
- •3. Понятие технологии. Общность и различие производственных технологий. Причины и источники развития технологии.
- •4. Понятие технологического процесса. Структура технологического процесса и характеристика его элементов.
- •7. Закономерности развития технологических процессов. Динамика трудозатрат при развитии технологических процессов.
- •22. Технические системы и законы их развития.
- •23. Методы и модели оценки научно-технологического развития производства.3 подхода (3 группы):
- •25. Важнейшие технологические процессы заготовительного производства в машиностроении. Обработка металлов давлением.
- •37.Основы технологии мин удобр-й,калийные удобрения.
- •49. Робототехнология и роботизация промышленного производства и ее технико-экономическая оценка
- •56.Основы современной биотехнологии.Микробиологический синтез, инженерная энзимология,клеточная и генная инженерия.
- •57. Общие сведения о наноматериалах
- •58. Нанотехнологии и их использование в производстве.
37.Основы технологии мин удобр-й,калийные удобрения.
Удобр-я-вещ-ва, содержащие эл-ты,необходимые для питания растений и вносимые в почву с целью получения высоких устойчивых урожаев.Классифицируются:по происхождению:минеральные, органические, органоминеральные бактериальные.Мин-е-специально производимые на хим-х предприятиях преим-о неорганические вещ-ва, в основном мин соли. Органические содержат питательные вещ-ва в виде органич-х соединенийя, продуктов естественного происхождения.Органоминеральные-смеси различных органических и мин-х удобрений.Бактериальные содержат некоторые культуры микроорганизмов, способствующие накоплению в гумусовом слое(почве) усвояемых форм питательных эл-ов. По составу мин удобрения подразд :азотные,фосфорные,калийные,микроудобрения.По содержанию главн питателных эл-в бывают простые и комплексные.По назначению и срокам внесения:основные(предпосевные), вносимые до посева; припосевные,вносимые во время посева;подкормки,вносимые в период развития растений.По степени растворимости: водорасв., водонераств..
Калийные мин удобрения представ-т собой природные или синтетич-е соли и содержат питательный элемент в форме иона калия К+.Калийн удобр-я подразд на хлорсодержащие и бесхлорные. Все калийные удобрения растворимы в воде.Их выпускают в порошкообразном и гранулированном виде.В кач-ве сырья для получения калийн удобр-й в нашей стране использ-ся сильвинит-минерал,представл-й собой механическую смесь сильвина и галита.Получают хлористый калий из сильвинита 2 осн способами: хим., основанным на различной растворимости KCl и NaCl при разных t(галургический метод); физ.,основанным на различной смачиваемости KCl и NaCl(метод флотации).Галургич метод выделения хлорида калия основан на различных t коэфф-в растворимости хлоридов калия и натрия при их совместном присутствии.Осн стадии галургич метода:дробление и усреднение руды по гранулометрическому составу,растворение хлорида калия из сильвинита горячим оборотным раствором, отделение горячего щелока от твердой фазы отстаиванием и его осветление, охлаждение раствора и кристаллиз-я из него раствора калия, нагревание оборотного раствора и возвращение его на стадию выщелачивания сильвинита. В флотац-м методе получ-я хлорида калия используется разл-я спос-ть к смачиваемости водой частичек NaCl и KСl.Предварительно измельченную руду смешивают с водой, далее пропускают ч/з полученную пульпу воздух, который распределяется в ней в виде мелких пузырьков.Гидроыобные мин-ы,кот не способны смачиваться водой (KCl) прилипают к пузырькам воздуха и выносятся на поверхность пульпы в виде пены, кот затем удаляют и фильтруют для выделения твердых частиц.Гидрофильные материалы(NaCl) оседают на дне флотационной машины и выводятся ч/з сливное отверстие. Для лучшего раздалания гидрофильн и гидрофобн частиц использ флотац-е реагенты.Полученный концентрат,содер-й в осн-м хлористый калий, подвергается 2 перечисткам. Затем пенный продукт сгущается и фильтруется а кристаллы KCl высушиваются (1% влаги).Готовый продукт на склад.
38. Основы технологии прямой перегонки нефти. Продукция прямой перегонки нефти.Процесс прямой перегонки нефти основан на явлениях испарения и конденсации смеси веществ с различными температурами кипения.Кипение смеси начинается при t = средней t кипения составных частей.При этом в парообразную фазу переходят преимущ-но легкие низкокипящие компоненты(имеющие меньшую плотность и кипящие при более низких t),а в жидкой фазе остаются высококипящие.Если образовавш-ся парообразную фазу отвести и охладить,из нее конденсируется жидкая.В нее прейдут главным образом высококипящие компоненты, а в парообразной фазе останутся легкие.Т.о.из исходной смеси получают фракции.1 из них,оставш-ся жидкой при кипении,содержит преимущ-но высококипящие компоненты,2-я,сконденсировавшаяся,имеет состав,близкий к составу исходной смеси,3-я,парообразная,содержит в основном низкокипящие компоненты.за счет однократных(перегонка) либо многократных(ректификация) процессов кипения и конденсации полученных фракций можно добиться достаточно полного разделения низко-и высококипящих компонентов. Технолог-й процесс прямой перегонки нефти состоит из 4 осн-х операций:нагрев смеси,испарение,конденсация,охлаждение полученных фракций.В зависимости от глубины переработки нефти уствановки перегонки подразд на 2 вида:одноступенчатые,работ-е пр атмосферном давлении;двухступенчатые(атмосферно-вакуумные) в кот-х 1-я ступень работает при атмосферном давлении,2-я-при давлении ниже атмосф-го.При двухступен-й перегонке нефть предварительно обессоливают и обезвоживают,затем нагревают в трубчатой печи 1-й ступени до t 300-350,разделение нефти на фракции происх в ректификац-й колонне.Предварительно нагретую нефть подают в нижнюю часть колонны,здесь она закипает и разделяется на 2 фазы:парообразную и жидкую.Жидкие продукты стекают вниз,пары поднимаются вверх по колонне.По мере подъема вверх их t уменьш-ся,при этом стек-ая вниз флегма все более обогащается тяжелыми фракциями,поднимающ-ся пары-легкими.Внизу колонны собир-ся жидкость,содержащая наиб тяжелые фракции-мазут.мазут сливается из нижней части колонны и охлажд-ся в теплообменниках,нагревая при этом подаваемую в колонну нефть.Для поддержания процесса кипения в ректификационную колонну подается перегретый пар,кот-й уносит с собой остатки легких фракций,не испарившихся ранее.С прмежут-х зон колонны отводятся так наз-е средние фракции:керосиновая,газойлевая,керосиногазойлевая.Полученный после первонач ректификации мазут из первой ректифик-й колонны перекачивается в трубчатую печь второй ступени,где нагревается до 400-420.Из печи мазут поступает во 2-ю ректиф-ю колонну,работ-ю при давлении ниже атмосферного.Из нижней части этой колонны выводится гудрон,а по высоте отбираются масляные дистилляты.Продукция прямой перегонки нефти:мазут,газойль,керасин.
39. Основы технологии крекинга нефти. Виды крекинга и их оценка. Классификация нефтепродуктов. Крекинг-расщепление длинных молекул тяжелых углеводородов,входящих в состав,напр мазута,на более короткие молекулы легких низкокипащих продуктов.Главные факторы влияющ-е на протекание поцесса крекинга:t и продолжительность выдержки,чем выше t и больше продолжительность выдержки, тем полнее идет процесс и больше выход продуктов крекинга.Большое влияние на ход и направление процесса крекинга оказывают катализаторы.Различают 2 разновидности крекинга:термический и каталитический. Термиич ведут при повышенных t под высоким давлением.Осн цель-получение светлого топлива из мазута или гудрона.Термич крекинг осущ-ся в трубчатых печах, в кот-х происх-т расщепление тяжелых углеводородов.Далее смесь продуктов крекинга и непрореагировавшего сырья проходит ч/з испаритель,в кот-м отделяется крекиг-остаток,т.е.вещ-ва,не поддающ-ся крекингу.легкие продукты поступают в ректификац-ую колонну для разделения и получения легких товарных фракций.Термич крекинг м.б. 2 видов- низкотемпературный и высокотемп-й.Каталитический крекинг-переработка нефтепродуктов в присутствии катализатора.В качестве катализаторов на установках каталит-го крекинга используют синтетические алюмосиликаты.Продукты каталит-г крекинга из реактора поступают в ректификац-ю колонну,где разделяются на газы,бензин,легкий и тяжелый каталит-ие газойли.Непрореагировавшее сырье из нижней части колонны возвращается в реактор.Разновидностью каталит-го крекинга явл-ся риформинг,ход реакций в котором направлен главным образом на образование ароматических углеводородов и изомеров.В зависимости от катализатора различают след разновидности реформинга:платформинг(катализатор на основе платины),рениформинг(катализатор на основе рения). На практике наиб распространение получил платформинг,представляющий собой каталит-й процесс переработки бензино-лигроиновых фракий прямой перегонки,осущ-й в присутствии водорода.Завершающей стадией нефтепереработки явл-ся очистка нефтепрадуктов,кот-я осущ-ся химическим и физико-хим-ми методами.К хим-м методам относ очистка серной кислотой и с помощью водорода,к физико-химическим-адсорбционные и абсорбционные способы очистки.Сернокислотная очистка -продукт смешивают с небольш кол-вом серной кислоты при обычной t,в результате получ-ся очищенный продукт и отходы.Гидроочитска заключ-ся во взаимодействии водорода с очищаемым продуктом в присутствии катализаторов и удалении сероводорода,аммиака и воды.При адсорбционном методе нефтепродукты обрабатывают отбеливающими глинами или силикагелем.В этом случае адсорбируются сернистые,кислородосодержащие соединения,смолы и легкоминерализующиеся углеводороды.Абсобция-избирательне растворение вредных компонентов нефтепродуктов.После очистки нефтепродукты не всегда остаются стабильными,в таких случаях к ним могут добавляться в оч небольших кол-вах антиокислители,резко замедляющие реакцию окисления смолистых веществ,вход-х в состав нефтепродуктов.
40. Строительный комплекс РБ, его структура и технологические особенности. Важнейшие технологические процессы капитального строительства. Строительный комплекс-комбинир. Технологич. система предпр.,организаций,объединений,деательн-ть кот-х направлена на разраб., возведение и реконструкцию строительных объектов произв. и непроизв. назначения. А также на изготовление строительных материалов и изделий. Строительный комплекс включает в себя 2 основных сектора:капитальное стоительство и пр-ть строй материалов и изделий.Капитальное строительство в завис-и от вида сооруж-го объекта подраз-ся на промышленное, с/х, энергетическое,жилищно-коммунальное,транспортное и др.Кап. стр-во выполняет как собственно строительные работы, так и монтажные ,в том числе проектно-изыскательные, а так же бурение нефтяных и газовых скважин.При возведении зданий и сооружений выполняется опред. совок-ть методов и последовательность производимых работ,кот-е наз-ся технологич процессами строительного произ-ва.В завис-ти от хар-ра выполняемых работ строит-е процессы подразд-ся:подготовительные работы,кот-е осущ-ся до начала основных строит-о-монтажных работ по возведению объектов; транспортные:осущ-ся как до начала основных работ,так и в процессе их выполнения, связаны со своевременной подачей требующихся материалов; основные:связанные с непосредственным осущ-м строително-монтажных работ;вспомогательные:сопутствующие основным и позволяющие выполнять их на высоком технич. уровне при соблюдении необходимых требований охраны труда и техник безопасности; заключ.: осущ-ся по завершении основных и вспомогат-х работ и связаня с подготовкой возведенного объекта к послед-й эксплуатации.К основным относятся след виды работ :земляные, каменные, бетонные, монтажные, кровельные,отделочные.Земляные работы связаны с разработкой, перемещ. и укладкой грунта(различают механич-й,гидромехан-й и взрывной способы разаработки грунта).Каменные работы выполняют при устройстве фундаментов,стен и т.д.В завис-ти от применяемых материалов каменные кладки подразд на:бутовую, тесовую, кирпичную, мелкоблочную, крупноблочную.Бетонные работы производятся при устройстве бетонных и железобетонных конструкций.Монтажные работы-это индустриальный механизированный комплекс процессов возведения зданий или сооружений из готовых бетонных, железобет., асбестоцементных,деревянных,стальных и алюминиевых конструкций, блоков или объемных элементов.Кровельные работы-монтаж кровли в зависимости от используемых материалов осущ-ся разными способами. Кровля бывает мягкой-из рулонных и мастичных материалов и жсткой-из листовых и штучных материалов. Отделочные работы-комплекс процессов по приданию поверхностям конструкций внешнего вида.Они являются заверш. этапом стр-ва и во многом определяют себ-ть, сроки и ритмичность сдачи в эксплуатацию зданий и сооружений. Штукатурные работы-нанесение раствора в пластичном сост. на пов-ть строит. конструкции для придания ей защитных декоративных св-тв.Малярные работы-отделка внутр. и внешних пов-й зданий и сооружений разл. малярными и лакокрас. материалами.
41. Промышленность строительных материалов и ее роль в общественном производстве. Виды строительных материалов и их характеристика. Промышленность строительных материалов и изделий занята производством пролукции, используемой в строительных работах, а также предметов потребелния. Важнейш-е составные элементы: керамическая и стекольная промышленность, произв-во минеральных вяжущих веществ,изделий и конструкций из железобетона и др.Строительный комплекс технологически связан со всеми хозяйственными комплексами,так как создание или реконструкция любого субъекта хозяйствования связаны с проведением строительных или монтажных работ.Строй материалы и изделия классифицируются по ряду признаков:по происхождению(природные и естественные),по хим-му составу(минеральные и органические),по назначению.Минеральные мат-ы отличаются высокой плотностью,прочностью,морозостойкостью,хим-й и огнестойкостью.Осн-е свой-а строй мат-в условно можно разделить на несколько групп.1)Физические сво-ва:плотность и пористость.2)Эксплуатационные сво-ва характеризуют устойчивость мат-в в условиях эксплуатации зданий и сооружений.К ним относ-ся:водопоглащение,гигроскопичность,водопроницаемость,морозостойкость.3)Механические сво-ва:прочность,твердость,истираемость и др.прочность-способность мат-а противостоять разрушению при внешних воздействиях.Твердость-способность мат-а сопротивляться проникновению в него более твердого постороннего тела в виде шарика,конуса или пирамиды.
Истираемость-спос-ть противостоять изнашиванию при трении.4)теплотехнические св-ва.Теплопроводность-спос-ть мат-ла передавать тепловой поток,возникающий вследствие разности t на поверхностях,ограничив-х материал.Огнестойкость-спос-ть материалов выдерживать без разрушения действие высоких t.Огнеупорность-свой-во мат-а противостоять воздействию высоких t,не расплавляясь.5)химические свой-ва характе-т способность строй материалов быть хим стойкими в различных средах,не вступая с ними во взаимодействие.6)Технологические сво-ва:характ-т спос-ть материалов подвергаться обработке при изготовлении из него строительных материалов.
42. Основы технологии производства керамики и изделий на их основе. Технико-экономическая и экологическая оценка процесса.Керамика-искусственные изделия и материалы,полученные спеканием глин и их смесей с минеральными добавками.Керамич изделия харкатериз-ся хорошим эксплуатационными,механич-ихимическими свойствами.По структуре керамика м.б.:грубая;тонкая с однородной мелкозернистой структурой;пористая с мелкозернистой структурой;высокопористая.По назначению:строительная,бытовая,санитарно-техническая,химически стойкая,электротехническая,теплоизоляционная,огнеупорная,керамика для подземных коммуникаций,заполнители легких бетонов.Сырьевые материалы,использ-е для произ-ва керамич изделий подраз-т на пластичные(глина) и непласт-е(песок,шлак.мел и т.д.).Вне зависимости от вида и назначения керамич-х изделий в технологии керамики выделяют след осн-е стадии:карьерные работы(добыча глины,транспортировка и хранение ее запасов на зимний период,когда добыча не производится);подгоовка глиняной массы(заключается в разрушении естественной структуры глины,удалении твердых каменистых включений,измельчение и увлажнение для получения однородной массы с требуемыми формовочными свойствами);формирование изделий(придание керамическим изделиям требуемых форм и размеров);сушка отформованных изделий(обязательная промежуточная стадия технологического процесса произ-ва керамич изделий,если сырье изделия сразу после формования подвергнуть обжигу,то они растрескаются);обжиг высушенных изделий(в процессе обжига формируется структура изделий,опред-я наиб-ее важные свойства:прочность,водостойкость,морозостойкость и др.Обжиг производят преимущ-о в туннельных печах непрерывного действия,в кот-х навстречу изделиям, перемещаемым вагонетками,подаются дымовые газы.Вначале происходит досушивание керамич изделий дымовыми газами,отходящими из зоны обжига.Поверхностная обработка керамич изделий предназанчена для пидания им привлекательного вида,декорирования и повышения стойкости к внешним воздействиям.Для технологии керамики характерны высокая энергоемкость и капиталоемкость производства и в то же время высокий уровень его механизации и автоматизации.
43. Современные технологии пр-ва стекла и изделий на его основе. Осн. стадии процесса, технико-экономическая и экологическая оценка процесса. Хаар-ка важнейших видов стекла. Стекло-твердый аморфный, прозрачный в той или иной области оптического диапозона,полученный при переохлаждении расплава,содержащего стеклообразующие компоненты(оксиды Si,B,Al,P и т.д.) и оксиды металлов (Li,K,Mg).изделия из стекла характеризуются высокой механич-й прочностью и твердостью,хим. стойкостьюя,водо и газонепроницаемостью,отличными оптическими свойствами,что обуславливает высокую долговечность стеклянных изделий.Существ-е недостатки: повышенная хрупкость,сложность механич-й обработки,опасность порезов и травм осколками стекла.Класиф-ся стекло в основном по назанчению:бытовое,техническое,строительное.Строительное подразд-ся на:изделия и материалы для заполнения проемов зданий и сооружений,материалы и изделия для строительных конструкций,облицовочные и отделочные материалы,теплоизоляционные материалы.Сырьевые материалы,используемые для произ-ва стекл изделий подразд на главные и вспомогательные.Главные сырьевые материалы-основные компоненты стекла:кремнезем,глинозем,оксиды натрия,кальция,магния и др.Вспомогательные вводятся в стекломассу для придания стеклу особых свойств или улучшения технологии его производства.Вспомогательные материалы по назначению подразд:ускорители варки стекла(для снижения t процесса и увеличения скорости образования стекломассы);осветлители(освобожд. стекломассы о т газовых пузырей);обесцвечиватели(предотвр. Окраш. стекла);глушители(для получения непрозрачного стекла);красители(для окрашивания в разл-е оттенки.Кроме того в состав смеси входит стеклобой.Вне зависимости от вида и назначения стекл изделий в технологическом процессе выделяют след стадии:подготовка сырьевых материалов(включает в себя след основные процессы:предварит. дробление,сушку,тонкое измельчение,классификацю по размерам частиц;на данной стадии используются преимущественно тепловые и механические процессы);приготовление стекольной шихты(вкл след основные процессы:дозирование исходных материалов,их тщателное перемешивание для получения однородной смеси исходных компонентов-шихты,брикетирование и гранулирование шихты.Благодаря этому процессу устраняются пыление и расслаивание шихты,ускоряется процесс варки стекла. Варка стекла(стекловарение)основная и самая сложная стадия в произ-ве стекла.Процесс варки стекломассы условно подразделяют на след-е этапы:силикатообразование,стеклообраз. ,гомогенизация и студка.Варка стекла осуществляется в специальных печах периодического и непрерывного действия.Охлажденная до необход. t выработки стекломасса поступает на стадию формов. изделий.В завис. от вида получ. прод. Исп. след спос. выработки стекла:вытягив. и прокат;прессов;литье;выдувание;сварка.Термич. обработка являетс заключительной стадией в производстве изделий из стекла.В большинстве случаев стеклянные изделия подвергаются отжигу-нагреву до t,кот-я на 20 ниже t размягч. стекла и послед. медленному охлажд.
44. Вяжущие материалы и их классификация. Технологические основы производства минеральных вяжущих материалов. Технико-экономический анализ применяемых методов производства. Строительными минеральными вяжущими веществами называются порошкообразные материалы, которые при смешивании с водой образуют пластичную удобообрабатываемую массу, способную под влиянием физико-химических процессов самопроизвольно затвердевать и превращаться в прочное камневидное тело.
Это свойство вяжущих веществ широко используют при приготовлении строительных растворов, в производстве безобжиговых искусственных каменных материалов и изделий, бетонов и железо-
бетонов, при возведении гидротехнических сооружений, в дорожном строительстве.Основным показателем свойств вяжущих веществ является их механическая прочность после затвердевания.
Минеральные вяжущие вещества по способности затвердевать и сохранять прочность на воздухе или в воде подразделяют на воздушные и гидравлические.
Воздушные вяжущие вещества после смешивания с водой твердеют, прочность получающегося камня сохраняется или повышается только на воздухе. Поэтому такие вяжущие применяют при возведении надземных сооружений, не подвергающихся действию воды.
Гидравлические вяжущие вещества обладают этими свойствами не только на воздухе, но и в воде, их применяют в надземных, подземных, гидротехнических и других сооружениях.
К воздушным вяжущим веществам относятся: воздушная известь, гипсовые и магнезиальные вяжущие, кислотоупорные цементы, жидкое стекло — силикат натрия или калия (в виде водного раствора), к гидравлическим — портландцемент и его разновидности, глиноземистый цемент, пуццолановые и шлаковые цементы, гидравлическая известь и романцемент.
Основными характеристиками вяжущих веществ являются нормальная густота теста, скорость схватывания и механическая прочность после затвердения, тонкость помола
Св-ва: 1) мин.в-ва легко затвердевают.,2) легко превращаються в твердое камневидное тело.
45. Воздушные вяжущие материалы и изделия на их основе (гипс и его разновидности, известь), технологические основы производства и характеристика. К воздушным вяжущим веществам относятся: воздушная известь, гипсовые и магнезиальные вяжущие, кислотоупорные цементы, жидкое стекло — силикат натрия или калия (в виде водного раствора), к гидравлическим — портландцемент и его разновидности, глиноземистый цемент, пуццолановые и шлаковые цементы, гидравлическая известь и романцемент. Воздушные вяжущие вещества после смешивания с водой твердеют, прочность получающегося камня сохраняется или повышается только на воздухе. Поэтому такие вяжущие применяют при возведении надземных сооружений, не подвергающихся действию воды.
Строительная известь. Производство, свойства, назначение.
Ст. известью называется вяжущее вещество, получаемое в рез-те умеренного обжига и последующего помола кальциево-магниевых карбонатных горных пород известняка, мела, доломита с содержанием не более 6% глинистых примесей. Технол. Процесс производства состоит из 4 стадий: дробление, сортировка; обжиг; помол или гашение. Полученная при обжиге карбонатных пород негашеная комовая известь затем поступает на помол или гашение. В зависимости от вида обработки известь делиться на негашеную (комовую и молотую) и гашеную - гидратную (пушенку и тесто). В зависимости от содержания оксида магния строительная воздушная известь разделяется на кальциевую или маломагнезиальную, магнезиальную и доломитовую или высокомагнезиальную . В зависимости от пластичности получаемого продукта различают: жирную и тощую известь. Тощая известь гасится медленно и дает менее пластичное тесто. По температуре при гашении различают: низко- и высокоэкзетермическую известь. Наиболее важные показатели качество извести: активность - %-е соотношение оксидов способных гасится; количество не погасившейся зерен; продолжительность гашения. Скорость гашения зависит от t и размеров кусков комовой извести. Воздушная известь широко применяется для изготовления искусственных каменных материалов – силикатного кирпича и бетона; для приготовления строительных растворов. Гидравлическая известь – продукт умеренного обжига она применяется как заменитель цементов. Безобжиговые изделия на основе вяжущих материалов.Искусственные безобжиговые каменные строительные материалы получают на основе мин. вяж. в-в из растворных или бетонных смесей путем их формования с последующим твердением. Такие материалы не обжигаются. Для получения без. изделий применяют известь, цемент, гипс, магнезит и др. Различают 4 группы без. изделий: 1)Силикатные материалы и изделия, получаемые на основе извести: силикатный кирпич; крупноразмерные плотные силикатные изделия: блоки внутренних несущих стен зданий, лестничные ступени, балки и др. 2) гипсовые изделия, получаемые на основе строительного гипса: панели и плиты перегородочные, листы обшивочные, изделия для перекрытий, архитектурные детали и др. 3) мат-лы и изделия на основе магнезиальных вяжущих в-в: теплоизоляционный фибролит для утепления стен; фибролитовая фанера; пено- и газомагнезиты- высокоэффективные изоляционные материалы. 4) асбестоцементные изделия, получаемые на основе портландцемента с добавлением асбета: кровельные и стеновые панели, плиты и перегородки и др
Гипсовые вяжущие материалы, их производство и назначение.
Гипсовые вяжущие вещества — это воздушные вяжущие, получаемые в результате тепловой обработки сырья и его помола и состоящие в основном из полуводного гипса или ангидрита.Сырьем для производства гипсовых вяжущих служат природный гипсовый камень и природный ангидрит, а также отходы химической промышленности, содержащие сернокислый кальций,— фосфогипс (при переработке природных фосфатов в суперфосфат), борогипс и др.В зависимости от температуры тепловой обработки гипсовые вяжущие вещества подразделяют на две группы: низкообжиговые и высокообжиговые.К низкообжиговым относится строительный, формовочный и высокопрочный гипс, к высокообжиговым — ангидритовый цемент и эстрих-гипс. Можно получить ангидритовое вяжущее и без обжига (по способу П.П. Будникова) — помолом природного ангидрита с активаторами твердения (известью, обожженным доломитом и т. п.).
Строительный гипс состоит преимущественно из полуводного гипса и представляет собой тонкоизмельченный продукт термической обработки гипсового камня.Основные стадии технологического процесса производства строительного гипса: дробление, помол, тепловая обработка (дегидратация) гипсового камня. Имеется несколько технологических схем производства строительного гипса: в одних помол гипсового камня предшествует обжигу, в других он производится после обжига, в-третьих помол и обжиг совмещаются в одном аппарате (обжиг гипса во взвешенном состоянии). Тепловая обработка гипсового камня может производиться в варочных котлах, сушильных барабанах, шахтных или других мельницах. Наиболее распространена схема производства строительного гипса с применением варочных котлов.В зависимости от степени помола различают вяжущие грубого, среднего и тонкого помола.Применяется строительный гипс для производства гипсовых и гипсобетонных строительных изделий и материалов для внутренних элементов зданий и сооружений (перегородочных плит, панелей, сухой штукатурки, для декоративных и отделочных материалов). Указанные изделия характеризуются небольшой плотностью, несгораемостью и рядом других ценных свойств, но при увлажнении прочность их снижается. Наряду с гипсовыми вяжущими общестроительного назначения выпускают вяжущие для фарфоро-фаянсовой, керамической, машиностроительной и медицинской отраслей промышленности, обладающие специфическими свойствами. Хранят гипс в закрытых сухих помещениях или ларях,транспортируют в контейнерах или крытых вагонах.
46. Гидравлические вяжущие материалы. Виды цементов, производство портландцемента. Технико-эконом. и эколог. оценка процессов. Гидравлические вяжущие вещества после смешивания с водой твердеют, прочность получающегося камня сохраняется или повышается не только на воздухе, но и в воде, их применяют в надземных, подземных, гидротехнических и других сооружениях. К гидравлическим вяжущим веществам относятся— портландцемент и его разновидности, глиноземистый цемент, пуццолановые и шлаковые цементы, гидравлическая известь и романцемент. Основными характеристиками вяжущих веществ являются нормальная густота теста, скорость схватывания и механическая прочность после затвердения, тонкость помола Св-ва: 1) мин.в-ва легко затвердевают.,2) легко превращаються в твердое камневидное тело. Технология производства портландцемента по сухому и мокрому способу. Портландцемент представляет собой продукт тонкого измельчения цементного клинкера, получаемого в результате обжига до спекания сырьевой смеси известняка и глины, обеспечивающей преобладание в цементе силикатов кальция. Это гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее на воздухе и в воде. В зависимости от метода приготовления сырьевой смеси различают мокрый и сухой способы производства портландцемента. По мокрому способу сырьевые материалы, доставляемые из карьера на завод, подвергают предварительному измельчению до крупности частиц не более 5 мм: твердые породы (известняк) — в щековых или валковых дробилках, мягкие компоненты (мел, глину) — перемешиванием с водой в бассейнах-глино-болтушках. Полученный глиняный шлам, или суспензия, выпускается через отверстие с сеткой и перекачивается в трубную мельницу, куда непрерывно подается дробленый известняк или меловой шлам. Далее материал подается насосом в шламбассейны, представляющие собой железобетонные или стальные резервуары цилиндрической формы. В них окончательно корректируется химический состав шлама и создается некоторый запас последнего для обеспечения бесперебойной работы печи. Обжиг сырьевой смеси производится в специальных вращающихся печах из листовой стали . Вращающиеся печи работают по принципу противотока. Сырьевая смесь подается в печь со стороны ее верхнего (холодного) конца, а топливно-воздушная смесь вдувается со стороны нижнего (горячего). Сырьевая смесь, поступающая в печь, медленно перемещаясь вдоль барабана, проходит шесть зон. В зоне испарения (до 200 °С) испаряется свободная вода, происходит высушивание сырьевой смеси, подсушенный материал комкуется. Дальнейшее высушивание смеси, выгорание органических примесей, начало дегидратации глины — удаления химически связанной воды, разрушение глинистых минералов происходит в зоне подогрева (200...700 °С). В третьей зоне — зоне декарбонизации (700...1100 °С) —завершается процесс диссоциации карбонатных солей кальция и магния. Появляются значительные выделения свободного оксида кальция. Термическая диссоциация СаСОз — эндотермический процесс, поэтому потребление теплоты в третьей зоне печи наибольшее. В этой же зоне происходит распад дегидратированных глинистых минералов на оксиды SiO2, А12Оз, Ре2Оз, которые вступают в химическое взаимодействие с СаО. В зоне экзотермических реакций (1100...1300 °С) идет процесс образования основных клинкерных минералов (2CaO-SiO2, ЗСаО-А12О3, 4СаО-А12О3-Ре2О3). При температуре 1300...1450 °С в зоне спекания в образующейся жидкой фазе происходит образование главного минерала клинкера — алита (3CaO-SiO2). В зоне охлаждения раскаленный клинкер охлаждается в колосниковых холодильниках до температуры 50...200 °С и в виде мелких камнеподобных зерен — гранул темно-серого или зеленовато-серого цвета — направляется на склад. На складе клинкер вылеживается две недели. Измельчение клинкера (помол) производится в трубных многокамерных мельницах. Добавки измельчаются вместе с клинкером (совместный помол) или раздельно и затем смешиваются с клинкерным материалом. Готовый портландцемент пневматически транспортируется в силосы для охлаждения. Затем его расфасовывают (по 50 кг) в многослойные бумажные мешки, внутренний слой которых пропитан битумом, или загружают в специально оборудованные автомобильные (цементовозы), железнодорожные или водные транспортные средства. Сухой способ производства цемента отличается тем, что сырьевые материалы влажностью менее 10 % после предварительного дробления сразу измельчаются в шаровых мельницах. Полученные порошкообразные компоненты тщательно смешиваются в смесителях и после корректирования и усреднения до заданного химического состава смесь подается во вращающуюся печь на обжиг. Сухой способ производства цемента отличается тем, что сырьевые материалы влажностью менее 10 % после предварительного дробления сразу измельчаются в шаровых мельницах. Полученные порошкообразные компоненты тщательно смешиваются в смесителях и после корректирования и усреднения до заданного химического состава смесь подается во вращающуюся печь на обжиг.
47. Основы технологии производства бетонных и железно-бетонных изделий Технико - эконом. оценка способов формования.Технология бетона и железобетона - наука о совокупности технологич методов и последовательности выполнения процессов изготовления бетонных и железобетонных изделий, практическом их выполнении. Бетон - искусственный камен материал, получ в результате твердения смеси, состоящей из вяжущего в-ва, заполнителей, спец. добавок и воды. Железобетон – строительн материал, в котором соединены в монолитное целое затвердевший бетон и стальная арматура. Бетонные и железобетонные изделия характериз достаточно высокой прочностью, которая зависит от вида используемого вяжущего в-ва, добавок, качества используемой воды, степени уплотнения бетонной смеси, условий твердения. Прочность железобетон изделий более высокая, чем бетонных, т.к. бетон при затвердевании прочно сцепляется со стальной арматурой. Бетонные и железобетонные изделия отличаются высокой морозостойкостью, водонепроницаемостью, огнестойкостью долговечностью. Недостатком изделий является следующее: конструкции получаются довольно массивные, с повышенной тепло-и звукопроводностью.
Бетон: По назначению бетоны бывают: конструкционные, специальные. По виду вяжущего вещества: цементные, известняковые, гипсовые, полимерные и т.д. По плотности: особо тяжелые, тяжелые, легкие, особо легкие. По размерам заполнителя: крупнозернистые, мелкозернистые По структуре: плотные, пористые, ячеистые.
Железобетонные изделия: По виду армирования: с ненапрягаемой и напрягаемой арматурой По внутреннему строению: сплошные и пустотелые, однослойные и многослойные По назначению: изделия для зданий, и для сооружений По конструктивным особенностям: монолитные, сборные, сборно-монолитные. Монолитные – получ на строительн площадке с выполнением операций по установке опалубки, монтажу арматурных каркасов, и укладке бетон смеси. Сборн – железнобет конструкции изгот на специализированных заводах, затем на стройплощадке монтируют здания или сооружения. Сборно-монолитн – сочетание первых двух, использ при возведении массивных конструкций или индивидуализации стоит конструкций, выполненных из типовых стандартизир элементов. В качестве вяжущих материалов для изготовления бетон и железобетон изделий наиболее широко использ портландцемент, известь, гипс. (предопределяет прочность изделия). В качестве заполнителей – песок, гравий, щебень, металлургические шлаки, керамзит (выбор заполнителя зависит от назначения железобетон конструкции). Спец. добавки- придают железобетон изделию особые потребительские свойства или облегчат процесс его получения (пластификаторы, красители, ускорители твердения) Т.о. свойства желозобетон изделия предопределяются правильным подбором состава бетона, а именно определением оптимального соотношения массовых долей составляющих бетонной смеси при наименьшем расходе вяжущего вещества.
Основные технологические стадии: Изготовление и подготовка форм, изготовление и подготовка арматуры, приготовление бетонной смеси, установка арматуры в формы, формование изделия, твердение бетонной смеси, тепловлажностная обработка, выемка готового изделия из формы, отделка поверхности изделия. Производство железобетон. изделий в заводских условиях может быть организовано по двум схемам: в неподвижных формах (стационарно-поточное производство) и в подвижных (прерывно-поточное и непрерывно-поточное производство). Стационарно-поточное производство характеризуется невысокой степенью механизации и автоматизации и значительным удельным весом живого труда. Оно целесообразно на предприятиях небольшой мощности в условиях единичного производства. Прерывно-поточное производство характеризуется большей степенью механизации и автоматизации, а также более высокой производительностью труда. Оно целесообразно в условиях серийного производства. Непрерывно-поточное производство отличается строгой ритмичностью выпуска продукции и высокой производительностью, в случае экономической целесообразности оно может быть полностью автоматизировано. По такой схеме может выпускаться только одна разновидность железобетонных изделий. Это производство целесообразно в условиях массового производства железобетон изделий. На крупных заводах могут одновременно использоваться все формы организации производства, при этом выбор соответствующей формы организации процесса производства железобетонных изделий должен быть технически обеспечен и экономически обоснован.
48 Прогрессивные технологии. Основы гибкой автоматизированной технологии и её технико-эконом оценка. Гибкую автоматизированную технологию и созданные на ее основе гибкие автоматизированные производства, которые органически сочетают комплексную автоматизацию с всемирной экономией трудовых ресурсов, называют технологией 21 века. Автоматизация предполагает такую организацию производственных процессов, которая соответствует технологии производства, а также требованиям равномерного, непрерывного, интенсивного использования всей технологической системы без участия человека при стабильном качестве выпускаемой продукции. Она охватывает рабочие и вспомогательные элементы технологического процесса. Вытесняя физический труд из основных и вспомогательных производств, автоматизация ведет к увеличению затрат умственного труда, связанного с обеспечением этих производств и прошлого труда.
Гибкое автоматизированное производство-производство, которое позволяет за короткое время, при минимальных затратах, на том же оборудовании, не прерывая производственного процесса и не останавливая оборудования, по мере необходимости переходить на выпуск новой продукции произвольной номенклатуры. По степени гибкости существуют 4 группы производств: 1. Предполагает жесткую технологию, когда оборудование предназначено для изготовления только одного вида деталей, по окончанию выпуска может использоваться и для изготовления других деталей. 2. Основана на перестраиваемой технологии, когда при изменении отдельных компонентов оборудования или добавления дополнительных технических устройств можно выпускать новые изделия. 3. Переналаживаемые технологические процессы и оборудование. 4. Основана на гибкой технологии производства и оборудовании, приспособленном для высокого уровня автоматизации, для перехода на новый выпуск продукции никакой переналадки не требуется, сам переход осуществляется в автоматическом режиме. Гибкое автоматизированное производство имеет по сравнению с традиционными ряд преимуществ: высокую мобильность, сокращение сроков освоения новой продукции, высокую производительность и качество выпускаемой продукции, улучшение условий труда, сокращение производственного цикла, снижение эксплуатационных затрат на производство и освоение новой продукций.