<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Herstellung von weissem Zement
Es ist bekannt, dass eine reduzierende Brennweise des Rohmehls günstig für die Herstellung von hellen
Zementen sein kann. Weiterhin ist es auch bekannt, dass die Fernhaltung von Sauerstoff nach dem Brennen bei der Herstellung farbloser Zemente von ausschlaggebender Bedeutung ist. Bei allen diesen Verfahren ist eine weitere notwendige Voraussetzung für die Herstellung heller Zemente die Verwendung möglichst reiner Rohstoffe, da durch die verschiedenen Behandlungsverfahren die färbenden Schwermetalloxyde, wie z. B. die des Eisens oder Mangans, nicht in beliebiger Menge in ihrer Farbwirkung eliminiert werden können.
Nach einem bekannten Verfahren (deutsche Patentschrift Nr. 531416) werden eisenhaltige Rohstoffe unter Beifügung von Koks oder Reduktionsmitteln gebrannt, der zerkleinerte Klinker von bei der Reduktion entstandenem metallischem Eisen befreit und das eisenfreie Rohgut nochmals oxydierend gebrannt. Auch wurden schon die weissglühenden Klinker unmittelbar unter Luftabschluss abgeschreckt (deutsche Patentschrift Nr. 641122). Dabei tritt zwar ehie merkliche Aufhellung des Zementes ein, jedoch werden noch nicht die besten Weissgrade erzielt. Weiterhin ist es bekannt, den heissen, reduzierend gebrannten Klinker vor der Kühlung mit einem reduzierend wirkenden Gas zu behandeln und dann die Kühlung in neutraler Atmosphäre vorzunehmen (franz. Patentschrift Nr. 464. 354).
Dieses Verfahren ist mit dem zwischengeschalteten Reduktionstopf und einem als Austrag ausgebildeten Schieber technisch nur schwierig durchzuführen.
Es wurde nun gefunden, dass die Herstellung von weissen Klinkern mit überraschend hohen Weissgraden möglich ist, wenn gemäss der Erfindung die heissen Klinker oberhalb 9000 etwa eine Stunde reduzierend behandelt (getempert) werden, dann eine langsame Abkühlung auf eine Temperatur von 7000 oder darunter in reduzierender Atmosphäre erfolgt und schliesslich die Klinker rasch von der so erreichten Temperatur mit kalter Luft, Wasser, Wasserdampf od. dgl. abgeschreckt werden. Durch dieses Verfahren gemäss der Erfindung werden Weissgrade erzielt, die bisher nicht erreicht werden konnten.
Praktisch wird so gearbeitet, dass die heissen, aus der Brennvorrichtung kommenden Klinker etwa eine Stunde, einer Behandlung (Temperung) mit reduzierenden Gasen, wie z. B. Wasserstoff, Kohlenoxyd, Generatorgas oder Gasgemischen bei Temperaturen oberhalb 9000 unterworfen werden. Nach dieser Behandlung mit reduzierenden Gasen wird bis auf eine Temperatur von 700 oder darunter reduzierender Atmosphäre langsam gekühlt und anschliessend mit Luft, Wasser oder Wasserdampf abgeschreckt, d. h. rasch abgekühlt.
Das Verfahren gemäss der Erfindung kann z. B. in einem als Kühler wirkenden Drehrohr (Rohrkühler) durchgeführt werden, das vom Eintrag zum Austrag leicht geneigt ist und mit seinem tiefer liegenden Ende gasdicht an eine Auffangkammer angeschlossen ist, deren unteres Ende in Wasser eintaucht. In diese Kammer wird das reduzierende Gas eingeleitet oder darin entwickelt und strömt dann durch das anschlie- ssende Drehrohr, in dem dtr ilber 9000 heisse Klinker getempert und anschliessend gekühlt wird. Das Gas befindet sich In der Auffangkammer und dem Drehrohr unter leichtem Überdruck. Erfolgt die Abkühlung des Klinkers nicht durch Wasser oder ein anderes flüssiges Medium, so wird die Auffangkammer auf me- chanische Weise gasdicht abgeschlossen.
Bei Luftabschreckung kann der restliche Wärmeinhalt des Klinkers für die Vorwärmung der Verbrennungsluft nutzbar gemacht werden.
<Desc/Clms Page number 2>
Es hat sich gezeigt, dass nach dem erfindungsgemässen Verfahren alle färbenden Schwermetalloxyde imZementklinker, zu denen ausser Eisen und Mangan auch Chrom, schon in geringsten Spuren, gehört, in einen nicht farbenden Zustand übergeführt werden. Es war nämlich bekannt, dass gerade auch bei Zementklinkern neben dem Eisen und Mangan auch das Chrom die Färbung des Weisslzlinl (ers beeinträchtigt.
Ein Beispiel soll den durch die Erfindung erreichbaren Fortschritt veranschaulichen :
Ein handelsüblicher Weisszement mit 0, 42% Eisenoxyd,0,038% Manganoxyd und 0, 0016% Chrom-
EMI2.1
gleiche Material nach dem Verfahren gemäss der Erfindung behandelt, so wird bei einer Oberfläche von 3660 cm2/g ein Weissgehalt von 90, o erzielt.
Die Steigerung des Weissgehaltes bei den gemäss der Erfindung hergestellten Produkten beträgt also gegenüber dem bei bekannten Produkten etwa 7%. Einer der besten zur Zeit auf dem Weltmarkt befindlichen Weisszemente hat mit den sehr geringen Gehalten färbender Oxyde von 0, 32% Eisenoxyd, 0, 0060% Manganoxyd und 0, 0020% Chromoxyd einen Weissgehalt von nur 86, 4% (bei 3600 cm2/g Oberfläche), der, selbst bei Verwendung von weniger reinem Rohmaterial entsprechend dem oben angeführten Beispiel, von dem Weissgrad der nach dem neuen Verfahren hergestellten Weisszementen noch um etwa 4% übertroffen wird.
<Desc / Clms Page number 1>
Process for the production of white cement
It is known that a reducing method of burning the raw meal is beneficial for the production of light
Cements can be. It is also known that keeping away oxygen after firing is of crucial importance in the production of colorless cements. In all of these processes, a further necessary prerequisite for the production of light-colored cements is the use of raw materials that are as pure as possible, B. that of iron or manganese, can not be eliminated in any amount in their color effect.
According to a known process (German Patent No. 531416), iron-containing raw materials are burned with the addition of coke or reducing agents, the crushed clinker is freed from the metallic iron produced during the reduction and the iron-free raw material is again oxidized. The incandescent clinker was also quenched directly in the absence of air (German patent specification No. 641122). Although the cement is noticeably lightened, the best degrees of whiteness are not yet achieved. It is also known to treat the hot, reducing-burned clinker prior to cooling with a reducing gas and then to carry out the cooling in a neutral atmosphere (French patent specification No. 464.354).
This process is technically difficult to carry out with the interposed reduction pot and a slide designed as a discharge.
It has now been found that the production of white clinkers with a surprisingly high degree of whiteness is possible if, according to the invention, the hot clinkers are treated (tempered) reducing for about one hour above 9000, then slow cooling to a temperature of 7000 or below in reducing Atmosphere takes place and finally the clinkers are quickly quenched from the temperature thus reached with cold air, water, steam or the like. With this method according to the invention, degrees of whiteness are achieved that could not previously be achieved.
In practice, the work is done in such a way that the hot clinker coming from the burning device is treated (tempering) with reducing gases, such as. B. hydrogen, carbon oxide, generator gas or gas mixtures at temperatures above 9000 are subjected. After this treatment with reducing gases, the mixture is slowly cooled down to a temperature of 700 or below a reducing atmosphere and then quenched with air, water or steam, i. H. cooled rapidly.
The method according to the invention can e.g. B. in a rotating tube acting as a cooler (tube cooler), which is slightly inclined from the entry to the discharge and is connected at its lower end to a gas-tight collecting chamber, the lower end of which is immersed in water. The reducing gas is introduced into this chamber or developed in it and then flows through the adjoining rotary tube, in which over 9000 hot clinker is tempered and then cooled. The gas is in the collecting chamber and the rotary tube under slight overpressure. If the clinker is not cooled by water or another liquid medium, the collecting chamber is mechanically sealed in a gas-tight manner.
With air quenching, the remaining heat content of the clinker can be used to preheat the combustion air.
<Desc / Clms Page number 2>
It has been shown that, according to the method according to the invention, all the coloring heavy metal oxides in the cement clinker, which apart from iron and manganese also include chromium, even in the smallest traces, are converted into a non-coloring state. It was known that, especially with cement clinkers, in addition to iron and manganese, the chromium also affects the color of the white linoleum.
An example is intended to illustrate the progress that can be achieved by the invention:
A commercial white cement with 0.42% iron oxide, 0.038% manganese oxide and 0.0016% chromium
EMI2.1
If the same material is treated by the method according to the invention, a white content of 90.00 is achieved with a surface of 3660 cm2 / g.
The increase in the white content in the products manufactured according to the invention is therefore approximately 7% compared with that in known products. One of the best white cements currently on the world market has a white content of only 86.4% (at 3600 cm2 / g Surface), which, even when using less pure raw material according to the above example, is still exceeded by about 4% by the whiteness of the white cements produced using the new process.