172997. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cement előállítására és berendezés az eljárás foganatosítására
3 172997 4 égetésénél a szükséges mértékben reagáljon, szükséges, hogy a komponensek igen finomra legyenek őrölve, és egymással bensőségesen legyenek összekeverve. A cementgyártás kezdeti állapotában, amikor még a kémiai összefüggések nem voltak ismeretesek, nyers cementkeverék céljára csak olyan márgát lehetett alkalmazni, amelyben már eredetileg megfelelő volt az arány a mészkő és a hidraulikus tényezők között. Ilyen előfordulások azonban rendkívül ritkák és mindig viszonylag kis mennyiségiek. Ezekben a márgákban a mészkő és a hidraulikus tényezők bensőséges és finom eloszlása azonban lehetővé tette, hogy a márga égetés előtti aprításától és homogenizálásától messzemenően eltekintsenek. Manapság a cement-nyerslisztet gyakorlatilag mindig több komponensből állítják össze, például mészszegény márgából és mészkőből. Már említettük, hogy ezen különböző komponensek nagymértékű aprítása és homogenizálása elengedhetetlen, annak érdekében, hogy a mészkő a hidraulikus tényezőkkel reagálni tudjon. A nyers keveréket akkor is ugyanilyen mértékben kell aprítani és homogenizálni, ha a nyers keverék egyik komponensében, például a márgában, már eredetileg kielégítő finomságban elosztott mészkő és hidraulikus tényezők vannak, ami rendszerint előfordul. Ezekben az esetekben tehát a mészkő és a hidraulikus tényezők bensőséges elosztása a márgában gyakorlatilag nem használható ki lényeges megtakarítások biztosítására a viszonylag költséges aprítási és homogenizálási műveleteknél. Másrészt az is ismeretes, hogy a márgákban — különösen, ha a mész és a hidraulikus tényezők kielégítő finomságban vannak elosztva - már kisebb hőmérsékleteken, mint amelyek a portlandcement klinker előállításánál szokásosak, reakciók történnek. Példaképpen említjük a román-meszet, amelyet meghatározott összetételű márgából (kb. 50súly% CaO) égetnek, és 100—150 évvel ezelőtt bizonyos mértékig el volt teijedve. Az igen korlátozott számú megfelelő összetételű nyersanyag előfordulások, valamint a nem egyszerű előállítás, és az a körülmény, hogy a kötőanyagok, mint például a román-mész, gyors kezdeti keményedést mutatnak, de viszonylag szerényebb végszilárdsággal rendelkeznek, mindenesetre azt eredményezték, hogy a kötőanyagok ma már csak alárendelt szerepet játszanak. Azt találtuk, hogy szokásos összetételű portlandcement klinker és mészben szegény klinker keverékei kitűnő szilárdulási tulajdonságokkal rendelkeznek. Mészben szegény vagy „márgaklinker” elnevezéssel itt és a következő fejtegetésekben olyan klinkert értünk, amelyet olyan nyersanyagból égetünk, amely a szokásos cementnyersliszttel összehasonlítva, lényegesen kisebb mennyiségű meszet tartalmaz, míg az egyes alkatrészek közötti reakciókat mind szilárd, mind pedig tűzfolyós állapotban, különösen fritteléssel, szintereléssel és/vagy részben olvadék felhasználásával lehet előidézni. Kiinduló anyagokként ilyen márgaklinkerek számára többek között mind természetes nyersanyagok, mind például márgás agyag, meszes agyagok, márga, mészmárga, agyagos mészkövek, dolomitos márgák, agyagpala, fillitek, mészfillitek és ultrabázikus kőzetek, alkalmasak, valamint ezen nyersanyagok egymás közötti tetszőleges keverékei, továbbá melléktermékek, amelyeknek összetétele az ismertetett márgaklinker nyersanyagokkal megegyezik. Ezen márgaklinker nyersanyagok kémiai összetétele (összegképlete) tág határok között ingadozhat. A márgaklinker nyersanyag ugyanúgy, mint a szokásos portlandcement nyersliszt, főleg kovasav, timföld, vasoxid és mészvegyületekből áll, mindamellett kevesebb mész van benne, mint a szokásos portlandcement-nyerslisztben. Az alábbiakban részletesen ismertetett találmány szerinti eljárással előállított cementben levő márgaklinker ezek szerint hidratálható és a szokásos összetételű portlandcement-klinkerrel összehasonlítva mészben szegényebb vegyületekből áll. A hidratálhatóság itt azt jelenti, hogy a márgaklinkerben jelenlevő és az égetési folyamat által keletkező komponensek vízzel történő reakció útján olyan vegyületeket tudnak képezni, amelyek a viz behatásával szemben ellenállóak, míg a hidraulikusságot adott esetben önmagában ismert módon lúgos és/vagy szulfátos anyagok által aktiválni, illetve erősíteni lehet. A hidratálható anyagokat ezen bennük rejlő hidraulikusság különbözteti meg az olyan anyagoktól, mint például bizonyos kovasav módosulatoktól, amilyen például az opál, vagy a kaolin, amelyeknek struktúrája hevítés által csak feltárul és ezáltal képessé válnak arra, hogy mészhidráttal reagáljanak. A márgaklinkerekben keletkezett új képződmények jellemzésénél figyelembe kell venni, hogy ezek nagymértékben képesek keverékkristályok képzésére, amelyeknek pontos összetételei a tudomány jelenlegi állása szerint még nem megfelelően ismertek. Az a tény, hogy az új képződmények legalábbis részben szilárd test reakció útján keletkeztek, szintén oka annak, hogy viszonylag alacsony rendszámuk van, ami hidraulikusságukat erősíti ugyan, azonosításukat azonban megnehezíti. Ismeretes egy sor nyomtatvány, amely két- vagy többkomponenses klinkereket ismertet, amelyek kötőanyagok, különösen cement alkatrészét képezik. Az 1 696 899 lajstromszámú USA szabadalmi leírás olyan keveréket ismertet, amely szokásos portlandcementből és savanyú kőzetekből áll, például porfiritből, szienitből, granulitból, gránitból, pegmatitból vagy más hasonlókból. Ezeket a savanyú kőzeteket szárítás után igen finomra őrlik és cementtel keverik. Az 1 646 397 lajstromszámú NSZK közrebocsátási irat olyan cementet ismertet, amelyet kétfajta klinkerből, nevezetesen egy szokásos összetételű portlandcement-klinkerből és egy olyan klinkerből állítottak elő, amely csekély CaC03 tartalmú, és esetleg nagyobb MgO tartalmú csekélyebb értékű mészkő. Ezen közrebocsátási irat szerint a csekélyebb értékű mészkövet bauxittal együtt olvadékban égetik, és azután a megolvadt tömeget ugyanúgy, mint a granulált nagyolvasztósalaknál, vízben hirtelen üvegszerű anyaggá hűtik. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
