Portlandcementwerk AG Olten

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Wie entsteht Portlandcement?

Die Produktion geschieht in vier Stufen:
        -       Abbauen und Brechen des Rohgesteins
        -       Mischen und Mahlen zu Rohmehl
        -       Brennen des Rohmehls zu Klinker
        -       Mahlen des Klinkers zu Zement

Abbauen und Brechen des Rohgesteins
Für 1 Tonne Portlandzement werden 1.5 Tonnen Rohgestein, bestehend aus Kalkstein, Mergel und Ton, benötigt.
Kalkstein, Mergel und Ton unterscheiden sich hauptsächlich durch ihren Anteil an Calciumcarbonat (CaCO3). Der Gehalt an CaCO3 bestimmt die Bezeichnung.
Für die Zementherstellung ist ein CaCO3-Gehalt von ca. 75% erforderlich. Die nötigen Bestandteile an Silizium (Si), Aluminium (Al) und Eisen (Fe) liefern Mergel oder Ton.
Um 1000 Tonnen Rohgestein aus dem Fels zu sprengen sind ca. 80kg Sprengstoff nötig.
Das Rohgestein muss nach Möglichkeit so abgebaut werden, dass die vier wichtigsten Komponenten Calcium, Silizium, Aluminium und Eisen im Mengenverhältnis von grob 9 : 3 : 1 :0.5 anfallen.

Mischen und Mahlen des Rohgesteins
Um gleichmässigen Klinker herzustellen, braucht es ein Rohmehl von konstanter chemischer Zusammensetzung. Das im Steinbruch vorgebrochene Rohgestein aus teilweise heterogenen Gesteinsschichten wird bereits vor dem Mahlen zum Ausgleich der natürlichen Schwankungen in überdeckten Hallen schichtweise aufgeschüttet und dann quer zu den Schichten wieder abgetragen.
Das Feinmahlen des Rommaterials besorgt eine Walzenschüsselmühle. Das Mahlgut wird über eine Dosiereinrichtung aufgegeben und in der Mühle pulverisiert und durch die heissen Ofenabgase auch getrocknet.
Die Walzenschüsselmühle mahlt mit 3 Mahlwalzen, die mit ca. 50t hydraulisch auf eine horizontal drehende Mahlschüssel drücken. Was feingemahlen über den Schüsselrand hinausquillt, wird vom Mühlengebläse zusammen mit den heissen Ofenabgasen hochgerissen. Das Grobkorn fällt auf die Mahlschüssel zurück, das Feinkorn (0.2 mm und weniger) wird von den Abgasen zum Filter mitgerissen.
Das fertige Rohmehl wird im Labor laufend analysiert. Schwankungen des Rohmehls werden durch pneumatische Durchmischung in den Homogenisiersilos ausgeglichen.

Brennen des Rohmehls zu Klinker
Das Brennen der Rohmehlmischung zu Klinker bei ca. 1450°C steht im Mittelpunkt der Zementherstellung. Das Rohmehl wird trocken dem Drehofen aufgegeben. In dem geneigten, langsam rotierenden Ofen rutscht das Brenngut von der Aufgabestelle unter zunehmender Erhitzung der Sinterzone, nahe der Flamme entgegen. Hier gehen Kalk- und Tonmineralien in einem Halbflüssigen Zustand neue chemische Verbindungen ein (Sinterung). Bei der Abkühlung auf 100°C...200°C erstarrt die Schmelze zu schwarz-grauen Klinkerkörnern von bis zu 6cm Durchmesser. Diese können in der Klinkerlagerhalle unbeschränkt lange gelagert werden.

Mahlen des Klinkers zu Zement
Der Klinker wird in einer Rohrmühle vermahlen. Die Mühle ist in zwei Kammern unterteilt, welche zu ca. 30% mit Kugeln unteschiedlichen Durchmessers gefüllt sind. In der ersten Kammer kommen die grössten Kugeln mit Durchmessern von 7...19cm zum Einsatz. In der 2. und 3. Kammer werden die Kugeln kleiner.
Je nach Sortiment der Kugelgrössen sind etwa 100´000 Kugeln mit einem Gewicht von ca. 150t im Einsatz.
Das Zementmehl erreicht eine derartige Feinheit, dass ein gehäufter Teelöffel normalen Portlandzementes ca. 2 Milliarden Zementpartikel enthält. Die Oberfläche dieser Partikel geht in mehrere Quadratmeter.

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