Дуда - Цемент (1981)
Дуда В.
Цемент/Пер, с нем. Е. Ш. Фельдмана; Под ред. Б. Э. Юдовича. — М.: Стройиздат, 1981. — 464 с, ил.
В книге известного американского специалиста В. Дуды изложен обширный материал по цементному производству. Приведены данные о видах сырья и способах его подготовки, описаны технологические процессы и конструкции оборудования, применяемые при производстве цемента, и даны их технические и эксплуатационные характеристики.
Значительное внимание уделено сравнению различных типов оборудования и определению наиболее эффективной области его применения. Книга предназначена для инженерно-технических работников цементной промышленности и смежных отраслей.
© 1977 Bauverlag GmbH
Перевод на русский язык, Стройиздат, 1981
Предисловие редактора перевода
В предлагаемой фундаментальной работе Вальтера Дуды «Цемент» всесторонне освещены вопросы современного производства цемента и рассмотрено основное оборудование, применяемое в цементной промышленности. Это наиболее полное из имеющихся зарубежных изданий такого типа. Из работ подобного назначения и объема, выпущенных в СССР, можно назвать «Справочник по производству цемента» (М., Госстройиздат, 1963) под редакцией И. И. Холина, но он содержит относительно мало сведений о зарубежном опыте.
К достоинствам книги В. Дуды относятся полнота и простота изложения, достаточная объективность оценки, новизна, материала.
В книге освещен международный опыт по производству цемента. Однако основное внимание уделено оборудованию для производства цемента, выпускаемому в США, ФРГ и Дании, достаточно хорошо освещен опыт ГДР, ПНР, ЧССР и ВНР (исследования Б. Беке), меньше сведений об английском и французском оборудовании, что связано с утратой до известной степени этими странами ведущей роли в цементном машиностроении.
Приведены основные справочные данные о советском оборудовании. К сожалению, недостаточно освещен японский опыт, особенно в области обжига клинкера.
При изложении нового материала некоторые высказывания автора спорны как в отношении общих положений, так и в; оценке отдельных видов технологического оборудования. Так, тепловой к. п. д. шаровой мельницы оценивается автором в одном случае 10—20%, а в другом принимается по существу равным нулю. В отечественной практике эта характеристика не применяется.
Автор активно пропагандирует использование валковых мельниц при помоле сырья и цемента, требующих низких удельных энергозатрат. Однако для них необходима строжайшая автоматизация питания и сортировки материала на входе, и даже при этом валковые мельницы ненадежны в работе, нуждаются в автоматизации ремонта и блочной замене вышедших из строя деталей.
Две последние главы книги, посвященные вопросам футеровки обжиговых агрегатов и пылеулавливающему оборудованию цементной промышленности, содержат относительно мало новых сведений для советского читателя в связи с недавним выходом в свет монографий В. И. Шубина «Футеровка цементных вращающихся печей» (М., Стройиздат, 1975) и Ф. Г. Баннта, А. Д. Мальгина «Пылеулавливание и очистка газов в промышленности строительных материалов» (М., Стройиздат, 1979).
Поэтому с разрешения автора соответствующие главы в переводе опущены.
Настоящий перевод осуществлен канд. техн. наук Е. Ш. Фельдманом с немецкого варианта 2-го издания книги, вышедшей в подлиннике на двух языках — немецком и английском. При редактировании перевода из двух не всегда адекватных вариантов подлинника выбирался более информативный и простой по характеру изложения. Были исправлены некоторые, впрочем, очень редкие ошибки и опечатки, дополнен список литературы. Для облегчения пользования неметрическими мерами, которые пришлось сохранить, в конце книги приложена переводная таблица для их пересчета в метрические единицы. Следует учесть, что некоторые известные единицы имеют в данной книге другие значения. Например,
Предлагаемая читателям книга В. Дуды существенно выделяется из ряда изданий, выпущенных в последние годы за рубежом в области производства цемента. Она будет полезна инженерам, занятым в цементной промышленности и смежных отраслях, а также молодым специалистам и студентам.
Б. Э. Юдович
Предисловие ко второму изданию
Первое издание этой книги было распродано за несколько месяцев после выхода из печати. Специалисты всего мира высказали пожелания о дополнении и расширении справочного материала. Поэтому при втором издании книга подверглась значительной переработке, в результате чего выпущено капитальное издание по технологии мировой цементной промышленности.
Автор и издательство.
Предисловие автора
При работе над книгой по производству цемента преследовалась цель дать в наиболее сжатой форме всестороннее представление о способах производства, машинах и установках, применяемых в мировой цементной промышленности, причем особое внимание было уделено цифровому материалу, диаграммам и таблицам.
Различие местных условий в разных странах не позволило дать однозначной оценки тому или иному способу производства. Способы производства и оборудование, которым отдают предпочтение в одной стране, часто становятся менее эффективными при изменении географических, технологических и экономических условий или при использовании на предприятиях иной мощности. Только в том случае, когда оговорены особые условия и четко задана область применения со всеми ограничениями, можно однозначно оценить способ производства.
Способы производства, не имеющие перспективы дальнейшего применения, в целях ограничения объема здесь не приводятся. Также очень кратко описаны новые способы, находящиеся в начальной стадии разработки.
При работе над книгой использованы первоисточники главным образом на английском, немецком и славянских языках. Также приняты во внимание французские и японские материалы. Издание настоящей книги по производству цемента несомненно будет способствовать обмену международным опытом, поскольку многие данные, методы расчета и т. п. из-за языковых трудностей известны специалистам только определенных территориальных регионов.
Я приношу благодарность различным фирмам, предоставившим в мое распоряжение иллюстрации и цифровой материал, библиотекарю Г. Яшуре за ценные библиографические справки, г-ну Р. Кнаппу из издательства «Бауферлаг» за многочисленные ценные советы и помощь при подготовке рукописи, а также издательству «Бауферлаг» за прекрасное оформление книги.
Вальтер Г. Дуда, Алентаун, Пенсильвания (США).
Предисловие издательства
Эта книга, являющаяся результатом многолетней работы, вызвала очень большой интерес еще до выхода из печати. Особенность ее состоит в том, что после обработки многочисленных литературных источников в нее включены такие сведения, методы расчета и технологические способы, которые раньше были известны и применялись только внутри отдельных территориальных регионов. Тем самым внесен значительный вклад во взаимное обучение специалистов по производству цемента, принадлежащих к различным языковым группам и географическим районам и обладающих различным производственным опытом.
В этом заключается большое значение книги. Она помогает каждому читателю ознакомиться с образом мыслей и методами работы зарубежных коллег.
В целях ограничения объема в книге в основном приведены данные, необходимые для повседневной работы. В некоторых случаях для уточнения информации следует обратиться к первоисточникам.
Мы благодарим всех специалистов, помогавших советами при подготовке настоящей книги.
Издательство «Бауферлаг», Висбаден, ФРГ.
1. Сырье
Для производства цемента могут применяться как природные вещества, так и промышленные продукты. Исходными материалами служат минералы, содержащие главные составные части цемента: оксид кальция, кремнезем, глинозем и оксид железа.
Эти компоненты редко содержатся в нужном соотношении в каком-либо одном виде сырья. Поэтому часто приходится подбирать сырьевую смесь по расчету из составляющей, богатой известью (карбонатный компонент), и составляющей, бедной известью, но содержащей кремнезем, глинозем и оксид железа (глинистый компонент). Двумя основными компонентами сырьевой смеси, как правило, служат известняк и глина или известняк и мергель.
1.1. Карбонатные породы
Содержание карбонатного компонента в цементной сырьевой смеси обычно достигает 76—80%. Поэтому химические и физические свойства этого компонента оказывают решающее влияние на выбор технологии производства цемента и производственных агрегатов.
1.1.1. Известняк. Карбонат кальция СаСО3 широко распространен в природе. Для производства портландцемента пригоден карбонат кальция всех геологических формаций. Наиболее чистыми формами известняка являются известковый шпат (кальцит) и арагонит. Известковый шпат имеет гексагональную кристаллическую структуру, а арагонит — ромбическую.
Плотность известкового шпата равна 2,7, а арагонита — 2,95 т/м3. Макрозернистой разновидностью известкового шпата является мрамор. Однако использовать мрамор для производства цемента неэкономично.
Наиболее распространенными и часто похожими на мрамор формами карбоната кальция являются известняк и мел. Известняк имеет в основном мелкозернистую кристаллическую структуру. Твердость известняка определяется его геологическим возрастом: чем древнее геологическая формация, тем, как правило, тверже известняк. Твердость известняка находится в интервале от 1,8 до 3,0 по шкале твердости Мооса, а плотность — в интервале от 2,6 до 2,8 т/м3. Наиболее чистый известняк имеет белый цвет. Чаще всего в известняке содержатся примеси глинистых веществ и соединений железа, которые и определяют его цвет.
1.1.2. Мел. С точки зрения геологии мел является относительно молодой осадочной породой, образовавшейся в меловой период. В противоположность известняку мел имеет более рыхлую, землистую структуру; это свойство позволяет отнести мел к сырью, как бы специально предназначенному для мокрого способа производства цемента. Поскольку добыча мела производится без взрывных работ и, кроме того, мел не требует дробления, применение такого сырья значительно снижает стоимость производства цемента. Обычно содержание карбоната кальция в меле составляет 98—99% при незначительных примесях SiO2, А12О3 и MgCO3.
1.1.3. Мергель. Известняк с примесями кремнезема и глинистых веществ, а также оксида железа называют мергелем. Мергели представляют собой переходную ступень к глинам. Благодаря широкому распространению мергели часто служат сырьем для производства цемента.
В геологическом отношении мергели относятся к осадочным породам, образовавшимся при одновременном осаждении карбоната кальция и глинистых веществ. Твердость мергеля ниже твердости известняка; чем больше глинистых веществ содержится в мергеле, тем ниже его твердость. Иногда в мергеле также содержатся битумные составляющие. Цвет мергеля зависит от глинистых веществ и меняется от желтого до серо-черного.
Мергели являются прекрасным сырьем для производства цемента, так как представляют собой однородную смесь карбонатной и глинистой составляющих.
Известковый мергель, химический состав которого соответствует составу портландцементной сырьевой смеси, применяется для производства так называемого натурального портландцемента; однако месторождения такого сырья встречаются редко.
В зависимости от количественного соотношения карбонатного н глинистого компонентов в состав цементной сырьевой смеси входят различные карбонатно-глинистые породы (табл. 1.1.3.1.).
В табл. 1.1.3.2 приведен химический состав различных известняков и мергелей, применяющихся для производства портландцемента.
...