Тема 6. Сировинно-матеріальне забезпечення промислових технологій.

ПЛАН:

1. Сировина – як первинний предмет праці.

2. Класифікація сировини.

3. Техніко-економічні характеристики, якість і раціональне використання сировини.

4. Використання сировини у промислових технологіях.

1. Сировина – як первинний предмет праці.

Основним завданням промисловості є виготовлення продукції для задоволення потреб суспільства.

Промислова продукція – це вироби, які отримують внаслідок перероблення сировини.

Сировиною називають природні та штучні речовини, які використовуються для виробництва промислової продукції.

Таким чином, сировина є первинним предметом праці, а її видобуток або отримання початком будь-якої промислової технології чи системи технологій.

Природні ресурси – це джерело всякого матеріального і промислового виробництва.

Наявність природно-сировинних ресурсів може правити за початковий стимул, поштовх для розвитку економіки країни.

Сировинний фактор відіграє дуже велику роль для промислового виробництва. Необхідні виробничі витрати на сировину, які в економічній практиці називають матеріаломісткістю виробництва, складають у більшості галузей промисловості понад половину всіх вкладень.

Матеріаломісткість визначають відношенням витрат на сировину до обсягу виробленої продукції, які можуть бути виражені у грошових або натуральних показниках.

Якщо відношення маси сировини до маси готової продукції лише трохи перевищує одиницю, то виробництво вважається не матеріаломістке, і якщо ж кратність становить два і більше, то матеріаломісткість вважається високою.

Україна багата природними ресурсами , що утворює надійний потенціал для розвитку промисловості.

Промисловість України має змогу забезпечити абсолютну більшість своїх сировинних потреб за рахунок видобутку й переробки вітчизняних природних ресурсів.

6.2. Класифікація сировини.

Сучасна промисловість України при вироблені продукції використовує велику кількість різноманітної сировини, яка є різною за походженням, властивостями і використанням.

З метою систематизації сировина класифікована за такими ознаками:

1). За походженням

2). За агрегатним станом;

4). За важливістю у технологічному процесі.

ЗА ПОХОДЖЕННЯМ поділяється на: первинну, штучну, вторинну сировину.

Первинна сировина – речовини природного походження, які не зазнавали перероблення.

Первинна сировина поділяється на:

Мінеральну – видобувні корисні копалини і вона буває: паливо-енергетична, будівельна, коштовне каміння.

Рослинну – біомаса рослин (листя, квіти, насіння, коріння і т.п.);

Тваринну це м’ясо, вовна, шкіра, молоко та інші види сировини, отримані від тварин;

Штучна сировина – це продукція або напівпродукція інших виробництв.

Вторинна сировина – це продукти праці, які повинні пройти ще одну або кілька стадій обробки перед тим, як стати готовим виробом, придатним до застосування.

ЗА АГРЕГАТНИМ СТАНОМ сировину поділяють на: тверду, рідинну,

газову.

Тверда сировина - це руди, вугілля, каміння і т.п.

Рідинна сировина – це вода, нафта, молоко і т.п.

Газова сировина – це повітря, природні і промислові гази.

ЗА ВАЖЛИВІСТЮ У ТЕХНОЛОГІЧНОМУ ПРОЦЕСІ сировину поділяють на: основну, допоміжну.

Основна – це такий вид сировини, на основі якої вироблена продукція.

Допоміжна сировина це сировина, яка є допоміжною при досягненні певних властивостей продукції або забезпеченні технологічного процесу її отримання.

6.3. Техніко-економічні характеристики, якість і раціональне використання сировини.

Сировина є важливим фактором, який формує техніко-економічні показники промислового виробництва.

Склад і властивості сировини, її розміри, економічність видобутку чи отримання значною мірою впливають на вибір технологічних операцій і технологій взагалі.

Від якості залежать надійність, довговічність продукції, довговічність машин та обладнання.

Функціональну придатність сировини визначають за техніко-економічними характеристиками, головними з яких є:

• технологічні можливості видобутку чи отримання сировини та раціональної її переробки;

• значення сировини для промислового виробництва;

• хімічний склад сировини, кількість та якість.

Висока якість сировини зумовлює підвищення економічної ефективності виробництва, визначає характер технології, режим роботи і продуктивності виробництва, визначає якість та собівартість кінцевої продукції.

Головною умовою підвищення ефективності промислового виробництва є також раціональне використання сировини, найважливіші складові якого – це правильний вибір виду сировини, високоякісна первинна обробка та збагачення, комплексна її переробка, вторинне використання (при можливості), максимальне використання відходів виробництва.

Важливим методом раціонального використання сировини є впровадження в промисловість прогресивних технологій ресурсозбереження.

Серед них значний економічний ефект може дати застосування таких технологій, як:

• технології формоутворення (перехід від обробки різання до точного лиття, порошкової металургії тощо);

• комбіновані технології обробки матеріалів (алмазно обробні технології, електрофізичні та електрохімічні методи обробки);

• альтернативна енергетика (біоенергетика, вітрова та сонячна енергетика);

• комплексна автоматизація промислових виробництв;

• технології раціонального використання матеріалів, енергії, палива, повітря і води.

6.4. Використання сировини у промислових технологіях.

Сучасна промисловість України відрізняється високою потребою в енергії, мінеральних ресурсах, води, повітрі та інших видах сировини.

Вугілля, нафта і газ є головними джерелами енергії і важливими сировинними ресурсами промислових технологій.

Сировинний фактор є провідним для таких виробництв, як добувна, лісова, деревообробна, виробництво добрив, збагачення руд і металургія, машинобудівна та інші галузі.

Україна добре забезпечена мінеральними ресурсами, але недостатньо забезпечена паливо-енергетичними ресурсами.

Розміщенню сировинномісткого виробництва притаманна висока концентрація, оскільки мінеральні ресурси територіально локалізовані.

Наприклад, Донбас і Придніпров’я мають потужну металургійну і машинобудівну промисловість на базі використання Криворізької залізної руди й Донецького коксівного вугілля.

Поряд із сировинномісткіми видами виробництв є й такі, для яких сировинний фактор не має істотного значення або роль сировини менш значна, ніж інші компоненти виробництва. Такі галузі розміщують свої виробництва не за принципом близькості сировини, а за принципом найкращого використання трудових ресурсів.

Особливе місце в сировинно-матеріальному забезпеченні промислових технологій займають вода і повітря.

ВОДА.

Вода – джерело життя на Землі, без неї неможлива діяльність людства, робота в промисловості.

Відомо, що вода – добрий розчинник, тому вона рідко існує у природі у чистому стані.

Природна вода забруднена механічними і хімічними домішками, мікрофлорою. Вона може мати забарвлення, смак, запах.

Природні води бувають: поверхневі, підземні, атмосферні.

Поверхневі природні водні об’єкти поділяються на: водотоки (річки, канали); водоймища; моря; океани; льодовики.

Підземні води містяться у земній корі і поділяються на: верховоді (розміщуються у верхній частині земної кори на малих глибинах); ґрунтові (залягають на першому від поверхні водотривкому шарі, що складається з водопроникних порід); артезіанські (залягають на великій глибині у водоносних горизонтах).

Атмосферні води перебувають у вигляді: туману, пари, крапель дощу, кристалів снігу.

За призначенням води умовно поділяють на: промислову, питну.

Якісні показники води визначаються стандартами. Залежно від категорії та призначення водного об’єкта регламентуються гранично допустимі концентрації (Г Д К) шкідливих речовин.

Гранично допустима концентрація – це така концентрація хімічної речовини у воді, котра при щоденному впливі на організм людини протягом тривалого часу не викликає будь-яких захворювань.

Питна вода повинна бути безпечною для вживання, не мати забарвлення, присмаку та запаху і відповідати вимогам ГОСТ.

Промислові води залежно від характеру виробництва можуть мати домішки в допустимих стандартах межах.

Взагалі цикл використання води – це такі технологічні процеси, як:

1. Забір води з природних водних об’єктів;

2. Обробка води (підготовлення до використання) і розподіл її між споживачами;

3. Використання води на різні потреби;

4. Збирання й очищення використаної (стічної) води;

5. Збирання очищеної води у природних водних об’єктах;

6. Природне очищення стічної води у природних водних об’єктах.

Для досягнення нормативної якості води перед її використанням виконують технологічний етап водопідготовки.

Підготовлення води до використання виконується на водоочисних станціях такими способами:

1. Відстоювання – процес осадження під дією гравітаційних сил зважених у воді частинок органічного та мінерального походження;

2. Фільтрування – проходить через спеціальні фільтри, які конструктивно складаються з укладених послідовно шарів каменю, гравію та піску;

3. Знезараження – очищення води від органічних і бактеріальних забруднень методами її хлорування; озонування, мінералізації та іншими;

4. Пом’якшення – виведення із так званої твердої води солей кальцію та магнію.

Методи пом’якшення води:

А. фізичний (кіп,ятіння, дистиляція, виморожування);

Б. хімічний (вапняним, содовим, вапняно-содовим; фосфатним);

В. фізико-хімічний (іонно-обмінний).

5. Знесолення – виведення із води всіх солей.

Застосовують методи: дистиляції води (тобто перегонка); мембранні технології.

Мембрана це напівпроникне молекулярне сито, яке дозволяє вилучити з води розчинені в ній солі.

Води використані в промислових технологіях мають назву стічних вод.

Вони забруднені твердими, рідкими та газоподібними органічними і неорганічними речовинами і мікроорганізмами, через що змінюються їх фізичні, хімічні та біологічні властивості.

Перед скиданням стічних вод у водойми проводять їх очищення.

Способи очищення стічних вод:

1. Механічні – вилучення нерозчинних зважених часток.

Механічні способи очищення води:

Відстоювання

Проціджування

Фільтрування.

2. Фізико-хімічні – вилучення шкідливих домішок

Способи:

адсорбція (поглинання);

Екстракція (витягування);

Флотація (спливання);

Коагуляція (злипання).

3. Хімічні додавання хімічних реагентів, що реагують з домішками

Способи:

Нейтралізація

Хлорування

Окислювання

Озонування.

4. Біологічні – окиснення органічних домішок за допомогою мікроорганізмів, що розкладають їх мінеральні складові.

5. Термічні – випаровування стічних вод для отримання концентрованого розчину з подальшим спалюванням сухого залишку.

6. Мембранні технології.

Повітря.

Атмосферне повітря поряд з природною водою широко використовується в промислових технологічних процесах.

Чисте і сухе атмосферне повітря являє собою суміш газів, які оточують Землю.

Основні з них: азот ( 78%); кисень ( 20,9%); аргон ( 0,9%); вуглекислий газ ( 0,03%), неон, гелій, озон, водень та інші гази.

Повітря застосовують в енергетичних агрегатах, під час спалювання органічних теплоносіїв (вугілля, газу, мазуту і т.п.) на теплових електростанціях і у двигунах внутрішнього згорання.

Контрольні запитання:

1. Що таке сировина, приклади її застосування?

2. Який стан ресурсної бази України?

3. Якою є класифікація сировини?

4. Яка роль сировини в промисловому виробництві, її головні техніко-економічні характеристики?

5. Зо таке якість сировини і які методи її раціонального використання?

6. Використання води у промисловості?

7. Використання повітря та його компоненти?

Список рекомендованої літератури:

1. Дичковська О.В. Системи технологій галузей народного господарства: Навч. Посіб. – К.6 ІСДО, 1995. – 312 с.

2. Збожна О.М. Основи технології. Навч. посіб. – Тернопіль: Карт-бланш, 2002, - 486 с.

3. Колотило Д.М. Екологія і економіка: Навч. посіб. – К.: КНЕУ, 1999. – 368 с.

4. Фізико-хімічні основи технології очищення стічних вод: Підруч. \ А.К. Запольскьий та ін. – К.: Лібра, 2002. – 552 с.