(57)【要約】  本発明は、セメント（９）を製造する方法に関する。セメントクリンカー（１）、硫酸塩含有材料（１１）、及び任意に他の成分（２，１２）がローラミル（５）において一緒に微粉状に細かく挽かれる。硫酸塩含有材料（１１）は別個の装置（１０）において加熱され、脱水され、所望程度に焼成され、その直後にローラミル（５）に搬送され、そこで残りの成分と共に粉砕される。
2006528123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントクリンカー（１）と硫酸塩含有材料（１１）並びに場合によっては他の成分（２，１２）を一緒にローラーミル（５）にて粉末微細に挽くセメント（９）の製造方法において、硫酸塩含有材料（１１）を別個の装置（１０）にて加熱し脱水し所望程度までか焼して、その直後にローラーミル（５）に搬送して、そこで残りの成分と一緒に粉にすることを特徴とするセメント製造方法。
【請求項２】
硫酸塩含有材料（１１）を前記別個の装置（１０）にて事前に細かく砕くことを特徴とする請求項１に記載のセメント製造方法。
【請求項３】
硫酸塩含有材料（１１）を前記別個の装置（１０）から空気作用で前記ローラーミル（５）へ搬送することを特徴とする請求項１又は２に記載のセメント製造方法。
【請求項４】
前記別個の装置（１０）にて含水骨材（１２）も乾燥することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のセメント製造方法。
【請求項５】
セメント全量をローラーミル（４）若しくはエアセパレータにて冷却することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のセメント製造方法。
【請求項６】
所望のか焼程度が、前記別個の装置（１０）での熱ガス（１３）の温度若しくは別個の装置（１０）からミル（５）への空気作用搬送の間の温度により及び／又は別個の装置（１０）での硫酸塩含有材料（１１）の滞留時間により調整されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のセメント製造方法。
【請求項７】
前記別個の装置（１０）がセメントクリンカークーラーの排気で加熱されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のセメント製造方法。
【請求項８】
ポートランドセメントを製造することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のセメント製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のセメント製造方法を実施するための装置にして、
−ローラーミル（５）と、
−セメントクリンカーのためのサイロ（１）と、
−硫酸塩含有材料のためのサイロ（１１）と、
−上記ローラーミル（５）のプロセスガス用のブロワー（８）と、
−プロセスガスからセメントを分離する（９）ためのサイクロン及び／又はフィルター（７）と
を基本的に有する装置において、更に
−硫酸塩含有材料（１１）を乾燥し、か焼し及び場合によっては細かく砕くための別個の装置（１０）と、
−当該別個の装置（１０）での硫酸塩含有材料（１１）の乾燥とか焼のための熱ガス（１３）と、
−硫酸塩含有材料をローラーミル（５）へ搬送するための装置（１４）と
を有する、セメント製造装置。
【請求項１０】
上記別個の装置（１０）がドラムであることを特徴とする請求項９に記載のセメント製造装置。
【請求項１１】
上記別個の装置（１０）が直立管反応器であることを特徴とする請求項９に記載のセメント製造装置。
【請求項１２】
上記別個の装置（１０）が流動床反応器であることを特徴とする請求項９に記載のセメント製造装置。
【請求項１３】
上記別個の装置（１０）が加熱されたシュートであることを特徴とする請求項９に記載のセメント製造装置。
【請求項１４】
上記別個の装置（１０）がハンマーミルであることを特徴とする請求項９に記載のセメント製造装置。
【請求項１５】
上記別個の装置（１０）がローラーボールミルであることを特徴とする請求項９に記載のセメント製造装置。
【請求項１６】
上記別個の装置（１０）がボール・リングミルであることを特徴とする請求項９に記載のセメント製造装置。
【請求項１７】
上記別個の装置（１０）がボール・リングミルであることを特徴とする請求項９に記載のセメント製造装置。
【請求項１８】
ローラーミル（５）が直立ミルであることを特徴とする請求項９〜１７のいずれか一項に記載のセメント製造装置。
【請求項１９】
ローラーミル（５）がエアセパレータ付き材料床ローラーミルであることを特徴とする請求項９〜１７のいずれか一項に記載のセメント製造装置。
【請求項２０】
ローラーミル（５）がエアセパレータ付き水平ローラーミルであることを特徴とする請求項９〜１７のいずれか一項に記載のセメント製造装置。
【請求項２１】
ローラーミル（５）が当該ミルからの粗い材料のための外部搬送循環を有することを特徴とする請求項９〜２０のいずれか一項に記載のセメント製造装置。
【請求項２２】
ローラーミル（５）のプロセスガスのためのブロワー（８）が吸引ブロワーであることを特徴とする請求項９〜２１のいずれか一項に記載のセメント製造装置。
【請求項２３】
前記別個の装置（１０）がローラーミル（５）若しくはそのエアセパレータと空気作用搬送系路（１４）を介して接続されていることを特徴とする請求項９〜２２のいずれか一項に記載のセメント製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分（プリアンブル部分、所謂おいて部分）に係るセメント製造のための方法に関する。更に本発明は当該方法を実施するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１から、硫酸系鉱物物質を添加したベライト（belite：ポートランドセメントクリンカー結晶質）豊富なセメントの方法が知られている。その際、特にベライトクリンカーの効果的な冷却を達成する点及び粉砕可能性を改善する点の課題が追及された。このような課題は、クリンカーの冷却域において燃焼温度と８００℃の間のクリンカーの平均冷却勾配で１０ｍｍ未満の粒径を有した硫酸塩含有鉱物物質を２０％の量まで供給することによって、解決された。
【０００３】
特許文献２から、セメント製造のための別の方法とそれに用いることができる装置が知られている。セメント製造の際の投資コスト及びエネルギーコストを抑えるために、クリンカー冷却直後に、なお暖かい若しくは熱いセメントクリンカーを特に湿った骨材と混合して、その後にクリンカークーラー排気の余熱を利用しながら骨材と共に粉砕する。
【０００４】
セメント製造のための別の方法が特許文献３から知られている。これには、セメント製造に必要な石膏の少なくとも一部を、クーラーの最も冷たい部分であるクリンカークーラーの最後の区画においてクリンカーに添加することが提案されている。その際、クリンカークーラーに送り込まれた石膏の量は最終セメントに必要な最小石膏量に等しいか、それより少なくなければならない。
【０００５】
３件の特許文献はすべて、追加的なエネルギーコストなしにセメントクリンカーを急速冷却して同時に硫酸塩含有材料の脱水及び／又は部分か焼を達成するために、セメント特性の適切な変化に関わる硫酸塩含有材料がなお熱いセメントクリンカーに加えられる点で共通している。脱水によって硫酸塩担体の水溶性が影響を受ける。これは硬石膏から二水化物を経て半水化物に高まる。更に硫酸塩担体の脱水程度は、初期強さや最終強さ、並びにそのようなセメントで製造されたコンクリートの固まり速さに直接影響する。
【０００６】
硫酸塩担体の脱水及び／又はか焼をセメントクリンカーに潜在する熱によって引き起こし同時にクリンカーの冷却を生じるという上記３件に開示されたやり方は、一目見ても魅力的に思われるが、成果・効果があいまいでめったに再現可能でないので、実際にはやり通すことができない。このための根拠は、その機械的・物理的特性が基本的に偶然の支配下にあって、冷却、か焼及び混合プロセスの調整がゆっくりであいまいなので、セメントクリンカーと硫酸塩担体の間で熱移行が再現可能でないからである。
【０００７】
過去において主に用いられ今日においてもなおとても普及しているセメント粉砕用ボールミルで、もたらされた粉砕エネルギーによって８０℃以上の温度、部分的には１２０℃以上の温度が生じる。その際、二水化物が既に明らかに水を放出し、このことは硫酸塩担体調節の際に実際に考慮される。ローラミルを備えた現代装置において硫酸塩担体の比較可能な位相転移を実現するために、セメントミルとそのエアセパレータが著しいエネルギー需要を有して熱せられなければならない。次いでセメント粉は別個のセメント冷却装置において再び冷却されなければならない。それ故、この方式はかなりエネルギー的・設備的に費用がかかる。
【０００８】
セメントに乾燥させなければならない冶金砂（Huettensand）や石灰岩のような大量の湿った骨材を加える場合、ローラーミルの加熱がいずれにせよ必要である。この場合、含水の硫酸塩担体もセメントミル中で乾燥させられ及び／又はか焼され得る。
【０００９】
硫酸塩担体のほかに別の含水骨材が予定されていないか、あってもごく少量である場合、１０％以下の量で存する硫酸塩担体の乾燥及び／又はか焼の目的のためだけに上記温度へのセメントミルの加熱はあまりにコストがかかりすぎて高い。それ故、多くのセメント製造者は、例えば石膏繊維ボートの製造からの部分脱水した形態での硫酸塩担体を購入してセメントクリンカーと共にセメントミル中で追加加熱なしに挽くことに移行している。ただ部分脱水した石膏の調達と貯蔵は時間的、コスト的及びエネルギー的に無駄である。またそのような石膏はあらゆるところにあるわけではなく、常に十分な量を直ちに自由に利用できない。
【００１０】
【特許文献１】ＤＤ−ＰＳ２０１１３７
【特許文献２】ＤＥ１９６４７４８４Ａ
【特許文献３】ＤＥ６９２０３０９６Ｔ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
それ故、本発明の課題は、その実施にあたって硫酸塩担体を脱水及び／又はか焼の程度に関して及び粒径と量に関して正確に配量できるようなセメント製造のための方法を提示することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題は、請求項１の特徴部分の特徴構成を備えた方法によって、解決される。
本発明は、セメント製造のための加熱されないローラーミルの、硫酸塩担体のみを所望の脱水程度に至らせる別個の装置との連結稼動に基づいている。この別個装置は著しく小さく、それ故に小さなエネルギー消費で加熱され、そのために特にセメントクリンカークーラーの排気が考慮に入れられ得る。連結稼動によって、硫酸塩担体の中間貯蔵と塵埃除去のための全ての装置も省略される。
【００１３】
本発明の形態によれば、硫酸塩含有材料が別個装置から空気作用でローラーミルに若しくはローラーミル循環のエアセパレータ（Sichter）に搬送される。このためにただ配管系路だけを要する。
【００１４】
本発明の更なる構成によれば、硫酸塩担体を別個装置において予め細かく砕き得る。粒径が小さければ小さいほど、ますます脱水が急速に、セメントミルへの空気作用搬送が簡単になる。
【００１５】
好ましくは、所望のか焼程度が別個装置における熱ガスの温度若しくは別個装置からミルへの空気作用搬送中の温度及び／又は別個装置での硫酸塩担体の滞留時間を介して、調整される。
【００１６】
特に本発明に掛かる方法はポートランドセメントの製造に適する。
本発明の対象はまた、連結方法の実施のための装置である。この課題は請求項８の特徴部分の特徴構成を備えた装置によって解決される。
【００１７】
例えばＲＥＡ装置からの石膏の場合に該当するように硫酸塩担体が既に十分に細かく砕かれているならば、乾燥とか焼のための別個装置が最も簡単な場合、ドラムから構成されている。
代替的に、自由利用される供給源（Resourcen）に応じて直立管反応器、流動床反応器又は加熱されたシュートが用いられ得る。
【００１８】
硫酸塩担体が付加的にも細かく砕かれなければならないならば、別個装置としてハンマーミル、ローラー・ボールミル（Walzenschuesselmuehlen）、ボール・リングミル（Kugelringmuehlen）等が適している。
【００１９】
セメントクリンカーと脱水若しくはか焼された硫酸塩担体から成る混合物の製粉のために、鉛直ミル、材料床ローラーミル（Gutbettwalzenmuehlen）、水平ローラーミル等が適しており、即ち、挽き材料が挽き熱による僅かな温度上昇だけを受けるローラーミルが適している。
【００２０】
ローラーミル若しくは関連のエアセパレータにおいて、セメントは冷却空気若しくは周囲空気の供給によって冷却され得る。その際、冷却空気量は、別個装置での硫酸塩鉱物の乾燥若しくは脱水に必要なガス量よりも極めて多い量が選択され得る。
【００２１】
本発明の形態によれば、ローラーミルが粉状体のための外部搬送循環を有することによって、更なるエネルギー軽減が達成される。
本発明の好適な形態によれば、ローラーミルのプロセスガス用ブロワーは吸引ブロワーである。その際、セメントミル用プロセスガスだけでなく搬送ガスも、また場合によっては別個装置用プロセスガスも発生させ得る。この場合、別個装置はローラーミルと空気作用搬送系路を介して接続している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図面に基づき、本発明を実施形態において説明する。
〔本発明の実施のためのやり方と産業上の使用可能性〕
図面は、ローラーミル５を用いたセメント製造のための装置をもっぱら概略的に示す。当該ローラーミルにセメントクリンカー１が加減ベルト３を介して且つスターホイール４を介して配量搬入される。セメントミル５は粉状体用の外部搬送装置６を装備している。
【００２３】
乾燥した骨材２が同様に加減ベルト３とスターホイール４を介してミル５に達する。
セメントミル５にてすり潰されるセメント粉はフィルター又はサイクロン７にてミルガスからろ過され、スターホイール９を介して取り去られ得る。
【００２４】
ミルガスは吸引ブロワー８にて生じる。
様々な形状で、例えばＲＥＡ石膏の形状で、硫酸塩含有鉱物の形状で又はその他いずれの形状で存在し得る硫酸塩担体はサイロ１１にて貯蔵され、そこから別個の装置１０に達する。この装置１０において硫酸塩担体１１は脱水され所望の程度にまでか焼される。このために装置１０は熱ガス発生器１３から熱ガスを供給される。熱ガス発生器として例えばセメントクリンカークーラーが考慮される。
【００２５】
湿った骨材１２は、セメントミル５へ達する前に別個装置１０にて乾燥され得る。
別個装置１０において硫酸塩担体１１と骨材１２は入用の際には細かく砕かれ得る。
別個装置１０から、脱水され場合によっては細かく砕かれれた材料は空気作用搬送系路１４を介してローラーミル５に達し、そこでセメントクリンカー、骨材２，１２及び硫酸塩担体は一緒に粉状に細かく挽かれる。
【００２６】
セメントミル５と別個装置１０の連結配置によって、吸引ブロワー８はミル５用及び別個装置１０用のプロセスガス、並びに配管系路１４での搬送ガスを自由に利用でき、それによって特に経済的な稼動がもたらされる。
【００２７】
セメント製造に必要な硫酸塩担体の量が１０％以下であるという事実に基づいて、別個装置１０の大きさは相応しく小さなものとなる。同じように、硫酸塩担体１１の脱水及び／か焼に必要な熱ガスの量も僅かである。それ故、冷却空気、例えば周囲空気の添加の際、セメントミル中のセメントも目的に合致して冷却される。脱水され場合によっては細かく砕かれた硫酸塩担体の直接搬送に基づいて、その他の通常のフィルターやサイロは省略される。同時に硫酸塩担体が正確に制御可能な粒径で且つとりわけ正確に配量可能な量で生じ、その結果、セメントミル５にてすり潰されるセメント粉は、常に変わらず性格に規定された品質を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】セメント製造のための装置を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  セメントクリンカー
２  骨材
３  加減ベルト
４  スターホイール
５  ローラーミル
６  搬送装置
７  サイクロン
８  吸引ブロワー
９  スターホイール
１０  別個装置
１１  硫酸塩含有材料
１２  骨材
2006528123.tif 000003
【国際調査報告】
2006528123.tif 000004
2006528123.tif 000005
2006528123.tif 000006
2006528123.tif 000007