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Verfahren zur Herstellung von Portlandzement. Das Verfahren zur Herstellung
von Portlandzement nach vorliegender Erfindung besteht darin, daß dem aus zerkleinertem
Ton und zerkleinertem Kalk gemischten Rohmehl ein Zusatz von wasserlöslichen Fluoriden
gegeben wird. Durch diesen Zusatz von wasserlöslichen Fluoriden zum Zementrohmehl
wird die Brenntemperatur wesentlich herabgesetzt. Ein den Normen entsprechender
Zement ist noch bei etwa iooo° herzustellen, also bei einer Temperatur, bei der
der Zement bisher nicht herzustelIcn war. Infolgedessen stellt das Verfahren einen
Fortschritt dar, der geeignet ist, die Herstellung von Zementen wesentlich wirtschaftlicher
zu gestalten, als es bisher der Fall war, und außerdem in beliebig wählbarem Verfahren
Zemente verschiedener Eigenschaften bei allen möglichen Temperaturen zwischen iooo°
und i3oo° herzustellen. Das Verfahren kann also nicht nur nach der Seite der Kohlenersparnis,
sondern auch nach der Seite der Erzielung von Zementen verschiedener Qualitäten
ausgenutzt werden.
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Die Verwendung der Fluorcalcium in der Industrie ist in allen möglichen
Variationen bekannt. Bekannt ist auch, daß Flußspat von starken Alkalien, wie z.
B. Kaliumhydroxyd oder Natriumhydroxyd, angegriffen wird. Jedoch sind die Mengen,
welche diese Alkalien bei dem Flußspat frei zu machen vermöchten, für die Zwecke,
die das vorliegende Verfahren erstrebt, nicht hinreichend, da sie eine radikale
Temperaturverminderung nicht zulassen, die das vorliegende Verfahren herbeiführt.
Infolgedessen bringt die Anwendung von wasserlöslichen Fluoriden im Vergleich mit
FluB-spat einerseits oder mit Flußspat und Alkalien anderseits .einen erheblichen
Fortschritt mit sich. Der Zusatz von wasserlöslichen Fluoriden zum Zementrohmehl
wirkt derart, daß der unter Zusatz von wasserlöslichen Fluoriden zunächst trocken
gemischte Versatz bei der Zugabe des nötigen Wassers einen höheren Grad von Bindekraft
zeigt, als es bei Zementrohmehl der Fall ist, wenn ein Zusatz von wasserlöslichen
Fluoriden nicht gegeben ist. Infolgedessen ist dieses Zementmehl viel leichter und
dauerhafter in Ziegel zu formen, als es bisher der Fall war.
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Bekanntlich wird Zementmehl so hergestellt, daß etwa 3 Teile Ton in
zerkleinertem Zustand mit io Teilen zerkleinertem Kalk gemischt, zu Ziegeln geformt,
in Schacht- oder Drehöfen gebrannt und alsdann wieder gemahlen werden. Dieses Brennen
des Rohmehles erfolgt bei ungefähr i3oo° C. Diese hohe Temperatur ist nötig, damit
die Rohmehlziegel gargebrannt werden und das in dem Ziegel gebundene Kristallwasser
durch Glühen entfernt wird.
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Durch die Verwendung von im Wasser löslichen Fluoriden werden die
aus Kalk und Ton hergestellten Rohmehlziegel bereits nach dem Formen hart und erhärten
weiter beständig an der Luft. Es lassen sich deshalb auch nach vorliegendem Verfahren
die Rohmehlziegel vor dem Brennen in jeder Weise handhaben und bearbeiten, und die
Rohmehlziegel benötigen zum Garbrennen nur einer
verhältnismäßig
geringen Temperatur, die bis auf iooo° heruntergeht. Infolgedessen brauchen die
Schacht- oder Drehöfen, die die Sinterung der Rohmehlziegel durch Brennen herbeiführen,
nicht auf die hohe Temperatur erhitzt zu werden, wie sie bisher nötig war.
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Der Zusatz wasserlöslicher Fluoride zum Zementmehl bewirkt also bereits
vor dem Brennen eine chemische Reaktion in dem Zementrohmehl, die dadurch zu erkennen
ist, daß der unter Zusatz von wasserlöslichen Fluoriden zunächst trocken gemischte
Versatz bei der Zugabe von Wasser einen- -höheren Grad von Bindekraft zeigt, als
es bei Zementröhmehl der Fall ist, wenn ein Zusatz von wasserlöslichen Fluoriden
nicht gegeben ist. Beim Brennen des so aufbereiteten Versatzes wirken die wasserlöslichen
Fluoride temperaturmindernd. Diese Wirkung tritt deshalb ein, weil durch die Wasserlöslichkelt
der Fluoride eine chemische Umsetzung etwa nach folgenden Formeln vor sich geht-2
KF -f- Ca0 -f- 2 H20 = 2 HF -f- Ca (0H)2 -j- K2 0,-
6 HF -¢- A1203,
2 Si02, 2 H20 = H,SWs -j- AI2Si05 -f- a 11.20, H"SiFs + Ca(OH)2 = CaSiFB + 2 H20.
Es entsteh also Kieselfluorwasserstoffsäure, die sich mit dem Kalk verbindet und
dadurch eine Verhärtung der Masse herbeiführt, wobei bemerkenswert ist, daß im Feuer
diese Verbindung zugleich als Fluß-, Temperatur-und Reduzierungsmittel wirkt.
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Das Verfahren wird so ausgeübt, daß die Grundbestandteile des Portlandzementes,
Ton und Kalk, mit einer geeigneten Menge wasserlöslichen Fluorides erst trocken,
dann naß vermengt, in bekannter Weise zu Ziegeln geformt und der Lufttrocknung ausgesetzt
werden, bis sie vollkommen trocken sind, worauf dann das Sintern der so hergestellten
Rohmehlziegel in Schachtöfen oder auch als Mehl in---Drehöfen, jedoch bei wesentlich
niedrigerer als bisher gebräuchlicher Temperatur durchgeführt wird. Nach dem Sintern
wird der erhaltene Portlandzement in üblicher Weise noch- fein gemahlen.