DE1241335B

DE1241335B - Process for the production of white cement

Info

Publication number: DE1241335B
Application number: DES100804A
Authority: DE
Inventors: Pierre Coiffu
Original assignee: Ciments Francais SAS
Current assignee: Ciments Francais SAS
Priority date: 1964-12-08
Filing date: 1965-12-04
Publication date: 1967-05-24

Description

Verfahren zur Herstellung von Weißzement Es ist üblich, Portlandzementklinker in Drehrohröfen zu brennen, um graue oder weiße Zemente zu erhalten.Process for making white cement It is common to use portland cement clinker to burn in rotary kilns to obtain gray or white cements.

Im Fall grauer Zemente wird der Klinker aus gebräuchlichen Ausgangsmaterialien hergestellt und wird am Ausgang des Ofens ohne besondere Vorsichtsmaßnahme in einem Wärmeaustauscher abgekühlt, der es gestattet, die in den Ofen einzuführende Verbrennungsluft vorzuwärmen.In the case of gray cements, the clinker is made from common raw materials manufactured and is made in one at the exit of the furnace without any special precautionary measures Heat exchanger cooled, which allows the combustion air to be introduced into the furnace to preheat.

Zur Herstellung weißer Zemente verwendet man Ausgangsstoffe mit einem möglichst geringen Gehalt an Schwermetalloxyden, weil diese Oxyde. dem Klinker eine Färbung verleihen. Die so erhaltenen Klinker sind deutlich weniger gefärbt als die Klinker, welche unter Verwendung von üblichen, an Metalloxyden reicheren Ausgangsstoffen erhalten wurden, wie sie gewöhnlich in der Zementindustrie zur Herstellung grauer Zemente verwendet werden. Trotzdem sind sie immer noch zu stark gefärbt, und es ist notwendig, sie einer zusätzlichen Behandlung zu unterwerfen. Die üblicherweise durchgeführten Behandlungen bestehen darin, daß man den Klinker unter Ausschluß jeder Möglichkeit zur Oxydation, d. h. in Wasser oder Wasserdampf oder unter einer kontrollierten neutralen oder reduzierenden Atmosphäre abkühlt.For the production of white cements one uses starting materials with a Lowest possible content of heavy metal oxides, because these oxides. the clinker one Give coloring. The clinkers obtained in this way are significantly less colored than that Clinker, which is made using conventional raw materials richer in metal oxides were obtained as they are commonly used in the cement industry for the production of gray Cements are used. Even so, they are still too heavily colored, and it is necessary to subject them to additional treatment. Usually Treatments carried out consist in the fact that the clinker is excluded any possibility of oxidation, d. H. in water or steam or under a controlled neutral or reducing atmosphere.

Diese Verfahrensweisen verhindern ganz oder teilweise die Rückgewinnung der Wärme des Brennofens durch Vorerhitzen der Verbrennungsluft, die zur Abkühlung der Klinker verwendet wird, wie es bei der Herstellung grauer Klinker durchgeführt wird. Dadurch wird der Brennstoffverbrauch beträchtlich erhöht, und diese Erhöhung kann in der Größenordnung der einfachen oder der doppelten Menge liegen.These procedures completely or partially prevent recovery the heat of the kiln by preheating the combustion air, which is used for cooling the clinker is used as it is done in the manufacture of gray clinker will. This increases the fuel consumption considerably, and that increase can be on the order of single or double the amount.

Die Erhöhung des Verbrauchs an Brennstoff, der notwendig ist, um die erforderliche Brenntemperatur zu erreichen, kann durch die Verwendung unabhängiger Lufterhitzer verringert werden, aber abgesehen davon, daß diese nicht gestatten, die Verbrennungsluft auf so hohe Temperaturen zu erhitzen, wie sie in den Abkühlvorrichtungen für die Klinker erreicht werden, benötigen sie auch eine Brennstoffzufuhr, die zum großen Teil die Brennstoffersparnis des Ofens aufwiegt.Increasing the consumption of fuel that is necessary to the to achieve the required firing temperature can be achieved by using more independent Air heaters are reduced, but apart from the fact that these do not allow to heat the combustion air to temperatures as high as those in the cooling devices For the clinker to be achieved, they also need a fuel supply that is used to largely outweighs the fuel economy of the stove.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, das die Herstellung von Weißzementklinker in einem Ofen gestattet, der mit einer Kühlvorrichtung versehen ist, wie sie normalerweise zur Herstellung grauer Zemente verwendet wird, um die zur Aufrechterhaltung der Heizflamme des Brennofens bestimmte Luft zu erhitzen.The invention relates to a method for the production of white cement clinker allowed in a furnace provided with a cooling device, as is normally the case used to make gray cements to help maintain the The heating flame of the kiln is used to heat certain air.

Es wurde festgestellt, daß die zur Herstellung von weißem Zement bestimmten Klinker, welche nach dem üblicherweise zur Herstellung grauer Klinker angewendeten Verfahren abgekühlt werden und nach dieser Abkühlung leicht gefärbt sind, wieder weiß werden, wenn man sie zunächst wieder auf eine Temperatur von etwa 1000° C. erhitzt und dann der bekannten -Behandlung, wie Abkühlen mit Wasser, mit Wasserdampf oder Abkühlen in einer neutralen oder reduzierenden Atmosphäre unterwirft.It was found that they were intended for the manufacture of white cement Clinker after the one commonly used for the production of gray clinker Procedures are cooled and after this cooling are slightly colored again turn white when you first bring them back to a temperature of around 1000 ° C. heated and then the known treatment, such as cooling with water, with steam or subjected to cooling in a neutral or reducing atmosphere.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Weißzementklinker mit dem Kennzeichen, daß man die üblichen Ausgangsmaterialien mit möglichst geringem Gehalt an Schwermetalloxyden brennt, die gebrannten Klinker in einem Wärmeaustauscher unter gleichzeitigem Vorwärmen der für den Ofen bestimmten Verbrennungsluft abkühlt, die erhaltenen gefärbten Klinker auf eine Temperatur von 800 bis 1200° C erhitzt und unter Ausschluß von Luft, vorzugsweise in Wasser, Wasserdampf oder einer neutralen oder reduzierenden Atmosphäre abkühlt.The invention relates to a method for producing white cement clinker with the characteristic that you can use the usual starting materials with as little as possible The content of heavy metal oxides burns, the burned clinker in a heat exchanger cools down while simultaneously preheating the combustion air intended for the stove, the colored clinker obtained is heated to a temperature of 800 to 1200 ° C and with the exclusion of air, preferably in water, steam or a neutral one or reducing atmosphere cools down.

Das Herstellungsverfahren sieht demnach eine erste Stufe der Klinkerbildung aus den Rohmaterialien in einem klassischen Ofen vor, die den gleichen Brennstoffverbrauch wie für grauen Zement aufweist; anschließend ein Erhitzer dieser Klinker in einer gesonderten Heizvorrichtung, die ein bekannter Erwärmungsofen eines beliebigen Typs sein kann, und schließlich die Abkühlung der erhitzten Klinker unter Ausschluß von Luft, wie sie in den bekannten Verfahren zur Herstellung weißer Zemente durchgeführt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren weist folgende Vorteile auf: 1. eine bedeutende Verminderung des Verbrauchs an Heizmaterial, verglichen mit den bekannten Verfahren; diese Verringerung kann 30% betragen; 2. die Möglichkeit, gefärbten Klinker unter Verwendung eines für weiße Zemente geeigneten Rohmaterials mit Hilfe eines beliebigen vorhandenen Ofens herzustellen und dabei sowohl die Vorteile beim Brennen auszunützen, welche große moderne Öfen bieten, als auch die Ersparnisse an Brennmaterial, die das Erhitzen der Verbrennungsluft durch Abkühlen des Klinkers zur Folge hat.The manufacturing process therefore sees a first stage in clinker formation from the raw materials in a classic furnace, the same fuel consumption as for gray cement; then a heater for this clinker in one separate heating device, which is a known heating furnace of any type can be, and finally the cooling of the heated clinker to the exclusion of Air, as carried out in the known processes for the production of white cements will. The method according to the invention has the following advantages: 1. A significant reduction in fuel consumption compared to the known procedures; this reduction can be 30%; 2. the option of colored Clinker using a raw material suitable for white cements with the help any existing furnace while taking advantage of both the Take advantage of the burning that large modern stoves offer as well as the savings of fuel, which heats the combustion air by cooling the clinker has the consequence.

Darüber hinaus ist es mit Hilfe dieses Verfahrens möglich, zur Herstellung von weißem Zement schon vorhandene, für die Herstellung von grauem Zement bestimmte Vorrichtungen zu benutzen, denen man einen Ofen zur Wiedererwärmung der gefärbten Klinker und gebräuchliche Vorrichtungen zur Abkühlung unter Ausschluß von Luft anschließt.In addition, with the help of this process it is possible to manufacture already existing of white cement, intended for the manufacture of gray cement To use devices that allow an oven to reheat the stained Clinker and common devices for cooling in the absence of air.

Nach einer Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung verwendet man gleichzeitig einen Brennofen für grauen Zement und einen Brennofen für weißen Zement, in die natürlich nur geeignete Ausgangsmaterialien eingeführt werden, d. h. Materialien, deren Gehalt an Schwermetalloxyden so gering wie möglich ist. Die aus dem üblichen Ofen mit Kühler kommenden gefärbten Klinker werden zum Wiederaufheizen in den Ofen für weißen Zement eingeführt. Dabei kann die Einführung der Klinker entweder direkt in den Ofenkörper erfolgen oder durch die Zuführöffnung gleichzeitig mit dem Rohmaterial vorgenommen werden.Used in one embodiment of the method of the invention one kiln for gray cement and one kiln for white cement at the same time Cement into which, of course, only suitable starting materials are introduced, d. H. Materials whose heavy metal oxides content is as low as possible. the Colored clinker bricks coming from the usual kiln with a cooler are used for reheating introduced into the furnace for white cement. In doing so, the introduction of clinker bricks either directly into the furnace body or through the feed opening at the same time be made with the raw material.

Gleichzeitig mit dem Wiedererhitzen der gefärbten Klinker findet die Bildung der Klinker aus rohen Ausgangsmaterialien statt, und am Austrittsende des Ofens werden beide Anteile gemeinsam der Bleichbehandlung durch Abschrecken mit Wasser oder Wasserdampf oder durch Abkühlung in reduzierender oder neutraler Atmosphäre unterworfen.At the same time as the colored clinker is reheated, the Formation of clinker takes place from raw raw materials, and at the outlet end of the Oven both parts are combined with the bleaching treatment by quenching Water or steam or by cooling in a reducing or neutral atmosphere subject.

Der Gesamtverbrauch an Brennmaterial ist geringer als bei den bekannten Verfahren.The total consumption of fuel is lower than with the known ones Procedure.

Nach einer anderen Ausführungsform des erfmdungsgemäßen Verfahrens verwendet man einen einzigen klassischen Ofen, der mit einem Wärmeaustauscher versehen ist.According to another embodiment of the method according to the invention one uses a single classic oven equipped with a heat exchanger is.

Ein Teil der Produkte wird am Ausgang des Ofens über klassische Vorrichtungen zum Abschrecken oder zum Abkühlen in neutraler oder reduzierender Atmosphäre entnommen und ergibt weißen Klinker.Some of the products are delivered to the furnace using classic devices taken for quenching or cooling in a neutral or reducing atmosphere and results in white clinker.

Der andere Teil wird in eine Abkühlvorrichtung geleitet, in der durch Abkühlen der Klinker die zur Verbrennung erforderliche Luft erhitzt wird. Dabei werden gefärbte Klinker erhalten, die entweder am Eintrittsende oder in einer heißeren Zone wieder in den Ofen zurückgeführt werden.The other part is fed into a cooling device in which Cooling the clinker the air required for combustion is heated. Included colored clinkers are obtained, either at the inlet end or in a hotter one Zone can be fed back into the furnace.

Wenn man beispielsweise den Anteil der Klinker, die am Ende des Ofens behandelt werden, als 50% und den Anteil, welcher die Abkühlvorrichtung zum Erhitzen der Luft durchläuft, als 50% annimmt, ist ersichtlich, daß für eine Beschickung mit Rohmaterial, welche A Tonnen Klinker entspricht (das sind A - 1,6 trockenes Rohmaterial), A Tonnen Klinker zurückgeführt werden, die zur Erhitzung der Verbrennungsluft verwendet worden waren und daß man A Tonnen weißen Klinker erhält. Der Ofen muß in diesem Fall in seinem heißen Teil zum Transport von 2 Tonnen des Produkts geeignet sein und dementsprechend dimensioniert werden.For example, assuming the proportion of clinker treated at the end of the kiln as 50% and the proportion that passes through the cooling device for heating the air as 50%, it can be seen that for a charge of raw material, which A tons Clinker corresponds (that is A - 1.6 dry raw material), A tons of clinker, which had been used to heat the combustion air, are recycled and A tons of white clinker are obtained. In this case, the hot part of the furnace must be suitable for transporting 2 tons of the product and must be dimensioned accordingly.

Am Austritt des Ofens kann die Trennung durch getrennte Austrittsöffnungen (z. B. Öffnungen in dem Ofen am Ende der Brennzone für den zur Herstellung von weißem Zement zu behandelnden Anteil und andere Austrittsöffnungen am tiefer liegenden Ende des Drehrohrofens für den zum Erhitzen der Verbrennungsluft bestimmten Anteil) oder durch eine Trennung am Austritt des Ofens mit Hilfe aller bekannten Vorrichtungen erfolgen, wie durch schwenkbare Klappen, Klappen zur Aufteilung des Klimastroms, Drehtische usw.At the outlet of the furnace, the separation can be done through separate outlet openings (e.g. openings in the furnace at the end of the firing zone for the preparation of white Cement portion to be treated and other outlets on the lower End of the rotary kiln for the portion intended for heating the combustion air) or by a separation at the outlet of the furnace with the help of all known devices take place, such as by pivoting flaps, flaps for dividing the air-conditioning flow, Turntables etc.

Es ist leicht ersichtlich, daß die Erfindung nicht auf die genannten Beispiele beschränkt ist. So ist es beispielsweise möglich, die gefärbten Klinker nicht sofort einem zweiten Aufheißprozeß zu unterwerfen, sondern sie vor dem Wiedererwärmen auf die gewünschte Temperatur eine gewisse Zeit zu lagern.It is readily apparent that the invention does not extend to the aforesaid Examples is limited. For example, it is possible to use the colored clinker not to subject it to a second heating process immediately, but rather to reheat it to store at the desired temperature for a certain period of time.

Darüber hinaus ist es nicht erforderlich, das Wiedererhitzen auf die gewünschte Temperatur in einem Ofen für weißen Zement, wie in der ersten beschriebenen Ausführungsform oder in einem Ofen für grauen Zement durch Rückführung, wie in der zweiten beschriebenen Ausführungsform, vorzunehmen, sondern es kann jedes zum Erhitzen auf die Temperatur geeignete Mittel angewendet werden.In addition, there is no need to reheat on the desired temperature in a furnace for white cement, as described in the first one Embodiment or in a furnace for gray cement by recycling, as in FIG second embodiment described, but it can be any for heating means appropriate to the temperature are used.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens soll an Hand der F i g. 1 und 2 näher erläutert werden.The implementation of the method according to the invention should be based on the F i g. 1 and 2 are explained in more detail.

Die F i g. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Ausgangsstoffe, deren Gehalt an Schwermetalloxyden so gering wie möglich ist, werden mittels eines Einfülltrichters 1 in einen üblichen Drehrohrofen 2 für grauen Zement eingeführt.The F i g. 1 shows schematically an apparatus for performing the method according to the invention. The starting materials, their content of heavy metal oxides is as low as possible, are by means of a funnel 1 in a conventional Rotary kiln 2 for gray cement introduced.

Nach der Klinkerbildung bei etwa 1450° C fallen die den Ofen 2 verlassenden Klinker in einen Wärmeaustauscher 3 des üblichen Typs, in dem die noch kalte Verbrennungsluft durch die Leitung 4 zuströmt. Diese Luft, die auf ihrem Weg durch den Wärmeaustauscher überhitzt wird, tritt in den Ofen ein, wo sie als Sekundärluft für die Verbrennung verwendet wird.After clinker formation at around 1450 ° C., those leaving furnace 2 fall Clinker in a heat exchanger 3 of the usual type, in which the still cold combustion air flows through line 4. This air that is on its way through the heat exchanger When overheated, it enters the furnace, where it is used as secondary air for combustion is used.

Der aus der Kühlvorrichtung 3 kommende Klinker ist vollständig abgekühlt und gefärbt.The clinker coming from the cooling device 3 has cooled down completely and colored.

Dieser Klinker wird von einer Transportvorrichtung 5 erfaßt und in den Zugabetrichter 6 eines Drehrohrofens 7 eingeführt. Der Klinker wird in dem Ofen 7 wieder auf etwa 1000° C erhitzt und in einem Raum 8 unter Ausschluß von Luft abgekühlt. Von dort wird er mit einer Transportvorrichtung 9 entfernt.This clinker is detected by a transport device 5 and in the addition funnel 6 of a rotary kiln 7 is introduced. The clinker is in the furnace 7 heated again to about 1000 ° C and cooled in a room 8 with the exclusion of air. From there it is removed with a transport device 9.

Der mittels der Transportvorrichtung 9 den Raum 8 verlassende Klinker ist weiß.The clinker brick leaving the room 8 by means of the transport device 9 is white.

Nach einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens können in den Trichter 6 gleichzeitig grauer Klinker, der aus der Transportvorrichtung 5 kommt, und Rohmaterial eingeführt werden.According to a variant of the method according to the invention, in the Funnel 6 at the same time gray clinker coming from the transport device 5, and raw material are imported.

In diesem Fall wird der Ofen 7 bei der Temperatur der Klinkerbildung gehalten, und die von der Transportvorrichtung 5 kommenden gefärbten Klinker werden zur gleichen Zeit erhitzt, wie die Klinkerbildung der bei 6 zugeführten Rohmaterialien stattfindet.In this case, the furnace 7 is at the temperature of clinker formation held, and the coming from the transport device 5 colored clinker heated at the same time as the clinker formation of the raw materials fed at 6 takes place.

F i g. 2 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung dieser Variante des Verfahrens. Die Rohmaterialien, deren Gehalt an Schwermetalloxyden so gering wie möglich ist, werden durch den Trichter 14 in einen Drehrohrofen des üblichen Typs 15 für grauen Zement eingeführt.F i g. 2 is a schematic representation of an apparatus for carrying out this variant of the method. The raw materials, whose content of heavy metal oxides is as low as possible, are introduced through the funnel 14 into a rotary kiln of the usual type 15 for gray cement.

Der aus dem Ofen 15 in die Kammer 16 eintretende Klinker wird in zwei Anteile geteilt. Ein erster Anteil fällt in den Wärmeaustauscher 18. Die für den Ofen 15 bestimmte Verbrennungsluft tritt kalt durch die Leitung 19 ein und verläßt den Wärmeaustauscher 18 mit hoher Temperatur, sie wird durch Kammer 16 in den Ofen eingeführt, wo sie als Sekundärluft für die Verbrennung dient.The clinker entering the chamber 16 from the furnace 15 is divided into two parts. A first portion falls into the heat exchanger 18. The combustion air intended for the furnace 15 enters cold through the line 19 and leaves the heat exchanger 18 at a high temperature, it is introduced into the furnace through chamber 16 , where it serves as secondary air for the combustion .

Der abgekühlte und gefärbte Klinker, der den Wärmeaustauscher verläßt, wird durch eine Transportvorrichtung 21 zum Einfülltrichter 14 transportiert, so daß damit der gefärbte Klinker zurückgeführt wird.The cooled and colored clinker leaving the heat exchanger is transported by a transport device 21 to the feed hopper 14 , so that the colored clinker is thus returned.

Der zweite Anteil des Klinkers, der in die Kammer 16 fällt, wird von einer Transportvorrichtung 22 erfaßt und in einem Raum 23 unter Ausschluß von Luft abgekühlt. Er wird diesem Raum als weißer Klinker entnommen.The second portion of the clinker which falls into the chamber 16 is picked up by a transport device 22 and cooled in a space 23 with the exclusion of air. It is taken from this room as a white brick.

Claims

Claims: 1. Process for the production of white cement clinker, characterized in that the usual starting materials with as little as possible The content of heavy metal oxides burns, the burned clinker in a heat exchanger cools down while simultaneously preheating the combustion air intended for the stove, the colored clinker obtained is heated to a temperature of 800 to 1200 ° C and with the exclusion of air, preferably in water, steam or a neutral one or reducing atmosphere cools down.

2. The method according to claim 1, characterized in that that a part of the burnt clinker is taken at the end of a rotary kiln as production and is cooled in the absence of air while the other part is preheated the combustion air destined for the furnace is used, and then back into the rotary kiln is returned.

3. Device for the production of white cement clinker after Method of claims 1 and 2, characterized by having a rotary kiln (15) a clamp (16), a heat exchanger (18) for preheating the combustion air, Transport devices (21) for returning the coming from the heat exchanger Clinker in the rotary kiln (15), and transport devices for removal (22) and Room (23) for cooling the white cement clinker produced.