Innovative energieeffiziente Herstellung von Zement durch gesteuerte Mineralbildung – Teil 2
Zusammenfassung: Die Betriebserfahrungen zeigen, dass die Temperatur und der Calcinierungsgrad der sehr groben Rohmischung nach dem Zyklonwärmetauscher um bis 10 % steigt und die Zyklonausgänge freibleiben. Der Wärmeübergang im Ofen steigt durch höhere Wärmeleitung, intensive Erneuerung und wesentliche Zunahme der Oberfläche des im Rollvorgang laufenden Brennbettes. Der thermisch-chemisch stark belastete Ofenfutterbereich wird durch um bis zu 50 % verlängerte poröse Ansatzschicht der Sinterzone geschützt. Es erfolgt eine starke Umverteilung der Fremdionen zwischen den Klinkermineralien. Alit reicherte sich an MgO an und verarmte an Alkalien und Al(Fe)2O3, was eine Abnahme des Periklasgehalts im Klinker auslöste.
1 Einleitung
Da der Anteil der Energiekosten an der Zementproduktion naturgemäß sehr hoch liegt, ist die Zementindustrie in höchstem Maße daran interessiert, ihren Energieverbrauch durch permanente Prozessinnovation und kontinuierliche Effizienzsteigerung zu reduzieren. Durch das sehr grobe Mahlen der Rohmischung mittels einer innovativen Neugestaltung der Anlagen für das Trocken- und Nassmahlen sind nach dem neuen Verfahren folgende enorme technisch-ökonomische Vorteile zu erreichen [1-3]:
1. Der Energieverbrauch für das Rohstoffmahlen wird um 60 bis 80 % vermindert.
2. Der Brennstoffbedarf...
1 Einleitung
Da der Anteil der Energiekosten an der Zementproduktion naturgemäß sehr hoch liegt, ist die Zementindustrie in höchstem Maße daran interessiert, ihren Energieverbrauch durch permanente Prozessinnovation und kontinuierliche Effizienzsteigerung zu reduzieren. Durch das sehr grobe Mahlen der Rohmischung mittels einer innovativen Neugestaltung der Anlagen für das Trocken- und Nassmahlen sind nach dem neuen Verfahren folgende enorme technisch-ökonomische Vorteile zu erreichen [1-3]:
1. Der Energieverbrauch für das Rohstoffmahlen wird um 60 bis 80 % vermindert.
2. Der Brennstoffbedarf zum Klinkerbrennen wird um bis 15 % verringert.
3. Die Rohmahlanlagenleistung wird auf das 2,5- bis 4,5-fache erhöht.
4. Die Ofenleistung wird um 15–30 % erhöht und die CO2, CO- und NOx-Emission minimiert.
5. Der Feinstaubausstoß aus dem Ofen und Mahlanlagen geht um 25 bis 50 % zurück.
6. Der Energieaufwand beim Elektrofilter für die Abgasentstaubung der Mahlanlagen und der Öfen wird verringert.
7. Der spezifische Metallabrieb von Mahlkörper wird beim Rohstoffmahlen um 50 bis 80 % vermindert.
8. Der Lärmpegel bei Rohr- und Kugelmühlen wird um 50 bis 80 % reduziert.
9. Die Gebrauchseigenschaften und Mahlbarkeit von Zementen werden um 5–20 % verbessert.
10. Beim Herstellen der Weiß- und Hellzemente wird die Helligkeit um 3–6 % erhöht.
11. Die Investitionskosten bei Rohmahlanlagen und Filtereinrichtungen werden gesenkt.
Um die Ursachen für die oben erwähnten technisch-ökonomischen Vorteile des energiesparenden Verfahrens zu klären, wurden entstandene Änderungen im Brennvorgang analysiert.
2 Rolle der mechanischen Beanspruchung in der Sinterzone des Drehrohrofens
Wie industrielle Erfahrungen nach dem Trocken- und Nassverfahren zeigen, führt eine höhere Umdrehungszahl beim Brennen der sehr groben Rohmischung zu einer deutlich steigenden Stabilität des Ofenbetriebs. Dies ist wie folgt zu erklären: Sehr hilfreich für eine beschleunigte Mineralbildung bei einem erhöhten Anteil der Klinkerschmelze ist eine mechanische Beanspruchung, da dabei gegenüber dem unter üblichem Eutektikum herabgesetzten Anteil der Klinkerschmelze ein effektiver Abtrag der gesättigten Zone und eine deutlich vollständigere Sättigung und Aufspaltung der Freikalkfestphase durch die Schmelze erfolgt. Somit werden langsamste Reaktionsstufen durch die Schmelze beschleunigt. Als Folge wird die Klinkerbildung besonders beim Rohmehl, das den grob gemahlenen Kalkstein enthält, erheblich beschleunigt. Es kann dabei folgende Modellvorstellung der Klinkerbildung in der Sinterzone des Drehofens durch die nach dem neuen Verfahren zunehmend entstehende SiO2-reiche Schmelze angenommen werden: Der Rollvorgang im Drehofen mit seiner großen Massenbewegung übt auf jedes entstandene Agglomerat im Brennbett unendlich viele, am oberen Rand kleine und am unteren Rand starke, Druckstöße aus, die
– durch die Diffusion der Schmelze in die inneren Kristallschichten der grobkörnigen Kalkpartikeln über Gefüge- und Kristalldefekte mit dem begleitenden Spalten diese zu feinen Aggregaten sowie
– die benetzend bindende Schmelze auf das ganze zunächst noch lose Aggregat verteilen und somit die erfolgte Sättigung der Freikalkfestphase mit der Schmelze beschleunigen,
– durch das Aneinanderrücken der konventionellen und SiO2-reichen Schmelzen zu einer Beschleunigung der gegenseitigen Auflösung führen und
– durch das Aneinanderrücken der Feststoffanteile zu einem relativ homogenen und dichten Korn führen.
Nach der gesteuerten Klinkerbildung durch Optimierung des Kornklassenverhältnisses der Rohmischung ist zu erwarten, dass die Menge an Schmelze besonders am Anfang der Sinterzone deutlich zunimmt und damit der Schmelzüberzug über alle Körner bereits von Anfang an erheblich verbessert wird. Die Hohlräume der Granalien können in diesem Fall völlig mit einer freien nicht pseudofesten bzw. zu viskosen, feuchten SiO2-reichen Schmelze erfüllt werden. Die in Hohlräumen der Granalien frei bleibende, d. h. nicht pseudofeste bzw. nicht zu viskose Schmelze kann unter Druckstößen, wenn Granalien in einem überfeuchten Zustand sind, in die Poren der groben CaO-Teilchen eingedrückt werden. Unter dem Mangel der nach dem konventionellen Verfahren entstehenden Klinkerschmelze ist dies offensichtlich sehr stark begrenzt.
Mit der Temperaturerhöhung kann die SiO2-reiche Schmelze trotz der durch die Auflösung der Freikalkfestphase hervorgerufenen Basizitätssteigerung ausreichend flüssig bleiben. Der Rollvorgang wirkt gleichzeitig der Klebkraft der Schmelze insofern entgegen, als er die festhaftenden Festphasenteilchen abreibt und gleichzeitig die Schmelze in das Innere der CaO- und Klinkerkörner einarbeitet. Unter einem erhöhten Schmelzanteil entstehen günstige Bedingungen, um die groben Festkörner mit der Schmelze über Gefüge (Poren, Risse) und Kristalldefekte zu sättigen und danach zu kleinsten Aggregaten zu zerspalten.
Durch die Auflösung eines temperaturbedingten Anteils der aus der grobkörnigen Freikalkfestphase entstehenden Aggregate in der nach dem neuen Verfahren zunehmend entstehenden SiO2-reichen Schmelze und anschließend deren topochemische Einbindung durch die Keimbildung und Sammelkristallisation an der Oberfläche der CaO-Restfestphase zur Alit-Festphase nimmt die Gesamtmenge der Schmelze ab. Die bei der Sintertemperatur frei verbleibende an Al2O3 und Fe2O3 angereicherte Schmelze bleibt tropf- und fließfähig und die an der Oberfläche der Festphase noch nicht chemisch eingebundene SiO2-reiche Schmelze verhält sich als sehr dünne Schicht sicher ähnlich pseudofest wie Wasser als dünner Überzug auf Feststoffen oder in Kapillaren. Dies läst die Einbindung der CaO-Restphase verstärkt ergänzen.
3 Reaktionsvermögen der sehr grob gemahlenen Rohmischung im Drehofen
Die Senkung der Temperatur der Schmelzbildung auf bis unter 1200 °C führt zu einer wesentlichen Verlängerung der Sinterzone bei einer gleichzeitigen proportionalen Abkürzung der Länge der Übergangszone, in der die Mineralbildung durch die Festkörperreaktion verläuft. Infolge der späteren Zerlegung der Calcitteilchen gröber 0,2–3 mm und der Verlängerung der Sinterzone wird auch die Abkürzung des Temperatur- und Zeit-Intervalls zwischen dem Ende des Calcinierungs-Prozesses und dem Anfang der Schmelzbildung erreicht. Im Ergebnis führt dies zu einer Verminderung der chemischen Passivierung des frei bleibenden Kalziumoxids und des durch die Festkörperreaktionen teilweise gebildeten Belits, die durch das Wachstum und die Verdichtung ihrer Kristalle unter der Auswirkung der hohen Temperaturen verursacht werden. Auf diese Weise wird die Reaktionsgeschwindigkeit der Rohstoffmischung erhöht, was auch eine Erhöhung der Ofenproduktivität und eine Senkung des Brennstoffbedarfes gewährleistet.
4 Zur Frage der Ansatzbildung
Es gibt signifikante Hinweise, dass sich das Ansatzverhalten beim Brennen der sehr groben Rohmischungen in industriellen Drehöfen wesentlich verbessert. Eine deutliche Senkung der Manteltemperatur des Ofens mit 3 Stationen (Bild 1) ist im Bereich zwischen dem Ofeneinlauf und dem ersten Laufring sowie am Ende des üblichen Ansatzbereiches zwischen dem zweiten Laufring und der üblichen Ansatzschicht zu erkennen. D. h., dass sich Ansätze in Richtung des Ofeneinlaufs ausdehnen. Die Analyse des Zustandes der Ansatzbildung beim Ofenstilllegen, zeigt, dass sich der Ansatzbereich in der Sinterzone um bis zu 40-50 % verlängert. Der Grund dafür ist natürlich die Bildung der SiO2-reichen Schmelze, die eine um 100 bis 200 °C deutlich niedrigere Bildungstemperatur als konventionelle hat. Das ist ein industrieller Beweis, dass beim Brennen der sehr groben Rohmischungen in dem Drehrohrofen neben der konventionellen auch eine zeitlich frühere, leichter schmelzende SiO2-reiche Schmelze entsteht.
Auf dem verlängerten Ansatzbereich des Futters entsteht die erwünschte poröse, deutlich vielfältiger beanspruchbare Ansatzschicht mit einer deutlich stärkeren Haftfestigkeit. Damit wird der thermisch und chemisch sehr stark belastete konventionell offene Ofenfutterbereich geschützt. Das verlängert die Standzeit des Ofenfutters und erlaubt, den Energieverlust durch die Abstrahlung von der Manteloberfläche des Ofens und den daraus resultierenden Brennstoffverbrauch merkbar zu senken.
Die Senkung der Manteltemperatur des Ofens im Bereich zwischen dem Ofeneinlauf und dem ersten Laufring ist auf eine höhere Wärmeleitfähigkeit des sehr groben Brenngutes und auf einen besser funktionierenden Rollvorgang zurückzuführen. Dadurch wird mehr Wärmeenergie von dem mit Ofengasen aufgeheizten Ofenfutter auf das sehr groben Brenngut übertragen.
Der Temperaturanstieg in einem schmalen Bereich zwischen dem ersten und zweiten Laufring wird durch die Auflösung von alkalireichen Ansätzen im sehr groben Brenngut verursacht. Im Falle des konventionell feinen Brennguts tritt dieser Temperaturanstieg früher auf.
Wie zahlreiche Betriebsergebnisse nach dem neuen Verfahren zeigen, wurde die Bildung einer zu dünnflüssigen Schmelze, die durch den Schmelzaustritt an die Oberfläche der Klinkergranalien unter bestimmten Brennbedingungen ein nicht ordnungsgemäßes Abrollen und damit eine Kugel- und Ansatzringbildung verursacht, nicht beobachtet. Der Ansatz reißt sich von oberer Position des Ofens erheblich seltener ab. An lokal beschädigten Ansatz- und Futterbereichen entsteht die SiO2-reiche Ansatzschicht erheblich schneller als die konventionelle Al2O3- und Fe2O3-reiche Ansatzschicht. Der Ofenbetrieb zeigt, dass sich auch die Ring- und Kugelbildung beseitigen lässt. Das ist aus folgenden Gründen zu klären:
– Die Basizität und die Bildungstemperatur der SiO2-reichen Klinkerschmelze nehmen mit der Aufheizung kontinuierlich zu.
– Die Viskosität der SiO2-reichen Schmelze ist höher als der konventionellen Schmelze.
– Die Bildung einer zu dünnflüssigen konventionellen Al2O3- und Fe2O3-reichen Schmelze wird durch die ständige Aufnahme der SiO2-reichen Schmelze beseitigt.
– Die Anfangstemperatur der Sinterzone ist wenigstens um 100 °C niedriger als nach dem konventionellen Verfahren.
Zur Bestätigung des ringfreien Verhaltens der SiO2-reichen Schmelze können bereits empfohlene Maßnahmen zur Beseitigung des Überflusses an Schmelze und der Ansatzringbildung im Ofen erwähnt werden [4-6]. Falls als Brennstoff Steinkohle verwendet wird, ist es sinnvoll, der Ofenkohle Kalksteinmehl zuzugeben. Durch die Kompensation der Steinkohlenasche mit dem Kalksteinmehl, kann es gar nicht erst zu dünnflüssigen Schmelztröpfchen kommen. Auf diese Weise ist die Ansatzringbildung zu beseitigen. Dies ist wie folgt zu erklären:
Alle Mischungen aus Klinker und Steinkohlenasche liegen mit ihrem Schmelzpunkt tiefer als die reine Asche, wodurch die schmelzfördernde Wirkung der Asche deutlich wird. Es wurde außerdem gezeigt, dass die hochviskose saure Schmelze der Steinkohlenasche wesentlich langsamer in Poren und Risse des Klinkers eindringt als die dünnflüssigen, mittelbasischen Schmelzen der Braukohlenasche. Da die Zumischung des Kalksteinmehls zu der an SiO2 stark angereicherten Steinkohlenasche die Ringbildung vermeiden läst, ist zu erwarten, dass eine an SiO2 reiche, mittelbasische Schmelze, die nach dem neuen Verfahren entsteht, nicht die Bildung der Ansatzringe fördern kann. Dies konnte auch im industriellen Maßstab nachgewiesen werden.
5 Wärmeübertragung in der Wärmetauscherstufe und in dem Ofen
Den Betriebsergebnissen auf den Öfen mit Zyklonwärmetauschern ist zu entnehmen, dass trotz der Vergröberung der Rohmischung auf einen Rückstand auf dem 90 µm Sieb von 30–60 % die Temperatur und der Calcinierungsgrad des Brenngutes in der Einlaufkammer des Ofens um bis ca. 10 % erhöht werden. Beispielsweise, der Calcinierungsgrad nimmt von 60 % auf 70 % zu. Fehlende Ansatzbildung im Zyklonwärmetauschern ist eine gute Voraussetzung den Beipaß nicht installieren und damit den Brennstoffverbrauch zusätzlich zu senken und die Frühfestigkeit von Zement zu erhöhen.
Die Erklärung des wesentlich verbesserten Wärmeaustausches liegt daran, dass im Gegenteil zu konventionell feinen Rohmischungen in sehr groben Rohmischungen beim Durchgang des Zyklonwärmetauschers die elektrostatisch bedingte Aggregatbildung fehlt.
Die engste Stufe des Ofens, die dessen Leistung beschränkt, ist die Übergangszone. Grund dafür ist eine sehr begrenzte Wärmeübertragung zwischen den Ofengasen und dem konventionell feinen Brenngut. Im Gegenteil zum konventionell feinen Brenngut kann das sehr grobe Brenngut nicht in den Fluiditätszustand kommen. Das liegt daran, dass im Vergleich zur konventionell feinen Rohmischung in der sehr groben Rohmischung der Anteil des Oberkorns mit Korngrößen von 0,09 bis 3 mm sehr hoch bei ca. 30–60 % liegt, und das Schüttgewicht von ca. 900–1000 g/l für konventionell feine Rohmischung auf ca. 1200–1400 g/l für sehr grobe erhöht wird. Die Wärmeleitfähigkeit im Brennbett wird dadurch wesentlich verbessert und das Brenngut befindet sich in einem deutlich besser funktionierenden Rollvorgang. Ein verbesserter Rollvorgang in der Übergangszone des Ofens führt zu einer wesentlich intensiveren Erneuerung und einer signifikanten Zunahme der Oberfläche des Brennbettes. Durch auf den bereits beschriebenen Energietransfer zurückzuführende Vorteile wird die Wärmeübertragung zwischen den Gasen und dem Brenngut sowie zwischen dem Futter und dem Brenngut deutlicher verbessert. Eine Erhöhung der Ofendrehzahl beim Brennen der sehr groben Rohmischung im Vergleich zur konventionell feinen Rohmischung führt aus o. b. Gründen zu einer noch deutlich höheren Intensität der Erneuerung der Brennbettoberfläche, was sich positiv auf die Wärmeübertragung zwischen den Gasen mit dem Futter einerseits und dem Brenngut anderseits und als Folge auf den Ofengang und die Freikalkbindung auswirkt.
Das Brenngut kommt in die Sinterzone des Ofens thermisch homogener vorbereitet sowie auf eine höhere Temperatur aufgeheizt. Dazu kommen noch unzählige Stöße zwischen den Teilchen und Granalien, die den Ablauf der Festkörperreaktionen und der Reaktionen über die Schmelze maßgebend intensivieren. Eine sehr grobe Rohmischung ist so eine exzellente Voraussetzung für eine höhere Leistung des Ofens bis um 30 % und eine Senkung des Brennstoffbedarfs beim Klinkerbrennen mit CO-, NOx-Emission um bis 15 %.
6 Klinkereigenschaften
Zu quantitativen Aussagen über die Wirkung des sehr groben Rohstoffmahlens auf die Umverteilung der Fremdelemente zwischen den Klinkermineralien wurden die großtechnisch hergestellten Zementklinker aus den sehr groben und konventionell feinen Rohstoffmischungen mit Hilfe der Elektronenstrahl-Mikroanalyse untersucht (Tabelle 1).
Beim Vergleich der Mikroanalysenwerte sind merkliche Unterschiede beim Inhalt von Fremdionen in den gleichen Hauptphasen zwischen den Klinkern der sehr groben und der konventionell feinen Rohmischung zu erkennen (Tabelle 1), was als Beweisgrund für die Alitbildung aus der SiO2-reichen Schmelze dienen kann.
Im Klinker der sehr groben Rohmischung ist Alit an Al2O3, Fe2O3, Na2O und K2O, entsprechend um zwischen 28–42 % wesentlich ärmer und an MgO und MnO um 27–34 % reicher als der im Klinker der konventionell feinen Rohmischung. In Einzelheiten ist zu erkennen, dass durch die Änderung des Mechanismus der Mineralbildung der MgO-Gehalt im Alit von 1,34 % beim Klinker der konventionell feinen Rohmischung auf 1,7 % beim Klinker der sehr groben Rohmischung um 27,3 % merkbar ansteigt. Dies hat eine relevante Abnahme des Periklas-Gehalts im Klinker der sehr groben Rohmischung zur Folge (Mg-Bilder im Bild 2 a, b). Der höhere MgO-Gehalt im Alit vom Klinker der sehr groben Rohmischung ist darauf zurückzuführen, dass die SiO2-reiche Schmelzbildung im Bereich der topochemisch gebildeten CS-CAS2-S-, CS-C2AS-CAS2- und CS-C3S2-C2AS-Systeme beim Einschließen von topochemisch gebildeten MgO-haltigen leicht schmelzenden Silikaten, wie Åkermanit Ca2MgSi2O7, Alumoåkermanit (Ca,Na)2(Al,Mg,Fe2+)(Si2O7), Bredigit (C7Mg[SiO4]4), und Brownmillerit (CaFe1,2Mg0,4Si0,4O5 (Si,Mg) abläuft. Das beweisen die durchgeführten diffraktometrischen quantitativen Untersuchungen an den bei 1100–1200 °C gebrannten Rohmischungen.
C3A und C6A2F sind hingegen an Al2O3, Fe2O3 und besonders Alkalien reicher und an MgO, TiO2 und Cr2O3 ärmer als die der konventionell feinen Rohmischung. C6A2F reicherte sich dabei besonders stark um 308–349 % an Alkalien und zusätzlich um 100 % an SiO2 an. Diese Veränderungen in der Zwischenphase führen zur Senkung des Schmelzpunktes der an Al2O3- und Fe2O3-reichen konventionellen Schmelze und zum Zuwachs deren Menge. Eine Zunahme der Schmelzmenge mit einem niedrigeren Schmelzpunt nicht nur am Anfang der Sinterzone durch die Bildung der SiO2-reichen Schmelze sondern auch der konventionellen Al2O3- und Fe2O3-reichen Schmelze in der Endphase der Alitbildung am Ende der Sinterzone führt zur weiteren Erhöhung der Reaktionsfähigkeit der sehr groben Rohmischung.
Durch die Umverteilung der färbenden Oxide aus den Silikaten in die zur Verfärbung weniger empfindliche Grundmasse sowie eine Abnahme der färbenden Oxide in der Rohmischung nimmt die Helligkeit von Weiß- und Hellzementen um 3–6 % zu.
Infolge der Umverteilung der Alkalien aus dem Alit in die Zwischenphase beim Brennen der sehr groben Rohmischung sinkt die negative Auswirkung des erhöhten Alkaligehalts auf die Kinetik der Alitbildung und seine Beständigkeit. Das hat eine zusätzliche positive Auswirkung auf die Reaktionsfähigkeit der Rohmischung.
Eine stöchiometrisch zu niedrige Abnahme des MgO-Gehaltes in C3A und an SiO2 reicherem C6A2F im Vergleich zur Zunahme dessen im Alit ist auf die zusätzliche Auflösung des im Klinker verbleibenden Periklases zurückzuführen. Das folgt aus dem Vergleich der Mg-Bilder im Bild 2 a, b von Klinkern der sehr groben und konventionell feinen Rohmischungen. Die Zunahme des SiO2-Gehalts im C6A2F ist durch die C6A2F-Bildung aus dem Rest der Schmelze, die bei der Alitbildung aus der SiO2-reichen Schmelze entsteht, ausgelöst. Die Steigerung des Alkaligehalts ist durch deren Abnahme im Alit bedingt.
Die Anwesenheit von C6A2F mit dem öfter erhöhtem und seltener üblich niedrigen SiO2-Gehalt weist auf dessen Bildung aus der SiO2-reichen Schmelze und aus dem zur Festkörperreaktionen fähigen Anteil der sehr groben Rohmischung hin und bestätigt den oben dargestellten Mechanismus der Klinkerbildung. Ein deutlich niedrigerer MgO-Gehalt im C3A als im C6A2F liegt daran, dass es im C-A-Mg-System eine ternäre Verbindung aus den drei Bestandteilen C, A und Mg nicht gibt. Es ist eine selektive Steigerung der K2O-Verflüchtigung zu erwarten, da sich C3A nur an Na2O um 22 % anreichern lässt. Der K-Gehalt nimmt dabei bei C3A um 8,4 % ab.
Das Gefüge von prismatisch ausgebildeten Alit- und vereinzelt abgerundeten Belit-Kristallen im Klinker der sehr groben Rohmischung ist deutlich besser ausgeprägt als im Klinker der konventionell feinen Rohmischung (Bild 2 a, b). Alit-Kristalle im Klinker der konventionell feinen Rohmischung sind verstärkt in Aggregaten verwachsen.
7 Fazit und Ausblick
1. Im Gegensatz zu allen bisherigen Vorstellungen kann also sehr wohl ein sehr gröberes Rohmehl gut gesintert und granuliert werden, wenn entsprechende Voraussetzungen für die Bildung der den SiO2-reichen Quintupelpunkten nahe liegenden Schmelze geschaffen worden sind.
2. Durch die Abwesenheit der elektrostatisch bedingte Aggregatbildung in der Rohmischung mit einem Rückstand auf dem 90 µm Sieb von 30–60 % nimmt die Temperatur und der Calcinierungsgrad des Brenngutes nach dem Zyklonwärmetauscher um bis 10 % zu. Infolgedessen hören auch die Überdeckung von Zyklonenausgängen und die Zyklonauffüllung mit dem Brenngut auf.
3. Da sich das sehr grobe Brenngut nicht im Fluiditätszustand sondern im Rollvorgang befindet und dessen Schüttgewicht von 900–1000 g/l auf 1200–1400 g/l steigt, nimmt die Wärmeleitung im Brennbett wesentlich zu.
4. Durch den gut fließenden Rollvorgang in der Übergangszone des Ofens erfolgt eine deutlich intensivere Erneuerung und eine Zunahme der Oberfläche des sehr groben Brenngutes. Dadurch wird der Wärmeübertrag zwischen den Gasen und dem Brenngut erheblich beschleunigt, die Leistung des Ofens bis um 30 % erhöht und der Brennstoffbedarf mit CO-, NOx-Emission um bis 15 % gesenkt.
5. Die bei 1100–1200 °C entstehende SiO2-reiche Schmelze lässt den Ansatzbereich in der Sinterzone des Ofens durch eine poröse, deutlich vielfältiger beanspruchbare Ansatzschicht mit einer deutlich stärkeren Haftfestigkeit um bis zu 40–50 % verlängern. Damit wird der thermisch und chemisch stark belastete Ofenfutterbereich geschützt. An lokal beschädigtem Ansatz und Futter entsteht die SiO2-reiche Ansatzschicht deutlich schneller.
6. Im Klinker der sehr groben Rohmischung erfolgt eine starke Umverteilung der Fremdionen zwischen den Klinkermineralien. Alit reicherte sich an MgO und armte an Alkalien und Al(Fe)2O3, was eine Abnahme des Periklasgehalts im Klinker auslöst und einen höheren MgO-Gehalt im Rohmehl zulässt sowie eine Zunahme auch der konventionellen Schmelzmenge und Reaktionsfähigkeit bewirkt.
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