Het malen of bewerken van natte materialen vereist minder energie dan het verwerken van droge materialen, omdat er minder energie nodig is om het materiaal te verkleinen.Simultaneous grinding and drying in the vertical roller mill ensures that the material is dried efficiently during grinding, making it possible to process moist raw materials. The ability to process wet raw materials is very beneficial. Firstly, it increases the versatility and flexibility of the production process, as it becomes possible to use materials with higher moisture contents directly without prior drying. This saves both time and energy, as drying raw materials is normally a time-consuming and energy-intensive step in the production process. Grinding or processing wet materials can reduce the risk of overheating, which can lead to thermal degradation of the product. This is especially important when processing temperature-sensitive materials, such as gypsum and fly ash. Furthermore, the ability to process moist raw materials will contribute to energy savings. Grinding or processing wet materials requires less energy than processing dry materials, as less energy is needed to reduce the size of the material.
Het specifieke luchtstroomdebiet is essentieel voor een succesvolle werking van het maalproces. Een juist afgestelde luchtstroom zorgt ervoor dat het niet- gecontamineerd materiaal voldoende tijd heeft om volledig te worden vermalen en gedroogd tot cementpoeder voordat het wordt afgevoerd naar de ingebouwde separator bovenaan de verticale walsmolen. Hierdoor kan een optimaal eindproduct worden verkregen met een efficiënt gebruik van energie en grondstoffen.The specific airflow rate is essential for the successful operation of the grinding process. A correctly adjusted airflow ensures that the uncontaminated material has sufficient time to be completely ground and dried into cement powder before it is discharged to the built-in separator at the top of the vertical roller mill. This allows an optimum end product to be obtained with an efficient use of energy and raw materials.
Een te laag luchtstroomdebiet zou onvoldoende luchtstroom genereren om het niet- gecontamineerd materiaal voldoende te drogen. Hierdoor kunnen vochtproblemen ontstaan, zoals klontering van het materiaal of onvolledige droging, wat de kwaliteit van het eindproduct nadelig beïnvloedt. Bovendien zal de efficiëntie van het proces worden verminderd, aangezien het malen langer zal duren dan verwacht. Daarnaast kan een te lage luchtstroom leiden tot verstoppingen, aangezien het materiaal zich kan ophopen in de walsmolen.Too low an airflow rate would not generate enough airflow to dry the uncontaminated material sufficiently. This can cause moisture problems, such as clumping of the material or incomplete drying, which will adversely affect the quality of the final product. Furthermore, the efficiency of the process will be reduced, as the milling will take longer than expected. In addition, too low an airflow can lead to blockages, as the material can build up in the roller mill.
Aan de andere kant, als de luchtstroomsnelheid te hoog is, ontstaan er andere problemen. Een te hoge luchtstroomsnelheid zal leiden tot overmatige verdamping van vocht in het niet-gecontamineerd materiaal, waardoor het cementpoeder en ook het eindproduct zeer droog wordt. Dit kan het materiaal broos en kwetsbaar maken, vooral bij gevoelige materialen, wat resulteert in kwaliteitsvermindering en materiaalverlies. Bovendien vergt het verwarmen van een overmatige hoeveelheid gas meer energie dan nodig is om het gewenste droogniveau te bereiken. Dit resulteert in onnodig energieverlies, wat de operationele kosten verhoogt en de efficiëntie van het droogproces vermindert. Verder zal een te hoog luchtstroomdebiet de mechanische belasting op de apparatuur vergroten. Dit kan leiden tot versnelde slijtage van onderdelen in de walsmolen, zoals de maaltafel en de gasuitlaatopening.On the other hand, if the airflow rate is too high, other problems will arise. Too high an airflow rate will lead to excessive evaporation of moisture in the uncontaminated material, making the cement powder and also the final product very dry. This can make the material brittle and fragile, especially in sensitive materials, resulting in quality deterioration and material loss. In addition, heating an excessive amount of gas requires more energy than is required to achieve the desired level of drying. This results in unnecessary energy loss, which increases the operating cost and reduces the efficiency of the drying process. Furthermore, too high an airflow rate will increase the mechanical stress on the equipment. This can lead to accelerated wear of parts in the roller mill, such as the grinding table and the gas outlet port.
Verhoogde slijtage vraagt om frequenter onderhoud en kan uiteindelijk resulteren in hogere onderhoudskosten en een kortere levensduur van de apparatuur.Increased wear requires more frequent maintenance and can ultimately result in higher maintenance costs and a shorter equipment life.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt de gasstroom verwarmd door middel van minstens één brander, waarbij elke brander een thermisch vermogen van maximum 10 MW bezit, bij voorkeur maximum 9 MW, bij verdere voorkeur maximum 8 MW, bij nog verdere voorkeur maximum 7 MW. De warmte-output van de branders zorgt ervoor dat de luchtstroom snel op de gewenste temperatuur gebracht kan worden, waardoor het maal- en droogproces optimaal verloopt. Elke brander zal dus de gasstroom, en bij voorkeur luchtstroom, snel op de gewenste temperatuur brengen, waardoor de opwarmtijd wordt geminimaliseerd en het energieverbruik wordt beperkt. Ook biedt het vermogen om de luchtstroomtemperatuur nauwkeurig af te stemmen op de vereiste specificaties, waardoor onnodig energieverbruik wordt voorkomen. Dit resulteert in een efficiënter gebruik van warmte en een optimaler energieverbruik in het maal- en droogproces.According to a preferred embodiment, the gas flow is heated by means of at least one burner, each burner having a thermal power of maximum 10 MW, preferably maximum 9 MW, more preferably maximum 8 MW, even more preferably maximum 7 MW. The heat output of the burners ensures that the air flow can be quickly brought to the desired temperature, thereby optimising the grinding and drying process. Each burner will therefore quickly bring the gas flow, and preferably air flow, to the desired temperature, thereby minimising the heating-up time and limiting energy consumption. It also offers the ability to precisely adjust the air flow temperature to the required specifications, thereby preventing unnecessary energy consumption. This results in a more efficient use of heat and a more optimal energy consumption in the grinding and drying process.
Bij verdere voorkeur wordt de gasstroom verwarmd door een heet gasgenerator.Preferably, the gas stream is heated by a hot gas generator.
Heet gasgeneratoren kunnen zeer hoge temperaturen bereiken, wat voordelig is voor het verwarmen van de gasstroom in de verticale walsmolen. Met hogere temperaturen kan het malen en drogen van het niet-gecontamineerde materiaal efficiënter worden uitgevoerd, waardoor vochtige grondstoffen effectief kunnen worden verwerkt. Heet gasgeneratoren zijn doorgaans efficiënter in het omzetten van brandstof in warmte in vergelijking met conventionele branders. Dit resulteert in een lager brandstofverbruik en bijgevolg lagere energiekosten, wat de totale productiekosten kan verlagen. Ook bieden heet gasgeneratoren vaak een gelijkmatige verdeling van de warmte over de gasstroom. Dit zorgt voor een consistente verwarming van het niet-gecontamineerde materiaal in de verticale walsmolen. Tot slot hebben heet gasgeneratoren de potentie om de uitstoot van schadelijke stoffen te verminderen in vergelijking met conventionele branders. Dit draagt bij aan een milieuvriendelijkere productie van het cementmengsel en ondersteunt duurzaamheid in de cementindustrie.Hot gas generators can reach very high temperatures, which is beneficial for heating the gas stream in the vertical roller mill. With higher temperatures, the grinding and drying of the uncontaminated material can be carried out more efficiently, allowing moist raw materials to be processed effectively. Hot gas generators are generally more efficient in converting fuel into heat compared to conventional burners. This results in lower fuel consumption and therefore lower energy costs, which can reduce the overall production costs. Hot gas generators also often offer an even distribution of heat throughout the gas stream. This ensures consistent heating of the uncontaminated material in the vertical roller mill. Finally, hot gas generators have the potential to reduce harmful emissions compared to conventional burners. This contributes to a more environmentally friendly production of the cement mixture and supports sustainability in the cement industry.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de verticale walsmolen voorzien van minimaal 2, bij voorkeur minimaal 4, bij verdere voorkeur minimaal 6 en bij nog verdere voorkeur minimaal 8 stationaire wielen die rollen op de draaiende maaltafel waarop de granulaire grondstoffen worden vermalen. De draaiende maaltafel is voorzien van een hardoplaslaag, met een dikte van minstens 2 mm en hoogstens 50 mm, bij voorkeur minstens 5 mm en hoogstens 45 mm, bij verdere voorkeur minstens 10 mm en hoogstens 40 mm, bij nog verdere voorkeur minstens 15 mm en hoogstens 35 mm, en bij zelfs nog verdere voorkeur minstens 20 mm en hoogstens 30 mm. Deze hardoplaslaag wordt gevormd door het aanbrengen van een slijtvast materiaal door middel van oplassen. Het slijtvaste materiaal wordt geselecteerd uit een groep van ijzer, wolfraamcarbide, chroom-kobaltlegering, nikkel, roestvrij staal, mangaan, keramische materialen of combinaties daarvan. Door de toepassing van deze specifieke constructie, waarbij de draaiende maaltafel is bekleed met een slijtvaste hardoplaslaag, wordt de duurzaamheid en slijtvastheid van de verticale walsmolen aanzienlijk verbeterd. Een hardoplaslaag met een dikte tussen 2 mm en 50 mm stelt de verticale walsmolen in staat om effectief te functioneren bij zware en veeleisende maaltoepassingen, waarbij aanzienlijke slijtage kan optreden.According to a preferred embodiment, the vertical roller mill is provided with at least 2, preferably at least 4, more preferably at least 6 and even more preferably at least 8 stationary wheels that roll on the rotating grinding table on which the granular raw materials are ground. The rotating grinding table is provided with a hardfacing layer, with a thickness of at least 2 mm and at most 50 mm, preferably at least 5 mm and at most 45 mm, more preferably at least 10 mm and at most 40 mm, even more preferably at least 15 mm and at most 35 mm, and even more preferably at least 20 mm and at most 30 mm. This hardfacing layer is formed by applying a wear-resistant material by means of welding. The wear-resistant material is selected from a group of iron, tungsten carbide, chromium-cobalt alloy, nickel, stainless steel, manganese, ceramic materials or combinations thereof. By using this specific construction, where the rotating grinding table is covered with a wear-resistant hardfacing layer, the durability and wear resistance of the vertical roller mill is significantly improved. A hardfacing layer with a thickness between 2 mm and 50 mm enables the vertical roller mill to function effectively in heavy and demanding grinding applications, where considerable wear can occur.
Volgens een verdere voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de hardoplaslaag dikker onder de stationaire wielen dan op de overige delen van de draaiende maaltafel in de verticale walsmolen. Door de hardoplaslaag dikker te maken onder de stationaire wielen, wordt er extra slijtvastheid en weerstand geboden op de plaatsen waar de grootste belasting en wrijving optreden. De dikkere hardoplaslaag zorgt ervoor dat deze cruciale gebieden beter bestand zijn tegen slijtage en erosie, wat resulteert in een langere levensduur van de maaltafel. Hoewel de hardoplaslaag dunner is op de overige delen van de maaltafel, biedt deze nog steeds voldoende slijtvastheid om het duurzame functioneren van de walsmolen te waarborgen. Dit ontwerp zorgt ervoor dat de overige delen van de maaltafel niet onnodig worden verzwaard, waardoor de energie-efficiëntie van de walsmolen wordt bevorderd. Het voorzien van een dikker hardoplaslaag onder de stationaire wielen en een dunnere laag elders op de maaltafel combineert de voordelen van verhoogde slijtvastheid en duurzaamheid op kritieke belastingspunten met een efficiënt gebruik van materialen op de rest van de maaltafel. Hierdoor wordt de walsmolen beter instaat gesteld om effectief te vermalen, terwijl de behoefte aan frequente reparaties of vervanging van de maaltafel wordt verminderd, wat uiteindelijk resulteert in lagere onderhoudskosten en een verbeterde productiviteit.In a further preferred embodiment, the hardfacing layer is thicker under the stationary wheels than on the other parts of the rotating grinding table in the vertical roller mill. By making the hardfacing layer thicker under the stationary wheels, additional wear resistance and durability is provided at the points where the greatest load and friction occur. The thicker hardfacing layer ensures that these critical areas are more resistant to wear and erosion, resulting in a longer life of the grinding table. Although the hardfacing layer is thinner on the other parts of the grinding table, it still provides sufficient wear resistance to ensure the long-term functioning of the roller mill. This design ensures that the other parts of the grinding table are not unnecessarily weighed down, thereby promoting the energy efficiency of the roller mill. Providing a thicker hardfacing layer under the stationary wheels and a thinner layer elsewhere on the grinding table combines the advantages of increased wear resistance and durability at critical load points with efficient use of materials on the rest of the grinding table. This enables the roller mill to perform more effectively while reducing the need for frequent repairs or replacement of the grinding table, ultimately resulting in lower maintenance costs and improved productivity.
Volgens een uitvoeringsvorm zijn de stationaire wielen voorzien van een hardoplaslaag, met een dikte van minstens 2 mm en hoogstens 50 mm, bij voorkeur minstens 5 mm en hoogstens 45 mm, bij verdere voorkeur minstens 10 mm en hoogstens 40 mm, bij nog verdere voorkeur minstens 15 mm en hoogstens 35 mm, en bij zelfs nog verdere voorkeur minstens 20 mm en hoogstens 30 mm. Deze hardoplaslaag wordt gevormd door het aanbrengen van een slijtvast materiaal door middel van oplassen. Het slijtvast materiaal wordt geselecteerd uit een groep van jzer, wolfraamcarbide, chroom-kobaltlegering, nikkel, roestvrij staal, mangaan, keramische materialen en combinaties daarvan. Allereerst verhoogt deze hardoplaslaag de slijtvastheid van de wielen, wat essentieel is gezien de abrasieve aard van het malen van granulaire grondstoffen. Dit resulteert in een langere levensduur van de stationaire wielen en vermindert de behoefte aan frequente vervanging, waardoor de onderhoudskosten en stilstand tijd worden verlaagd.According to one embodiment, the stationary wheels are provided with a hardfacing layer, with a thickness of at least 2 mm and at most 50 mm, preferably at least 5 mm and at most 45 mm, more preferably at least 10 mm and at most 40 mm, even more preferably at least 15 mm and at most 35 mm, and even more preferably at least 20 mm and at most 30 mm. This hardfacing layer is formed by applying a wear-resistant material by means of welding. The wear-resistant material is selected from a group of iron, tungsten carbide, chromium-cobalt alloy, nickel, stainless steel, manganese, ceramic materials and combinations thereof. First of all, this hardfacing layer increases the wear resistance of the wheels, which is essential given the abrasive nature of grinding granular raw materials. This results in a longer life of the stationary wheels and reduces the need for frequent replacement, thereby reducing maintenance costs and downtime.
Daarnaast versterkt de hardoplaslaag de mechanische duurzaamheid van de stationaire wielen, waardoor ze beter bestand zijn tegen de zware belastingen en trillingen die optreden tijdens het malen van grondstoffen. Dit draagt bij aan een verbeterde operationele efficiëntie en betrouwbaarheid van de verticale walsmolen, wat resulteert in minder ongeplande stilstand en een constantere productie.In addition, the hardfacing layer increases the mechanical durability of the stationary wheels, making them more resistant to the heavy loads and vibrations that occur during the grinding of raw materials. This contributes to improved operational efficiency and reliability of the vertical roller mill, resulting in less unplanned downtime and more consistent production.
Volgens een verdere voorkeurdragende uitvoeringvorm van de werkwijze wordt tijdens het malen, mengen en drogen van de het niet-gecontamineerd aanvoermateriaal een toeslagstof toegevoegd in de verticale walsmolen. De toeslagstof wordt gekozen uit de lijst van: thiocyanaat zouten, triisopropanolamine, triisobutylfosfaat, benzisothiazolinon, ethanolamine, diethanolamine of mengsels daarvan, waarbij het cementpoeder mengt met de toeslagstof tot een homogeen cementpoeder. Door het toevoegen van een toeslagstof zal het uiteindelijke cementmengsel bepaalde gewenste eigenschappen verkrijgen, zoals verbeterde sterkte, duurzaamheid, en/of verwerkbaarheid. De toeslagstof zal de prestaties van het cement beïnvloeden, afhankelijk van het beoogde gebruik. Het gebruik van een specifieke toeslagstof zal het mogelijk maken om minder cement te gebruiken zonder afbreuk te doen aan de prestaties. Hierdoor kunnen kosten worden bespaard en kan de milieu-impact worden verminderd, aangezien cementproductie een aanzienlijkeAccording to a further preferred embodiment of the method, during the grinding, mixing and drying of the uncontaminated feed material, an aggregate is added in the vertical roller mill. The aggregate is selected from the list of: thiocyanate salts, triisopropanolamine, triisobutyl phosphate, benzisothiazolinone, ethanolamine, diethanolamine or mixtures thereof, whereby the cement powder mixes with the aggregate to form a homogeneous cement powder. By adding an aggregate, the final cement mixture will obtain certain desired properties, such as improved strength, durability, and/or workability. The aggregate will influence the performance of the cement, depending on the intended use. The use of a specific aggregate will make it possible to use less cement without compromising performance. This can save costs and reduce the environmental impact, as cement production is a significant
COz-uitstoot met zich meebrengt.CO2 emissions.
Volgens een verdere uitvoeringvorm wordt de toeslagstof in de verticale walsmolen geïnjecteerd en komt via de sproeiers van een waterinjectiesysteem op de maaltafel terecht. De mengverhouding water/toeslagstof kan automatisch via de ingestelde receptuur worden geregeld.According to a further embodiment, the aggregate is injected into the vertical roller mill and ends up on the grinding table via the nozzles of a water injection system. The water/aggregate mixing ratio can be automatically controlled via the set recipe.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de toeslagstof thiocyanaat zouten. Thiocyanaat zouten worden gebruikt als toeslagstof in cementmengsels vanwege hun impact op de hydratatiereactie. De introductie van thiocyanaat zouten kan de snelheid van cementhydratatie beïnvloeden en kan resulteren in gunstige effecten op de sterkteontwikkeling, porositeit en microstructuur van het cement.According to a preferred embodiment, the aggregate comprises thiocyanate salts. Thiocyanate salts are used as aggregates in cement mixtures because of their impact on the hydration reaction. The introduction of thiocyanate salts can influence the rate of cement hydration and can result in beneficial effects on the strength development, porosity and microstructure of the cement.
Deze zouten dragen bij aan de bevordering van de vorming van calciumsilicaathydraat (C-S-H), een essentiële fase van cementhydratatie. Deze verbeterde vorming van C-S-H zal leiden tot een dichtere cementstructuur, wat resulteert in cement met verhoogde sterkte en duurzaamheid. Daarnaast zullen de thiocyanaat zouten het begin van de hydratatiereactie vertragen en de uithardingstijd van het cementmengsel reguleren, wat gunstig is voor het beheersen van het productieproces van cement. Deze additie zal ook positieve effecten hebben op de weerstand van het cement tegen bepaalde agressieve chemicaliën, zoals chloriden en sulfaten, evenals omgevingsinvloeden. Het gebruik van deze toevoeging zal de duurzaamheid en bestendigheid van het cement tegen externe invloeden verbeteren, wat vooral cruciaal is bij toepassingen in veeleisende bouwomgevingen of constructies die in contact komen met schadelijke stoffen.These salts contribute to the promotion of the formation of calcium silicate hydrate (C-S-H), an essential phase of cement hydration. This enhanced formation of C-S-H will lead to a denser cement structure, resulting in cement with increased strength and durability. In addition, the thiocyanate salts will delay the onset of the hydration reaction and regulate the setting time of the cement mixture, which is beneficial for controlling the cement production process. This addition will also have positive effects on the resistance of the cement to certain aggressive chemicals, such as chlorides and sulphates, as well as environmental influences. The use of this addition will improve the durability and resistance of the cement to external influences, which is especially crucial for applications in demanding construction environments or structures in contact with harmful substances.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de toeslagstof triisopropanolamine. Triisopropanolamine (TIPA) heeft verschillende invloeden heeft op een cementmengsel. Allereerst zal TIPA de bindingstijd van cement vertragen, waardoor het mengsel langer vloeibaar blijft en meer tijd biedt voor de verwerking ervan. Deze eigenschap is vooral gunstig bij grote projecten waarbij het cementmengsel over lange afstanden moet worden getransporteerd of waar extra tijd nodig is voor complexe constructies. Een bijkomend positief effect van TIPA is het verbeteren van de vloeibaarheid en verwerkbaarheid van het cementmengsel.According to a preferred embodiment, the additive comprises triisopropanolamine. Triisopropanolamine (TIPA) has several effects on a cement mixture. First of all, TIPA will slow down the setting time of cement, which means that the mixture remains fluid for longer and offers more time for its processing. This property is particularly advantageous for large projects where the cement mixture has to be transported over long distances or where additional time is needed for complex constructions. An additional positive effect of TIPA is the improvement of the fluidity and workability of the cement mixture.
Door TIPA toe te voegen, zal het cementmengsel gemakkelijker worden gegoten,Adding TIPA will make the cement mixture easier to pour,
verspreid en geëgaliseerd. Daarnaast zal TIPA de vroege sterkteontwikkeling van het cement verbeteren. Dit betekent dat het cementmengsel sneller een bepaalde sterkte kan bereiken, wat handig is in situaties waarbij een snellere uitharding vereist is, bijvoorbeeld bij bepaalde constructies of reparaties. Een ander voordeel van TIPA is het vermogen om de waterbehoefte van het cementmengsel te verminderen zonder dat dit ten koste gaat van de uiteindelijke sterkte. Dit draagt bij aan de duurzaamheid van het cement en vermindert het risico op scheuren als gevolg van krimp. TIPA kan tevens de hoeveelheid luchtinsluiting in het cementmengsel verminderen, wat de dichtheid en duurzaamheid van het cement verbetert. Verminderde luchtinsluiting is cruciaal voor de algehele kwaliteit van het cement. Tot slot verbetert TIPA de hechting tussen het cementmengsel en stalen wapening, wat bijdraagt aan de constructieve integriteit en prestaties van gewapend cement. Een sterke hechting tussen het cement en de wapening is essentieel voor gewapende betonconstructies.spread and leveled. In addition, TIPA will improve the early strength development of the cement. This means that the cement mix can reach a certain strength more quickly, which is useful in situations where a faster setting is required, for example in certain constructions or repairs. Another advantage of TIPA is its ability to reduce the water requirement of the cement mix without compromising the final strength. This contributes to the durability of the cement and reduces the risk of cracking due to shrinkage. TIPA can also reduce the amount of air entrapment in the cement mix, which improves the density and durability of the cement. Reduced air entrapment is crucial to the overall quality of the cement. Finally, TIPA improves the bond between the cement mix and steel reinforcement, which contributes to the structural integrity and performance of reinforced cement. A strong bond between the cement and the reinforcement is essential for reinforced concrete structures.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de toeslagstof trissobutylfosfaat. Trisobutylfosfaat (TIBP) wordt als toeslagstof in een cementmengsel gebruikt vanwege zijn specifieke functie om luchtporiën te vormen.According to a preferred embodiment, the additive comprises trisobutyl phosphate. Trisobutyl phosphate (TIBP) is used as an additive in a cement mixture because of its specific function to form air pores.
Dit resulteert in een gecontroleerd netwerk van microscopische luchtbellen. TIBP zal dus onder andere de vorstbestendigheid van het cement verbeteren. Bij lage temperaturen kunnen watermoleculen in het cement of het beton uitzetten bij bevriezing, wat scheuren kan veroorzaken. De aanwezigheid van luchtporiën biedt ruimte voor dit uitzetten, waardoor de kans op schade wordt verminderd. Dit is vooral van belang in koude klimaten of constructies die aan vries- en dooicycli worden blootgesteld. Ten tweede zorgt de aanwezigheid van luchtporiën voor een verhoogde duurzaamheid van het cement. Het gecontroleerde netwerk van microscopische luchtbellen vermindert de kwetsbaarheid van het cement voor chemische aanvallen, zoals blootstelling aan zuren of zouten. Hierdoor blijft de integriteit en prestaties van het cement behouden, zelfs in agressieve omgevingen. Het netwerk van luchtporién vermindert ook het directe contact tussen de deeltjes in het cement, wat resulteert in minder slijtage onder belasting. Bovendien kunnen deze luchtbellen dienen als isolatoren, waardoor het cement een betere thermische isolatie krijgt. Dit is vooral gunstig bij constructies waar thermische efficiëntie van belang is, zoals isolerende muren of vloeren. Het is essentieel om TIBP in de juiste hoeveelheden aan het cementmengsel toe te voegen, omdat een teveel aan luchtporiën het cement en ook het uiteindelijke beton minder sterk kan maken.This results in a controlled network of microscopic air bubbles. TIBP will therefore improve the frost resistance of the cement, among other things. At low temperatures, water molecules in the cement or concrete can expand when freezing, which can cause cracks. The presence of air pores provides space for this expansion, which reduces the chance of damage. This is especially important in cold climates or structures that are exposed to freeze-thaw cycles. Secondly, the presence of air pores ensures increased durability of the cement. The controlled network of microscopic air bubbles reduces the vulnerability of the cement to chemical attacks, such as exposure to acids or salts. This maintains the integrity and performance of the cement, even in aggressive environments. The network of air pores also reduces direct contact between the particles in the cement, resulting in less wear under load. In addition, these air bubbles can act as insulators, giving the cement better thermal insulation. This is especially beneficial in structures where thermal efficiency is important, such as insulating walls or floors. It is essential to add TIBP to the cement mixture in the correct quantities, as excess air voids can weaken the cement and also the final concrete.
Volgens een uitvoeringsvorm omvat de toeslagstof maximaal 10 gew% triisobutylfosfaat, bij voorkeur maximaal © gew %, bij meer voorkeur maximaal 8 gew %, bij nog meer voorkeur maximaal 7 gew %, bij nog meer voorkeur maximaal 6 gew %, bij nog meer voorkeur maximaal 5 gew %, bij nog meer voorkeur maximaal 4 gew %, bij nog meer voorkeur maximaal 3 gew %, bij nog meer voorkeur maximaal 2 gew %, bij zelfs nog meer voorkeur maximaal 1 gew %. Dit is een optimale hoeveelheid TIBP in de juiste hoeveelheden aan het cementmengsel toe te voegen.According to one embodiment, the additive comprises a maximum of 10 wt% triisobutyl phosphate, preferably a maximum of © wt%, more preferably a maximum of 8 wt%, even more preferably a maximum of 7 wt%, even more preferably a maximum of 6 wt%, even more preferably a maximum of 5 wt%, even more preferably a maximum of 4 wt%, even more preferably a maximum of 3 wt%, even more preferably a maximum of 2 wt%, even more preferably a maximum of 1 wt%. This is an optimum amount of TIBP to be added to the cement mixture in the correct quantities.
Het zorgt ervoor dat het cementmengsel voldoet aan normen en specificaties, terwijl de gewenste eigenschappen van het cement behouden blijven. Een hoger gewichtspercentage zal leiden tot verminderde sterkte, duurzaamheid, verwerkbaarheid, en kan de uithardingstijd beïnvloeden.It ensures that the cement mix meets standards and specifications, while maintaining the desired properties of the cement. Higher weight percentage will result in reduced strength, durability, workability, and may affect setting time.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de toeslagstof benzisothiazolinon. Benzisothiazolinon (BIT) zal als toeslagstof worden gekozen voor een cementmengsel vanwege zijn eigenschappen en voordelen als biocide. BIT is een antimicrobiële stof die in staat is de groei van micro-organismen zoals bacteriën, schimmels en algen in het cement te remmen of te voorkomen. Micro-organismen kunnen zich in vochtige omstandigheden in cement vermenigvuldigen en bijdragen aan biofilmvorming, biologische aantasting en oppervlakteschade. Door BIT toe te voegen wordt de kans op microbiële groei verminderd, wat resulteert in een duurzamer cement en minder potentiële schade door micro-organismen. BIT draagt ook bij aan het behoud van de esthetische kwaliteit van het cementoppervlak. Micro- organismen zoals algen kunnen ongewenste verkleuringen en vlekken veroorzaken op cementoppervlakken. Het gebruik van BIT als biocide kan deze verkleuringen minimaliseren en het esthetische uiterlijk van het cement behouden. Een ander voordeel van BIT is de verbetering van hygiëne, vooral op cementoppervlakken die worden blootgesteld aan omgevingen waar hygiëne van groot belang is, zoals de voedingsmiddelenindustrie, gezondheidszorg of openbare sanitaire voorzieningen.According to a preferred embodiment, the additive comprises benzisothiazolinone. Benzisothiazolinone (BIT) will be selected as an additive for a cement mixture because of its properties and advantages as a biocide. BIT is an antimicrobial agent capable of inhibiting or preventing the growth of microorganisms such as bacteria, fungi and algae in the cement. Microorganisms can multiply in cement in humid conditions and contribute to biofilm formation, biological attack and surface damage. By adding BIT, the potential for microbial growth is reduced, resulting in a more durable cement and less potential damage by microorganisms. BIT also contributes to maintaining the aesthetic quality of the cement surface. Microorganisms such as algae can cause undesirable discolouration and staining on cement surfaces. The use of BIT as a biocide can minimise these discolourations and maintain the aesthetic appearance of the cement. Another advantage of BIT is the improvement of hygiene, especially on cement surfaces exposed to environments where hygiene is of great importance, such as the food industry, healthcare or public sanitation.
Door de antimicrobiële werking van BIT blijven cementoppervlakken schoner en is er minder kans op microbiële besmetting. Ten slotte draagt het gebruik van BIT ook bij aan een langere levensduur van cementconstructies. Door de remming van microbiële groei blijven de structurele eigenschappen en prestaties van het cement behouden, wat resulteert in een verlengde levensduur en lagere onderhoudskosten op de lange termijn.Due to the antimicrobial effect of BIT, cement surfaces remain cleaner and there is less chance of microbial contamination. Finally, the use of BIT also contributes to a longer life of cement structures. By inhibiting microbial growth, the structural properties and performance of the cement are maintained, resulting in an extended life and lower maintenance costs in the long term.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de toeslagstof ethanolamine.According to a preferred embodiment, the additive comprises ethanolamine.
Ethanolamine zal de bindingstijd vertragen, waardoor het cementmengsel langer vloeibaar blijft en meer tijd biedt voor verwerking. Dit zal voordelig zijn bij bijvoorbeeld grote projecten waarbij het cementmengsel over lange afstanden moet worden getransporteerd of waar extra tijd nodig is voor complexe constructies.Ethanolamine will slow down the setting time, allowing the cement mix to remain fluid for longer and giving more time for processing. This will be beneficial for example in large projects where the cement mix has to be transported over long distances or where extra time is needed for complex constructions.
Daarnaast fungeert ethanolamine als een superplastificeerder in het cementmengsel.In addition, ethanolamine acts as a superplasticizer in the cement mixture.
Een superplastificeerder verhoogt de vloeibaarheid en verwerkbaarheid van het cement, waardoor het mengsel gemakkelijker kan worden gegoten, verspreid en geëgaliseerd. Dit is met name waardevol bij het vullen van bekistingen of bij het storten van gecompliceerde vormen. Bovendien zal ethanolamine ook de hydratatiereactie beïnvloeden, wat invloed heeft op de sterkteontwikkeling van het uiteindelijke beton. Tevens kan ethanolamine fungeren als een buffer in het cementmengsel, waardoor de pH-waarde wordt gereguleerd. Een optimale pH- waarde is essentieel voor de hydratatiereactie. Door de pH-waarde te reguleren zal de hydratatiereactie efficiënter verlopen, wat de uiteindelijke sterkte van het cement positief zal beïnvloeden.A superplasticizer increases the fluidity and workability of the cement, making the mixture easier to pour, spread and level. This is particularly valuable when filling formwork or pouring complicated shapes. In addition, ethanolamine will also influence the hydration reaction, which affects the strength development of the final concrete. Ethanolamine can also act as a buffer in the cement mixture, regulating the pH value. An optimum pH value is essential for the hydration reaction. By regulating the pH value, the hydration reaction will proceed more efficiently, which will positively influence the final strength of the cement.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de toeslagstof diethanolamine. Diethanolamine (DEA) heeft de eigenschap om de hydratatiereactie van cement te vertragen, wat resulteert in een cementmengsel dat langer vloeibaar blijft en meer tijd biedt voor verwerking en plaatsing. Bovendien fungeert DEA als superplastificeerder in cementmengsels, waardoor de vloeibaarheid en verwerkbaarheid van het mengsel toenemen. Een andere belangrijke eigenschap vanAccording to a preferred embodiment, the additive comprises diethanolamine. Diethanolamine (DEA) has the property of slowing down the hydration reaction of cement, resulting in a cement mixture that remains fluid for longer and offers more time for working and placing. In addition, DEA acts as a superplasticizer in cement mixtures, increasing the fluidity and workability of the mixture. Another important property of
DEA is het verminderen van de oppervlaktespanning van het cementmengsel. Dit vergemakkelijkt de ontsnapping van luchtbellen, wat leidt tot cement met minder luchtholtes en een betere dichtheid. Deze vermindering van luchtbellen verbetert de algemene sterkte en duurzaamheid van het cement. Bovendien heeft DEA invloed op de kristalgroei van het cement, waardoor een fijnere microstructuur ontstaat in het cement. Dit kan leiden tot verhoogde sterkte en verbeterde prestaties van het cementmengsel. Het gebruik van DEA als toeslagstof heeft ook positieve gevolgen voor de verwerkbaarheid van het cement tot beton. Het vertraagt de bindingstijd van het cement en vermindert de waterbehoefte zonder concessies te doen aan de uiteindelijke sterkte. Hierdoor wordt het cementmengsel gemakkelijker te verwerken en kunnen complexe vormen worden gerealiseerd terwijl de vereiste prestaties behouden blijven.DEA is the reduction of the surface tension of the cement mixture. This facilitates the escape of air bubbles, resulting in cement with fewer air voids and better density. This reduction of air bubbles improves the overall strength and durability of the cement. In addition, DEA influences the crystal growth of the cement, resulting in a finer microstructure in the cement. This can lead to increased strength and improved performance of the cement mixture. The use of DEA as an aggregate also has a positive effect on the workability of the cement into concrete. It slows down the setting time of the cement and reduces the water requirement without compromising the final strength. This makes the cement mixture easier to work with and allows for complex shapes to be achieved while maintaining the required performance.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de toeslagstof maximaal 10% diethanolamine, bij voorkeur maximaal 5 gew% diethanolamine, bij nog meer voorkeur maximaal 2.5 gew%, bij zelfs nog meer voorkeur maximaal 1 gew% diethanolamine. Een hogere concentratie diethanolamine kan mogelijk ongewenste chemische reacties veroorzaken, die de eigenschappen en sterkte van het uiteindelijke cementproduct negatief kunnen beïnvloeden. Een teveel aan diethanolamine zal ook de verwerkbaarheid van het cementmengsel beïnvloeden,According to a preferred embodiment, the aggregate comprises a maximum of 10% diethanolamine, preferably a maximum of 5% by weight diethanolamine, even more preferably a maximum of 2.5% by weight, even more preferably a maximum of 1% by weight diethanolamine. A higher concentration of diethanolamine may possibly cause undesirable chemical reactions, which may negatively affect the properties and strength of the final cement product. An excess of diethanolamine will also affect the workability of the cement mixture,
waardoor het moeilijker wordt om het mengsel op de gewenste manier te verwerken en vorm te geven tijdens de bouw.making it more difficult to process and shape the mixture in the desired manner during construction.
Volgens een verdere of alternatieve uitvoeringsvorm omvat de toeslagstof thiocyanaat zouten, triisobutylfosfaat en diethanolamine, bij voorkeur omvat de toeslagstof voorkeur natriumthiocyanaat, triisobutylfosfaat en diethanolamine. Deze toeslagstof onderscheidt zich door het vermogen om de beginsterkte van het cementmengsel aanzienlijk te verhogen door chemische reacties te activeren. Dit resulteert in superieure 1- en 2-dagen-druksterktes. Bovendien draagt deze toeslagstof bij aan een beter rendement van zowel het maal- als scheidingsproces, wat resulteert in snellere realisatie van het gewenste granulometrische doel en verbeterde maalefficiëntie, waardoor zowel het proces- als energieverbruik wordt geoptimaliseerd. Verder vermindert het de teveel gemalen deeltjesfractie, wat de algehele kwaliteit van het eindproduct bevordert. Tot slot draagt het bij aan het verbeteren van de gietbaarheid van cementmengsel, waardoor het risico op verstopping bij het legen van silo's wordt geminimaliseerd.According to a further or alternative embodiment, the aggregate comprises thiocyanate salts, triisobutyl phosphate and diethanolamine, preferably the aggregate comprises sodium thiocyanate, triisobutyl phosphate and diethanolamine. This aggregate is distinguished by its ability to significantly increase the initial strength of the cement mixture by activating chemical reactions. This results in superior 1- and 2-day compressive strengths. Furthermore, this aggregate contributes to a better efficiency of both the grinding and separation process, resulting in faster realization of the desired granulometric target and improved grinding efficiency, thereby optimizing both process and energy consumption. Furthermore, it reduces the over-ground particle fraction, which promotes the overall quality of the final product. Finally, it contributes to improving the pourability of cement mixture, thereby minimizing the risk of clogging when emptying silos.
Volgens een verdere of alternatieve uitvoeringsvorm omvat de toeslagstof minimaal gew% en maximaal 50 gew% natriumthiocyanaat, maximaal 10 gew% triisobutylfosfaat en maximaal 10 gew% diethanolamine, bij nog meer voorkeur omvat de toeslagstof minimaal 25 gew% en maximaal 45 gew% natriumthiocyanaat, 20 maximaal 5 gew®% triisobutylfosfaat en maximaal 5 gew% diethanolamine, bij nog meer voorkeur omvat de toeslagstof minimaal 30 gew% en maximaal 40 gew% natriumthiocyanaat, maximaal 2.5 gew% triisobutylfosfaat en maximaal 2.5 gew% diethanolamine, bij zelfs nog meer voorkeur omvat de toeslagstof minimaal 34 gew% en maximaal 36 gew®% natriumthiocyanaat, maximaal 1% triisobutylfosfaat en maximaal 1 gew% diethanolamine. De werking van deze toeslagstof resulteert in de chemische activering van de hydratatie van het cement, wat leidt tot een aanzienlijke verbetering van de beginsterkte van het cement. Door het toevoegen van de toeslagstof wordt ook het gewenste granulometrische doel, m.a.w. de gewenste blaine waarde, sneller bereikt. Bovendien maakt het gebruik van de toeslagstof het mogelijk om superieure 1 en 2 dagen-druksterktes te behalen. Een bijkomend voordeel van het gebruik van deze toeslagstof is de verbetering van de gietbaarheid van het cement, wat resulteert in minder risico op verstopping bij het legen van silo's.According to a further or alternative embodiment, the additive comprises at least 50 wt% and at most 50 wt% sodium thiocyanate, at most 10 wt% triisobutyl phosphate and at most 10 wt% diethanolamine, even more preferably the additive comprises at least 25 wt% and at most 45 wt% sodium thiocyanate, at most 5 wt% triisobutyl phosphate and at most 5 wt% diethanolamine, even more preferably the additive comprises at least 30 wt% and at most 40 wt% sodium thiocyanate, at most 2.5 wt% triisobutyl phosphate and at most 2.5 wt% diethanolamine, even more preferably the additive comprises at least 34 wt% and at most 36 wt% sodium thiocyanate, at most 1% triisobutyl phosphate and at most 1 wt% diethanolamine. The action of this additive results in the chemical activation of the hydration of the cement, which leads to a significant improvement of the initial strength of the cement. By adding the aggregate, the desired granulometric target, i.e. the desired Blaine value, is also achieved more quickly. Furthermore, the use of the aggregate makes it possible to achieve superior 1 and 2 day compressive strengths. An additional advantage of using this aggregate is the improvement of the pourability of the cement, resulting in less risk of clogging when emptying silos.
Deze combinatie van eigenschappen maakt de toeslagstof een waardevolle toevoeging aan het cementmengsel, met positieve effecten op de uiteindelijke prestaties van het cement.This combination of properties makes the aggregate a valuable addition to the cement mix, with positive effects on the final performance of the cement.
Volgens een verdere of alternatieve uitvoeringsvorm omvat de toeslagstof triisopropanolamine en triisobutylfosfaat omvat, bij voorkeur minimaal 15 gew% en maximaal 30 gew% triisopropanolamine en maximaal 10% triisobutylfosfaat. Het gebruik van een mengsel van triisopropanolamine en triisobutylfosfaat in het cementmengsel biedt verschillende voordelen vanwege hun unieke eigenschappen en de onderlinge synergie tussen beide. Triisopropanolamine zorgt ervoor dat de bindingstijd van het cement wordt vertraagd en extra verwerkingstijd mogelijk wordt gemaakt. Tegelijkertijd kan het ook dienen als een superplastificeerder, wat de verwerkbaarheid en vloeibaarheid van het cementmengsel verbetert en het gieten en verspreiden van het beton vergemakkelijkt. Door deze twee toeslagstoffen samen te voegen als toeslagstof, ontstaat er synergie tussen de vertragende functie van triisopropanclamine en de luchtbel vormende eigenschappen van triisobutylfosfaat.According to a further or alternative embodiment, the aggregate comprises triisopropanolamine and triisobutyl phosphate, preferably at least 15 wt% and at most 30 wt% triisopropanolamine and at most 10% triisobutyl phosphate. The use of a mixture of triisopropanolamine and triisobutyl phosphate in the cement mixture offers several advantages due to their unique properties and the mutual synergy between them. Triisopropanolamine ensures that the setting time of the cement is delayed and additional working time is allowed. At the same time, it can also serve as a superplasticizer, which improves the workability and fluidity of the cement mixture and facilitates the pouring and spreading of the concrete. By combining these two aggregates as an aggregate, synergy is created between the retarding function of triisopropanolamine and the air-bubble forming properties of triisobutyl phosphate.
Doordat de bindingstijd wordt vertraagd, krijgt triisobutylfosfaat meer tijd om de luchtinsluiting te minimaliseren en de dichtheid te verbeteren. Als gevolg hiervan kan het cementmengsel profiteren van zowel de verwerkbaarheidsvoordelen van triisopropanolamine als de verbeterde dichtheid en duurzaamheid dankzij triisobutylfosfaat.By delaying the setting time, triisobutyl phosphate is given more time to minimize air entrapment and improve density. As a result, the cement mix can benefit from both the workability advantages of triisopropanolamine and the improved density and durability of triisobutyl phosphate.
Volgens een verdere of alternatieve uitvoeringsvorm omvat de toeslagstof triisopropanolamine, triisobutylfosfaat, benzisothiazolinon en ethanolamine. Deze toeslagstof wordt doorgaans ingezet om de output van de verticale walsmolen te verhogen en de kwaliteit van het cementpoeder (granulometrie en droge vloeibaarheid) te verbeteren. Deze grondstof onderscheidt zich door de polaire eigenschappen, die met name de aantrekkingskrachten tussen vermalen deeltjes aanzienlijk verminderen, wat de belangrijkste oorzaak is van agglomeratie in een verticale walsmolen. Deze toeslagstof maakt het mogelijk het gewenste fijnheidsniveau te bereiken. Bovendien wordt ook de droge vloeibaarheid verbeterd.According to a further or alternative embodiment, the additive comprises triisopropanolamine, triisobutyl phosphate, benzisothiazolinone and ethanolamine. This additive is generally used to increase the output of the vertical roller mill and to improve the quality of the cement powder (granulometry and dry flowability). This raw material is distinguished by its polar properties, which in particular significantly reduce the attractive forces between ground particles, which is the main cause of agglomeration in a vertical roller mill. This additive makes it possible to achieve the desired fineness level. In addition, the dry flowability is also improved.
Volgens een verdere of alternatieve uitvoeringsvorm omvat de toeslagstof minimaal 15 gew% en maximaal 30 gew% triisopropanolamine, maximaal 10 gew% triisobutylfosfaat, maximaal 100 ppm benzisothiazolinon en maximaal 50 ppm ethanolamine, bij voorkeur omvat de toeslagstof minimaal 17 gew% en maximaal 28 gew% triisopropanolamine, maximaal 5 gew% triisobutylfosfaat, maximaal 90 ppm benzisothiazolinon en maximaal 40 ppm ethanolamine, bij meer voorkeur omvat de toeslagstof minimaal 19 gew% en maximaal 26 gew% triisopropanolamine, maximaal 4 gew% triisobutylfosfaat, maximaal 80 ppm benzisothiazolinon en maximaal 30 ppm ethanolamine, bij nog meer voorkeur omvat de toeslagstof minimaal 20 gew% en maximaal 25 gew% triisopropanolamine, maximaal 2.5 gew%According to a further or alternative embodiment, the additive comprises at least 15 wt% and at most 30 wt% triisopropanolamine, at most 10 wt% triisobutyl phosphate, at most 100 ppm benzisothiazolinone and at most 50 ppm ethanolamine, preferably the additive comprises at least 17 wt% and at most 28 wt% triisopropanolamine, at most 5 wt% triisobutyl phosphate, at most 90 ppm benzisothiazolinone and at most 40 ppm ethanolamine, more preferably the additive comprises at least 19 wt% and at most 26 wt% triisopropanolamine, at most 4 wt% triisobutyl phosphate, at most 80 ppm benzisothiazolinone and at most 30 ppm ethanolamine, even more preferably the additive comprises at least 20 wt% and at most 25 wt% triisopropanolamine, at most 2.5 wt%
triisobutylfosfaat, maximaal 70 ppm benzisothiazolinon en maximaal 25 ppm ethanolamine, bij zelf nog meer voorkeur omvat de toeslagstof minimaal 22 gew% en maximaal 23 gew% triisopropanolamine, maximaal 1 gew% triisobutylfosfaat, maximaal 60 ppm benzisothiazolinon en maximaal 20 ppm ethanolamine. Deze uiterst efficiënt toeslagstof wordt het gebruikt om de kwaliteit van het cementmengsel te verbeteren, met name wat betreft granulometrie en droge vloeibaarheid. Het polaire karakter van de toeslagstof heeft een bijzonder gunstig effect, omdat het de aantrekkingskrachten tussen deeltjes vermindert, wat doorgaans de oorzaak is van agglomeratie. Dit helpt bij het bereiken van een fijnere granulometrie. Bovendien zorgt het gebruik van deze toeslagstof voor opmerkelijke vermindering of zelfs eliminatie van samentrekkingsverschijnselen, waardoor verdere verbetering van de granulometrische eigenschappen mogelijk is. Daarbij wordt de droge vloeibaarheid van het cementmengsel aanzienlijk verbeterd.triisobutyl phosphate, maximum 70 ppm benzisothiazolinone and maximum 25 ppm ethanolamine, even more preferably the aggregate comprises minimum 22 wt.% and maximum 23 wt.% triisopropanolamine, maximum 1 wt.% triisobutyl phosphate, maximum 60 ppm benzisothiazolinone and maximum 20 ppm ethanolamine. This highly efficient aggregate is used to improve the quality of the cement mixture, especially with regard to granulometry and dry fluidity. The polar character of the aggregate has a particularly beneficial effect, because it reduces the attractive forces between particles, which are usually the cause of agglomeration. This helps to achieve a finer granulometry. In addition, the use of this aggregate ensures a remarkable reduction or even elimination of contraction phenomena, which makes it possible to further improve the granulometric properties. In addition, the dry fluidity of the cement mixture is significantly improved.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt minimaal 100 g/ton en maximaal 2 000 g/ton, bij voorkeur wordt minimaal 300 g/ton en maximaal 1 800 g/ton, bij verdere voorkeur minimaal 500 g/ton en maximaal 1 600 g/ton, bij nog verdere voorkeur minimaal 700 g/ton en maximaal 1 400 g/ton, en bij zelfs nog verdere voorkeur minimaal 900 g/ton en maximaal 1 200 g/ton toeslagstof aan de verticale walsmolen toegevoegd. Door genoemde optimale hoeveelheid toeslagstof te gebruiken, wordt ervoor gezorgd dat de gewenste eigenschappen van de toeslagstof worden bereikt om de gewenste functies in het cementmengsel te bevorderen. Dit is vooral belangrijk als de toeslagstof een cruciale rol speelt bij het optimaliseren van specifieke kenmerken van het cement, zoals verwerkbaarheid, sterkteontwikkeling, retardeereffecten, of het verminderen van luchtinsluiting. Aan de andere kant, door het genoemd maximum van de toeslagstof te respecteren, wordt voorkomen dat overmatige hoeveelheden toeslagstof worden toegevoegd aan het cementmengsel. Overdosering kan leiden tot ongewenste effecten, zoals vertraagde sterkteontwikkeling, verminderde duurzaamheid of verslechtering van andere essentiële eigenschappen van het uiteindelijke beton.According to a preferred embodiment, a minimum of 100 g/ton and a maximum of 2,000 g/ton, preferably a minimum of 300 g/ton and a maximum of 1,800 g/ton, more preferably a minimum of 500 g/ton and a maximum of 1,600 g/ton, even more preferably a minimum of 700 g/ton and a maximum of 1,400 g/ton, and even more preferably a minimum of 900 g/ton and a maximum of 1,200 g/ton of aggregate is added to the vertical roller mill. By using said optimum amount of aggregate, it is ensured that the desired properties of the aggregate are achieved in order to promote the desired functions in the cement mixture. This is especially important if the aggregate plays a crucial role in optimizing specific characteristics of the cement, such as workability, strength development, retarding effects, or reducing air entrapment. On the other hand, by respecting the said maximum of the aggregate, it is prevented that excessive amounts of aggregate are added to the cement mixture. Overdosing may lead to undesirable effects such as delayed strength development, reduced durability or deterioration of other essential properties of the final concrete.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt in een volgende stap van de werkwijze het homogeen cementpoeder wordt gescheiden in grof en fijn cementpoeder door een ingebouwde separator. Het fijn cementpoeder met een deeltjesgrootte van maximaal 200 um wordt afgevoerd naar een filter om het van de verwarmde gasstroom te scheiden. Het doel van deze scheiding is om de gewenste deeltjesgrootteverdeling van het cementpoeder te verkrijgen, wat van cruciaal belang is voor de kwaliteit en prestaties van het uiteindelijke cementproduct.According to a preferred embodiment, in a next step of the method the homogeneous cement powder is separated into coarse and fine cement powder by a built-in separator. The fine cement powder with a particle size of maximum 200 µm is discharged to a filter to separate it from the heated gas stream. The purpose of this separation is to obtain the desired particle size distribution of the cement powder, which is of crucial importance for the quality and performance of the final cement product.
Verschillende toepassingen vereisen cement met specifieke eigenschappen, zoals sterkte, duurzaamheid en verwerkbaarheid. Door het gemalen materiaal te scheiden in grof en fijn cementpoeder, kan de gewenste deeltjesgrootteverdeling worden bereikt.Different applications require cement with specific properties, such as strength, durability and workability. By separating the ground material into coarse and fine cement powder, the desired particle size distribution can be achieved.
Het fijn cementpoeder omvat de kleinere deeltjes die een fijnere textuur hebben. Bij voorkeur heeft het fijn cementpoeder een deeltjesgrootte van maximaal 200 um, bij nog meer voorkeur maximaal 150 um, bij nog meer voorkeur maximaal 100 um, bij nog meer voorkeur maximaal 50 um, bij nog meer voorkeur maximaal 40 um, bij nog meer voorkeur maximaal 30 um, bij nog meer voorkeur maximaal 25 um, bij nog meer voorkeur maximaal 20 um, bij nog meer voorkeur maximaal 15 um, bij zelfs nog meer voorkeur maximaal 10 um. Deze fijne deeltjes dragen bij aan een betere oppervlakteafwerking, verhoogde sterkteontwikkeling en verbeterde verwerkbaarheid van het cement. Fijn cementpoeder is nuttig bij toepassingen waar een glad oppervlak en hoge sterkte vereist zijn, zoals bij het storten van beton voor gladde afwerkingen of constructies met hoge belastingen.The fine cement powder comprises the smaller particles which have a finer texture. Preferably, the fine cement powder has a particle size of at most 200 um, even more preferably at most 150 um, even more preferably at most 100 um, even more preferably at most 50 um, even more preferably at most 40 um, even more preferably at most 30 um, even more preferably at most 25 um, even more preferably at most 20 um, even more preferably at most 15 um, even more preferably at most 10 um. These fine particles contribute to a better surface finish, increased strength development and improved workability of the cement. Fine cement powder is useful in applications where a smooth surface and high strength are required, such as in the casting of concrete for smooth finishes or constructions with high loads.
Het grove cementpoeder omvat de grotere deeltjes, die een deeltjesgrootte hebben van minstens 200 um, bij meer voorkeur minstens 300 um, bij nog meer voorkeur 400 um, bij nog meer voorkeur minstens 500 um, en zelfs bij nog meer voorkeur minstens 1 COO um. Door deze continue terugvoer en verwerking van het grove cementpoeder, kan de verticale walsmolen de deeltjesgrootteverdeling nauwkeurig regelen, afhankelijk van de toepassing en specificaties van het eindproduct. Het stelt de fabrikant in staat om de optimale mix van deeltjesgroottes te bereiken die nodig zijn om cement van hoge kwaliteit te produceren dat voldoet aan de vereisten van verschillende bouwtoepassingen. Het hervermalen van het grove cementpoeder draagt bij aan een efficiënter productieproces en minimaliseert verspilling, omdat de deeltjesgrootteverdeling voortdurend wordt geoptimaliseerd. Zo wordt ervoor gezorgd dat het eindproduct consistent en van hoge kwaliteit is, wat cruciaal is voor de prestaties en duurzaamheid van de uiteindelijke constructies waarin het cement wordt gebruikt.The coarse cement powder comprises the larger particles, which have a particle size of at least 200 um, more preferably at least 300 um, even more preferably 400 um, even more preferably at least 500 um, and even more preferably at least 1 COO um. By continuously recycling and processing the coarse cement powder, the vertical roller mill can precisely control the particle size distribution depending on the application and specifications of the final product. It enables the manufacturer to achieve the optimum mix of particle sizes required to produce high quality cement that meets the requirements of various construction applications. Regrinding the coarse cement powder contributes to a more efficient production process and minimizes waste, as the particle size distribution is continuously optimized. This ensures that the final product is consistent and of high quality, which is critical to the performance and durability of the final structures in which the cement is used.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm zal de separator ronddraaien met een snelheid minstens 130 RPM en hoogstens 180 RPM, bij voorkeur minstens 135According to a preferred embodiment, the separator will rotate at a speed of at least 130 RPM and at most 180 RPM, preferably at least 135
RPM en hoogstens 175 RPM, bij meer voorkeur minstens 140 RPM en hoogstens 170RPM and at most 175 RPM, more preferably at least 140 RPM and at most 170
RPM, bij nog meer voorkeur minstens 145 RPM en hoogstens 165 RPM, en bij zelfs nog meer voorkeur minstens 150 RPM en hoogstens 160 RPM. Deze zorgvuldig gekozen snelheidsrange heeft aanzienlijke effecten op het functioneren van de verticale walsmolen en het maalproces. Door de separator te laten draaien met een snelheid binnen het aangegeven bereik, wordt een effectieve scheiding van het fijn cementpoeder en het grof cementpoeder bereikt. De snelheid van de separator heeft directe invloed op de maalgraad. Bij hogere snelheden wordt het cement fijner gemalen, terwijl bij lagere snelheden een grover resultaat wordt verkregen. Het handhaven van de rotatiesnelheid binnen het aangegeven bereik verzekert een consistente fijnheid van het cementmengsel. Daarnaast heeft de gekozen snelheidsrange ook impact op de slijtage en duurzaamheid van de verticale walsmolen onderdelen. Een te hoge snelheid zal leiden tot overmatige slijtage van de separator en andere kritieke onderdelen van de walsmolen. Het behouden van een geschikte snelheid binnen het opgegeven bereik zorgt voor een optimale balans tussen maalefficiëntie en duurzaamheid van de componenten, wat de levensduur van de walsmolen verlengt en de onderhoudskosten minimaliseert. Ten slotte heeft de rotatiesnelheid invloed op het energieverbruik van de verticale walsmolen. Het handhaven van een geschikte snelheid binnen het voorgestelde bereik kan helpen om het energieverbruik te optimaliseren.RPM, more preferably at least 145 RPM and at most 165 RPM, and even more preferably at least 150 RPM and at most 160 RPM. This carefully selected speed range has significant effects on the functioning of the vertical roller mill and the grinding process. By operating the separator at a speed within the specified range, an effective separation of the fine cement powder and the coarse cement powder is achieved. The speed of the separator has a direct influence on the grinding degree. At higher speeds the cement is ground finer, while at lower speeds a coarser result is obtained. Maintaining the rotational speed within the specified range ensures a consistent fineness of the cement mixture. In addition, the selected speed range also has an impact on the wear and durability of the vertical roller mill parts. Too high a speed will lead to excessive wear of the separator and other critical parts of the roller mill. Maintaining a suitable speed within the specified range provides an optimal balance between grinding efficiency and component durability, which extends the life of the roller mill and minimizes maintenance costs. Finally, the rotation speed affects the energy consumption of the vertical roller mill. Maintaining a suitable speed within the suggested range can help optimize energy consumption.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt het fijn cementpoeder afkomstig uit de verticale walsmolen naar een filter afgevoerd, om het fijn cementpoeder te scheiden van de verwarmde gasstroom. Deze filtratieprocedure vervult een cruciale rol bij het garanderen van de hoogwaardigheid van het eindproduct. Door het fijn cementpoeder te scheiden van de gasstroom, wordt de integriteit van het cement nauwgezet behouden. Dit vertaalt zich in een verhoogde en consistente kwaliteit van het cementmengsel.In a preferred embodiment, the fine cement powder from the vertical roller mill is discharged to a filter to separate the fine cement powder from the heated gas stream. This filtration procedure plays a crucial role in ensuring the quality of the final product. By separating the fine cement powder from the gas stream, the integrity of the cement is meticulously maintained. This translates into an increased and consistent quality of the cement mixture.
Volgens een verdere of alternatieve uitvoeringsvorm worden één of meerdere additieven na het filtratieproces toegevoegd aan het fijn cementpoeder om een uiteindelijk cementmengsel te verkrijgen. De toevoeging van additieven aan het fijn cementpoeder stelt fabrikanten in staat om de eigenschappen van het uiteindelijke cementmengsel verder op maat te maken. Deze additieven kunnen de sterkteontwikkeling nog verbeteren, de duurzaamheid verhogen. Dit resulteert in een cementproduct dat voldoet aan de gewenste technische normen en prestatiecriteria.In a further or alternative embodiment, one or more additives are added to the fine cement powder after the filtration process to obtain a final cement mixture. The addition of additives to the fine cement powder enables manufacturers to further tailor the properties of the final cement mixture. These additives can further improve strength development, increase durability. This results in a cement product that meets the desired technical standards and performance criteria.
Bovendien kunnen additieven worden gebruikt om de verwerkbaarheid en de rheologische eigenschappen van het cementmengsel verder te beïnvloeden, wat van cruciaal belang kan zijn voor verschillende toepassingen, zoals betonproductie.In addition, additives can be used to further influence the workability and rheological properties of the cement mixture, which can be crucial for various applications such as concrete production.
Hierdoor kunnen fabrikanten cementmengsels ontwikkelen die gemakkelijker te verwerken zijn op de bouwplaats, wat tijd en arbeid kan besparen.This allows manufacturers to develop cement mixes that are easier to work with on the construction site, which can save time and labor.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt het fijn cementpoeder afkomstig uit de verticale walsmolen gekoeld middels een koeleenheid tot een temperatuur van minimaal 50°C en maximaal 80°C, bij voorkeur minimaal 52°C en maximaal 78°C, bij meer voorkeur minimaal 54°C en maximaal 76°C, bij nog meer voorkeur minimaal 56°C en maximaal 74°C, bij nog meer voorkeur minimaal 58°C en maximaal 72°C, bij nog meer voorkeur minimaal 60°C en maximaal 70°C, bij nog meer voorkeur minimaal 61°C en maximaal 68°C, bij zelfs nog meer voorkeur minimaal 62°C en maximaal 66°C. Cementpoeder dat te warm is, kan klonten vormen en zijn opslagstabiliteit verliezen. Door het afkoelen van het cementpoeder wordt voorkomen dat het agglomeraten vormt en blijft het poeder goed hanteerbaar en opslagstabiel. Verder is het koelen van het fijn cementpoeder ook nodig om verdere mengprestaties verbeteren. Het kan helpen om een gelijkmatige verdeling van de toeslagstof te bereiken en de homogeniteit van het uiteindelijke cementmengsel te bevorderen. Bij hogere temperaturen kunnen ook bepaalde chemische reacties tussen het cementpoeder en de toeslagstof plaatsvinden, wat de kwaliteit van het eindproduct negatief kan beïnvloeden. Door het afkoelen van het cementpoeder wordt het risico op ongewenste reacties geminimaliseerd. Tot slot zal het koelen van het fijn cementpoeder ook helpen om de houdbaarheid van het cementmengsel te verlengen. Hogere temperaturen zullen ervoor zorgen dat het cementmengsel sneller veroudert en kwaliteitsverlies optreedt. Het koelen kan dit effect verminderen en de opslagduur verbeteren.According to a preferred embodiment, the fine cement powder from the vertical roller mill is cooled by means of a cooling unit to a temperature of at least 50°C and at most 80°C, preferably at least 52°C and at most 78°C, more preferably at least 54°C and at most 76°C, even more preferably at least 56°C and at most 74°C, even more preferably at least 58°C and at most 72°C, even more preferably at least 60°C and at most 70°C, even more preferably at least 61°C and at most 68°C, even more preferably at least 62°C and at most 66°C. Cement powder that is too warm can form lumps and lose its storage stability. Cooling the cement powder prevents it from forming agglomerates and the powder remains easy to handle and stable for storage. Furthermore, cooling the fine cement powder is also necessary to further improve mixing performance. It can help to achieve an even distribution of the aggregate and promote the homogeneity of the final cement mixture. At higher temperatures, certain chemical reactions between the cement powder and the aggregate can also occur, which can negatively affect the quality of the final product. By cooling the cement powder, the risk of undesirable reactions is minimized. Finally, cooling the fine cement powder will also help to extend the shelf life of the cement mixture. Higher temperatures will cause the cement mixture to age faster and to deteriorate. Cooling can reduce this effect and improve the storage life.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt het fijn cementpoeder opgeslagen in één of meerdere silo's die telkens boven een laadpunt zijn opgesteld.According to a preferred embodiment, the fine cement powder is stored in one or more silos, each of which is positioned above a loading point.
Verder of alternatief zal indien er nog additieven worden toegevoegd aan het fijn cementpoeder, het uiteindelijke cementmengsel ook in genoemde silo's worden opgeslagen. Elk laadpunt is uitgerust met een volautomatisch weegsysteem. Elke silo die boven een laadpunt is opgesteld, heeft zijn eigen volautomatische weegsysteem dat nauwkeurig het gewicht van het geladen cementmengsel meet. Deze opstelling zorgt voor een directe en onmiddellijke meting van het gewicht van elk geladen batch cementmengsel. Het gebruik van afzonderlijke weegsystemen bij elk laadpunt verzekert een hoge precisie en betrouwbaarheid bij het meten van het gewicht, zonder dat er sprake is van overdracht van het cementmengsel tussen verschillende weegstations. De implementatie van volautomatische weegsystemen bij elk laadpunt boven de silo's biedt een zeer efficiënte manier om vrachtwagens snel en accuraat te beladen met het gewenste gewicht aan cementmengsel. Elk laadpunt kan onafhankelijk en gelijktijdig worden bediend, waardoor meerdere vrachtwagens tegelijkertijd kunnen worden geladen zonder wachttijden. Dit resulteert in een aanzienlijke verhoging van de laadcapaciteit en een snellere doorvoer van het cementmengsel naar de klanten. Bovendien minimaliseert het gebruik van de weegsystemen de kans op menselijke fouten of metingen die afwijken van het gewenste gewicht.Furthermore or alternatively, if additives are added to the fine cement powder, the final cement mixture will also be stored in the silos mentioned. Each loading point is equipped with a fully automatic weighing system. Each silo installed above a loading point has its own fully automatic weighing system that accurately measures the weight of the loaded cement mixture. This arrangement ensures a direct and immediate measurement of the weight of each loaded batch of cement mixture. The use of separate weighing systems at each loading point ensures a high precision and reliability in measuring the weight, without any transfer of the cement mixture between different weighing stations. The implementation of fully automatic weighing systems at each loading point above the silos offers a very efficient way to load trucks quickly and accurately with the desired weight of cement mixture. Each loading point can be operated independently and simultaneously, allowing multiple trucks to be loaded simultaneously without waiting times. This results in a significant increase in loading capacity and a faster throughput of the cement mixture to the customers. In addition, the use of the weighing systems minimizes the chance of human error or measurements that deviate from the desired weight.
In een tweede aspect betreft de uitvinding een maalsysteem voor het vervaardigen van een cementmengsel.In a second aspect, the invention relates to a grinding system for producing a cement mixture.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat het maalsysteem middelen voor het doseren van granulaire grondstoffen, waarbij de granulaire grondstoffen worden gekozen uit de lijst van: klinker, slak, kalksteen, vliegas, gips en combinaties daarvan.According to a preferred embodiment, the grinding system comprises means for dosing granular raw materials, the granular raw materials being selected from the list of: clinker, slag, limestone, fly ash, gypsum and combinations thereof.
Een voorbeeld van middelen voor het doseren van granulaire grondstoffen zijn automatische doseertrechters met dynamometrische cellen. Deze doseertrechters zijn uitgerust met sensoren die de massa of het gewicht van de granulaire grondstoffen nauwkeurig kunnen meten tijdens het doseringsproces. De granulaire grondstoffen die worden gekozen uit de lijst, zoals klinker, slak, kalksteen, vliegas, gips en combinaties daarvan, worden op een gecontroleerde en geoptimaliseerde manier gedoseerd in het productieproces.An example of means for dosing granular raw materials are automatic dosing hoppers with dynamometric cells. These dosing hoppers are equipped with sensors that can accurately measure the mass or weight of the granular raw materials during the dosing process. The granular raw materials selected from the list, such as clinker, slag, limestone, fly ash, gypsum and combinations thereof, are dosed in a controlled and optimized way in the production process.
De dynamometrische cellen in de doseertrechters registreren continu de belasting op de trechter wanneer de grondstoffen worden toegevoegd. Hierdoor kan het systeem de exacte hoeveelheid grondstoffen bepalen die wordt gedoseerd, waardoor een nauwkeurige en consistente samenstelling van het cementmengsel wordt gewaarborgd. Deze geautomatiseerde doseringsmiddelen dragen bij aan de kwaliteit en uniformiteit van het eindproduct, optimaliseren het productieproces en verminderen verspilling van grondstoffen.The dynamometric cells in the dosing hoppers continuously record the load on the hopper as the raw materials are added. This allows the system to determine the exact amount of raw materials being dosed, ensuring accurate and consistent composition of the cement mixture. These automated dosing devices contribute to the quality and uniformity of the final product, optimize the production process and reduce waste of raw materials.
Naast het gebruik van dynamometrische cel gestuurde doseertrechters voor nauwkeurige dosering van granulaire grondstoffen, zijn er verschillende alternatieven beschikbaar voor het doseren van deze grondstoffen in een maalsysteem.In addition to the use of dynamometric cell controlled dosing hoppers for accurate dosing of granular raw materials, there are several alternatives available for dosing these raw materials into a grinding system.
Volumetrische doseersystemen met bekende interne capaciteit, bandwegers met geïntegreerde weegcellen, schroefdoseringssystemen, pneumatische doseersystemen en trilgoten.Volumetric dosing systems with known internal capacity, belt weighers with integrated load cells, screw dosing systems, pneumatic dosing systems and vibratory feeders.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat het maalsysteem een metaalafscheider voor het scheiden van de granulaire grondstoffen in gecontamineerd aanvoermateriaal en niet-gecontamineerd aanvoermateriaal,According to a preferred embodiment, the milling system comprises a metal separator for separating the granular raw materials into contaminated feed material and non-contaminated feed material,
waarbij het gecontamineerde aanvoermateriaal metaaldeeltjes omvat. Het integreren van een metaalafscheider in het maalsysteem, zoals beschreven in de voorkeurdragende uitvoeringsvorm, is van cruciaal belang vanwege verschillende redenen. Allereerst helpt het bij het scheiden van gecontamineerd aanvoermateriaal, dat metaaldeeltjes bevat, van niet-gecontamineerd aanvoermateriaal. Dit is van essentieel belang om de kwaliteit en duurzaamheid van het uiteindelijke cementmengsel te waarborgen. Metaaldeeltjes kunnen namelijk negatieve effecten hebben op de eigenschappen van het beton, zoals sterkte en duurzaamheid, en kunnen leiden tot slijtage van de verwerkingsapparatuur. Bovendien draagt de aanwezigheid van een metaalafscheider bij aan de verlenging van de levensduur van de verwerkingsapparatuur. Het verwijderen van potentieel schadelijke metaaldeeltjes voorkomt schade aan de maalmachine, mixers en andere apparatuur, wat op zijn beurt onderhouds- en vervangingskosten vermindert. Over het geheel genomen draagt de metaalafscheider bij aan het behoud van de zuiverheid van de grondstoffen en het optimaliseren van de uiteindelijke productkwaliteit, wat resulteert in hoogwaardig cement met verbeterde prestaties en duurzaamheid.wherein the contaminated feed material comprises metal particles. Integrating a metal separator into the grinding system, as described in the preferred embodiment, is critical for several reasons. First, it helps separate contaminated feed material, which contains metal particles, from uncontaminated feed material. This is essential to ensure the quality and durability of the final cement mixture. Metal particles can have negative effects on the properties of the concrete, such as strength and durability, and can lead to wear and tear on the processing equipment. In addition, the presence of a metal separator helps to extend the life of the processing equipment. Removing potentially harmful metal particles prevents damage to the grinder, mixers and other equipment, which in turn reduces maintenance and replacement costs. Overall, the metal separator helps to maintain the purity of the raw materials and optimize the final product quality, resulting in high-quality cement with improved performance and durability.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat het maalsysteem een verticale walsmolen voor het malen, drogen en scheiden van het niet- gecontamineerd aanvoermateriaal, welke verticale walsmolen voorzien is van middelen voor het toevoegen van een toeslagstof aan een verticale walsmolen 9, de toeslagstof gekozen uit de lijst van: thiocyanaat zouten, triisopropanolamine, triisobutylfosfaat, benzisothiazolinon, ethanolamine, diethanolamine of mengsels daarvan, hierbij bekomend fijn cementpoeder en grof cementpoeder, waarbij het fijn cementpoeder een deeltjesgrootte van maximaal 200 um heeft;According to a preferred embodiment, the grinding system comprises a vertical roller mill for grinding, drying and separating the uncontaminated feed material, which vertical roller mill is provided with means for adding an aggregate to a vertical roller mill 9, the aggregate selected from the list of: thiocyanate salts, triisopropanolamine, triisobutyl phosphate, benzisothiazolinone, ethanolamine, diethanolamine or mixtures thereof, thereby obtaining fine cement powder and coarse cement powder, the fine cement powder having a particle size of maximum 200 µm;
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat het maalsysteem één of meerdere opslagsilo's, waarin het fijn cementpoeder of cementmengsel wordt opgeslagen.According to a preferred embodiment, the grinding system comprises one or more storage silos in which the fine cement powder or cement mixture is stored.
Bij voorkeur is het maalsysteem geconfigureerd voor het uitvoeren van de werkwijze volgens het eerste aspect van de uitvinding. Diezelfde voordelen kunnen daarbij worden herhaald, en dezelfde kenmerken kunnen worden hernomen.Preferably, the grinding system is configured to perform the method according to the first aspect of the invention. The same advantages can be repeated, and the same features can be included.
Volgens een verdere of alternatieve uitvoeringsvorm omvat het maalsysteem verder nog een geautomatiseerd transport- en beladingssysteem voorzien van identificatiemiddelen omvat, geschikt om vrachtwagens te vullen met het gehomogeniseerd cementmengsel vanuit de opslagsilo's op basis van vooraf ingestelde weegparameters. Dit geautomatiseerde systeem biedt een scala aan voordelen die van grote waarde zijn voor zowel het productieproces als de logistiek in de bouwsector. Ten eerste bevordert het geautomatiseerde transport- en beladingssysteem de efficiëntie van het laadproces aanzienlijk. Door het elimineren van handmatige interventie wordt de tijd die nodig is om vrachtwagens te vullen met het cementmengsel aanzienlijk verminderd. Deze verhoogde efficiëntie resulteert in een verbeterde productiecapaciteit en een snellere doorvoer van het cementmengsel naar diverse bouwlocaties.According to a further or alternative embodiment, the grinding system further comprises an automated transport and loading system provided with identification means, adapted to fill trucks with the homogenized cement mixture from the storage silos based on preset weighing parameters. This automated system offers a range of advantages that are of great value to both the production process and the logistics in the construction industry. Firstly, the automated transport and loading system significantly promotes the efficiency of the loading process. By eliminating manual intervention, the time required to fill trucks with the cement mixture is significantly reduced. This increased efficiency results in an improved production capacity and a faster throughput of the cement mixture to various construction sites.
Een ander belangrijk voordeel is de nauwkeurigheid die wordt geboden door het gebruik van vooraf ingestelde weegparameters. Het geautomatiseerde systeem doseert op een exacte wijze de juiste hoeveelheid cementmengsel in elke vrachtwagen. Hierdoor wordt een nauwkeurige en consistente lading gewaarborgd, wat van cruciaal belang is voor het handhaven van de gewenste betonkwaliteit en het minimaliseren van materiaalverspilling.Another important advantage is the accuracy provided by the use of pre-set weighing parameters. The automated system precisely doses the correct amount of cement mix into each truck. This ensures accurate and consistent loading, which is crucial for maintaining the desired concrete quality and minimizing material waste.
Daarnaast draagt het gebruik van identificatiemiddelen bij aan een zorgvuldige kwaliteitscontrole. Het systeem kan de specifieke samenstelling van het cementmengsel in elke silo identificeren en vervolgens nauwkeurig laden in de vrachtwagen. Deze aanpak garandeert een uniforme en betrouwbare kwaliteit van het beton, wat op zijn beurt leidt tot verbeterde consistentie en prestaties van de betonconstructies. Een bijkomend voordeel is de tijdsbesparing die het geautomatiseerde systeem met zich meebrengt. Het verminderen van de laadtijd van vrachtwagens draagt bij aan een gestroomlijnd leveringsproces van het cementmengsel naar bouwlocaties. Dit bevordert dat bouwprojecten op schema blijven en minimaliseert eventuele vertragingen. Bovendien draagt de implementatie van dit geautomatiseerde systeem bij aan een verhoogd niveau van veiligheid op de werkvloer. Het vermindert de fysieke interactie van werknemers bij het laden van het cementmengsel, waardoor het risico op ongevallen en verwondingen wordt verminderd.In addition, the use of identification means contributes to careful quality control. The system can identify the specific composition of the cement mixture in each silo and then accurately load it into the truck. This approach guarantees a uniform and reliable quality of the concrete, which in turn leads to improved consistency and performance of the concrete structures. An additional advantage is the time saving that the automated system brings. Reducing the loading time of trucks contributes to a streamlined delivery process of the cement mixture to construction sites. This helps to keep construction projects on schedule and minimizes any delays. In addition, the implementation of this automated system contributes to an increased level of safety on the work floor. It reduces the physical interaction of workers when loading the cement mixture, thus reducing the risk of accidents and injuries.
In een derde aspect betreft de uitvinding een gebruik van de werkwijze volgens het eerste aspect van de uitvinding of het maalsysteem volgens het tweede aspect van de uitvinding voor in de bouwsector, met name voor het vervaardigen van een cementmengsel.In a third aspect, the invention relates to a use of the method according to the first aspect of the invention or the grinding system according to the second aspect of the invention in the construction sector, in particular for the production of a cement mixture.
Allereerst resulteert de toepassing van de werkwijze in een aanzienlijke verbetering van de cementkwaliteit dankzij de homogenisatie van het cementpoeder met de toeslagstof. Dit leidt tot een betere menging en consistentie van het cement, wat op zijn beurt resulteert in sterkere en duurzamere betonconstructies.First of all, the application of the method results in a significant improvement of the cement quality due to the homogenization of the cement powder with the aggregate. This leads to a better mixing and consistency of the cement, which in turn results in stronger and more durable concrete structures.
Een persoon met gewone kennis in het vakgebied zal appreciëren dat de werkwijze volgens het eerste aspect van de onderhavige uitvinding zal worden uitgevoerd op een maalsysteem volgens het tweede aspect van de onderhavige uitvinding. Daartoe kan elk kenmerk betrekking hebben op elk van de aspecten, zelfs wanneer het kenmerk in conjunctie met een bepaald aspect van de onderhavige uitvinding wordt beschreven.A person of ordinary skill in the art will appreciate that the method according to the first aspect of the present invention will be carried out on a milling system according to the second aspect of the present invention. To that end, each feature may relate to each of the aspects, even when the feature is described in conjunction with a particular aspect of the present invention.
In wat volgt, wordt de uitvinding beschreven a.d.h.v. niet-limiterende voorbeelden of figuren die de uitvinding illustreren, en die niet bedoeld zijn of geïnterpreteerd mogen worden om de omvang van de uitvinding te limiteren.In the following, the invention is described by means of non-limiting examples or figures which illustrate the invention, and which are not intended or should be interpreted as limiting the scope of the invention.
FIGUURBESCHRIJVINGFIGURE DESCRIPTION
1= Bunker met granulaire grondstoffen 2= Doseertrechter 3= Metaalafscheider 4= Metaaldetector 5= 2-wegswissel 6= Tussenbunker 7= Afvalcontainer 8= Doseersluis1= Bunker with granular raw materials 2= Dosing funnel 3= Metal separator 4= Metal detector 5= 2-way changeover 6= Intermediate bunker 7= Waste container 8= Dosing lock
S= Verticale walsmolen 10= Separator 11= waterinjectiesysteem 12= Aanvoer hete lucht 13= Koeleenheid 14= Filter 15= Menger 16= Silo's additief 17= Opslag silo's 18= VrachtwagenS= Vertical roller mill 10= Separator 11= Water injection system 12= Hot air supply 13= Cooling unit 14= Filter 15= Mixer 16= Additive silos 17= Storage silos 18= Truck
Figuur 1 toont een schematische voorstelling van een cementproductieproces volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding. Het weergeeft een vereenvoudigde schema van de productie van cement.Figure 1 shows a schematic representation of a cement production process according to an embodiment of the present invention. It represents a simplified scheme of cement production.
De toevoer van de granulaire grondstoffen 1 gebeurt via zeven doseertrechters 2 of laadtrechters 2 die gevuld worden vanuit de bunker met granulaire grondstoffen 1.The granular raw materials 1 are supplied via seven dosing hoppers 2 or loading hoppers 2 which are filled from the bunker with granular raw materials 1.
De granulaire grondstoffen 1 omvatten klinker, gips, hoogovenslak, vliegas en kalksteen. Een systeem voor receptbeheer maakt het mogelijk om vooraf bepaalde optimale samenstellingen van grondstoffen naar de verticale walsmolen 9 te sturen.The granular raw materials 1 include clinker, gypsum, blast furnace slag, fly ash and limestone. A recipe management system enables predetermined optimum compositions of raw materials to be sent to the vertical roller mill 9.
De granulaire grondstoffen 1 worden vanuit de doseertrechters 2 afgewogen op weegbanden. Vervolgens vallen de granulaire grondstoffen 1 telkens op een transportband. Optioneel kan zich boven deze transportband een extra tank bevinden met een additief, bijvoorbeeld een chroom VI-reducerend middel. Indien nodig wordt dit additief aan de granulaire grondstoffen 1 toegevoegd. Er is ook een metaalafscheider 3 boven de transportband geplaatst om metaaldeeltjes uit de granulaire grondstoffen 1 te verwijderen. Daarna worden de granulaire grondstoffen 1 via bijvoorbeeld een bekerelevator naar een metaaldetector 4 gebracht. Als de metaaldetector 4 metaal detecteert, worden de granulaire grondstoffen 1 via een 2- wegswissel 5 gescheiden in gecontamineerd aanvoermateriaal en niet- gecontamineerd aanvoermateriaal.The granular raw materials 1 are weighed from the dosing funnels 2 onto weighing belts. The granular raw materials 1 then fall onto a conveyor belt. Optionally, an additional tank with an additive, for example a chromium VI reducing agent, can be located above this conveyor belt. If necessary, this additive is added to the granular raw materials 1. A metal separator 3 is also placed above the conveyor belt to remove metal particles from the granular raw materials 1. The granular raw materials 1 are then conveyed to a metal detector 4 via a bucket elevator, for example. If the metal detector 4 detects metal, the granular raw materials 1 are separated into contaminated feed material and non-contaminated feed material via a 2-way diverter 5.
Gecontamineerd aanvoermateriaalContaminated supply material
Het gecontamineerde aanvoermateriaal, m.a.w. de granulaire grondstoffen 1 die metaal bevatten, worden naar een tussenbunker 6 getransporteerd. Vanuit de tussenbunker 6 wordt het gecontamineerde aanvoermateriaal door middel van een langzaam lopende transportband afgetrokken. Boven deze transportband bevindt zich een metaaldetector 4. Indien metaal gedetecteerd wordt, vindt de aansturing van een 2-wegswissel 5 plaats. De granulaire grondstoffen 1 welke nog metaal omvatten worden afgevoerd naar een afvalcontainer 7. Het niet-gecontamineerde deel van het aanvoermateriaal komt weer in het maalproces via bijvoorbeeld een bekerelevator.The contaminated feed material, i.e. the granular raw materials 1 containing metal, are transported to an intermediate bunker 6. From the intermediate bunker 6, the contaminated feed material is pulled off by means of a slow-moving conveyor belt. A metal detector 4 is located above this conveyor belt. If metal is detected, a 2-way switch 5 is activated. The granular raw materials 1 that still contain metal are discharged to a waste container 7. The uncontaminated part of the feed material re-enters the grinding process via, for example, a bucket elevator.
Niet-gecontamineerd aanvoermateriaalUncontaminated feed material
Niet-gecontamineerd aanvoermateriaal, m.a.w. de granulaire grondstoffen 1 die geen metaal bevatten, worden via een doseersluis 8 naar de verticale walsmolen 9 gebracht. De verticale walsmolen 9 vermaalt het niet-gecontamineerde aanvoermateriaal tot cementpoeder met een gewenste eindfijnheid. Deze walsmolen is uitgerust met vier stationaire wielen die over een draaiende maaltafel rollen. Het niet-gecontamineerde aanvoermateriaal wordt toegevoerd tussen de draaiende maaltafel en de wielen, en het malen gebeurt door druk- en afschuifkrachten. De drukkracht wordt aangepast via een hydraulisch systeem. Het niet-gecontamineerd aanvoermateriaal dat geplet wordt tot cementpoeder tussen de draaiende maaltafel en de wielen wordt naar de rand van de maaltafel geleid door de draaiende beweging.Uncontaminated feed material, i.e. the granular raw materials 1 which do not contain metal, are fed to the vertical roller mill 9 through a dosing lock 8. The vertical roller mill 9 grinds the uncontaminated feed material into cement powder with a desired final fineness. This roller mill is equipped with four stationary wheels which roll over a rotating grinding table. The uncontaminated feed material is fed between the rotating grinding table and the wheels, and the grinding is done by pressure and shear forces. The pressure force is adjusted by a hydraulic system. The uncontaminated feed material which is crushed into cement powder between the rotating grinding table and the wheels is guided to the edge of the grinding table by the rotating movement.
In de verticale walsmolen 9 zal via een waterinjectiesysteem 11 water en een toeslagstof tussen de stationaire wielen en de maaltafel injecteren om de stabiliteit van de verticale walsmolen te verbeteren. De toeslagstof wordt gekozen uit de lijst van: thiocyanaat zouten, triisopropanolamine, triisobutylfosfaat, benzisothiazolinon, ethanolamine, diethanolamine of mengsels daarvan. De toeslagstof mengt met het cementpoeder tot een homogeen cementpoeder.In the vertical roller mill 9, a water injection system 11 will inject water and an aggregate between the stationary wheels and the grinding table to improve the stability of the vertical roller mill. The aggregate is selected from the list of: thiocyanate salts, triisopropanolamine, triisobutylphosphate, benzisothiazolinone, ethanolamine, diethanolamine or mixtures thereof. The aggregate mixes with the cement powder to a homogeneous cement powder.
Verder wordt er een verwarmde gasstroom in de verticale walsmolen 9 geblazen om het homogeen cementpoeder naar een separator 10 te geleiden. Hiertoe wordt een gasbrander met een een thermisch vermogen van maximum 10 MW gebruikt om de gasstroom te verhitten, waardoor het mogelijk is om tegelijkertijd natte granulaire grondstoffen 1 te drogen en te vermalen. Deze hete gasstroom wordt toegevoerd via een toevoersysteem voor hete lucht 12 onderaan de verticale walsmolen 9. In de separator 10 wordt grof- en fijn cementpoeder gescheiden. Het grove cementpoeder valt terug op de maaltafel. Het fijn cementpoeder, afkomstig uit de separator 10, wordt gekoeld tot een temperatuur tussen 50°C en 80°C door middel van een koeleenheid 13. Na dit koelproces wordt het fijn cementpoeder gescheiden van de verwarmde gasstroom door een filter 14. Hierna wordt het via een doseersluis 8 naar een menger 15 getransporteerd. In deze menger 15 wordt een additief aan het fijn cementpoeder toegevoegd. Dit additief wordt vanuit een silo 16 via een doseersluis 8 naar de menger 15 getransporteerd. In deze menger 15 worden het fijn cementpoeder en het additief vermengd. Het resulterende cementmengsel wordt naar een opslagsilo 17 geleid. Voor de opslag van dit eindproduct zijn momenteel 12 opslag silo's 17 beschikbaar, met capaciteiten variërend van 1 800 tot 2 400 ton.Furthermore, a heated gas stream is blown into the vertical roller mill 9 to guide the homogeneous cement powder to a separator 10. For this purpose, a gas burner with a thermal power of maximum 10 MW is used to heat the gas stream, which makes it possible to simultaneously dry and grind wet granular raw materials 1. This hot gas stream is supplied via a hot air supply system 12 at the bottom of the vertical roller mill 9. In the separator 10, coarse and fine cement powder are separated. The coarse cement powder falls back onto the grinding table. The fine cement powder, coming from the separator 10, is cooled to a temperature between 50°C and 80°C by means of a cooling unit 13. After this cooling process, the fine cement powder is separated from the heated gas stream by a filter 14. After this, it is transported to a mixer 15 via a dosing lock 8. In this mixer 15 an additive is added to the fine cement powder. This additive is transported from a silo 16 via a dosing lock 8 to the mixer 15. In this mixer 15 the fine cement powder and the additive are mixed. The resulting cement mixture is led to a storage silo 17. For the storage of this end product there are currently 12 storage silos 17 available, with capacities varying from 1,800 to 2,400 tonnes.
Deze opslagsilo's 17 voorzien de laadpunten, die zijn uitgerust met een volautomatisch weegsysteem om een vrachtwagen 18 te laden.These storage silos 17 provide the loading points, which are equipped with a fully automatic weighing system to load a truck 18.
Claims (15)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE20235953A BE1032168B1 (en) | 2023-11-22 | 2023-11-22 | METHOD AND GRINDING SYSTEM FOR PRODUCING A CEMENT MIXTURE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL2039144A true NL2039144A (en) | 2025-06-02 |
Family
ID=88965189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL2039144A NL2039144A (en) | 2023-11-22 | 2024-11-22 | METHOD AND GRINDING SYSTEM FOR PRODUCING A CEMENT MIXTURE |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE1032168B1 (en) |
| NL (1) | NL2039144A (en) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2645819C2 (en) * | 1976-10-11 | 1984-01-12 | Pulsotronic Merten Gmbh & Co Kg, 5270 Gummersbach | Arrangement for monitoring a device for separating metal parts |
| CN105217975A (en) * | 2015-09-18 | 2016-01-06 | 江苏融达新材料股份有限公司 | The production method of a kind of vertical mill grinding ferronickel slag, slag composite powder |
| CA3128273A1 (en) * | 2019-02-01 | 2020-08-06 | Gcp Applied Technologies Inc. | Moisture management in vertical roller mills |
| DE102021108322A1 (en) * | 2021-04-01 | 2022-10-06 | EEW Energy from Waste GmbH | Binding agents for building materials, manufacturing process therefor and installation for carrying out this process |
| CN116177917B (en) * | 2023-04-27 | 2023-08-11 | 中国恩菲工程技术有限公司 | Electrolytic manganese slag treatment method and active micro powder material |
-
2023
- 2023-11-22 BE BE20235953A patent/BE1032168B1/en active IP Right Grant
-
2024
- 2024-11-22 NL NL2039144A patent/NL2039144A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE1032168B1 (en) | 2025-06-23 |
| BE1032168A1 (en) | 2025-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9731255B2 (en) | Feedback controlled concrete production | |
| RU2599398C2 (en) | Method of modifying beta stucco with diethylene-triamine-pentaacetic acid | |
| CN100588526C (en) | Concrete production control method and concrete production control device | |
| KR101128050B1 (en) | Movable concrete batch plant | |
| CA3203651A1 (en) | Device and method for producing a concrete, in particular a high early strength concrete | |
| CN107214811A (en) | Prepare the integrated production line of concrete product | |
| KR101310334B1 (en) | Batch type mobile mixer truck for concrete construction | |
| JP2015063884A (en) | Construction method with special concrete | |
| BE1032168B1 (en) | METHOD AND GRINDING SYSTEM FOR PRODUCING A CEMENT MIXTURE | |
| CN106986661A (en) | Aerating environmental protection process for producing bricks | |
| CN108000679A (en) | A kind of air-entrained concrete building block production method | |
| RU2428386C1 (en) | Glass charge intensive mixer | |
| JP2001105423A (en) | Method and apparatus for manufacturing concrete | |
| BE1032165B1 (en) | Improved process for the production of CEM III/A as well as the produced cement mixture | |
| CN206308593U (en) | A kind of asphalt mixing plant | |
| NL2039139A (en) | IMPROVED METHOD FOR THE PRODUCTION OF CEM I, AS WELL AS THE CEMENT MIXTURE | |
| BE1032209B1 (en) | IMPROVED METHOD FOR THE PRODUCTION OF CEM II, AS WELL AS THE PRODUCTION OF THE CEMENT MIXTURE | |
| RU2312013C1 (en) | Processing line for pressed building material production | |
| CN114474402B (en) | 130 MPa-150 MPa-level ultrahigh-strength cement-based composite material production line and process | |
| NL2039143A (en) | METHOD FOR THE PRODUCTION OF CEM V, AS WELL AS THE PRODUCED CEMENT MIXTURE | |
| NL2039142A (en) | IMPROVED METHOD FOR THE PRODUCTION OF CEM III/B, AS WELL AS THE PRODUCED CEMENT MIXTURE | |
| RU2392114C1 (en) | Method for manufacturing of lime-sand brick with return of technological water and faeces drains into closed production cycle | |
| BE1023484B1 (en) | DEVICE FOR MANUFACTURING CONCRETE | |
| RU2633456C2 (en) | Installation and method of stabilisation and inertisation of slag, obtained when producing steel at steel works and in blast furnaces | |
| CN117021363B (en) | An accurate slurry measurement method for autoclaved aerated concrete production equipment |