Основные понятия и термины

Технология (в перев. с греч. – «учение о ремеслах») – это совокупность приемов, способов получения, обработки и переработки сырья, материалов, полуфабрикатов, в результате которых достигаются заданные качественные изменения обрабатываемых объектов. С другой стороны подтехнологиейпонимают науку, разрабатывающую и совершенствующую производственные процессы.

Задача технологии как науки – выявление химических, физических, механических и др. закономерностей с целью использования эффективных и экономических процессов, требующих минимальных затрат времени и материальных ресурсов.

Различают технологию:

• Механическую

• Химическую

Механическая технология– изучает процессы и методы переработки сырья, в результате которых меняются внешний вид и форма исходных материалов (дробление, помол, формование изделий и др.).

Химическая технология– изучает процессы, протекающие с изменением химического состава исходных веществ 9обжиг извести, получение ПЦК и т.д.).

Производство ТНиСМ, как правило, представляет собой сложный процесс, состоящий из элементов механической и химической технологии.

Исходные вещества поступающие на переработку, называют сырьем.

Для получения большинства вяжущих веществ, керамики и стекла необходимо несколько видов сырьевых материалов, из которых составляют сырьевую смесь в виде сухой шихты или водной суспензии (шлама, шликера) и т.д.

По способу организации технологические процессы делят:

• Периодические

• Непрерывные

Принципиальные технологические схемы получения вяжущих материалов, керамики, стекла и ситаллов

Из представленных на рисунке схемах следует, что они отличаются друг от друга несущественно. Первые три этапа – общие.

Подготовка исходных компонентовдолжна обеспечить заданный химико-минералогический состав, необходимую степень чистоты, а также физическое состояние и влажность, требуемые для последующей переработки. Эта стадия включает:

• Процесс обогащения минералогического сырья, т.е. промывку водой, флотацию, сортировку, магнитную и ситовую сепарацию, химическую очистку;

• Сушку сырья до влажности, обеспечивающей возможность эффективного измельчения и т.д.

Выбор способа подготовки определяется видом сырья и предъявленными к нему требованиями.

Измельчение компонентовобеспечивает получение размеров их частиц в соответствии с особенностями последующей технологии и требованиями к свойствам изделий. Для твердых пород измельчение как правило производится в две стадии (грубое и тонкое), для мягких – в одну. Помол может осуществляться как в сухом виде, так и в воде. Выбор схемы измельчения также определяется видом сырья и способом последующей обработки.

Смешивание компонентовдолжно обеспечивать получение однородной композиции (шихты, массы, шлама, шликера) определенного химико-минералогического и зернистого состава. После весовой или объемной дозировки компоненты смешивают в периодических или непрерывно действующих смесителях. В ряде случаев процессы смешивания компонентов совмещаются с тонким измельчением в мельнице.

Тепловая обработка– это общая стадия производства для всех видов ТНСМ. Именно на этом этапе происходят те физико-химические процессы в сырьевой смеси, которые и обеспечивают превращение ее в вяжущие, керамику, стекло. Температура тепловой обработки может изменяться от 100 до 2500۫С для разных материалов. После тепловой обработки все материалы подвергаются охлаждению.

Отличия технологий проявляются либо на стадии подготовки к тепловой обработке (керамика), либо после нее. В технологии керамики обжигают предварительно сформованные изделия, поэтому перед тепловой обработкой появляются дополнительные операции, связанные с формованием сырца (полуфабриката) и удаления временной связки (сушка).

Процессы формованиядолжны придавать полуфабрикату (сырцу, заготовке) требуемую форму и размеры с учетом последующих изменений их при сушке и обжиге. Одновременно сырец должен иметь плотность, однородность и механическую прочность, которые обеспечивали бы безопасную транспортировку и оптимальное поведение полуфабриката при последующих технологических операциях.

Сушкаизделия должна закреплять его форму и снижать содержание связующей жидкости в такой степени, чтобы исключить ее отрицательное влияние на последующий процесс обжига.

В технологии вяжущих формование зачастую отсутствует, поэтому здесь завершающая стадия заключается в помоле зернистого продукта обжига (например клинкера).

В стекольной технологии операция формования идет за счет тепловой обработки (плавлением), так как изделия формуются из расплава стекломассы с определенным уровнем вязкости.

Дополнительная обработка изделий присутствует как правило в стекольной и керамической технологиях, которая может быть следующей:

• Термическая (отжиг, закалка стекла)

• Механическая (резка, шлифовка, полировка)

• Химической (декорирование, травление и т.д.)