- •Оглавление.
- •Раздел I введение в технологию
- •Глава 1
- •Основные понятия и определения
- •§ 1.1. Предмет и содержание курса технологии отраслей промышленности
- •§ 1.2. Связь технологии с экономикой
- •§ 1.3. Понятие о технологических процессах: принципы их классификации
- •§ 1.4. Материальные и энергетические (тепловые) балансы
- •§ 1.5. Понятие о себестоимости и качестве промышленной продукции
- •§ 1.6. Общие положения по технике безопасности и охране труда на промышленных предприятиях
- •Глава 2 сырье, вода и энергия в промышленности § 2.1. Сырье в промышленности
- •Минеральное сырье
- •Растительное и животное сырье
- •Обогащение сырья
- •Комплексное использование минерально-сырьевых ресурсов
- •§ 2.2. Вода в промышленности
- •Промышленная водоподготовка
- •Промышленные сточные воды и их очистка
- •§ 2.3. Роль энергии в технологических процессах
- •Рациональное использование энергии
- •Глава 3 научно-техническая революция и научно-технический прогресс в промышленности § 3.1. Сущность, значение и основные направления научно-технического прогресса
- •§ 3.2. Нтр и технология
- •§ 3.3. Химизация народного хозяйства - важное направление нтп
- •§ 3.4. Нтп в области промышленных материалов
- •§ 3.5. Нтп в области орудий труда. Механизация, автоматизация и роботизация производства
- •§ 3.6. Применение вычислительной техники и асу в технологии
- •§ 3.7. Экологические проблемы нтп
- •Раздел II
- •§ 4.2. Основные закономерности, определения и классификация химических процессов
- •§ 4.3. Понятие о скорости и равновесии химических процессов
- •§ 4.4. Выход продукции в химико-технологических процессах
- •§ 4.5. Общие принципы интенсификации химико-технологических процессов
- •Перспективы развития и совершенствования химико-технологических процессов
- •Глава 5. Высокотемпературные процессы § 5.1. Сущность и значение высокотемпературных процессов
- •Влияние температуры на процессы, идущие в кинетической области
- •Влияние температуры на скорость процессов в диффузионной области
- •Условия, ограничивающие применение высоких температур
- •Типовое оборудование
- •§ 5.2. Тенденции совершенствования высокотемпературных процессов
- •§ 5.3. Высокотемпературные процессы в металлургии
- •Высокотемпературные процессы черных металлов в производстве
- •§ 5.4. Высокотемпературные процессы в производстве строительных материалов
- •§ 5.5. Высокотемпературная переработка топлива
- •Термические процессы переработки нефти и нефтяных фракций
- •§ 5.6. Высокотемпературные процессы в химической промышленности
- •Глава 6 электрохимические процессы § 6.1. Значение и сущность электрохимических процессов
- •Основные закономерности электрохимических процессов
- •§ 6.2. Электролиз водных растворов Электрохимическое производство хлора и едкого натра (каустической соды)
- •Электролиз воды
- •Электрохимическое производство продуктов окисления
- •§ 6.3. Гидроэлектрометаллургия
- •§ 6.4. Электролиз расплавленных сред
- •Свойства расплавленных электролитов
- •Глава 7 каталитические процессы § 7.1. Роль каталитических процессов, основные закономерности и определения
- •§ 7.2. Применение каталитических процессов в промышленности
- •§ 7.3. Производство аммиака
- •§ 7.4. Каталитические процессы нефтепереработки
- •Глава 8 процессы, идущие под повышенным или пониженным давлением § 8.1. Роль давления в технологии
- •§ 8.2. Давление как фактор интенсификации газообразных процессов
- •§ 8.3. Роль давления в жидкофазных и твердофазных процессах
- •Глава 9 биохимические процессы § 9.1. Основные понятия и определения
- •§ 9.2. Применение биотехнологических процессов в промышленности
- •Глава 10 фотохимические процессы
- •Глава 11 радиационно-химические процессы
- •Глава 12 плазмохимические процессы § 12.1. Общие понятия и определения
- •§ 12.2. Виды плазмохимических процессов
- •Глава 13 общие сведения о физических процессах химической технологии § 13.1. Значение физических процессов и их классификация
- •§ 13.2. Виды физических процессов Физико-механические процессы
- •Массообменные процессы
- •Раздел III
- •§ 14.2. Кислоты, щелочи Неорганические кислоты
- •§ 14.3. Минеральные удобрения
- •§ 14.4. Полимеры Общие сведения о полимерах, их строении, свойствах и способах получения
- •Пластмассы, их свойства, значение и применение в народном хозяйстве
- •Химические волокна и их применение в народном хозяйстве
- •Каучуки и резина
- •§ 14.5. Нефтепродукты
- •Глава 15 строительные материалы § 15.1. Общие сведения
- •§ 15.2. Основные виды строительных материалов Природные (естественные) материалы, применяемые в строительстве
- •Керамические материалы
- •Огнеупорные материалы
- •Минеральные вяжущие
- •Бетон, железобетон и строительные растворы
- •Силикатные (автоклавные) материалы
- •Асбестоцементные материалы
- •Стекло и изделия на его основе
- •Теплоизоляционные материалы
- •Глава 16 металлы и сплавы § 16.1. Общие сведения
- •§ 16.2. Методы определения качества металла (сплава)
- •§ 16.3. Термическая и химико-термическая обработка
- •§ 16.4. Черные металлы и сплавы
- •Материалы со специальными свойствами (стали, сплавы)
- •Магнитные материалы
- •Инструментальные материалы
- •§ 16.5. Цветные металлы и их сплавы
- •§ 16.6. Коррозия металлов
- •Классификация коррозионных процессов
- •Электрохимическая коррозия металлов
- •§ 16.7. Защита металлов от коррозии Защита металлов от химической коррозии
- •Экономия на 1 т листа
- •Защита металлов от электрохимической коррозии
- •Технико-экономические показатели и выбор методов защиты
- •Раздел IV
- •Типы производств
- •Типизация технологических процессов
- •Технологичность конструкций изделий
- •Качество изделий
- •Понятие о точности обработки
- •Основные методы и средства контроля качества изделий
- •Шероховатость поверхности
- •Выбор заготовок
- •§ 17.2. Экономическая оценка технологического процесса
- •Глава 18
- •Литье в песчано-глинистые формы
- •Специальные способы литья
- •§ 18.2. Основы технологии производства заготовок методами пластической деформации
- •Формообразование заготовок, изделий из пластмасс и резины методами пластической деформации
- •Формообразование деталей методами порошковой металлургии
- •§ 18.3. Изготовление неразъемных соединений Понятие о неразъемных соединениях. Виды неразъемных соединений
- •Сущность процессов сварки материалов и их классификация
- •Сварка плавлением
- •Огневая резка материалов
- •Сварка давлением
- •Контроль качества сварных соединений
- •Клеевая технология
- •§ 18.4. Обработка конструкционных материалов резанием
- •Обработка на станках-автоматах и полуавтоматах
- •Чистовая обработка наружных поверхностей тел вращения
- •Обработка внутренних поверхностей тел вращения.
- •Обработка плоских поверхностей
- •Обработка фасонных поверхностей
- •Методы изготовления деталей зубчатых зацеплений
- •Обработка резанием неметаллических материалов
- •Обработка заготовок на агрегатных станках
- •§ 18.5. Электрофизические методы обработки
- •Применение ультразвука в промышленности
- •Плазменная обработка материалов
- •Лазерная обработка
- •Глава 19 основные технологические процессы электроники и микроэлектроники § 19.1. Технология изготовления интегральных микросхем
- •Фотолитография в микроэлектронике
- •Нанесение тонких пленок в вакууме
- •Осаждение из газовой фазы
- •§ 19.2. Технология изготовления печатных плат
- •Технологические процессы изготовления пп
- •Субстрактивные методы изготовления печатных плат
- •Технология изготовления многослойных печатных плат
- •Аддитивные методы изготовления печатных плат
- •Печатные платы с многопроводным монтажом
- •Глава 20 технология сборочных процессов § 20.1. Понятие о технологическом процессе сборки и его организационных формах
- •§ 20.2. Контроль и испытание готовых изделий
- •Глава 21 основы технологии строительного производства § 21.1. Роль капитального строительства в развитии народного хозяйства ссср
- •§ 21.2. Строительные работы
- •§ 21.3. Основные направления совершенствования строительства
- •Глава 22 оптимизация технологических процессов § 22.1. Общая постановка задач оптимизации технологических процессов
- •§ 22.2. Методы оптимизации технологических процессов
- •Регрессионный и корреляционный методы анализа при оптимизации технологических процессов
- •Методы планирования эксперимента для оптимизации технологических процессов
§ 3.2. Нтр и технология
Рассматривая повышение роли технологии, связанной с влиянием НТР, следует отметить, что на базе новейших научных открытий возникли принципиально новые, более совершенные и производительные технологические процессы, резко увеличивающие производительность труда и повышающие качество продукции. К таким процессам следует, например, отнести процессы элионной технологии, которые основаны на использовании сфокусированных лучей различных видов энергии.
Если сгруппировать по физическим принципам воздействия процессы элионной технологии, то они будут выглядеть следующим образом: лазерные, ультразвуковые, плазменные, электронно-лучевые, ионно-лучевые, электроискровые, световые и некоторые другие. Рассмотрим некоторые из них более подробно. Так, с помощью воздействия луча лазера можно осуществить многие технологические процессы; луч лазера может быть применен для выполнения уникальных медицинских операций, создания многоканальной линии связи; при использовании лазеров в голографии создаются стереоскопические телевизоры с чрезвычайно большой четкостью изображения. Лазеры с большой эффективностью могут применяться как прецизионный инструмент для обработки материалов, включая локальные термохимические реакции (например, локальное легирование и закалку штампов и режущего инструмента для упрочнения их поверхности) и размерную обработку поверхности различных материалов. Луч лазера легко пронизывает самые твердые материалы—алмазы, создавая в них точные калиброванные отверстия, необходимые при изготовлении фильер, применяемых для протяжки проволоки с высококачественной точной полированной поверхностью. При этом производительность труда возрастает от 12 до нескольких десятков раз.
Особое место начинает занимать энергия ультразвуковых колебаний. Акустическая энергия используется сейчас в машино- и приборостроении, металлургии, в химической, легкой, пищевой и фармацевтической промышленности, а также в медицине, биологии, сельском хозяйстве. Область применения ультразвука в различных технологических процессах непрерывно расширяется.
Новым направлением совершенствования технологии является разработка малооперационных, ресурсосберегающих и безотходных процессов. К их числу относится внедряемый в СССР новый безкоксовый процесс получения стали из железных окатышей, минуя доменный процесс производства чугуна.
Еще К. Маркс отметил замечательную особенность химической промышленности — возможность совершенно исключить отходы. Однако до последнего времени технологическая практика человечества отличалась невероятной расточительностью: 98% всего добываемого сырья современная промышленность превращает в отходы и лишь 2 % превращает в полезную продукцию.
Технология в современном производстве оказывает значительное влияние на будущие экономические показатели еще в процессе конструирования изделия или разработки нового продукта или материала, создавая высокотехнологичные конструкции и разработки. В настоящее время технологическая наука и практика располагают количественными методами оценки технологичности конструкций и уровня технологии. Если раньше, сравнивая технологичность двух изделий, для выбора оптимального производственного варианта можно было дать недостаточно точную качественную характеристику, то в настоящее время делается точная количественная оценка, позволяющая объективно сравнивать и рекомендовать запуск в производство новой и только оптимальной конструкции. При максимальной технологичности изделий и материалов, умелом использовании унификации, стандартизации, четкой организации подготовки производства оказывается возможным резко сократить продолжительность периода времени, который лежит между моментом получения первых результатов исследований или возникновения идеи и промышленным производством.
Таким образом, в период научно-технической революции в результате возросшей роли и возможностей технологии необычайно сокращаются сроки от возникновения идеи до ее реализации. Если в прошлом веке все они охватывали несколько десятилетий (так, на реализацию идеи, на которой построена фотография, потребовалось более столетия, телефона — 50 лет, радио — 35 лет), то к середине нашего столетия сроки внедрения научных открытий в практику сократились до нескольких лет (транзисторы и лазер — 5 лет, интегральные схемы — 3 года). Можно с достаточным основанием предположить, что эта тенденция в дальнейшем будет также сохраняться.
В последние три десятилетия для прогнозирования и оптимизации технологических процессов успешно применяются методы математического планирования эксперимента, прочно вошедшие в технологическую науку и практику. Эти методы позволяют получать математические модели, связывающие параметр оптимизации с влияющими на него факторами, и дают возможность без подробного изучения механизма процесса выявлять их оптимальные технологические режимы.
Таким образом, технология получила новые современные методы нахождения наилучших оптимальных конечных результатов с наименьшими затратами. Это наглядный пример того, как наука превращается в непосредственную производительную силу.
Научно-техническая революция резко ускорила автоматизацию технологических процессов, поставила ее на принципиально новую основу в связи с использованием электронно-вычислительных машин. Это позволяет перейти к комплексной механизации и автоматизации производства.
Широкое внедрение автоматизированной системы управления технологических процессов (АСУТП) позволяет не только значительно повысить производительность труда, но и полнее удовлетворять возрастающие требования к качеству выпускаемой продукции. В условиях повышенного спроса на высококачественную продукцию это достигается автоматизацией, способной обеспечить точное соблюдение заданных технологических режимов в течение длительного времени. Автоматизация холодной прокатки на Череповецком металлургическом заводе позволила увеличить выход годного листа на 2,4%, выпуск продукции первого сорта на 2,3%. Затраты на создание АСУТП окупились при этом менее чем за 1 год. Быстрое развитие автоматизации стало возможным лишь благодаря стимулирующему действию таких факторов, как стандартизация исходного сырья, полуфабрикатов, комплектующих деталей и узлов, внедрение непрерывных технологических процессов, укрупнение оборудования и широкое оснащение производства надежными радиоэлектронными средствами автоматизации, а также роботами. Применение средств механизации, автоматизации, ГАПС и автоматизированных систем управления значительно снижает трудовые и материальные затраты, увеличивает производительность труда, улучшает качество продукции. Наконец, следует отметить, что если ранее при создании какой-либо сложной продукции главную роль играла работа конструктора, то в настоящее время появление новых изделий во многих случаях определяется уровнем и возможностями технологии. Так, например, появление новых поколений более совершенных ЭВМ конструктивно просматривается достаточно далеко, в то время как их выпуск промышленностью определяется, главным образом, возможностями технологии обеспечить производственное изготовление соответствующей элементной базы. Таких примеров можно привести бесчисленное количество и все они еще раз подтверждают тезис о том, что в результате нынешней научно-технической революции роль технологии в общественном производстве несоизмеримо возросла.