Herstellungsprozess

Zement ist ein hydraulisches Bindemittel. Das bedeutet, dass er durch Reaktion mit Wasser erhärtet und auch unter Wasser fest und beständig bleibt. Sein wichtigster Bestandteil ist der Portlandzementklinker. Die wesentlichen Ausgangsstoffe der Zementerzeugung sind Kalkstein, Ton und Mergel. Als Korrekturmaterialien werden bei Bedarf Quarzsande und eisenoxidhältige Stoffe eingesetzt.

Ausgangsstoffe der Zementerzeugung

Kalkstein
Calciumcarbonat (CaCO3)

Ton
Aluminiumoxid (Al2O3)

Quarzsande 
Kieselsäure (SiO2)

Eisenoxidhältige Stoffe
Eisenoxid (Fe2O3)

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1 Rohmaterialgewinnung:

Die Rohstoffe werden in Steinbrüchen und Tongruben gewonnen. Das dort abgebaute Rohmaterial wird zerkleinert ins Zementwerk transportiert und in zwischengelagert. Das Mengenverhältnis der wesentlichen Ausgangsstoffe für die Zementerzeugung beträgt im Schnitt zwei Teile Kalkstein und ein Teil Mergel oder Ton.

2 Rohmaterialaufbereitung:

Das Rohmaterial wird mit der Abwärme des Drehrohrofens getrocknet und gleichzeitig gemahlen. Die Abgase werden in modernen Entstaubungseinrichtungen gereinigt. Durch den Mahlvorgang entsteht das Rohmehl. Die Einstellung der exakten Zusammensetzung erfolgt mit Korrekturmaterialien. Diese Korrekturmaterialien erleichtern beim nachfolgenden Brennvorgang die Sinterung. Das richtige Mischungsverhältnis der einzelnen Komponenten des Rohmehls wird laufend kontrolliert und korrigiert. Das Rohmehl wird in Silos homogenisiert, in einem Zwischensilo gelagert und für den Brennvorgang bereitgehalten.

3 Brennvorgang:

Der Brennvorgang erfolgt in zwei Stufen – der Entsäuerung und dem Sinterprozess. Für den Brennvorgang werden heizwertreiche Brennstoffe eingesetzt. In zunehmendem Maße werden die klassischen Brennstoffe wie Steinkohle und Heizöl durch Alternativbrennstoffe wie z.B. Altreifen, aufbereitete Kunststoffe und Altöle ersetzt.

4 Entsäuerung:

Das Rohmehl wird im Vorwärmer auf ca. 900 °C erhitzt. Ab ca. 550°C beginnt sich Kalkstein in Kohlendioxid und Calciumoxid zu zerlegen. Dieser Vorgang, bei dem das CO2 entweicht, wird als Entsäuerung bezeichnet. Aus einer Tonne Rohmehl entweichen etwa 340 kg Kolendioxid (CO2). Die dabei entstehende Abwärme wird zur Trocknung von Kalk, Mergel und Ton eingesetzt und somit vollständig genutzt.

5 Sintervorgang:

Nach der Entsäuerung im Vorwärmer gelangt das Material in den Drehrohrofen. Durch die Drehbewegung des schräg gelagerten Ofens nimmt das Material eine kugelige Form an (Granalien). Hierbei gelangt es in immer heißere Ofenzonen, Am Ofenauslauf fallen die Klinkergranalien auf den Rost des Klinkerkühlers. Anschließend wird das Material in einem Klinkersilo gelagert. Diese rasche Abkühlung ist notwendig, um die hydraulischen Eigenschaften des Klinkers zu erhalten. Der größte Teil der dabei entstehenden heißen Abluft wird dem Ofen zugeführt und beim Brennvorgang genutzt. Die restliche Klinkerkühlerabluft wird in einem Filter entstaubt.

6 Mahlung von Zement:

Der Zementklinker wird gemeinsam mit Hüttensand, Flugasche, Kalkstein und Gips in Kugelmühlen vermahlen. Art und Menge der einzelnen Bestandteile und die Mahlfeinheit des Zements beeinflussen die physikalischen und technologischen Eigenschaften des Endprodukts. Die Mahlfeinheit wird durch die spezifische Oberflächen (Blainewert) beschrieben. Sie beträgt im Allgemeinen 3.000 – 5.000 cm2/g Zement. Hinweis: Je größer die spezifische Oberfläche ist, desto rascher findet die Reaktion mit Wasser statt und desto höher ist die Wärmetönung (Hydratationswärme) bei der Erhärtung. Sprich desto rascher entwickelt sich die Festigkeit.

7 Qualitätskontrolle:

Während des Produktionsprozesses wird der Zement im werkseigenen Labor überprüft. Die chemische und mineralogische Zusammensetzung der Rohstoffe und Zwischenprodukte werden ermittelt und überwacht. Auch die mörteltechnischen Eigenschaften werden überprüft. Zusätzlich ziehen akkreditierte Prüf- und Überwachungsstellen Stichproben. Alle relevanten Qualitätsmerkmale werden geprüft und die Ergebnisse der werksinternen Überwachung kontrolliert. So kann der Verbraucher sicher sein, immer nur allerbeste Qualität zu erhalten. Auf jedem Lieferschein und Zementsack befinden sich wichtige Informationen wie z.B. die genaue Normenbezeichnung und das CE-Konformitätszertifikat, die Sicherheitshinweise und zusätzliche Angaben über den Hersteller etc.

Der fertige Zement wird schließlich aus den Silos heraus direkt in Transportfahrzeuge eingeblasen oder in 25-kg-Säcken abgepackt.

Lafarge

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Sendung mit der Maus ...

... hat bei der Produktion des Filmes über die Zementerzeugung im Lafarge Werk Retznei Pate gestanden. Aber sehen Sie selbst wie der Wunderwerkstoff Zement produziert wird.

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