Titel: Grosclaude, die Fabrikation von Schlackencement.
Autor: Grosclaude, James
Fundstelle: 1890, Band 275 (S. 433–445)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj275/ar275076

Die Fabrikation von Schlackencement; von James Grosclaude.

Mit Abbildungen auf Tafel 22.

Die Fabrikation von Schlackencement hat in den letzten Jahren eine Ausdehnung angenommen, die anzuzeigen scheint, daſs man endlich für die Hochofenschlacken eine nützliche und vortheilhafte Verwendung gefunden hat. Man zählt gegenwärtig mehrere Hochofenwerke in Frankreich (Saulnes M., Marnaval, Haute-Marne), in England (Middlesbrough), in der Schweiz (Choindez), in Deutschland (Thale, Düsseldorf, Wetzlar, Neunkirchen, Laurahütte u.s.w.), welche ihre Schlacken in Cement verwandeln, dessen Qualität ohne Zweifel sehr sehwankend ist, je nach der Zusammensetzung des Ausgangsmateriales und der Sorgfalt seiner Zubereitung, der aber, in richtiger Weise hergestellt, werthvolle Eigenschaften besitzt.

Meine Studien auf diesem Gebiete gestatten mir, Mittheilungen zu machen, die vielleicht jenen Lesern werthvoll sein können, welche Gelegenheit haben, sich mit der Fabrikation von Schlackencement zu befassen.

Schlackencement ist eine innige Mischung von granulirter Schlacke mit gelöschtem fetten Kalk, Bestandtheile, die auf mechanischem Wege in das feinste Pulver verwandelt werden.

Dasselbe Product kommt auch öfter unter dem (unpassenden) Namen „Puzzolancement“ oder gar „Portland“ (z.B. von Saulnes) in den Handel.

Granulirung der Schlacke.

Es ist unbedingt nothwendig, die Schlacke, welche man auf Cement verarbeiten will, vor ihrer Verwendung durch Abschrecken mit kaltem Wasser in ein grobes Pulver zu verwandeln. Der Direktor der „Tees Iron Works“ von Middlesbrough, Charles Wood, hat das Verdienst, als erster die wichtige Entdeckung gemacht zu haben, daſs nur die granulirte Schlacke hydraulische Eigenschaften besitzt, während diejenige Schlacke, welche man langsam an der Luft erkalten läſst, mit Kalk nicht erhärtet.

Wie erklärt man nun diese Erscheinung? Beruht dieselbe auf physikalischen oder chemischen Vorgängen, oder auf beiden gleichzeitig?

Die Theorien, welche man über diesen Gegenstand aufgestellt hat, sind so voller Widersprüche und scheinen auf so unzureichenden Beobachtungen zu beruhen, daſs ich es vorziehe, dieselben mit Stillschweigen zu übergehen. Immerhin kennt man einen wesentlichen Unterschied zwischen der langsam und der schnell erkalteten Schlacke, und dieser ist physikalischer Natur. Vergleicht man jene Theile eines Schlackengusses, die mit den metallenen Wänden des Entleerungswagens |434| in Berührung, zum raschen Erstarren gezwungen wurden, mit den inneren, langsam erkalteten Partien, so wird man finden, daſs erstere, bläulich durchscheinend, glasig erscheinen, letztere krystallinische Structur und steiniges Aussehen besitzen.1)

Wenn man unter dem Mikroskope gut granulirte Schlacke betrachtet, so bemerkt man neben vielen glänzenden Körnern nur wenige schwarze, opake; die ersteren allein besitzen hydraulische Eigenschaften. Ist die Zahl der schwarzen Körner zu zahlreich, so taugt die Schlacke nicht zur Cementgewinnung. So hatte ich z.B. Gelegenheit, Versuche anzustellen mit granulirten und nicht granulirten Theilen derselben Schlacke. Erstere waren mit Kalk nach 6 Stunden vollkommen abgebunden, letztere noch nicht vollständig nach 16 Tagen. Die Zugfestigkeit betrug nach einem Monate bei der ersten Probe 24k für 1qc, bei der letzteren nur 5.

Es ist schwer, eine Erklärung für die Wirkung der Granulirung zu finden; nichtsdestoweniger ist sie unbedingt nothwendig, um der Kieselsäure und der Thonerde der Schlacke die Fähigkeit zu ertheilen, mit dem Zusatzkalke abzubinden.

Es mag hier am Platze sein, daran zu erinnern, daſs die hier geschilderte Wirkung des schnellen Erkaltens nicht bloſs bei der Schlacke beobachtet wird; schlechte Glassorten erstarren, schnell erkaltet, amorph, glasig; hält man sie längere Zeit nahe der Schmelztemperatur, so entglasen sie und werden kristallinisch; ähnlich verhalten sich getrübte Gläser; geschmolzener Schwefel in Wasser gegossen, bleibt eine Zeit lang elastisch, amorph, langsam erkaltet erstarrt er immer krystallinisch. Als Beispiel dafür, wie schnelle Abkühlung wirkt, können die Rubingläser angeführt werden; mit Wasser abgeschreckt, erstarren dieselben farblos; die Farbe kann erst durch Anwärmen oder durch langsames Abkühlen hervorgebracht werden. Sehr hohe Temperatur zerstört die rothe oder gelbe Färbung dieser Gläser. Man erklärt diese Erscheinung jetzt ziemlich allgemein durch die Annahme, daſs die Gold- oder Silbermoleküle bei Weiſsgluth dissociiren – in ihre Atome zerfallen. Mögen wir nun auch nicht so weit gehen, und bloſs einen Zerfall der complicirt zusammengesetzten, gefärbten Gold- und Silbermoleküle in einfachere, ungefärbte Moleküle annehmen, jedenfalls bleibt es interessant, daſs der Zustand der höchsten Weiſsgluth bei schneller Abkühlung gleichsam erhalten bleibt. Die Dissociationsproducte haben eben nicht die Zeit, ihrem Bestreben, sich wieder zu vereinigen, nachzukommen.

Betrachten wir nun die Vorgänge beim Erkalten der Schlacke, so ergeben sich folgende zwei Annahmen: 1) Die chemischen Verbindungen, welche sich bei langsamem Erkalten in der Schlacke krystallinisch ausscheiden, sind bei der Temperatur der geschmolzenen Schlacke (in ihrer Mischung) beständig, oder 2) sie sind nicht beständig und zerfallen unter Wärmeaufnahme in einfachere Verbindungen. Sind sie beständig, so ist die Schlacke dem Schwefel zu vergleichen; ein und derselbe Körper ist im einen Falle krystallinisch, im anderen amorph, und hat darum andere Eigenschaften. Viel wahrscheinlicher ist jedoch die Annahme, daſs die während des Erstarrens gebildeten krystallinischen Verbindungen gerade so wie die färbenden Gold- und Silbermoleküle im Rubinglase bei höherer Temperatur nicht beständig sind, und bei schneller Abkühlung sich auch nicht bilden können. Die Wirkung des Abschreckens würde dann dahin zu erklären sein, daſs chemische Verbindungen von höherer Energie nicht die Zeit hatten, sich zu krystallisirten, stabileren und darum |435| auch weniger reactionsfähigen Verbindungen zu vereinigen. Ueber die Natur dieser Verbindungen könnten natürlich erst sehr eingehende Studien Aufschluſs geben. Vielleicht können thermochemische Untersuchungen die hier angeregte Frage einer Lösung näher bringen.

Um die Granulation praktisch auszuführen, wird die geschmolzene Schlacke in einen Guſskanal geleitet, welcher schnell strömendes Wasser führt; dieses verwandelt die Schlacke sofort in groben Sand und setzt denselben in einem weiter abwärts gelegenen Bassin ab.

Zusammensetzung der Schlacke.

Es ist beinahe unmöglich, die genaue Zusammensetzung der für die Fabrikation von gutem Cement geeigneten Schlacke anzugeben. Immerhin kann man sagen, daſs neutrale und saure Schlacken zu verwerfen sind und daſs man die basischen verwenden muſs.

Durch Erfahrung wurde festgestellt, daſs man unter diesen letzteren besonders diejenigen bevorzugen soll, bei welchen das Verhältniſs der Summe von: Sauerstoff der Kieselsäure und Sauerstoff der Thonerde zu Sauerstoff des Kalkes gleich oder annähernd gleich 2 ist. Also:

Nach Tetmajer, der sich viel mit dieser Frage beschäftigt hat, sind die Schlacken, bei denen das Verhältniſs: Kalk zu Kieselsäure kleiner als 1 ist , nicht brauchbar. Er hält für die beste Zusammensetzung das Verhältniſs: Kalk: Kieselsäure: Thonerde = 46 : 30 : 16.

Was die Menge des zuzusetzenden Kalkes anbelangt, so schwankt dieselbe zwischen der Hälfte und der ganzen Menge des Kalkes, der bereits in der Verbindung enthalten ist.

Der Zusatzkalk ist gewöhnlich fetter Kalk. Wir empfehlen trotzdem, denselben durch mageren Kalk zu ersetzen, wenn es sich darum handelt, den Cement an der Luft zu verwenden, da diesfalls Risse Weniger zu befürchten sind.

Es ist vortheilhaft, den Kalk vor seiner Verwendung, nachdem derselbe abgelöscht ist, einige Zeit lagern zu lassen.

Gewisse basische Schlacken, unter anderen die spanischen (Bilbao), enthalten eine beträchtliche Menge Schwefelcalcium. Ein Theil des Schwefels wird aus denselben durch das Abschrecken entfernt (CaS + H2O = CaO + H2S), aber es bleiben immer merkbare Quantitäten Schwefel in der Schlacke, welche dem Cemente eine grünliche Farbe ertheilen, wenn man ihn unter Wasser oder selbst nur an feuchter Luft verwendet. Es ist sehr wahrscheinlich, daſs diese Färbung der Oxydation von Schwefeleisen zuzuschreiben ist, denn sie verschwindet nach einiger Zeit an der Luft in Folge der Bildung von Eisenoxyd.

Es ist auch möglich, daſs der Gebrauch der Kugelmühlen nicht |436| ohne Einfluſs auf diesen Uebelstand ist. In der That nützen sich die Kugeln sehr rasch ab in steter Berührung mit der Schlacke, einer, wie man weiſs, sehr harten Substanz; die Folge davon ist, daſs eine gewisse Menge Eisen sich dem Cemente beimengt. Es ist zu erwähnen, daſs diese grüne Farbe sich nicht lokalisirt, sondern die ganze Masse durchdringt. Die Festigkeit scheint darunter nicht zu leiden, wie folgende Versuche von Tetmajer beweisen mögen. Verwendet wurde ein sehr stark schwefelhaltiger Cement (100 Th. Schlacke auf 100 Th. Kalk) von Bilbao. Die Schlacke hatte folgende Zusammensetzung:

SiO2 = 30,56
Al2O3 = 13,31
FeO = 0,25
MnO = 1,74
CaO = 45,01
MgO = 2,96
CaSO4 = 1,41
CaS = 4,63
Druckfestigkeit:
nach 7 Tagen nach 28 Tagen
unter Wasser 96k,9 120k,9
an der Luft 0k,0 144k,0
Zugfestigkeit:
nach 7 Tagen nach 28 Tagen
unter Wasser 19k,3 28k,7
an der Luft 0k,0 19k,5.

In der folgenden Tabelle sind die Analysen einiger Schlacken, die zur Cementbereitung thatsächlich in verschiedenen Ländern Verwendung finden, zusammengestellt:

Marnaval Saulnes Choindez Hartzburg Middles-
brough
Bilbao
CaO
SiO2
Al2O3
FeO
MgO
CaS
MnO
Differenz
48,00
30,50
19,50
0,85
0,75

0,40
47,2
31,65
17,00
0,65
1,36

0,85
1,29
45,11
26,88
24,12
0,44
1,09
1,86
0,50
48,59
30,72
16,40
0,43
1,28
2,16
Spur
0,42
32,26
31,65
25,30
0,10
3,54
1,42
0,36
5,37
47,30
32,90
13,25
0,46
1,37
3,42
1,13
0,17
100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00

Die einfache Mischung von granulirter Schlacke mit gelöschtem Kalk genügt nicht immer, um einen Cement von guter Qualität herzustellen. Schwinden an der Luft, Rissigkeit, zu langsames Abbinden sind häufig Fehler, welche man schlechtem Cemente vorwirft. Man kann in diesem Falle leicht abhelfen durch Zufügen von kleinen Mengen gallertiger Kieselsäure und Thonerde vor dem Pulvern; beide Körper können auf folgende Weise erhalten werden:

Man pulverisirt die Schlacke und behandelt sie mit Salzsäure. |437| Nach dem Decantiren und Filtriren der Lösung sammelt man die nicht gelöste Kieselsäure auf. Im Filtrat wird die Thonerde durch Kalk gefällt.

In gewissen Fällen kann man die Thonerde vortheilhaft erhalten durch Calciniren eines Gemenges von Soda und Bauxit; man laugt die Schmelze aus und fällt die Thonerde durch Neutralisiren der Lösung mit Salzsäure oder durch Ueberleiten von Kohlensäure.

Ablöschen des Kalkes.

Gewöhnlich löscht man den Kalk durch Eintauchen in Wasser mit Hilfe von Körben. Es ist dies die einfachste und billigste Methode. Indessen benützen mehrere deutsche Fabriken einen Apparat, welcher überall dort Anwendung findet, wo man vollkommen trockenen, gelöschten Kalk braucht. Er hat den Vortheil, den gesundheitsschädlichen Staub zurückzuhalten und die Handarbeit zu vermindern.

Die Vorrichtung besteht aus einem oder mehreren cylindrischen Kesseln A (Fig. 1 und 2 Taf. 22), in welche man die Behälter B auf Rollrädern einführen kann. Diese Behälter werden mit eigroſsen Stücken Kalk beschickt.

Der Kessel A ist durch das Rohr C mit einem Manometer und einem Sicherheitsventile verbunden. Die Wasserröhre D dringt in den Kessel A ein und theilt sich darin in zwei Aeste E und F, die mit einer Reihe kleiner Löcher versehen sind, durch welche das Wasser in gleichmäſsigem Regen auf den gebrannten Kalk herunterströmt. Durch den Hahn R kann das Condensationswasser entfernt werden.

Das Reservoir B hat einen dreifachen Zweck:

1) erlaubt es, den Apparat regelmäſsig und schnell mit neuem Kalke zu beschicken, indem man bloſs einen Behälter gegen den anderen auszuwechseln hat,

2) wird der Staub vermieden, da man Behälter sammt Kalk herauszieht,

3) verhindert es, daſs der gebrannte Kalk zu viel Wasser aufnimmt; in der That kann sich das Wasser, welches durch die Temperaturerhöhung ausgetrieben wird, nur an den Wänden des Kessels A condensiren. Dieses Wasser sammelt sich im Zwischenraume von A und B an und kommt nicht in Berührung mit dem Kalke.

Die Handhabung des Apparates vollzieht sich in folgender Weise:

Der Behälter B wird bis zu 2dm mit gebranntem Kalke beschickt, und hierauf in den Cylinder A eingeschoben, den man mit dem Deckel H hermetisch verschlieſst. Hierauf wird durch Oeffnen des Hahnes S eine genügende Menge Wasser aus einem höher liegenden Reservoir einflieſsen gelassen. Das Wasser breitet sich in den Röhren E und F aus, und der Kalk wird gelöscht. Der innere Druck richtet sich nach der Gröſse des Kessels und erreicht die Höhe von 5 bis 6at.

|438|

Um zu verhindern, daſs das verflüchtigte Wasser sich auf den Kalk niederschlägt, wird A entweder direkt oder durch Abdampf geheizt.

Nach einer halben Stunde öffnet man das Ventil und läſst den Dampf aus A entweichen; ebenso wird das Condensationswasser durch R entleert.

Um das Wasser, das von dem gelöschten Kalke etwa doch aufgenommen worden sein könnte, entweichen zu lassen, beläſst man den Behälter etwa noch eine halbe Stunde im Cylinder A bei geöffnetem Ventile. Nach Verlauf dieser Zeit wird der Behälter sammt Kalk an seinen Bestimmungsort gebracht.

Trocknen der Schlacke.

Die Schlacke enthält nach dem Abschrecken noch 15 bis 30 Proc. Wasser, manchmal noch mehr, und muſs davon befreit werden.

Die einfachste Art des Trocknens geschieht auf Guſsplatten, die passend auf Feuerzügen aus Mauerwerk angebracht sind, und auf welche Schlackensand in einer Schicht von 6 bis 7cm Dicke ausgebreitet wird. Man trocknet auf diese Art 100k für den Quadratmeter in 24 Stunden. Man kann 6 bis 7k Kohle auf einen Meter-Centner getrockneter Schlacke rechnen.

Ein Nachtheil dieser Methode liegt darin, daſs sie viel Handarbeit erfordert und eine zu ausgedehnte Oberfläche. Auſserdem ist die Trocknung nicht vollständig. Die Mehrzahl der deutschen Fabriken wendet eine methodische Art des Trocknens an, bei welcher Schlacken und Feuergase sich in entgegengesetztem Sinne bewegen.

Ruelle in Frankreich construirte einen Trockenapparat, der in der Phosphatindustrie Verwendung findet, aber auch in vorliegendem Falle werthvolle Dienste leisten kann. Dieser Apparat fordert zweifellos viel Arbeit, aber er hat den Vortheil einer höheren Production und der Ersparung von Handarbeit.

Der Trockenapparat System Ruelle besteht aus einem rotirenden Cylinder, einem stehenden Herde, Fuchs, Füllkasten und Flugstaubkammer, und ist in Fig. 3, 4 und 5 dargestellt.

Der Feuerherd F ist mit Thüren über und unter dem Roste versehen. Um diesen herum sind Gänge angelegt (zur Luftcirculation, die durch einen Ventilator hervorgerufen wird), auf welchen hufeisenförmig gebogene Röhren zur Erwärmung der Luft angebracht sind. Regulirbare Oeffnungen vertheilen die heiſse Luft über und unter den Rost und erlauben den Eintritt derselben in den Apparat.

Der rotirende Cylinder besteht aus zwei schwach conischen Trommeln von groſser Länge (etwa 10m). Der innere Conus hat seine gröſsere Basis an der Herdseite. Er ist im Inneren mit vier rinnenartigen Schrauben versehen, die so gebaut sind, daſs die Massen empor gehoben werden, und in Cascaden wieder zurückfallen. Diese Schrauben |439| haben einen langsamen Gang beim Eintritte der Schlacke und einen schnellen beim Austritte derselben. Sie haben auch den Zweck, die Füllmasse in passender Weise gegen die Feuergase und die heiſse Luft fortzubewegen. Am Ende des inneren Conus befinden sich Oeffnungen, die dazu dienen, die Massen in die äuſsere Trommel fallen zu lassen. Durch ein Schauloch kann der Gang der Schlacke beobachtet werden. Im Raume zwischen der inneren und äuſseren Trommel bewegt sich die Masse wieder gegen den Füllkasten zu, wobei sie ihre Wärme an die innere Trommel gröſstentheils abgibt. Die Bewegung wird durch Schrauben von entgegengesetztem Gange hervorgebracht.

Die äuſsere Trommel verengt sich gegen den Herd zu. Sie ist mit zwei Reifen versehen (bei H und M), welche ihrerseits auf vier Frictionsrollen ruhen. Auſserdem wird dieselbe (bei KI) von einem groſsen Zahnrade umfaſst, das seinen Antrieb durch ein Getriebe erhält, mit Zahnrad, Welle und Transmission. Die Welle ist durch Zapfenlager unterstützt, die auf der Basisplatte ruhen.

Dieser Trockenapparat gibt 25t trockener Schlacke in 24 Stunden bei einem Kohlenverbrauche von 6k auf 100k trockener Masse und bei einem Arbeitsaufwande von 6 bis 7 (Sein Preis mit Ventilator beträgt 14000 Francs.)

In Choindez (Schweiz) wird in den Fabriken von Roll ein anderes Trockenverfahren angewendet. Die durch ein Paternosterwerk emporgehobene Schlacke fällt in schiefen Kanälen, die durch Blechplatten gebildet werden, in Zickzacklinien herab. Die entgegengesetzt streichenden Feuergase erwärmen die Platten von auſsen. Dieses äuſserst einfache System vermeidet alle Maschinerie, verbraucht aber viel Brennmaterial bei geringer Production. 100k trockener Schlacke brauchen 13k Steinkohle. Der Preis dieses Apparates beträgt etwa 8600 Francs.

Raty in Saulnes (M. et M.), der kürzlich eine bedeutende Fabrik für Schlackencement eingerichtet hat, hat den Prozeſs des Trocknens in interessanter Weise abgekürzt. Ob die neue Construction die angekündigten Vortheile bietet, wagen wir nicht zu entscheiden, da uns sichere Daten darüber fehlen.

Das Ziel, welches Raty verfolgt, ist, die Wärme der geschmolzenen Schlacke derart zu verwerthen, daſs gleichzeitig eine möglichst feine Vertheilung der Schlacke und ein vollständiges Austrocknen derselben bewirkt wird. Raty wendet verhältniſsmäſsig wenig Wasser zum Abschrecken der Schlacke an, so daſs die Schlacke durch den gebildeten Dampf tüchtig durchblasen wird, und man schlieſslich Schaum an Stelle von Sand erhält. Hierauf wird so viel Wasser zugefügt, daſs die Masse auf eine zwischen den folgenden Grenzen liegende Temperatur gebracht wird. Sie muſs

1) genügend kalt sein, daſs die Poren der schwammigen Masse sich nicht wieder schlieſsen,

|440|

2) genügend heiſs, damit das darin noch enthaltene Wasser sich verflüchtigen könne, so daſs man ein sehr schaumiges, sehr trockenes und sehr zerreibliches Product erhält.

Die Vorrichtung, welche zur Ausführung der Versuche gedient hat (Fig. 6), besteht in einem metallenen Kanäle mit Gefälle, an dessen oberem Ende der Wasserzulauf durch den Hahn R regulirt werden kann; auf die dadurch gebildete Decke von flieſsendem Wasser strömt in nicht allzu dicker Schicht die Schlacke aus dem Hochofen; dieselbe erhält ihre Richtung durch N, so daſs sie nicht in plötzlichem Falle in den Kanal gelangt, sondern fast unmerklich die Richtung des flieſsenden Wassers annimmt. Bei ihrer Fortbewegung gibt die Schlacke schnell ihre Wärme an das Wasser ab, dieses verdampft, dringt in die Schlacke ein, indem es dieselbe gleichzeitig aufbläht und abkühlt.

Um die Schlacke weiterzubefördern und dieselbe gleichzeitig genügend abzukühlen, befinden sich in einem Abstande von je 1m,50 Wasserzuläufe, die durch die Hähne R1, R2, R3 u.s.w. regulirt werden können. Um die Schlacke von oben abzukühlen, dienen die Brausen r1, r2 u.s.w.

Beim Austritte aus dem Kanäle fällt die Schlacke auf einen metallenen Laufriemen, durch welchen sie in den Hund H überführt wird.

Die Länge des Kanales K richtet sich nach der Natur der Schlacke und wird so gewählt, daſs die Masse, auf dem Laufriemen angelangt, genügend kalt ist, um nicht zu einem Klumpen zusammenzubacken, und genügend heiſs, um den Rest des Wassers abzugeben.

Wenn aus irgend einem Grunde die Schlacke nicht genügend trocken geworden sein sollte, so kann man die Trocknung dadurch vollenden, daſs man geschmolzene Schlacke durch ein Gerinne in das Innere des Haufens von aufgeblasener Schlacke flieſsen läſst.

Zerreiben der trockenen, granulirten Schlacke.

Nachdem die Schlacke granulirt und getrocknet, wird dieselbe auf gewöhnlichen Kollergängen gemahlen, welche, obgleich dieselben eine bedeutende Arbeit consumiren, doch unserer Industrie am besten entsprechen.

Nach dem Mahlen und Beuteln wird die Schlacke mit dem gelöschten Kalke in Kugelmühlen gemischt.

In Fig. 7 und 8 ist die Kugelmühle System Luther in Braunschweig abgebildet. Den wichtigsten Theil des Apparates bildet ein innen mit cannelirten Guſsplatten montirter Cylinder, der eine groſse Zahl von Metallkugeln von 25 bis 35mm Durchmesser enthält. Die Mischung von Schlacke und Kalk wird mit Hilfe einer Schneckenspeisung zugeführt. Nach beendeter Füllung läſst man die Trommel ziemlich langsam rotiren; nach Verlauf von etwa zwei Stunden sind die Bestandtheile in ein äuſserst feines Pulver verwandelt, das auf einem Siebe von 5000 Maschen |441| für 1qc einen Rückstand von 8 bis 10 Proc. hinterläſst. Man öffnet hierauf die Thüre, wodurch der Cement entleert wird; ein Gitter verhindert, daſs die Kugeln herausfallen, und eine Klempe bewirkt, daſs die Thüre während der Rotation offen bleibt.

Thivet-Hanctin in St. Denis construirt einen ähnlichen Apparat, der dem beschriebenen jedoch vorzuziehen ist, wenn es sich um die Pulverisirung kleinerer Mengen handelt. In einer 3 mal kürzeren Zeit gibt dieser den gleichen Grad der Feinheit, wie die Mühle Luther, aber während letztere 8t in 24 Stunden mahlt, gibt erstere kaum 2t.

Nichtsdestoweniger empfehlen wir die Anwendung des Systems Hanctin für die Versuche, die man unbedingt bei der Einführung des Betriebes anstellen muſs, indem theoretische Betrachtungen und Laboratoriumsversuche allein schwere Irrthümer veranlassen können, wenn man sie ohne Zwischenstufe in den Groſsbetrieb übertragen will. In diesem Falle genügt ein Apparat der kleinsten Dimension; er ist 1m lang und 0m,45 breit und kostet 600 Francs.

Die Kugelmühlen entsprechen am meisten der Forderung einer ungemein feinen Mahlung und der besten überhaupt erreichbaren Mischung der Bestandtheile. Die Feinheit der Mahlung ist ein wesentlicher Factor der Fabrikation von Schlackencement. Wenn alle Versuche, ein dem Portland gleiches Product herzustellen, bisher gescheitert sind, so ist dies eine Folge der Verwendung von nicht granulirter Schlacke und einer ungenügenden Pulverisation. Wie groſs auch immer die Sorgfalt ist, mit welcher man die Bestandtheile des Cementes zu mischen sucht, mechanische Mittel bringen keine genügend innige Berührung der kleinsten Theilchen hervor. Ch. Wood erwähnt bei einer Besprechung dieses Gegenstandes in dem Institute der Ingenieure in Cleveland, daſs er sich durch 14 Jahre mit der Darstellung von Schlackencement befaſst hatte, mit der Absicht, durch innigste Berührung von Kalk und Schlacke ein dem Portland gleiches Product zu erzielen, daſs er aber Dur theilweise Erfolg hatte. Er schreibt die Miſserfolge der ungenügenden Feinheit der Mahlung zu.2)

Festigkeit von Schlackencement.

Die häufige Verwendung von Schlackencement seit einigen Jahren gestattet ein Urtheil über den Werth desselben. In richtiger Weise hergestellt, ist derselbe sehr brauchbar. Die folgenden Versuche wurden in der École des Ponts et Chaussées ausgeführt (Nr. 3405 bis du registre des essais, 7. September 1888).

Der untersuchte Cement stammt aus der Fabrik Donjeux (Haute-Marne); er wurde hergestellt aus Schlacke von Marnaval und fettem Kalke aus der Umgebung.

|442|

Hier folgt das Resultat der Analyse:

Sand (mechanisch zu entfernen) 0,25
SiO2 23,85
Al2O3 13,95
Fe2O3 1,10
CaO 51,40
MgO 1,95
SO3 0,45
Glühverlust 7,05
––––––
100,00
Dichte 0,957.

Der Cement hinterlieſs folgende Rückstände:

Auf dem Siebe von 324 Maschen 0,7 Proc.
900 0,8
5000 21,5
–––––––––––
Gesammtrückstand: 23 Proc.

Mit 28 Proc. Wasser angemacht, war der Beginn des Abbindens nach 5/4 Stunden bemerkbar; nach 3 Stunden war dasselbe vollendet.

Nummer Zugfestigkeit Druckfestigkeit
nach
7 Tagen
nach
28 Tagen
nach
84 Tagen
nach
7 Tagen
nach
28 Tagen
nach
84 Tagen
1
2
3
4
5
6


Reiner Cement
23,0
22,3
21,5
23,6
20,5
20,3
28,5
25,4
28,9
28,7
22,0
27,8
31,0
32,5
33,2
29,3
32,4
38,5
306
260
272
272
272
272
385
385
362
380
365
387
469
449
469
469
459
459
Mittel 21,87 26,88 31,15 275,7 377,3 462,3
Mittel der drei höchsten
Zahlen

22,97

28,70

32,70

283,3

385,7

469
1
2
3
4
5
6


Mörtelproben
14,5
14,6
14,0
14,6
15,5
16,4
23,7
26,5
28,7
24,8
22,4
30,0
27,4
28,7
29,5
31,7
27,8
30,3
179
181
177
174
186
183
272
265
254
233
236
301
301
340
319
317
301
337
Mittel 14,93 26,03 29,23 180,0 260,2 319,2
Mittel der drei höchsten
Zahlen

15,50

28,40

30,50

183,3

279,3

332,0

Es soll nicht verschwiegen werden, daſs der soeben besprochene Schlackencement vielleicht der beste ist, den man überhaupt hergestellt hat; dessen Güte durch passende Zusätze verbessert wurde.3)

Man hat öfter behauptet, daſs der Schlackencement, mit Meerwasser angemacht, schlechte Eigenschaften zeigt. Dagegen ist anzuführen, daſs |443| derselbe am Hafen von Bremen verwendet wurde. Bei einem Hafenbaue bei Middlesbrough wurden ungefähr 4000t Schlackencement verwendet.

Folgende Versuche wurden in Boulogne mit einem Cemente von Haute-Marne ausgeführt:

Zugfestigkeit für 1k/qcm
nach 7 Tagen nach 28 Tagen nach 84 Tagen

1. Reiner Cement
37
34
34
33
31
33
47
46
47
41,5
44
46
49
44
52
40
37
43
Mittel 35 46 49

2. Mörtel
1 Cement : 3 Sand
13
13,5
13
12,5
11
13
19
21
19
17,5
19
17,5
23
23
23
21
20
20
Mittel 13,2 19,8 23
Dichte des nicht gesiebten Cementes 994
Dichte, nachdem der Cement ein Sieb von 5000 Maschen
passirt hatte

770
Rückstand: 18 Proc. am Sieb von 5000 Maschen.
Anfang der Abbindung: 1 Stunde 40 Minuten
Schluſs 7 40

Nach Monmerqué, Ingenieur im französischen Marinedienste, genügt der vorliegende Cement den Anforderungen der französischen Marine, was die Festigkeit anbetrifft. Was die Dichte anbetrifft, ist dieselbe hier nicht von Belang: Ein guter Portlandcement kann unmöglich geringes specifisches Gewicht besitzen, wohl aber ein guter Schlackencement.

Kostenanschlag einer Fabrik für Schlackencement.

Im Folgenden geben wir einen Voranschlag der Kosten einer Fabrik, die 20t täglich oder 6000t jährlich producirt.

Erinnern wir uns zunächst an die durchzuführenden Operationen:

1) Granuliren der Schlacke.

2) Trocknen derselben.

3) Das Löschen von Kalk (in Körben).

4) Beuteln des Kalkes.

5) Mahlen der Schlacke auf Kollergängen.

6) Mischung von Schlacke und Kalk in Kugelmühlen.

|444|

Die nothwendigen Apparate sind die folgenden:

1) Trockenapparat Ruelle 14000 Francs
2) 4 Horizontalmühlen (Mahlstein 1m,5), mit Säulen,
Lager, Getriebe für 25 Pferde

9200

3) 4 Paar Mühlsteine von 1m,5 4000
4) Weiterer Zubehör zu den Mühlen 1300
5) 2 Kugelmühlen 5000
6) 7 automatische Waagen 1750
7) Eine Centrifugal-Beutelmaschine für den Kalk 2200
8) 5 Elevatoren von 0m,7 4000
9) Eine archimedische Schraube von 0m,25 Durch-
messer

400

10) Transmissionswellen u. dgl. 9000
11) Eine 150pferdige Dampfmaschine 30000
12) Ein Kessel mit Kamin 18000
Baukosten 25000
–––––––––––––
119850 Frcs.

Wenn man dazu die Auslagen für Säcke, Fässer, Löschbassins, Transportmittel u.s.w. zählt, so kann man auf etwa 150000 Francs rechnen.

Kosten des Fabrikates.

Wir setzen den Fall, der Fabrikant sei genöthigt, seine Schlacke zu kaufen. Der Preis der granulirten, nicht getrockneten Schlacke betrage 2 Francs für die Tonne. Rechnen wir auſserdem für Transport und Abladen 1,25 Francs, so erhalten wir als Summe 3,25 Francs Kosten 1t Schlacke; da dieselbe aber nicht trocken ist (wir rechnen 85 Proc. Trockengehalt), so stellt sich der Preis 1t trockener Schlacke auf 3,75 Francs. – Für 1t Cement braucht man:

0t,650 trockene Schlacke 2,44 Frcs.
0t,300 Kalk à 9 Frcs. 2,70
0t,050 Zusätze 1,10
–––––––––––––
6,24 Frcs.
Kosten der Trocknung:
60k Steinkohlen für 1t trockene Schlacke
à Tonne 16 Frcs.

0,624

Frcs.
Handarbeit 0,60
–––––––––––––
1,224 Frcs.
Kosten der Fabrikation:
2 Müller, 4 Mann bei den Kugelmühlen,
2 Mann bei den Maschinen, 1 Ma-
schinist, 1 Heizer, mehrere Frauen


3,–


Frcs.
Dampfkraft (Brennmaterial, Oel, Repa-
raturen)

2,–

Abnutzung der Säcke 0,50
Oel 0,120
Instandhaltung 0,50
Allgemeine Kosten, Amortisation und
Verzinsung des Kapitals

5,–

–––––––––––––
Summa 18,584 Frcs.
|445|

Es ist klar, daſs in vielen Fällen dieser Selbstkostenpreis bedeutend reducirt werden kann; wir haben den ungünstigsten Fall angenommen, in welchem der Fabrikant seine Schlacke kaufen und eine gewisse Strecke transportiren muſs. Wir können dagegen versichern, daſs der Cement, welcher thatsächlich von den Besitzern der Hochöfen in Frankreich erzeugt wird, diese nicht höher als 12 Francs für die Tonne zu stehen kommt. Dazu kommt, daſs der Verkaufspreis etwa 35 Francs für die Tonne beträgt.

Eine Industrie, welche sich mit der Erzeugung von Schlackencement vereinigen läſst, ist die Herstellung von ordinären und Mosaik-Platten, deren Verwendung seit einigen Jahren eine bedeutende Ausdehnung angenommen hat.

Mit zwei hydraulischen Pressen, zwei Knetern und einer Kugelmühle kann man 4000 Stück den Tag herstellen.

Für die weiſsen Platten wird die Oberfläche folgendermaſsen zusammengesetzt:

150g weiſser Kalk
240g pulverisirter Kalk.

Die Grundmasse besteht aus:

400g Schlacke (ordinär)
1400g nicht getrocknete Schlacke.

1qm Plattenbelag kommt auf 1,60 Francs, wenn man die Materialien und die Handarbeit so rechnet, wie oben angegeben (Annales industrielles, 1889 S. 90, 206, 270).4)

Zg.

|434|

Vgl. auch Ledebur 1884 253 166.

|441|

Ueber den Einfluſs der Feinheit der Mahlung auf die Festigkeit der Schlackencemente vgl. Tetmajer 1886 261 529.

|442|

Dem Originale in den Ann. ind. ist eine groſse Tabelle beigegeben über Analysen, Dichte, Feinheit der Mahlung von 23 verschiedenen Schlacken aus Oesterreich, Deutschland, Belgien u.s.w., ferner über die Festigkeit der daraus in verschiedenen Mischungsverhältnissen mit Kalk hergestellten Cemente |443|

(100Schlacke: 15Kalk
100: 20
100: 25
100: 30 „).

Diese Tabelle gibt die Resultate einer Reihe von Versuchen, die Tetmajer und seine Schüler am Polytechnicum Zürich mit groſser Sorgfalt ausgeführt haben. Sie ist insofern lehrreich, als man daraus den Einfluſs der zugefügten Kalkmenge auf Cemente von bestimmter Zusammensetzung der Schlacke ersehen kann.

|445|

Dem Originale ist noch der Plan einer vollständig eingerichteten Cementfabrik beigegeben.

Suche im Journal   → Hilfe
Alternative Artikelansichten
  • XML
  • Textversion
    Dieser XML-Auszug (TEI P5) stellt die Grundlage für diesen Artikel.
  • BibTeX
Tafeln


Feedback

Art des Feedbacks:
Ihre E-Mail-Adresse:
Anmerkungen: