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DE2726121A1 - Rohmischung zur herstellung von zementklinker - Google Patents

Rohmischung zur herstellung von zementklinker

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DE2726121A1
DE2726121A1 DE19772726121 DE2726121A DE2726121A1 DE 2726121 A1 DE2726121 A1 DE 2726121A1 DE 19772726121 DE19772726121 DE 19772726121 DE 2726121 A DE2726121 A DE 2726121A DE 2726121 A1 DE2726121 A1 DE 2726121A1
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DE
Germany
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percent
mass
raw
component
calcium
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DE19772726121
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Marsel J Bikbau
Anatolij J Gadajev
Boris I Nudelman
Pjetr T Schischkin
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TASCHKENTSKIJ NI I PI STR MATE
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TASCHKENTSKIJ NI I PI STR MATE
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    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/36Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/38Preparing or treating the raw materials individually or as batches, e.g. mixing with fuel
    • C04B7/42Active ingredients added before, or during, the burning process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
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Description

PATENTANWÄLTE OTOC1T1 ZELLENTIN Z I lO \ Δ \
ZWEIBRÜCKENSTR. 15
SOOO MÜNCHEN 22
Taschkentskij Nautschno-Issledowa-
telskij i Projektnyj Institut P 68 226
Stroitelnych Materialow 10. 6. 1977
"NIISTHOMPROJEKT" BZ/S
BOHMISCRUHG ZUR HERSTELLUNG YON ZEMENTKLINKER
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Zementindustrie, insbesondere auf Rohmischun&en zur Herstellung von Zementklinker und ist für die Anwendung in der Tieftemperaturtechnologie zur Herstellung von Zementklinker bestimmt·
Es sind Rohmischungen zur Herstellung von Zementklinker bekannt, welche aus kalkhaltiger, tonhaltiger und eisenhaltiger Komponenten bestehen. Es ist beispielsweise eine Rohmischung bekannt, welche aus folgenden Komponenten besteht: kalkhaltige Komponente (Kalkstein) 79» 54· Masseprozent, tonhaltige Komponente (Tone) 18,55 Masseprozent, eisenhaltige Komponente (Abbrand) 1,91 Masseprozent (Ju. M. Butt, W. W. Timaschew. Praktikum für chemische Technologie von Bindematerialien, Verlag Hochschule, Moskau, 1973t in Russisch)·
Die genannte Rohmischung ist für die bei der Herstellung von Portlandzement verwendeten Rohmischungen typisch. Ein Nachteil solcher Rohmischungen bei der Herstellung von Zement
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die
eind/hohen Temperaturen teim Brennen des Klinkers (1400 bis
_ und damit ein
1500 C),/bedeutender spezifischer Verbrauch von Brennstoff.
as sind auch Rohmischungen nach dem UdoSR-Urheberschein Nr. 275821,
und nach dem UdSSR-Urheberschein Nr. 2261 i>2,
bekannt, welche eine
kalkhaltige und eine saure (eine tonhaltige und eisenhaltige) Komponente sowie 10 bis 20 Masseprozent Kalziumchlorid enthalten. Das Verhältnis zwischen der kalkhaltigen und der sauren Komponente wird so gewählt, daß man eine Rohmischung mit einem Sättigungskoeffizienten von 0,9 unter Berücksichtigung von CaCIp oder Of7 ohne Berücksichtigung von CaCIp erhält.
Die Rohmischungen nach den genannten Erfindungen machen es möglich, die Brenntemperaturen des Klinkers auf 900 bis 12000C zu senken, den spezifischen Brennstoffverbrauch herabzusetzen, die Mahlfähigkeit des Klinkers zu erhöhen. Bei der Herstellung von Zementklinker unter Verwendung der genannten Rohmischungen ist eine Verwendung von alkalihaltigem Rohstoff und insbesondere von alkalihaltigem Staubrücklauf nicht vorgesehen.
Zweck der vorliegenden iarfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden.
Der iurfindung wurde die Aufgabe zugrundegelegt, eine aus einer kalkhaltigen, tonhaltigen und eisenhaltigen Komponente und einem Gemisch von Kalzium-, Kalium- und Natriumchlorid bestehende Rohmischung für die Herstellung von Zement· klinker einer solchen mengenmäßigen Zusammensetzung zu ent-
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wickeln, die es möglich macht, alkalihaltigea Rohstoff zu verwenden und den Prozeß der Entfernung der Restchloride aus dem Zementklinker zu intensivieren«
Diese Aufgabe wird erfindungügemäß dadurch gelöst, daß die aus einer kalkhaltigen, tonhaltigen und eisenhaltigen Komponente und einem Gemisch von Kalzium-, Kalium- und Natriumchlorid bestehende Rohmiüchung für die Herstellung von Zementklinker die genannten Komponenten in folgender Menge enthält: kalkhaltige Komponente 55 bis 63 Masseprozent, tonhaltige Komponente 23 bis 17 Masseprozent, eisenhaltige Komponente 4 bis 1 Masseprozent, Kalziumchlorid 17,U bis 4 Masseprozent, Kaliumchlorid 0,1 bis 7t5 Masseprozent, Natriumchlorid 0,1 bis 7»5 Masseprozent,
Die erfindungsgemäße Rohmiachung für die Herstellung von Zementklinker bereitet man durch getrenntes oder gemeinsames Mahlen der Rohkomponenten und Vermischen derselben (beim getrennten Mahlen)· Das genannte Mahlen kann man sowohl in Gegenwart von Wasser (Naßmahlen) als auch ohne dieses (Trocienmahlen) durchführen. Beim Naßmahlen der Rohkomponenten können die Chloride sowohl als Trockensubstanz als auch in Form wässeriger Lösungen der Chloride entsprechender Konzentration zugegeben werden. In allen Fällen gibt man beim Naßmahlen 25 bis 35% Wasser oder eine wässerige Lösung der Chloride, bezogen auf die Gesamtmasse der Rohkomponenten, zu« Man kann eine wässerige Lösung der Chloride mit einer Konzentration von 10 bis 50% verwenden.
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Beim Trockenmahlen. und Vermischen kann man die bereitete Rohmischung in Form von Rohmehl unter Zugabe von 6 bis 9% wasser granulieren, indem man Granalien von 5 his 20 mm Durchmesser erzeugt. Die Rohmischung wird in Form von Rohmehl, Granulat oder Schlamm (Rohmiachung mit Wasser) dem Ofen zugeführt das »
wo man/Brennen bei einer Temperatur von 1000 bis 1200 G durchführt. Der erhaltene Zementklinker wird abgekühlt.
Das oben genannte Verhältnis der Komponenten der Rohmischung, die aus in der Zementindustrie weit verwende-
en
ten Rohstoff besteht, wird so bemessen, daß in dem Endprodukt, Zement, ein Verhältnis des hochbasischen bilikats, des niederbasischen Silikats, des Kalziumaluminates und des KaI-ziumalumoferrites vorliegt, welches es möglich macht, Zement mit einer Druckfestigkeit nach 28 Tagen Erhärtung von 400 bis
ο
520 kp/cm zu erhalten.
Die Anwesenheit der Chloride von Kalzium, Kalium und Natrium in der Rohmischung intensiviert wesentlich die Prozesse der Entkohlung der Rohmaterialien, beschleunigt das Auftreten der flüssigen Phase, die als Hauptreaktionsmedium dient, in dem bei einer Temperatur von 1000 bis 12000C die Reaktionen der Mineralbildung vor sich gehen. Die gleichzeitige Anwesenheit - neben Kalziumchlorid-von Kalium- und Natriumchlorid , die eine größere Flüchtigkeit aufweisen,bewirkt eine intensivere Entfernung der Restchloride im Prozeß der Klinkerbildung·
Außerdem macht es die vorgeschlagene Erfindung möglich, alkalihaltigen Rohstoff in Form von alkalihaltigem tonigem
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Gestein und Kalkstein beispielsweise Löß-Letten, Feldspat-Gestein, Abfallprodukten der üodaerzeugung, alkalihaltigem Staubrücklauf usw. zu verwenden.
Zum besseren Verstehen der vorliegenden Erfindung werden Beispiele für deren Durchführung angeführt,
Beispiel 1» Man bereitet eine Rohmischung, die aus folgenden Komponenten bestehtt kalkhaltige Komponente (Kalkstein) 55,0 Masseprozentj tonhaltige Komponente (Löß-Letten) 23,0 Masseprozent; eisenhaltige Komponente (Fyritabbrände) 4,0 Masseprozent; (technisches]) Kalziumchlorid 17,8 Masseprozent; (technisches) !Kaliumchlorid 0,1 Masseprozent; (technisches) Natriumchlorid 0,1 Maaseprozent.
Die genannten Rohkomponenten weisen die folgende chemische Zusammensetzung (in Massel») auf:
ti
Komponente Verluste SiOo AIoOx Fe0Ox CaO MgO übrige beim d * * d *
Glühen
Kalkstein 41,50 3,38 1,30 0,}2, i?2,76 0,10 0,52 Löß-Letten 13t38 51,24 12,18 4,71 12,08 2,23 4,19 Pyritabbrände 6,55 9,09 1,55 73,26 4,11 - 5,50 Kalziumchlorid 96%, bezogen auf die Masse der Grundsubstanz Kaliumchlorid 99,8/fe, bezogen auf die Masse der Grundsubstanz Natriumchlorid 99,0%,bezogen auf die Masse der Grundsubstanz
Den Kalkstein mahlt man durch Naßmahlen in Gegenwart von 25 % Wasser bis zu einem Siebrückstand von höchstens 1O^ bei 80 JUm großen Siebö£fnungen, Den erhaltenen Kalkschlamm ver-
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mischt man mit dem Löflschlamm, der analog zum Kalkschlamn in einem Gewichtsverhältnis von 2,4:1 bereitet wird.
In den Kalk-Läli-ochlamin bringt iaan einen Zusatz, der aus Kalziumchlorid, Pyritabbränden, Kaliumchlorid und Natriumchlorid besteht, bei folgendem Gewichtsverhältnis des genannten Schlamms zu den Komponenten der Zusätze (umgerechnet auf die Trockensubstanz) ein: 78:17,8:4,0:0,1:0,1.
Den erhaltenen Schlamm führt man einem Drehofen zu, wo der Schlamm bei einer Temperatur von IO5O bis 11500C gebrannt wird« Den erhaltenen Zementklinker kühlt man in einem Kühler mit Luftkühlung ab und leitet zum Mahlen, wo dieser bis zu einem Siebrückstand von höchstens 10% bei 80 i<m großen Sieböffnungen gemahlen wird. Der gebrannte Zementklinker enthält nach den Angaben der quantitativen Röntge nana Iy se u.id der optischen Mikroskopie: hochbasiaches Kalziumuilikat 55 his 50 Masseprozent, niederbasisches Kalziumsilikat >5 his 30 Masseprozent, Kalziumaluminat und Tetrakalziumaluminatferrit 10 bis 20 Masseprozent·
Die chemische Analyse des gebrannten Zementklinkers ergab ein praktisches Fehlen von freiem Kalziumoxid· Der Zementklinker weist folgende chemische Zusammensetzung in MasseJK, umgerechnet auf Oxide, auf» SiO2 22,93; A12°3 5»7^* Fe2°3 6,50; CaO 63,84; MgO 0,99.
Die Prüfung der bindenden Eigenschaften des auf der Basii der erhaltenen Rohmischung hergestellten Zementes zeigte, daß die Druckfestigkeit der ütandardproben nach 28 Tagen Erhär-
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2
tung 460 kp/cm beträgt«
Beispiel 2, Man bereitet eine Rohmischung, die aus folgenden Komponenten besteht: kalkhaltige Komponente (Kalkstein) 63,0 Maüseprozenti tonhaltige Komponente (Löß-Letten) 17f0 Macseprozent; eisenhaltige Komponente (Pyritabbrände) 1,0 Masseprozent; (technisches )Kalziumchlorid 4,0 tlasseprozentf (technisches) Kaliumchlorid 7f5 lnasseprozent; (technisches) Natriumchlorid 7» 5 Masseprozent.
Die genannte Hohkomponenten weisen die gleiche chemische
Zusammensetzung auf wie auch in Beispiel 1« Der Kalkstein wird durch Trockenmahlen bis zu einem
üiebrückstand von 10^> bei ÖO k& großen bieböffnungen gemahlen,
ι/
Den auf ähnliche Weise gemahlenen Löß-Letten, die Pyritabbrände sowie die trockenen Chloride vermischt man und homogenisier Das Hohmehyl wird (unter vorhergehender iiiritkohlung in einem Wärmeaggregat) bei einer Temperatur von 1000 bis 11000C gebrannt· Den erhaltenen Zementklinker kühlt man in einem Kühler
ihn weiter mit Luftkühlung ab und leitet/zum Mahlen/ wo dieser bis zu einem Siebrückstand Von höchstens 10% bei 80 io großen oieböffnungen gemahlen wird. Der gebrannte Zementklinker enthält nach den Angaben der quantitativen Röntgenanalyse und der opti sehen Mikroskopie: hochbasisches Kalziumsilikat 75 bis 70 Masseprozent, niederbasisches Kalziumsilikat 15 bis 20 Masseprozent, Kalziumaluminat und Tetrakalziumaluminati'errit 20 bis 10 Masseprozent,
Die chemische Analyse ' des gebrannten Zementklinkers ergab ein praktisches Fehlen von freiem Kalziumoxid. Der· Zement-
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klinker weist folgende chemische Zusammensetzung in Masse%, umgerechnet auf Oxide, aufι SiO2 22,19; Al2O, 4,70; Fe2O. 2,281 CaO 69,0; MgO 0,83.
Die Prüfung der bindenden Eigenschaften des auf der Basis der erhaltenen Rohmischung hergestellten Zementes zeigte, daß die Druckfestigkeit der Standardproben nach 28 Tagen Erhärtung
ρ
520 kp/cm beträgt.
Beispiel 3» Man bereitet eine Rohmischunj, die aus folgenden Komponenten besteht: kalkhaltige Komponente (Kalkstein) 59,0 Masseprozent; tonhaltige Komponente (Löß-Letten) 1?,0
η
Masseprozent; eisenhaltige Komponente (Pyritabbrände) 2,5 Masseprozent; (technisches) Kalziumchlorid 8,9 Masseprozent j (technisches) Kaliumchlorid 6»8 Masseprozent; (technisches) Natriumchlorid 5>8 Maiise^pjrozent.
Die genannten Rohkomponenten weisen die gleiche chemische Zusammensetzung auf wie auch in Beispiel 1.
Den Kalkstein und die anderen Komponenten mahlt man und bereitet eine Rohmischung in Form von Rohmehl analog dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren.
es
Das erhaltene Rohmehl granuliert man und führt einem
Drehofen zu, wo es bei einer Temperatur von 1100 bis 11500C gebrannt wird.
Den erhaltenen Zementklinker kühlt man in einem Kühler .
ihn weiter mit Luftkühlung ab und leitet/zum Mahlen/ wo dieser bis zu
einem Siebrückstand von höchstens 10% bei 80 um großen Sieb-
öffnungen gemahlen wird. Der gebrannte Zementklinker enthält nach den Angaben der quantitativen RöntgenanaIyse und der opti
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AO
sehen Mikroskopie» hochbasisches Kalziumsilikat 40 bis 45 Hasseprozent, niederbasisches Kalziumsilikat 40 bis 45 Masseprozent, Kalziumaluminat und Tetrakalziumaluminatferrit 20 bis 10 Masseprozent·
Lie chemische Analyse des gebrannten Zementklinkers ergab ein praktisches Fehlen von freiem Kalziumoxid· Der Zementklinker weist folgende chemische Zusammensetzung in Masse%, umgerechnet auf Oxide, auf: SiO2 24,4; Al2O* 5,93; Fe2O, 5,40; CaO 63,36; MgO 0,91.
Die Prüfung der bindenden Eigenschaften des auf der Basis der erhaltenen Rohmischung hergestellten Zementes zeigte, daß die Druckfestigkeit der Standardproben nach 28 Tagen Erhär-
2
tung 420 kp/cm beträgt,
Beispiel 4, Man bereitet eine Kohmischung, welche aus folgenden Komponenten besteht: kalkhaltige Komponente (Kalkstein) 63 Masseprozent; tonhaltige Komponente (Ton) 22 Masseprozent; eisenhaltige Komponente (Kupferschmelzschlacke) 4 Masseprozent; (technisches) Kalziumchlorid 6 Masseprozent; (technisches) Kaliumchlorid 2 Mas^eprozent; (technisches) Natriumchlorid 1 Masseprozent·
Die genannten Rohkomponenten weisen folgende chemische Zusammensetzung (in Masse%) auf:
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ΛΑ
Komponente Verluste SiO2 Al2O, Fe2O i'eO GaO MgO übrige beim ^
Glühen
Kalkstein 41,0 4,80 - 0,79 - 52,44 0,58 0,39 Ton 6,68 63,70 12,10 8,38 - 1,80 7,20 0,14
Kupferschmelz
schlacke 0,50 39.50 7,10 19,60 23,4 3,60 3,42 3,08
Kalziumchlorid 96%, bezogen auf die Masse der Grundsubstanz Kaliumchlorid 99»8>ό, bezogen auf die Masse der Grundsubstanz Natriumchlorid 99,8%, bezogen auf die Masse der Grundsubstanz
Die Kohkomponenten v/erden analog zu dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemahlen und vermischt. Das Gewichtsverhältnis Kalks lein: Ton: SchlackeiKalziumchlorid^atriumchlorid:Kaliumchlorid beträgt 63:22:4:8:2:1.
Den erhaltenen Schlamm führt man einem Drehofen zu, wo er bei einer Temperatur von 1100 bis II50 C gebrannt wird.
Den erhaltenen Zementklinker kühlt man in einem Kühler
ihn weiter mit Luftkühlung ab, leitet/zum LahlenX wo er bis zu einem Siebrückstand von 10/» bei 80Hm großen Sieb öffnungen gemahlen
J
wird« Der gebrannte Zementklinker enthält nach den Angaben der quantitativen Röntgenanalyse und der optischen Mikroskopie: hochbasisches Kalziumsilikat 70 bis 80 Masseprozent; niederbasisches Kalziumsilikat 15 "bis 10 Masseprozent 5 KaI-ziumaluminat und Tetrakalziumaluminatferrit 15 bis 10 Masseprozent·
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Die chemische Analyse des gebrannten Zementklinkers ergab einen Gehalt an freiem Kalziumoxid von 0,5 Masseprozent und die folgende chemische Zusammensetzung des Zement kl inkers, umgerechnet auf Oxide: SiO2 22,82 Masseprozent; Al2O2 3,94 Masseprozent; Fe2O2 5»71 Masseprozent; CaO 65,25 Masseprozent; MgO 2,28 Masseprozent.
Die Prüfung der bindenden Eigenschaften des aus auf der Basis der erhaltenen Kobmischung hergestellten Zementes zeigte, dass die Druckfestigkeit der Standardproben nach 28 Tagen Erhärtung 465 kp/cm betragt.
Beispiel 5. Man bereitet eine Rohmischung, welche aus folgenden Komponenten bestehtt kalkhaltige Komponente (Kalkstein) 65,8 Masseprozent; tonhaltige Komponente (Ton) 23,2 Maeseprozent; eisenhaltige Komponente (Pyritabbraöe) 1,0 Masseprozent; (technisches) Kalziumchlorid 7,9 Masseprozent; (technisches) Kaliumchlorid 2,0 Masseprozent; (technisches) Natriumchlorid 0,1 Masseprozent·
Die chemische Zusammensetzung der genannten Komponenten ist in Beispiel 1 und 4 angeführt. Dabei weist der Kalkstein folgende chemische Zusammensetzung (in Masse %) aufι Verluste beim
Glühen 41,14; SiO2 3»38; Al2O^ 0,70; Fe2O3 0,32; CaO 52,28; MgO 0,56; übrige 0,52.
Die fiohkomponenten mahlt nan getrennt bis zu einem Siebruckstand von 10 Masaeprozent bei 80/im grossen Sieboffnungen, vermischt dann und homogenisiert. Die Mischung wird mit 7% Wasser befeuchtet und zu 5 bis 20 mm grossen Granalien granuliert. Das Granulat brennt man in einem Drehofen bei
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einer Temperatur von 1100 bis
Den erhaltenen Zementklinker kühlt man in einem Kühler
ihn weiter mit Luftkühlung ab, leitet zum/Mahlen/ wo er bis zu einem Siebrückstand von 10% bei 80 ^m großen Sieböffnungen gemahlen wird· Der gebrannte Zementklinker enthält nach den Angaben der quantitativen Höntgenanalyse und der optischen Mikro skopie: hochbasisches Kalziunisilikat 60 bis 65 Masijeprozent; niederbasisches Kalziumsilikat 20 biü 25 Masseprozent; KaI-ziumaluminat und Tetrakalziumaluminatferrit 20 bis 10 Masseprozent ·
das Die chemische Analyse des Zementklinkers zeigte/Fehlen
von freiem Kalziumoxid und die folgende chemische Zusammensetzung des Zementklinkers, umgerechnet auf Oxide: üiO- 22,6 Mao a epr oz ent { Α^,Ο, 3,2 Masseprozent i Fe2O,, 4,5 Masseprozent j CaO 66,9 Masseprozent{ MgO 2,3 Masüeprozent.
Die Prüfung der bindenden Eigenschaften des aus auf der Basis der erhaltenen Rohmischung hergestellten Zementes zeigte, daß die Druckfestigkeit der Standardproben nach 28
Tagen Erhärtung 440 kp/cm beträgt.
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Claims (1)

  1. PATENTANWÄLTE „ ,o o~,
    ZELLENTIN . - F βΒ 226
    ZWEIBRÜCKENSTR. 15 iC/3
    8OOO MÜNCHEN 22
    PATENTAiiüPÜÜCH:
    Rohmischung zur Herstellung von Zementklinker, bestehend aus einer kalkhaltigen, tonhaltigen und eisenhaltigen Komponente und einem Gemi. ch von Kalzium-, Kalium- und Natriumchlorid, dadurch_^ekennzeichnet, daß sie die genannten Komponenten in folgenden Mengen enthält: kalkhaltige Komponente i>> bis 63 Macseprozent; tonhaltige Komponente 23 bis 17 Masseprozent; eisenhaltige Komponente 4 bis 1 Masseprozent; Kalziumchlorid 17,8 bis 4 läasseprozent, Kaliumchlorid 0,1 bis 7,5 Masseprozent; Natriumchlorid 0,1 bis 7,5 Masseprozent.
    809808/0601
DE2726121A 1976-08-20 1977-06-10 Rohmischung zur Herstellung von Zementklinker Expired DE2726121C2 (de)

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