{"id":14486,"date":"2016-03-01T15:29:30","date_gmt":"2016-03-01T14:29:30","guid":{"rendered":"http:\/\/\/\/sitestory.dk\/wordpress\/?p=14486"},"modified":"2016-03-10T20:14:19","modified_gmt":"2016-03-10T19:14:19","slug":"flere-raamaterialer-til-cement","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sitestory.dk\/wordpress\/2016\/03\/01\/flere-raamaterialer-til-cement\/","title":{"rendered":"Flere r\u00e5materialer til cement"},"content":{"rendered":"

Forrige indl\u00e6g om cementproduktion handlede om cementens hovedingrediens, kridt, og i dette kommer jeg ind p\u00e5 de \u00f8vrige komponenter.<\/strong><\/p>\n

\"Sandm\u00f8lle\"

Sandm\u00f8lle.<\/p><\/div>\n

Langt hovedparten af den cement, der produceres i verden, er gr\u00e5 cement, men der er ogs\u00e5 en niche for hvid cement. Aalborg Portland (AP) er verdens st\u00f8rste producent af hvid cement, n\u00e5r man medregner produktionen p\u00e5 AP\u2019s fabrikker i Egypten, Malaysia og Kina.<\/p>\n

For at kunne lave hvid cement, skal man have s\u00e6rligt rene r\u00e5materialer med lavt jernindhold, da jern g\u00f8r cementen gr\u00e5. Mangan og kobber er ogs\u00e5 af det onde.<\/p>\n

S\u00e5 r\u00e5materialer til hvid produktion er et kapitel for sig, og dette indl\u00e6g handler mest om r\u00e5materialer til produktion af gr\u00e5 klinker.<\/p>\n

Til at lave gr\u00e5 klinker, som senere formales til cement, bruges p\u00e5 AP omkring 80 % kridt, 12 % flyveaske, godt 4 % sand, 2 % kisaske (kilde til jernoxid) og s\u00e5 det l\u00f8se. Procenterne er for de r\u00e5materialer, der tilf\u00f8res ovnen, og de er p\u00e5 t\u00f8r basis \u2013 alts\u00e5 uden vand.<\/p>\n

Forholdet mellem flyveaske og sand er anderledes, n\u00e5r der produceres gr\u00e5 klinker til lavalkali, sulfatbestandig cement. Den hvide cement, AP producerer i dag, er sulfatbestandig og super lavalkali.<\/p>\n

Derudover indbygges aske fra br\u00e6ndslerne i klinkerne, og det tager man kemisk h\u00f8jde for ved blandingen af sine r\u00e5materialer.<\/p>\n

Procenterne er cirkatal og kan variere lidt – blandingen afh\u00e6nger is\u00e6r af flyveaskens kemiske sammens\u00e6tning.<\/p>\n

Flyveaske<\/h3>\n

N\u00e5r vi taler om flyveaske p\u00e5 AP, mener vi den gr\u00e5 askerest fra stenkul, som afbr\u00e6ndes p\u00e5 kraftv\u00e6rker. Kraftv\u00e6rkerne opfanger flyveasken i filtre.<\/p>\n

Askeresten er jord og klippe, som blandede sig med det organiske materiale, som siden blev til kul. (Ja: organisk. Kul er s\u00e5dan\u00a0set biobr\u00e6ndsel, det er blot meget\u00a0gammelt.)<\/p>\n

<\/p>\n

Askens kemiske sammens\u00e6tning afh\u00e6nger derfor af kullenes herkomst, men asken indeholder typisk omkring 50 % SiO2<\/sub> og 25 % Al2<\/sub>O3<\/sub> plus det l\u00f8se og lidt restkulstof. Stenkul har typisk 10 \u2013 15 % aske.<\/p>\n

Flyveaske er p\u00e5 AP den prim\u00e6re kilde til aluminium i gr\u00e5 cement, og den skarpsindige l\u00e6ser bem\u00e6rker, at for hver gang man f\u00e5r et tons aluminiumsoxid, f\u00e5r man to tons silica.<\/p>\n

Flyveaske er meget finkornet og beh\u00f8ver ingen formaling f\u00f8r brug. Det er ogs\u00e5 ekstremt slidende.<\/p>\n

Brugen af stenkul er p\u00e5 retur i Europa (CO2<\/sub>, vindm\u00f8ller og alt det der), og dermed falder m\u00e6ngden af let tilg\u00e6ngelig flyveaske, men der er andre mulige kilder til aluminiumsoxid.<\/p>\n

Meget brugt ude i verden er ler, skifer og bauxit. Bauxit er en aluminiumsrig bjergart, og der er masser af det i fx Middelhavslandene.<\/p>\n

Frem til 1988 brugte AP b\u00e5de flyveaske og ler. Leret blev gravet og slemmet i Hvorup nord for Limfjorden og s\u00e5 pumpet til fabrikken gennem r\u00f8r p\u00e5 bunden af fjorden.<\/p>\n

I dag bruges r\u00f8rene til bl.a. lyslederkabler, og ler bliver n\u00e6ppe fremtidens afl\u00f8ser for flyveaske\u2013 dertil indeholder det for meget alkali og vand.<\/p>\n

\"Lergravemaskinen

Lergravemaskinen 1909. Kilde: Aalborg Portlands arkiv<\/p><\/div>\n

Sand<\/h3>\n

Variationer i flyveaskens forhold mellem SiO2<\/sub> og Al2<\/sub>O3<\/sub> afg\u00f8r, hvor meget sand der skal bruges.<\/p>\n

\"Sand

Sand til produktion af hvide klinker er flyvesand fra Kaas. Kilde: Aalborg Portlands arkiv<\/p><\/div>\n

Sandet til gr\u00e5 produktion kommer fra Hals Barre, hvor der j\u00e6vnligt renses op med sandsuger for at holde indsejlingen til Limfjorden farbar. Str\u00f8mmen i Kattegat er en p\u00e5lidelig leverand\u00f8r.<\/p>\n

Det opsugede sand blev tidligere \u201dklappet\u201d (dumpet) i Kattegat, men det meste bruges nu til cementproduktion.<\/p>\n

Klor (Cl) skal minimeres af hensyn til b\u00e5de proces og kvalitet, og da saltvand i sagens natur indeholder klor (NaCl), opbevares sandet i s\u00e6ttebassiner i mindst 7 m\u00e5neder, s\u00e5 det meste salt vaskes ud, inden sandet bruges.<\/p>\n

Sandet indeholder typisk 88-89 % SiO2<\/sub> og skal formales, f\u00f8r det kommer i ovnen. Det sker i en kuglem\u00f8lle med malelegemer af st\u00e5l. M\u00f8llen har gummiforing, s\u00e5 det larmer ikke s\u00e5 slemt, som man skulle tro.<\/p>\n

T\u00f8rformaling af sand er mulig, men da respirabel kvarts er noget stads, der g\u00f8r folk syge med silikose (\u201dstenlunger\u201d), formales sandet sammen med vand til en sandslam, som s\u00e5 blandes med kridtslam. Den f\u00e6rdige blanding (\u201dovnslam\u201d) opbevares i to bassiner med et samlet volumen p\u00e5 godt 23.000 m\u00b3.<\/p>\n

AP\u2019s store ovn, som producerer gr\u00e5 klinker, bruger omkring 200 m\u00b3 ovnslam i timen. Det svarer til, at du skulle sl\u00e6be 200.000 liter m\u00e6lk hjem fra brugsen hver time!<\/p>\n

Og s\u00e5 slap du endda billigt, for 1 liter ovnslam vejer ca. 1,78 kg, hvilket er en del mere end letm\u00e6lk.<\/p>\n

Kisaske<\/h3>\n

Kisaske er et affaldsprodukt fra svovlsyrefremstilling af jernmalm og kan indeholde mere end 90 % jernoxid. Kisaske er pulverformig, men finformales ogs\u00e5 til en slam, som er pumpbar. Kisaske er r\u00e6ver\u00f8dt.<\/p>\n

Da kisasken er ret sur (det med svovlsyren) er den ogs\u00e5 korrosiv, og p\u00e5 AP blandes derfor noget kridt i til neutral pH for at sk\u00e5ne r\u00f8r, pumper m.v.<\/p>\n

Nogle fabrikker bruger jernmalm eller slagge som jernkilde, og hvis man bruger bauxit, f\u00e5r man som regel ogs\u00e5 et jerntilskud derfra. Hvad der er bedst for den enkelte fabrik afh\u00e6nger af prisen, og hvad der er n\u00e6rmest.<\/p>\n

Det l\u00f8se<\/h3>\n

Derudover var der det l\u00f8se. Det l\u00f8se er bl.a. fluorid, der er en potent katalysator, som ved sin blotte tilstedev\u00e6relse g\u00f8r, at visse kemiske reaktioner i ovnen (is\u00e6r dannelsen af C3<\/sub>S) sker ved en lavere temperatur end ellers.<\/p>\n

Hovedkilden til fluorid (calciumfluorid, CaF2<\/sub>) i denne verden er flussspat, et naturligt forekommende mineral, men det skal formales og er dyrt.<\/p>\n

AP bruger\u00a0mest fluoridholdige affaldsprodukter fra anden industri. En overgang fik vi fx filterkage fra en fabrik i Belgien, der leverer calciumfluorid til tandpastaproduktion. “Filterkage” er det fnuller, man fanger, n\u00e5r man renser (spilde)vand med en filterpresse.<\/p>\n

Da fluorid neds\u00e6tter den n\u00f8dvendige br\u00e6ndezonetemperatur, sparer det ogs\u00e5 br\u00e6ndsel og giver lavere produktion af NOx<\/sub>.<\/p>\n

P\u00e5 AP tils\u00e6ttes ogs\u00e5 gips for at justere klinkernes indhold af SO3<\/sub>. Det er meget ualmindeligt, da det som oftest er at bede om problemer, men med det rette kemiske mix og stram proceskontrol giver det cementstyrken et l\u00f8ft. AP er f\u00f8rende p\u00e5 dette felt.<\/p>\n

Gipsen er afsvovlningsgips, dvs. den gips der dannes, n\u00e5r man renser SO2<\/sub>-holdig gas med kridt.<\/p>\n

Gipsen kommer enten fra AP\u2019s egne afsvovlningsanl\u00e6g eller fra Nordjyllandsv\u00e6rket, som s\u00e5 f\u00e5r kridtslam fra AP til afsvovlning \u2013 industrielt samarbejde.<\/p>\n

Der bruges ogs\u00e5 filterst\u00f8v fra de ovne, som producerer klinker til hvid cement (forbr\u00e6ndingsgasser m.m. afst\u00f8ves). Dette st\u00f8v indeholder en del alkali og bruges til at justere de gr\u00e5 klinkers alkaliindhold, som ellers varierer med flyveaskens kvalitet.<\/p>\n

Alkali og svovl skal helst v\u00e6re i balance, men den historie er lidt langh\u00e5ret, s\u00e5 den springer vi over.<\/p>\n

R\u00e5materialer til hvid cement<\/h3>\n

R\u00e5materialer til hvid cement vi jeg g\u00e5 let henover. N\u00f8glen til hvidhed er s\u00e5 lavt jernindhold som muligt, og derfor anvendes bl.a. flyvesand samt kaolin, der er en s\u00e6rlig, jernfattig lerart. Kaolin kaldes ogs\u00e5 porcel\u00e6nsler \u2013 p\u00e5 engelsk \u201dchina clay\u201d.<\/p>\n

Sandet til hvid klinkerproduktion skal formales meget fint, og for at undg\u00e5 afsmitning af misfarvende jern, bruges flintesten som malelegemer i stedet for st\u00e5l. Porcel\u00e6nskugler var ogs\u00e5 en mulighed.<\/p>\n

Da jernet mangler til at lave \u201dlava\u201d i br\u00e6ndezonen p\u00e5 de hvide ovne, skal nodulerne laves tidligere, mens r\u00e5materialerne endnu indeholder vand. Ellers bliver ovnene et inferno af st\u00f8v.<\/p>\n

Frav\u00e6ret af “lava” i de hvide ovnes br\u00e6ndezone forhindrer molekyler og ioner i at dr\u00f8ne rundt, og\u00a0de kemiske reaktioner skal derfor ske ved faststofsintring inde i nodulerne.\u00a0Derfor skal r\u00e5materialerne formales meget fint, s\u00e5 partiklerne er i n\u00e6rkontakt.<\/p>\n

N\u00e6ste indl\u00e6g handler om cementovne.<\/p>\n

\/Eric<\/p>\n

Relateret:<\/strong><\/p>\n