KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZASUTU
Razred 80 (5)
INDUSTRISKE SVOJINE
Izdan 1. Maja 1931.
PATENTNI SPIS ŠT. 7896
Edwin Clarence Eckel, inženjer, Washington, U. S. A.
Postopanje pri izdelavi cementa in železa.
Prijava z dne 25. marca 1929.	Velja od 1. julija 1930.
Ilovičasti cementi ali topilni cementi se razlikujejo od vseh preje znanih cementov v njih sastavi; isti vsebujejo 30 do 50° 0 apna, 30 do 50°/o ilovice in ne črez 20°/o kremenjaka in železnih oksidov skupno. Tudi jih tehnične lasnosti se ločijo od preje znanih cementov, ker so jako odporni napram kemičnim vplivom ter dajo po 24 — urnih poizkusih 5 do 20 — krat ugodnejše resultote trdnosti, kakor portland — cement.
Na podlagi teh teničnih prednosti bi ilovičasti cement očividno nadomeščal, v vse potrebne svrhe portlandcement pod pogojem, da ne bi bil bistveno dražji. Sedaj se dobavlja ilovičasti cement od najboljših tovarn za 2 /, do 3 — kratno višjo ceno kot portlandcement. Te visoke stroške je iskati v nedostatkih vporabljivih postopanj in v omejitvi surovin, katere se na nepotreben in zelo drag način vporabijajo.
Vsled predležečega novega postopanja se ilovičasti cement na največjih znamenitih cementnih trgih sveta iahko cenejše dobavlja kot portlandcement.
Po več kot petnajstletnem neprestanem delu, je dosegla industrpa ilovičastega ce-menla v Franciji, kjer samo se je racionalno obratovalo, nasljedne praktično stališče.
Ne neglede na nekatere brezuspešne poskusne naprave, se je več ilovičasti cement ali topilni cement, kjer koli se je izdeloval za trgovino, izdeloval v malih pokončnih pečeh od 76 do 114 cm premera
in od 3 /„—5 m višine. Te peči se hladio-z vodo, niso nikake regeneratorne peči, delujejo z slabim, lahko se razgrevajočim puhom in se kurijo s koksom. Najvažnejše razmerje višine k premeru leži med 3 : 1 in 4 : 1. Poraba kurivo znaša 25 do 33 1/30/0 težine prodanega produkta. Dnevna izdelava znaša 10 do 30 ton prodanega produkta.
Surovine: Povsod v porabljene surovine so bauksit in gašeno apno, ne surovi apnenec. Bauksit je dobro sortirana ruda sledeče sestave:
Kremenjak	4.30,	1.50,	S.20,	1.90
železov oksid	14.48,	14.58,	13.70,	9.38
ilovica	66.18,	70.22,	57.80,	64.40
Ta ruda se seveda lahko proda industriji aluminija ali drugim industrijam tako, da pride trgovina ilovičastnega cementa vsled surovine s temi industrijami v konkurenco in radi tega plača visoko ceno za bauksit.
Porabljeno apno je kremenjak nižje vrste; zge se pred nadevanjem, da se zagotovi boljša kombinacija cemenl tvorečih delov, kar je potrebno pri dosedaj porabijivih vr-steh peči.
Apno in bauksit se pred nadevanjem zmešata, deloma se napravi nadevek iz finega bauksita ki je stisnjen z apnom; to mešanje je istofako potrebno radi nedostatkov vporabljivega kurivnega postopanja.
Postopanje: koks se nadeva v plasteh, menjajoče z plastmi apna zmešanega z bauksitom; stopnjevalno gorenje raztopi
Din 10.
nadevek in raztopljeni matrijal se vsede na dno peči. Cement se kot nepretrgan tok raztopljenega materijala predre, ohladi, razlomi in zmelje v prašek. Ta prašek je to-pilni cemeni ali ilovičasti cement za kupčijo.
Mletje je pri dosedanjem postopanju komplicirano in sicer za radi več ali manj kovinskega železa, ki je v obliki krogtjic ali kosov v razhlajeni cementni snovi. Vzrok ternu je ta, da se reducirajo deli železnega oksida, ki se nahaja v nadavku. Deli tega tako reduciranega železa se vsedejo direktno na dno peči; iste se lahko posebej predre in porabi ali proda kod železo. Toda mala množina tega izločenega železa pov-zročuje hitro ohlajenje in pogosto sirjenje v peči; pri tem zahrani malota železnih delov in nepretrgano predrenje, čisto odločitev vseh reduciranih železnih delov od cementa.
Posledica tega je, da kakor zeomenjeno, odtečeni cement vedeno vsebuje železne krogljice, radi česar so potrebna draga magnetična ali druga izločilna postopanja pred mletjem cementa.
Gornja izvajanja kažejo natančno v katerih točkah je postopanje pomanjkljivo. Nedostatki obstojajo tako v neenakomernosti produkta kakor tudi v draginji postopanja. Glavne nedostatke so sledeči;
a)	velika poraba kuriva za enoto prodanega produkta
b)	potreba vporabe bauksita z visoko valenco.
c)	potreba vporabe gašenega apna.
d)	potreba poprejšnjega mešanja apna bauksitom.
e)	sirjenje kovinastega železa v spodnjem delu peči.
0 potreba magnetične izločitve železnih <jrogljic. ^
g) izločitev in neenakomernost v sestavi produkta.
V celoti povzročajo ti nedostatki zelo visoke stroške na kurivo surovine, mletje in delo; povzročajo tedaj tudi nedostatke v enakomernosti sestave cementa ali v njegovi kvaliteti.
Nadalje je znano še drugo postopanje za izdelavo cementa pri katerem tvori ba-uksit izhodni materijal ter se meša z mastnim apnencem. Izmenoma se namesto bauksita lahko napravi mešanico ilovice in železnatega materijala; toda namenj želez-natega pridevka obstoji pri tem v tem, to-pitev nadevka olajšati v puhalni peči, ter je ta pridevek tudi potreben, ako se hoče izdelati pri pomanjkanju kremenjaka, počasi se usedajoči produkt.
Znano je tudi postopanje za izdelavo cementa in železa, pri katerem se napolni puhalno peč z materijalom, ki se običajno vporablja za izdelavo surovega železa, med obratom napolni tudi z primernimi množinami apna, ne apnenca in ilovičastega materijala, n. pr. bauksit. Pridobljeni cementni produkt obstoji iz ilovatnega apna in kremenjaka.
V smislu predležeče iznajdbe se sestavi železo — ilovico — in apno vsebujoče nadevek, ki naj se raztopi za izdelavo ilovičastega cementa in železa, iz železne rude z malo vsebino kremenjaka, pri čemur lahko obstoji vsebina ilovice nadevka iz bauksita ali lahko obstoji ruda iz ilovice in apnenca. Ta nadevek se topi v prikladni peči, pri čemur se pusti za izločitev reduciranega kovinastega železa in lažjih cement tvorečih delov dovolj časa, po kate-rem se raztopljeno železo in raztopljeni cement ločeno in menjajoče predre. Raztopljeni cement se konečno zmelje v prc-šek.
Peč: Namesto male peči z tri — do štrik-ratno višino njenega premera, se porablja visoka peč enake oblike kot puhaina peč, katere višina je pet koristno pa osem — krat tako visoka kot premer. Ta peč je na koristen način opremljena z regenera-tivnim koriščem, s napravo za zopetno pridobivanje plina in z napravo za zaščito prahu v gornjem delu. Povečano razmerje višine k premeru omogučuje popolno zvezo sestavnih delov nadevka in zabranjuje njih odločitev, kar je bilo neugodno pri običajnih nizkih pečih.
Nadevek se mora v smislu predležeče iznajdbe tako voliti, da vsebuje po ločitvi izpuhtečih delov skupno nemanj ko 250/0 ali več ko 55°/0 apna ali apna in magnezija, ne manj ko 25% ali ne več ko 50°/o ilovice ali več ko 10°/o kremenjaka in ne manj ko 10% železnega oksida
Drugi nadevek po iznajdbi lahko obstoji iz enakih delov apnenca in bauksita, na koristen način z 25 do 50% železne rude, ki je lahko železni oksid ali železni ogljik, samo pod pogojem, da ni prekoračeno 10% kremenjaka. Temu nadevku se doda zadostno množino koksa. Iz tega nadevka nastane žlindra z vsebino od 25 do 50o/0 apna, 25 do 50% ilovice, 3 do 10% železnega oksida in ne manj ko 10% ali več ko 20% kremenjaka in železnega oksida skupno. Surovine se lahko v njeni sestavi predrugačijo, da odgovarajo gotovim pogojem. Tako se lahko vporabi za zmez ilo-vičasta železna ruda z majhno vsebino kremenjaka in apnenca, katera da pri postopanju primerni peči cementno žlindro ki
‘vsebuje ilovico in apno in kof postranski produkt, kovinasto železo.
Vse te prednosti se v isfini lahko doseže pri vporabi cenih rud in manj vrednih surovin, kakor so se pri dosedanjih postopanjih vporabljale. Vrhu tega ni več potrebno apnenec in bauksit zgnetiti ali vsaj pred nadevanjem mešati; je zelo koristno iste posamezno odločenih kupov nalagali, tako da je mehanično dele jednostavnejše In izdatnejše in se dosedaj potrebno ročno delo reducira, ki je potrebno za tono pru-dukta.
Sistem nepretrganega prediranja, ki se je dosedaj vporabljalo, se nadomesti z pretrganim prediranjem, vsled česar je omogočeno, da se reducirano železo lahko čisto loči od lažjega raztopljenega cementa. Tako ne ostanejo v razhlajenem cementu nikake železne krogljice, ter otpade potreba drage in nerodne magnetične izločitve, kakor je bilo potrebno pri dosedaj-nih postopanjih.
Ako se puhalna peč, ki ima zadostno višino, da popolnoma prevede različne kemične reakcije in kombinacije, napolni z koksom ali drugim kurivom, kakor tudi z apnencem, bauksitom in železno rudo na opisani način, tedaj bo prvi učinek vročine peči osušil bauksit in ločil ogljikovo kislino od apnenca. Ta dva učinka se bodeta od igrala v gornjem delu opisanega plavža. Z usedanjem nadevka v peči nastana redukcija železnega oksida ali ogljika, kateremu sledi spajanje apna (iz apnenca) z ilovico in kremenjakom in delom železnega oksida iz bauksita in železne rude. Ker raztopljeni materijal v peči teče navzdol, se loči reducirano kovinasto železo od lažjih sestavin apna, ilovice, kremenjaka in železnega oksida, ki so se napravile.
Raztopljeno železo se vsede vsled svoje večje specifične teže na dno ter se čisto loči od lažjih cementni sestavnih delov, pod pogojem, kakor je to pri posto-
panju v smislu iznajdbe slučaj, da se nahaja zadostno velika količina železa in da je dovolj časa med posameznih periodami predrenja, da je omogočena čista izločitev. Raztopljena cementna snov se predre v nekoliko višje ležeči plasti. Železo odteče v železni industriji običajne oblike. Cementna snov se ohladi, lomi in zmelje v prašek s pomočjo običajnih strojev.
Patentne zahteve:
1.	Postopanje pri izdelavi ilovičastega cementa in železa, pri katerem se raztopi na železu —, ilovici — in apnu — bogati na-devek, označeno s tem, da se vporablja nadevek, kateri obstoji iz železovega okisa z nizko vsebino kremenice ter iz ilovice in apnenca ter da se po raztopitvi zadostno pusti izločiti reducirano kovinasto železo in lažji sestavni deli cementa, in se jih eden od drugega ločeno in menjajoče predere.
2.	Postopanje po zahtevi 1 označena s tem, da je nadevek tako sestavljen, da po ločitvi izpuhtečih sestavnih delov, ne vsi -buje manj ko 25u/o ah ne več ko 55°/0 apna ali apna in magnezije skupno, ne manj ko 250/0 ali ne več ko 50'70 ilovice, ne več ko 10’/o kremenjaka in nemanj ko 10°/o železnega oksida.
3.	Postopanje po zahtevi 1 označena s tem, da obstoji nadevek, ki naj se raztopi, iz enakih delov apnenca in bauksita in iz 25 do 50o/o železne rude z manj ko 10°/o kremenjaka.
4.	Z postopanjem po zahtevi 3 izdelana žlindra označena s tem, da vsebuje 25 do 50°/o apna, 25 do 50o/o ilovice, 3 —10°/o železnega oksida in ne manj ko 10o/o ali ne več ko 20o/o kremenjaka in železnega oksidu skupno.
5.	Postopanje po zahtevi 1 označeno s tem, da je nadevek sestavljen iz apnenca in ilovičasfe železne rude z malo vsebino kremenjaka.
. : .	. . i) o
v '
■ .. ■
ffl 3'
.