Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Homogenitätsindex und Sinterverhalten von Rohmehlen zur Zementklinkerproduktion
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine neue Methode entwickelt, welche es ermöglicht, mittels einer Untersuchung an einem Rohmehl zur Zementklinkerproduktion dessen Homogenität im System CaO - SiO2 - Al2O3 zu charakterisieren und daraus das zu erwartende Brennverhalten zu erfassen. Diese Eigenschaften wurden in Form eines Homogenitätsindexes beschrieben, wobei unter Homogenität die gleichmäßige Verteilung der chemischen Komponenten im Wesentlichen SiO2, CaO und Al2O3, im Rohmaterial oder im ofenfertigen Rohmehl zu verstehen ist. In der Zementindustrie wird angestrebt, ein möglichst homogenes Rohmehl mit geringem Energieeinsatz zu erzielen. Antrieb dafür sind die Phasenbildungsreaktionen beim Brennen des Zementklinkers, welche diffusionsgesteuert ablaufen und eine möglichst homogene Verteilung der Komponenten voraussetzen, so ist es in kurzer Zeit möglich eine annähernd vollständige Phasenumsetzung zu erreichen. Sind diese Voraussetzungen nicht gegeben, kommt es zum einen zur Bildung von Freikalkrelikten, welche sich negativ auf die Raumbeständigkeit auswirken können. Zum anderen wird die Bildung von Alit behindert, was zu einer geringeren Qualität des Klinkers führt. Im Zusammenhang mit der Brennbarkeit des Rohmehls ist die Kalkbindung, also die Reaktion des CaO mit SiO2 zu Dicalciumsilikat (C2S) bzw. Tricalciumsilikat (C3S) ein Maß für den Umsetzungsgrad. Der in dieser Arbeit entwickelte Homogenitätsindex stellt einen Kennwert für das Rohmehl im Zementwerk dar, auf dessen Grundlage weitere Optimierungsschritte im Herstellprozess erfolgen können. Dies kann eine Reduzierung des Grobkornanteils, eine getrennte Mahlung der Rohstoffe oder ein erhöhter Brennstoffeinsatz beim Brennen verbunden mit verringerter Mahlenergie bei den Ausgangsstoffen sein.
Homogenitätsindex und Sinterverhalten von Rohmehlen zur Zementklinkerproduktion
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine neue Methode entwickelt, welche es ermöglicht, mittels einer Untersuchung an einem Rohmehl zur Zementklinkerproduktion dessen Homogenität im System CaO - SiO2 - Al2O3 zu charakterisieren und daraus das zu erwartende Brennverhalten zu erfassen. Diese Eigenschaften wurden in Form eines Homogenitätsindexes beschrieben, wobei unter Homogenität die gleichmäßige Verteilung der chemischen Komponenten im Wesentlichen SiO2, CaO und Al2O3, im Rohmaterial oder im ofenfertigen Rohmehl zu verstehen ist. In der Zementindustrie wird angestrebt, ein möglichst homogenes Rohmehl mit geringem Energieeinsatz zu erzielen. Antrieb dafür sind die Phasenbildungsreaktionen beim Brennen des Zementklinkers, welche diffusionsgesteuert ablaufen und eine möglichst homogene Verteilung der Komponenten voraussetzen, so ist es in kurzer Zeit möglich eine annähernd vollständige Phasenumsetzung zu erreichen. Sind diese Voraussetzungen nicht gegeben, kommt es zum einen zur Bildung von Freikalkrelikten, welche sich negativ auf die Raumbeständigkeit auswirken können. Zum anderen wird die Bildung von Alit behindert, was zu einer geringeren Qualität des Klinkers führt. Im Zusammenhang mit der Brennbarkeit des Rohmehls ist die Kalkbindung, also die Reaktion des CaO mit SiO2 zu Dicalciumsilikat (C2S) bzw. Tricalciumsilikat (C3S) ein Maß für den Umsetzungsgrad. Der in dieser Arbeit entwickelte Homogenitätsindex stellt einen Kennwert für das Rohmehl im Zementwerk dar, auf dessen Grundlage weitere Optimierungsschritte im Herstellprozess erfolgen können. Dies kann eine Reduzierung des Grobkornanteils, eine getrennte Mahlung der Rohstoffe oder ein erhöhter Brennstoffeinsatz beim Brennen verbunden mit verringerter Mahlenergie bei den Ausgangsstoffen sein.
Homogenitätsindex und Sinterverhalten von Rohmehlen zur Zementklinkerproduktion
Blasig, Andre (Autor:in)
2012
95 Seiten, 90 Bilder, 17 Tabellen, 56 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
CaO , SiO2 , Mehl , Al2O3 , Homogenität , Alit , Dicalciumsilicat , Tricalciumsilicat , Komponentenverteilung , Zementklinker , Bildungsreaktion , freier Kalk , Raumbeständigkeit , Sintern , Brennverhalten , Energieverbrauch , Reaktionsprodukt , Kennwert
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