Proizvodstvennye_tekhnologii_shpargalki_BGEU

Дорогой студент БГЭУ!

В нашей коллекции собраны шпаргалки, решение задач, экзаменационные билеты БГЭУ за разные годы.
Мы постарались максимально внимательно их рассортировать для более удобного поиска. Но некоторые шпаргалки могут устареть, некоторые повторяются.
Несмотря на это, на данный момент это самая полная доступная коллекция шпаргалок для студентов БГЭУ, которая включает все шпаргалки сайта нархоз.орг и шпаргалки из нашей базы.
Надеемся, что нашими с тобой общими силами она будет пополняться (

С Уважением,
Александр Кушнер,
директор Первого агентства курсовых.

P.S. Новую качественную курсовую или дипломную работу можно заказать
в Первом агентстве курсовых [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
либо в личные Вконтакте [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]

Студенты БГЭУ нас рекомендуют.
Отзывы здесь [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]

Требования БГЭУ хорошо знаем, большинство наших авторов его заканчивали.
Знаем всех преподавателей, многие преподаватели работают в нашем агентстве.
Поможем с выбором удачной и легкой для защиты темы, составлением плана, проверим вашу работу бесплатно, ответим на любые другие вопросы по учебе в БГЭУ.
Будем рады помочь! Пишите! (

И удачной учебы! :)



1.Основные сведения о технологии и ее отраслях.Технология- наука о ремествах, которая появилась в 70-ые гг. 18 ст. в связи с развитием крупной машинной промышленности. Происходит от 2 греч. слов «технос»- искусство и «логос»- наука. Она базируется на научных открытиях, изобретениях (физика, математика, механика). Направлена на материальные потребности (их удовлетворение). Социальные, духовные технологии носят неограниченный характер, духовные – субъективный характер. С развитием общества развиваются и технологии. Технологии:ПрактическаяНаучная
Теоретическая
Цель технологии – произвести максимум продукта с минимумом затрат. Задача курса технологии состоит в изучении и выборе оптимальных видов технологических процессов, сырья, энергии, топлива, в определении эффективных направлений научно-технического прогресса в промышленности. Технология основывается на основных закономерностях многих отраслей науки. Практическая технология реализует то, что предлагает теоретическая и научная технологии. В наше время предъявляются высокие требования и поэтому производятся новые станки, автоматы, а для этого надо знать основные закономерности свойств предметов. Это ставит перед высшей школой сложную задачу по улучшению подготовки специалистов. Изготавливаются новые материалы, которые заменяют материалы, которые используются сейчас. Как известно, современное промышленное производство характеризуется разнообразием видов используемого сырья, методов его переработки и широким ассортиментом получаемой продукции. Современное развитие промышленности идет по пути увеличения масштабов производства, совершенствования технического оснащения существующих предприятий, возникновения новых технологических процессов. Для развития промышленности сегодняшнего дня характерны тенденции:
Быстрый рост числа производств и видов продукции
Все возрастающая типизация процессов
Возрастание числа производств и видов продукции
Технология- наука, изучающая способы и процессы получения и переработки продуктов природы в предметы потребления и средства производства.
Отрасль промышленности это совокупность предприятий, характеризующихся единством экономического назначения производимой продукции, однородностью перерабатываемого сырья, общностью технологических процессов и технической базы и профессиональными кадрами.
Объединение нескольких специализированных отраслей промышленности представляет собой комплексную отрасль (черная металлургия, электро- и теплоэнергетика, машиностроение и т. д.).
Состав и соотношение отдельных отраслей, отражающие определенные производственные взаимосвязи, степень дифференциации и специализации отраслей характеризуют отраслевую структуру промышленности. В зависимости от экономического назначения продукции различают отрасли, производящие средства производства (группа А), и отрасли, производящие предметы потребления (группа Б).Отрасли промышленности по характеру воздействия на предмет труда делятся на добывающие и обрабатывающие. Первые заняты добычей природного сырья (руд черных и цветных металлов, угля, торфа, природного газа, сланцев), вторые - переработкой продукции добывающих отраслей промышленности или сельского хозяйства.













2.Анализ разновидностей технологий и их характеристика
Теоретическая технология: предлагает новые варианты решения задач на основе физики, химии...
Научная: имеет связь с практической и производит разработку наиболее приемлемых вариантов. Является промежутком между теоретической и практической технологией.
Практическая: использует в работе все разработки.
Различают технологию механическую, химическую и др.
Механическая изучает такие процессы переработки сырья и материалов в изделия, при которых изменяются физические, механические свойства, но при которых состав и внутреннее строение исходного вещества остаются неизменными.
Химическая основана на химических превращениях, сущностью которых являются глубокие качественные изменения внутреннего строения и состава вещества.
Наиболее распространенная классификация технологии по видам потребительских стоимостей. Исходя из этого, выделяют:
Материальную технологию, т.е. технологию производства материальных благ
Нематериальную, т.е. технологию сферы образования, науки, здравоохранения и т.д. (социальная технология)
Материальная тех. в преобладающем большинстве является машинной, т.е. совокупностью технологических действий осуществляется в основном с помощью машин, технических устройств, приспособлений. Машины выполняют функции посредников, размещенного между человеком- исполнителем технологии и предметом труда. Человек- исполнитель приводит их в действие, и машины- посредники выполняют совокупность требуемых технологических воздействий на предмет труда.
Социальная тех. отличается продуктом, который является нематериальным и представляется в виде услуги (работа учителя, игра актера). В этой тех. отсутствует машина- посредник, задающая функциональную приблизительную однозначность живого труда. Здесь человек- исполнитель и человек- потребитель услуги взаимодействуют.
В рамках производственного процесса выделяют базовые, или основные, технологии, совокупность которых традиционно называют технологией производства, и вспомогательные, которые традиционно называют экономикой производства. От качества базовых технологий зависит эффективность производственного процесса. Вспомогательные технологии призваны обслуживать базовые.

































3.Взаимосвязь технологии с экономикой и другими науками.
Сформировавшись в самостоятельную науку в конце 18 в., технология быстро выросла из прикладной в обширную фундаментальную науку, опирающуюся в своем развитии на достижения ряда естественных и технических наук. Огромное влияние на обогащение и совершенствование технологии как науки и резкое повышение ее роли в общественном производстве оказала современная научно-техническая революция. Все факторы, влияющие на рост производительных сил человека: искусность и квалификация, эффективность и оснащенность производства, прогресс науки как производительной силы- все это прямо или косвенно находит свое воплощение в технических средствах труда. По мере исторического развития процесса труда происходит обогащение производительных сил новыми моментами и новыми производительными силами, носящими общественный характер. Компоненты производительных сил образуют целостную систему, центром которой является живой труд, а, следовательно, сам человек. Технологические отношения охватывают отношения между человеком, средствами труда и предметом труда в производственном процессе. Как итог- система «человек-наука-техника-производство». Система технологических отношений представляет собой категорию постоянно развивающуюся, претерпевшую значительные изменения в ходе исторического процесса. Важная роль в жизни общества принадлежит активной производственной технике и технологии, которые представляют ее ядро. Главными стимулами развития технологии являются экономические, производственные потребности общества. Экономические отношения накладывают свой отпечаток на развитие техники. Развитие технологии испытывает мощное влияние экономических и идейных институтов общества. А социальное воздействие техники на общество идет через повышение производительности труда, через специализацию средств труда, которая служит технической основой разделения труда и через замещение техническими средствами трудовых функций человека. Техника влияет на общество не только через сферу материального производства, но изменяет условия труда и быта, влияет на мировоззрение человека, его психологию, мышление и т.д. Являясь методологическим и мировоззренческим стержнем технологии, общественные науки участвуют в разработке теоретических основ управления производством, совершенствовании принципов планирования, материального и морального стимулирования, в совершенствовании организации труда. Научно-техническая революция становится той ареной, на которой крепнет творческое содружество общественных и экономических наук с науками естественными и техническими. Уровень технологии любого производства оказывает решающее влияние на его экономические показатели и поэтому экономисту необходимо достаточное знание современных технологических процессов.


























4. Производственные системы и производственные процессы.
Так как большинство товаров и все услуги не появляются естественным природным путем их необходимо производить. Так даже для получения сельскохозяйственных продуктов (основа природные процессы произрастания), необходимо создавать производственные системы. Таким образом, нужные обществу товары и услуги получают созданием производственных систем. Производственные системы включают все необходимое для производства продукции:
1. предметы труда (сырье), т.е. то из чего получают нужный продукт;
2. средства труда, т.е. то с помощью чего воздействуют на предмет труда для получения нужного продукта;
3. труд людей.
Примером производственной системы в материальном производстве являются: завод, фабрика, организация, колхоз и т.д. А в нематериальном производстве: школа, институт, театр, музей и т.д.
Вступая во взаимодействия все слагаемые производственной системы для выпуска продукта – образуют производственный процесс. Если производственная система есть совокупность некоторых статичных элементов, то производственный процесс есть процесс взаимодействия производственных элементов с целью выпуска продукции. Соотношение между ними, как между двигателем и функционированием двигателя. Смысл создания производственных систем заключается в необходимости реализации производственного процесса. В общем виде производственный процесс – это совокупность действий, необходимых для выпуска продукции. В материальном производстве под производственным процессом понимают совокупность действий людей и оборудования, необходимые на данном предприятии для изготовления или ремонта выпускаемых изделий.
Различие в схеме производственной системы и производственного процесса лишь в том, что производственная система – совокупность статичных элементов, а производственный процесс – совокупность динамичных элементов, существующих во времени. Предмет труда (сырье) не является частью ни производственной системы, ни производственного процесса. Оно является перерабатываемым ресурсом поэтому вынесено за рамки производственной системы и производственного процесса.
Закономерности производственного процесса объективны, как и законы физики, химии и т.д. Поэтому производственный процесс жестко не связан с общественными формациями и политическими течениями, а также с видами экономики (плановая или рыночная). Они только создают разные условия для развития производства, поэтому на выходе разные результаты. Ведь любому обществу и любой экономике необходимо решать задачи производства товаров и услуг. Для того, чтобы знать, какие условия для успешного развития производства необходимо создать, следует выявить и изучить его закономерности. Чем больше мы сообразуем свои действия с объективным ходом событий, тем лучших результатов достигнем и тем менее расходуем средств.



















5. Критерии оценки экономической эффективности пр-ва.
Нельзя развивать технику и совершенствовать технологию пр-ва без его всестороннего и глубокого технико-экономического анализа. Показатель экономической эффективности техн-го процесса должен учитывать все виды затрат. Таким обобщающим показателем является себестоимость продукции – одна из важнейших экономический категорий. Себестоимость- это совокупность материальных и трудовых затрат предприятия на изготовление и реализацию продукции, выраженных в денежной форе. Различают основные затраты, непосредственно связанные с процессом пр-ва (расходы на основные материалы, технологическое топливо, энергию, покупные полуфабрикаты, зарплату основных рабочих), и расходы, связанные с обслуживанием процесса и управлением. В зависимости от доли отдельных элементов затрат в себестоимости промышленной продукции можно сгруппировать отрасли пр-ти следующим образом: трудоемкие пр-ва (добывающие отрасли); материалоемкие пр-ва (текстильная, трикотажная, швецная); энергоемкие пр-ва (цветная металлургия, ряд отраслей химической пр-ти); фондоемкие отрасли с большим удельным весом амортизационных затрат в общих затратах (нефтедобывающая пр-ть); смешанные отрасли со значительным удельным весом в себестоимости затрат на материалы и заработной платы (многие отрасли машиностроения, электротехническая) При внедрении новой прогрессивной технологии часто приходится применять дорогостоящее оборудование (обрабатывающие центры, автоматические поточные линии). Но при хорошей организации работы предприятия, высокой производительности этого оборудования можно избежать повышение амортизационных затрат, основных производственных фондов и достичь высокой фондоотдачи. Изучение структуры себестоимости продукции необходимо для выявления резервов производства и интенсификации технологических процессов. Важнейшими резервами снижения себестоимости промышленной продукции при высоком ее качестве является рациональное и экономное использование сырья, материалов, топлива, энергии и высокопроизводительной техники. Совершенствование техники и технологии должно способствовать высококачественной продукции.






































6.Оптимизация и экономическая оценка технологических процессов
Главный критерий при выборе технологического процесса является максимум прибыли и минимум себестоимости при максимуме рентабельного производства, максимальном спросе на продукцию.
Оценку ,каким образом можно определить экономические показатели, могут дать расходные коэффициенты. Другими словами можно определить, что расходные коэффициенты – это затраты на единицу продукции с учетом качества потребляемого сырья и стоимости. Чем ниже расходный коэффициент, тем более экономически выгодным будет данный технологический процесс и ниже себестоимость выпускаемой продукции.
Чтобы снизить показатель необходимы дополнительные затраты. Эти затраты связаны с увеличением степени чистоты используемого сырья. Особенно для химических отраслей промышленности, которые используют природные сырьевые материалы. Для определения расходного коэффициента необходимо знать все стадии производства, все технологические операции, как исходный материал превращается в готовый продукт.
Различают теоретический и практический расходный коэффициент. Теор. расходный коэф. рассчитывается исходя из химических реакций, из абсолютной чистоты используемого материала, т. е. характеризует теоретическую возможность получения данного продукта. Но в реальных условиях расходный коэффициент будет практически выше
Теор. коэф. характеризует, сколько может получится целевого продукта с единицы сырья.
К= m сырья / m целевого продукта
C1 + C2 = Пц + Пп
В технологических процессах используется несколько видов сырья.
C1, C2 - сырьевые компоненты пром. Отходы
Пц – целевой продукт
Пп – побочный продукт
Для количественной характеристики используемого сырья применяют такие показатели как концентрация. Концентрация – это содержание полезного компонента в исходном сырье.
Для определения экономических показателей любого производства используют расчет материального баланса








































7. Понятие технологического процесса, основные его параметры и характеристики
Производственный процесс функционирует в искусственно созданных человеком производственных системах, включающим: предметы труда, орудия труда и труд людей. Производственный процесс это совокупность всех действий людей и орудий труда, необходимых для изготовления или ремонта продукции.
Если выделить из производственного процесса ту часть действий, которая непосредственно формирует процесс производства, то это и будет технологический процесс. Технологический процесс это основная часть производственного процесса, направленная на получения из сырья готовой продукции. Он основывается на каком-либо естественном процессе (физическом, химическом, биологическом и т.д.).
Таким образом, в производственной системе главенствующая роль принадлежит технологическому процессу, так как только его совершенствование определяет направление преобразований производственной системы в целом.
Если за счет совершенствования в сфере управления и организации может быть получен эффект, то его величина ограничена объективными техническими возможностями производства.
Неограниченный рост производительности труда возможен лишь при совершенствовании технологического процесса, путем замены орудий труда - внедрения новых и высоких технологий.
При изучении технологических процессов, для их анализа и характеристики применяют три группы параметров: 1 - частные; 2 - единичные; 3 - обобщенные.
Частные - позволяют сравнивать одинаковые технологические процессы, выпускающие одинаковую продукцию. Например, они позволяют проанализировать эффективность использования оборудования на двух предприятиях (молокозаводах), выпускающих одну и ту же продукцию (молоко) по одинаковой технологии по таким параметрам как: температура, давление, состав сырья и т.д. Однако частные параметры не дают возможность проследить динамику развития технологического процесса под действием различных факторов и оценить эффективность используемой технологии по сравнению с другой.
Единичные параметры позволяют сравнивать технологические процессы, выпускающие одну и ту же продукцию, но использующие различную технологию. Например, сравнить эффективность производства стали конвертерным и мартеновским способом, получения заготовок литьем и штамповкой, производства молока различными технологиями.
Важнейшими единичными параметрами, характеризующими технологический процесс, являются:
1.Ресурсные - материалоемкость, энергоемкость, трудоемкость и др.;
2. Экономические:
производительность выпускаемой продукции П = Q / t , (кГ/ч, т/ч);
где Q - количество произведенной продукции, кГ, т, шт. и т.д.,
t - количество времени затраченного на ее производство, ч, год и др.;
производительность труда Lж = Q / Тж = Q / nt , (кГ/чел.ч, руб/чел.ч)
где n - количество рабочих, чел.;
Тж - затраты живого труда, чел.ч;
эффективность технологии Е = Qф/ Qt . 100 %,
где Qф - фактическое количество произведенной продукции, (кГ, т, шт.);
Qt - теоретическое количество продукции (расчетное).
3.Интегральными единичными параметрами являются:
себестоимость продукции - затраты конкретного предприятия на изготовление и сбыт продукции;
капитальные затраты - общая стоимость предприятия (его основных фондов).
При технико-экономическом анализе технологических процессов широко используются материальные и энергетические балансы.
Материальный баланс, являющийся законом сохранения массы вещества в условиях производства, утверждает, что масса веществ, поступающих на технологическую операцию (приход), равна массе веществ, образующихся в ходе технологической операции (расход).
Полный материальный баланс реального технологического процесса рассчитывается как сумма балансов отдельных стадий (операций).
Энергетические балансы составляют на основе энергетических балансов отдельных стадий технологического процесса. Энергетические балансы являются проявлением закона сохранения энергии в технологических процессах.
Материальный и энергетический балансы являются основой для расчета любых технико-экономических показателей производства и составления балансов предприятий.
Единичные параметры дают достаточно полную характеристику технологического процесса и позволяют проследить динамику его развития в сравнении с ему подобным, но они не вскрывают глубину сущности процесса, позволяющей сопоставлять его со всем многообразием технологических процессов. Действительно, практически невозможно и некорректно сравнивать, например, энергоемкость сборки автомобиля и выплавки стали.
Для выявления закономерностей развития технологических процессов в общем виде используют обобщенные параметры:
живой труд (Тж) - затраты человеческого труда на выпуск единицы продукции;
прошлый труд (Тп) - затраты труда, связанные с приобретением сырья и оборудования (станка, устройства и т.д.), используемого в данном технологическом процессе.
Обобщенные параметры позволяют сравнивать различные технологические процессы, независимо от выпускаемой ими продукции. При этом, из множества предлагаемых технологических процессов необходимо выбирать тот, у которого совокупные затраты (Тс) труда на выпуск единицы продукции минимальные, т.е.:
Тс = Тж + Тп min.


8. Динамика произв. затрат при развитии технол. процесса.
Производство любого вида продукции связано с необходимостью трудозатрат, состоящих из затрат:
1. Прошлого (овеществленного) труда (Тп), включающего в себя все затраты труда, связанные с получением исходного для данной технологии продукта, а также затраты на орудия труда, используемые в анализируемом технологическом процессе;
2. Живого труда (Тж) , включающего все затраты человеческого труда предусмотренные в анализируемом технологическом процессе на выпуск готовой продукции.
Общие удельные затраты на единицу продукции, представляющие собой сумму прошлого и живого труда Тс = (Тп + Тж) min, являются наиболее обобщенными технологическими параметрами. С их помощью представляется возможность проводить наиболее общий экономический анализ любого технологического процесса.
Затраты прошлого труда являются относительно неизменной частью общих затрат (Тс), так как характеристики используемых (уже внедренных) машин и оборудования на предприятии не могут оказать на его влияния (т.е. увеличить или уменьшить затраты прошлого труда). Характеристики оборудования должны учитываться при выборе его на стадии создания технологического процесса.
Поэтому минимизировать общие затраты труда (Тс), т.е. совершенствовать любой технологический процесс, можно:
1. Уменьшением доли живого труда, путем внедрения в производство прогрессивного оборудования, инструмента, а также механизацией и автоматизацией технологического процесса;
2. Повышением эффективности использования прошлого труда (эффективности работы оборудования: снижением его простоев, работой на оптимальных нагрузках, проведением своевременного технического обслуживания и ремонта и др.).
Показать соотношение живого и прошлого труда в конкретном технологическом процессе - значит дать однозначную характеристику процессу, определить качество используемой технологии.
Для определения количественных показателей трудозатрат в реальном технологическом процессе необходимо рассмотреть процесс в динамике (развитии), т.е. в изменении с течением времени удельных затрат живого и прошлого труда, как функции Тж(t) и Тп(t) от времени t. При этом возможны следующие варианты динамики трудовых затрат при развитии технологических процессов :
а) одновременное повышение затрат живого и прошлого труда с течением времени - тупиковый, экономически не целесообразный путь развития;
б) одновременное снижение затрат живого и прошлого труда с течением времени - прогрессивный, неограниченный путь развития;
в) повышение затрат живого труда при снижении затрат прошлого труда с течением времени - не перспективный путь развития, замена машинного труда человеческим;
г) понижение затрат живого труда при одновременном повышении затрат прошлого труда с течением времени - ограниченный вариант развития.

Возможные варианты развития технологических процессов.
1-Путь увеличения объемов живого труда по мере развития технологического процесса ни в коем случае нельзя считать прогрессивным направлением технического развития. Это - тупиковый путь, который обеспечивает не повышение производительности труда, а напротив, ее снижение=> исключаем из дальнейшего анализа варианты развития а) и в).
Для определения прогрессивности развития технологического процесса (варианты б и г) необходимо рассмотреть функции Тж(t) и Тп(t) не в отдельности, а в совокупности общих трудовых затрат, то есть изучить функцию Тж(t) + Tn(t). Тогда оставшиеся варианты развития технологических процессов графически будут выглядеть следующим образом

Варианты развития технологических процессов
Повышение производительности труда будет обеспечено лишь при общем снижении трудозатрат по мере развития технологического процесса. Вариант а) полностью отвечает этим требованиям, экономическое развитие по такому пути высокоэффективно. Этот вариант допускает неограниченное развитие.
Согласно варианту б) суммарные затраты живого и прошлого труда уменьшаются только до определенного времени развития технологического процесса (время t*), затем они снова возрастают. Этот вариант допускает ограниченное развитие.





























9. Структура технологического процесса.
Любой технологический процесс можно рассматривать как систему более мелких технологических процессов или как часть более сложного техн. процесса.
В структуре сложного техн. процесса можно выделить всегда элементарный техн. процесс, который при дальнейшем упрощении теряет свои характерные свойства. В свою очередь его можно расчленить на ряд техн. операций- законченная часть техн. процесса, выполняемая на 1 рабочем месте и характ. постоянством предмета труда, орудий труда и характером воздействия на предмет труда. Частями техн. операции явл. техн. переход и вспомогательный переход. Технологический переход- законченная часть технологической операции, хар. постоянством средства труда, орудия труда, места воздействия на предмет труда. Вспомогательный перереход- часть техн. операции, сост. из действий исполнителя и орудий труда, которые не вызывают изменения состояния предметов труда, однако необходимы для выполнения техн. перехода. В свою очередь, в состав техн. перехода входят рабочий ход и вспомогательный ход. Рабочий ход- элементарное звено техн. перехода, его законченная часть, связ. с однократным изменением формы, размеров, свойств, состояния предмета труда в соответствии с целью техн. процесса. Вспомогательный ход- часть техн. перехода, представляющая однократное изменение положения средства труда и (или) исполнителя без изменения состояния предмета труда.
Техн. процессы по способу организации делятся на 2 группы: 1)процессы с дискретными техн. циклами, кот. хар. последовательным проведением всех стадий процесса в 1 агрегате. Образуется при наличии регулярного чередования рабочих и всп. ходов с четким разграничением их по времени (обжиг кирпича в печах период. действия); 2)с непрерывным техн. циклом, хар. проведением операций на одном месте техн. цепочки. Предмет труда проходит ряд стадий обработки, готовый продукт выдается непрерывно, непрерывно вводится сырьё(хим. промышленность).












































10.Основные варианты развития технологических процессов и их характеристика.
По хар-ру влияния на результат производства элементы техн процесса можно объединить в 2 группы: 1)вспомогательные; 2)рабочие. Совершенствование вспом. элементов приводит к росту производительности живого труда за счет высвобождения человека и сокр. промежутков времени между рабочими ходами. При этом сущность и результат раб. хода остаются неизменными. Отсутствие изменения сущности техн. процесса при совершенствовании вспомогательных ходов позволяет определить этот путь развития как эволюционный. Хар. особенностью такого пути развития можно считать достаточную очевидность мероприятий по его реализации. Подобная схема развития техн. процесса носит рационалистический характер, а соотв. тип технических решений наз.рационалистическим. Рац. решения обеспечивают снижение затрат жив. труда за счет увеличения доли прошлого труда, что соотв. варианту ограниченного развития. Таким образом, рационалистическим наз. такое развитие процессов, при котором увеличение производительности совокупного труда происходит при увеличении затрат прошлого труда за счет механизации и автоматизации вспом. элементов техн. процесса и который принципиально ограничен.
Общей хар. чертой техн. решений, повышающих эффективность рабочего хода, является эвристичность. Этот путь развития определяется как революционный. Св-ва эвристических решений:
1)требуют дополнительных затрат;
2)уменьшение суммарных затрат осущ. за счет уменьшения, как живого, так и прошлого труда на единицу продукции.
Это вариант неограниченного развития Таким образом, эвристическим наз. такое развитие, при котором увеличение производительности совокупного труда происходит при снижении затрат живого и прошлого труда за счет изменения или замены технологии.















































11.Закон рационалистического развития технологических процессов.
В ходе рац. развития технологического процесса происходит прямая замена живого труда прошлым. При этом каждое последующее увеличение производительности труда требует все больших затрат прошлого труда на единицу прироста производительности совокупного труда. Достигнутый уровень затрат прошлого труда- это техн. вооруженность. Годовые затраты прошлого труда (сумма годовых амортизационных отчислений от стоимости оборудования и всех остальных годовых затрат за исключением затрат на предмет труда) обозначим через Фт, руб/год. Если отнести эти затраты к 1 работнику, то получим удельную характеристику, характеризуется способностью технологического процесса выпускать продукцию с наименьшими затратами. Уровень технологии (У) при рационалистическом пути развития технологического процесса, когда в ходе его совершенствования не изменяется сущность технологического процесса, остается неизменным.
Определим У из функции рационалистического развития процесса:
dL=K*dB/Lm , L =
·У.В, У = L2 / В .
Учитывая, что L = Q/n, а В = Фт/п , получим:
У = Q /п . п/Фт = Q/n . Q/Фт = Lж . Lп
Таким образом, уровень технологии определяется произведением производительности живого и прошлого труда и представляет собой обобщенную эффективность технологического процесса с точки зрения независимо осуществляемого переноса живого и прошлого труда. При выборе из двух и более процессов, производящих одинаковую продукцию (на стадии разработки) следует выбирать тот технологический процесс, в котором общие затраты живого и прошлого меньше ( Тс = Тж + Тп min), а уровень технологии больше (У mах).
Оценка по уровню технологии более точно определяет перспективу (преимущества) развития, то есть динамику изменения технологического процесса, когда на начальном этапе внедрения преимущества новой технологии не очевидно или даже пока хуже, чем старой технологии.
Уровень технологии позволяет сравнивать любые технологические процессы.
Так, по уровню технологии можно сравнить степень совершенства технологии производства тракторов и сукна, а также любой продукции не зависимо от того в какой отрасли промышленности он используется. Это открывает новые возможности в управлении развитием народного хозяйства, особенно в условиях самостоятельного хозяйствования.
Уровень технологии представляет собой универсальную оценку любого технологического процесса, образующегося произведением удельных показателей производительности (эффективности)затрат живого и прошлого труда (в любом технологическом процессе есть затраты живого и прошлого труда).




























12.Модельрационалист.разви-тия технолог. процесса.
Модель рационнал. Развития технолог. процесса принимает вид; L=(Y*B)^1/2, где Y-уровень технологии.
Т. А- явл-ся т. пересечения траектории рационал. Развития (L=(Y*B)^1/2) c биссектрисой (L=B) и эта точка явл-ся пределом, до которого рационально развитие технолог. процесса дельта L1>дельта B1 . На интервале (2) дельта L2< дельта B2. Все затраты не дают нужного эффекта, не повышается произв-ть труда (огранич. Развитие).
Чем больше уровень технологии процесса, тем выше лежит ветвь параболы (достигается большая произ-ть труда ).



13. определения уровня технологического процесса.
Уровень технологии – это показатель эффективности переноса прошлого труда на технологический процесс.
Уровень технологии определяется произведением производительности прошлого и живого труда. Из 2-х технологических процессов, которые производят одну и ту же продукцию, будет эффективней тот, у которого уровень затрат труда будет меньше.
Оценка уровней технологий позволяет отразить уровень развития, динамику технологического процесса. Понятие уровень технологии – важная характеристика любого технологического процесса. Она показывает: на сколько перспективен данный процесс при данных условиях и в данном времени. Для расчета уровня технологии необходимо иметь зависимости Тж от Тп. Необходимо знать прежде всего значение t. Если значение У окажется >L, то рационалистическое развитие целесообразно, т.к. еще не достигнута производительность труда, которая может быть достигнута при данных технологиях. Если же УОценка по уровню технологии более точно отражает перспективу развития, т.е. динамику изменения технологического процесса, когда на начальном этапе внедрения преимущества новой технологии не очевидно или даже пока хуже, чем старой технологии. При этом понятие уровня технологии является важной характеристикой любого технологического процесса независимо от того, как он развивается и в какой отрасли промышленности он используется. Распространение понятия уровень технологии на технологические процессы с любым видом развития дает возможность оценивать и сравнивать единообразно все технологические процессы. Уровень технологии образуется как произведение удельных показателей и является общественной оценкой эффективности затрат живого и прошлого труда в технологическом процессе и в силу этого приобретает характер универсальной оценки.



























14Границы рационалистического развития технологических процессов
Характерной чертой и особенностью рационалистического пути развития технологических процессов является его ограниченность. Анализируя динамику затрат живого и прошлого труда по мере рационалистического развития технологического процесса, установлено, что уменьшение суммы живого и прошлого труда происходит только до определенного предела. Дальнейшее увеличение затрат прошлого труда фактически не будет обеспечивать увеличение производительности труда, а будет лишь увеличивать стоимость выпускаемой продукции и становится экономически нецелесообразным. Как определить этот предел, эту границу, переход к которой фактически будет означать топтание на месте даже при увеличении технологической вооруженности технологического процесса? На основании методологии технодинамики получено принципиальное ограничение, связывающее наращивание затрат прошлого труда с затратами живого труда. Оно показывает, что сам технологический процесс в своей сути предопределяет максимально допустимый уровень затрат прошлого труда и что без существенного изменения характера технологического процесса наращивание технологической вооруженности не должно выходить за пределы этого уровня. В координатах L и B модель рационалистического развития изобразится следующим образом:
Точка А является точкой пересечения траектории рационалистического развития технологического процесса и биссектрисы L=B и является тем пределом, который допускает эффективное развитие технологического процесса. В точке А достигается предел целесообразности развития – равенство затрат на совершенствование производства и получаемого от этого прироста производительности труда. Т.о. предельное значение технологической вооруженности труда достигается при обеспечении равенства L=Bmax.
На графике видно, что на втором участке траектории значительное приращение В обеспечивает незначительное увеличение L. Итак, мы определили границу эффективного рационалистического развития технологического процесса. На этом рационалистическое развитие исчерпывает свою прогрессивность. Для дальнейшего совершенствования технологического процесса необходимо переходить на эвристическое развитие.



15 Динамика развития реального технологического процесса.
Динамика развития реального технологического процесса- кривая ломанная линия, Она описывает реальную динамику развития производительности от вооруженности.. Соответствуется реальному состоянию технологического процесса. Точка 1-2, 2-3 рациональное развитие и уровень технологии остается неизменным. Точка 3-7 произошло изменение в развитии технологического процесса и прошел этап эвристического развития У увеличивается У1 до У2. Недостаток совершенного развития (2-4), дальше (4-5) резкое повышение производительности труда. Затем процесс стабилизации приходится в т.7-8. Точка 10-полный переход к эвристическому развитию

Итак, модель, которая связывает производительность труда любого технологического процесса с его технологической вооруженностью, то есть затратами живого и прошлого труда, позволяет определить нам стратегию развития технологического процесса.
Тактику развития технологического процесса определяют конкретно варианты: эволюционный или революционный пути развития.








16.Эволюционный путь развития технологических процессов
Использование в производстве рационалистических решений, совершенствующих вспомогательные ходы технологического процесса, представляет собой эволюционный путь его развития. Сущность технических решений, обеспечивающих эволюционный путь развития технологических процессов, заключается в замене движений человека на подобные движения механизмов на вспомогательных элементах процесса. При этом рабочий ход операции не затрагивается, но на вспомогательных операциях высвобождается живой труд. Производительность труда при этом увеличивается, так как скорость движения механизмов, как правило, выше чем у человека. На современном этапе развития техники практически любой вид движения возможно осуществить известными механизмами. Поэтому задача совершенствования вспомогательных элементов операций заключается в наиболее рациональном их применении для замены ручного труда и ускорения движения элементов приспособлений, механизмов, инструментов и т.д. Т.о. конкретными условиями реализации эволюционного пути развития технологических процессов являются: 1.ускорение вспомогательного хода; 2.уменьшение доли вспомогательного хода; 3.ичключение вспомогательного хода или совмещение его с рабочим во времени. Основные направления эволюционного развития технологических процессов: 1. совершенствование орудий труда; 2. рост мощности машин и агрегатов; 3. переход от создания отдельных машин к разработке и внедрению их систем; 4. механизация и автоматизация трудоемких видов производства; 5. возрастающее использование приборов и средств автоматизации, вычислительной техники.

17.Революционный путь развития технологических процессов
Использование в производстве эвристических технических решений, совершенствующих рабочие ходы технологического процесса, представляет собой революционный путь его развития. Исследование вариантов динамики живого и прошлого труда показали, что эвристическое развитие обеспечивается при снижении затрат как живого, так и прошлого труда. Уменьшение затрат прошлого труда при одновременном увеличении производительности живого происходит лишь в том случае, если повышается эффективность переноса прошлого труда на предмет труда, т.е. увеличивается уровень технологий. Т.о. эвристическое развитие связано с переходом на более высокий уровень технологии. Но при этом возможны следующие варианты. В 1-ом варианте при переходе на более высокий уровень технологии сразу же реализуется снижение затрат живого и прошлого труда на единицу продукции, т.е. осуществляется скачкообразное революционное развитие технологического процесса. В дальнейшем при эволюционном развитии этого нового технологического процесса будет достигнута экономически целесообразная для данного процесса производительность. Во 2-ом варианте после перехода на технологию с более высоким уровнем не происходит одновременного снижения затрат живого и прошлого труда на единицу продукции, а даже возможно временное повышение их, что, казалось бы позволяет сделать вывод об отсутствии какого-либо развития, но если проследить за дальнейшим эволюционным развитием этого нового технологического процесса, то видно, что по мере совершенствования он быстрее достигнет высоких показателей и выйдет на экономически целесообразную производительность, которая будет выше, чем в исходном технологическом процессе. В данном случае проявляется еще одна закономерность революционного пути развития – положительный эффект от такого развития полностью реализуется только в ходе последующего эволюционного развития нового технологического процесса с более высоким уровнем технологии. Это обстоятельство хорошо объясняет несовершенство и сложность новых прогрессивных технологий и ту быстроту, с которой они развиваются и становятся эффективными. В этих процессах изначально заложены значительно большие потенциальные возможности, чем в процессах, которые они заменяют. Необходимо только большее или меньшее по продолжительности эволюционное развитие для того, чтобы эти потенциальные возможности проявились. Ускорение развития общественного производства в настоящее время приводит к тому, что технологические процессы будут подходить к границам своего развития за все более и более короткие промежутки времени. Поэтому гораздо чаще будет возникать ситуация, когда единственно возможным путем развития производства будет революционный путь. При этом необходимым условием развития технологического процесса будет переход на более высокий уровень технологии. Как уже отмечалось, революционный путь развития технологического процесса предполагает совершенствование его рабочих ходов, которые в свою очередь можно реализовать двумя путями – изменением рабочего хода или его заменой. В общем случае замена технологического процесса может привести в конечном итоге к новым рабочим и вспомогательным ходам. Принципиальные возможности рабочих ходов зависят во многом от свойств предмета труда, его технологических возможностей. За счет этого можно достигнуть ускорения рабочих ходов. Если при эволюционном развитии есть предел, то при эвристическом развитии такого предела нет. Роль науки при этом незаменима, т.к. она может предложить новые пути развития.
Основные моменты эвристического развития: 1. скачкообразное развитие – это когда снижаются затраты живого и прошлого труда и в дальнейшем происходит увеличение производительности труда, т.к. появляется новая технология, которая связана с заменой рабочего хода; 2. переход на безотходную технологию; 3. порошковая технология, т.е. при эвристическом развитии необходима в большей степени химизация и электрификация технологических процессов. Например, в химических процессах используются катализаторы, которые интенсифицируют процесс; 4. замена многостадийного непрерывного процесса на одностадийный – это один из путей создания и развития прогрессивной малооперационной технологии. В целом, выявленные характерные особенности технического развития технологических процессов позволяют формулировать конкретные требования к разработчикам новой техники. Появляется путь выработки наиболее эффективных управляющих воздействий, учитывающих, с одной стороны, объективные потребности технологического процесса, а с другой – возможности в сфере научно-исследовательской и конструкторской деятельности.

































18.Модели и методы оценки технологических процессов
В настоящее время можно выделить три основных подхода к изучению научно-технического развития пр-ва, описанию технологий и их развития: экономический подход, технократический или пифагорский подход, системный подход. В рамках экономического подхода развивалось направление, связанное с решение задач планирования научно-технического развития пр-ва для обеспечения заданного необходимого прироста объема выпуска продукции (использование так называемых балансовых методов планирования). Интенсивно развивается направление экон подхода, связанное с представлением о технологии как о некоторой системе, х-ся устойчивой функциональной зависимостью между затратами ресурсов на производство и выпуском продукции. Это направление экон подхода основано на определении зависимости выпуска продукции от качества ресурсов, задействованных с целью обеспечения этого выпуска. С целью определения конкретного техн содержания научно-технического развития выделяется подход, основанный на анализе техн процессов с помощью изобретательской деятельности. Такой подход получил название технократического. Основной отличительной особенностью этого подхода является представление научно-технического развития как процесса реальной замены старой технологии новой. В рамках технократического подхода предполагается, что сущность технологического сдвига можно объяснить, посчитывая число связанных с ним событий. В оценке тех сдвига решающее значение придается уникальности и новизне события. Техн и научную деятельность в рамках технократического подхода принято измерять с помощью таких показателей, как количество единиц новой техники, объем внедрения тех мероприятий, число статей, опубликованных в данной области. Системный подход к описанию научно-технического развития техн процессов утверждает, что это развитие подчиняется своим внутренним закономерностям, определение которых позволит выявить основные напоминания этого развития. На основании системного подхода к рассмотрению научно-технического развития пр-ва разработано несколько моделей развития технологических процессов. Модели: 1). Модель научно-технического развития В.А. Трапезникова. , где L- производительность труда; Ф- фондовооруженность одного работающего; У- уровень знаний. 2).Модель научно-технического развития А.И. Канца. Проблемы динамической оптимизации экономического развития пр-ва решается на основании общего критерия динамического оптимума: , где Z-объем конечной продукции; V- численность работников; С- капитальные вложения; У- критерий сравнительной динамической эффективности капитальных вложений.
Общий критерий jобеспечивает минимум полных затрат труда на единицу продукции не в первый период внедрения техники, а за ряд лет, в непрерывной динамике.























20. Понятие о системах технологических процессов.
Система- это целое составленное из отдельных частей, к-е находятся в тесном отношении между собой . Характеризуется набором технологии и элементами. Эти элементы взаимосвязаны и взаимообусловлены. Системы характеризуются развитием в целом технологических процессов и установлением взаимосвязи между процессами и технологией. Технологическая система- это совокупность взаимосвязанных предметов производства исполнителей и направлено на выполнение отдельных операций и процессов в целом. Между операцией в технологическом процессе и системах можно считать условленным, так как они имеют опред. напротив. К-я технология имеет свою среду функционирования, к-я определяет взаимосвязь с другими технологиями, отдельными элементами технологии. Может успешно функционировать в том случае, если будут функционировать отдельные элементы, так как они взаимосвязаны между собой. Важнейшими признаками техн систем является структура. По структуре они подразделяются на параллельные, последовательные, комбинированные. Такое подразделение позволяет определить направление научно- технического развития. Каждая параллельная система выполняет одинаковые функции. Последовательная система функционально зависима одна от другой (направлены на пр-во продукта). Если одна система будет давать сбой , то вся система тоже будет давать от работы двух систем. След классифик является уровень автоматизации , различают 3 уровня: механизированная с-ма; автоматизир с-ма; автоматическая с-ма. Механиз с-ма прадопределяет использованием различных механизмов как для осуществления рабочих, так и вспомогательных процессов. Автоматиз с-ма – это более высокий уровень помимо механ использования и автоматические устройства (контроль функций темп, давления, к-е позволяет поддерживать или регулировать эти параметры) Автоматическая с-ма – это самый высокий уровень без участия чел. След классиф по признаку уровень специализации: специальная, специализированная и универсальная. Специальная выполняет ф-и ремонта оного и того же продукта или устройства (завод пол ремонту автом). Специализированная предназначена для изготовления ремонта группы изделий ( по ремонту всех видов автом) . Универ – это система обеспеч изготовление или ремонт с различными конструктивными и техн признаками (универс мастерская)



































21.Исторические этапы развития систем технологий.
В своем развитии системы технологических процессов прошли ряд исторических этапов. Необходимо отметить, что сами технологические процессы изготовления какой-либо продукции используются человечеством с доисторических времен. Однако сознательная организация системы технологических процессов произошла в средневековье. Впервые организованная система технологических процессов проявила себя в цехах ремесленников. Цех – объединение ремесленников одной или родственной специальностей. По сравнению с кустарным производством появление цеховых структур было значительным шагом вперед в развитии промышленного производства. По структуре цехи ремесленников представляли собой систему параллельных технологических процессов. Цехи обеспечивали рост производительности труда и качества выпускаемой продукции за счет передачи опыта и передовых приемов работы, применения передовых технологических процессов, конкуренции. Цеховая структура явилась важнейшим этапом совершенствования производительных сил общества. По мере совершенствования производственных отношений и орудий труда цеховая структура переросла в простую капиталистическую кооперацию, представляющую собой такую форму обобществления труда, при которой использовался труд наемных рабочих, выполнявших однородную работу: здесь отсутствовало разделение труда. Это было эволюционным с точки зрения технологии развитием цеховых структур. Далее простая капиталистическая кооперация уступила место производственной мануфактуре, что явилось революционным этапом развития в организации систем технологических процессов. Мануфактура (от лат. manus-рука factura -изготовление) – это предприятие, основанное на разделении труда ( пооперационная технология) и преимущественно ручной ремесленной технике. Появление мануфактур вызвало стремительный рост производительности труда за счет рациональной организации производства. Здесь каждая операция выполнялась на определенном месте определенным работником. Это способствовало как повышению производительности труда, так и качественному проведению операции, и в целом обеспечивало качество выпускаемой продукции, при возросшем ее количестве, при этом не требовалось принципиальных изменений технических идей производства. По структуре производственная мануфактура представляла собой ярко выраженную систему последовательных технологических процессов. Она подготовила переход к машинному производству. Машинное производство – это важнейшая стадия становления современного промышленного производства, оно возникло в результате промышленного переворота во второй половине 18 века. Для него характерно использование систем машин для осуществления систем технологических процессов производства промышленной продукции. На стадии машинного производства произошла замена мануфактуры фабричными и заводскими структурами. Фабрика- промышленное предприятие, основанное на применении систем машин. Завод – это промышленное предприятие с механизированными процессами производства. Этап машинного производства можно рассматривать как революционный этап в совершенствовании орудий труда (замена ручного труда машинным) и как эволюционный этап в совершенствовании организации производства. Следующий этап исторического развития систем технологических процессов – создание промышленных объединений и монополий, также структур наиболее высокого уровня (единый народно-хозяйственный комплекс). Промышленное объединение- единый производственно- хозяйственный комплекс, состоящий из промышленных предприятий, научно-исследовательских проектно-конструкторских, технологических и других предприятий и организаций. В них могут входить производственные объединения и комбинаты. Производственное объединение – специализированный производственно -хозяйственный комплекс, в состав которого входят фабрики, заводы и т. д. Комбинат- объединение промышленных предприятий разных отраслей, в котором продукция одного предприятия служит сырьем для другого


















22.Классификационные признаки систем технологий.
Важнейшим признаком, характеризующим технологические системы, является их структура. Различают: параллельные, последовательные, комбинированные. При классификации технологических систем выделяют 4 иерархических уровня систем технологических процессов : операция, технологический процесс, производственное подразделение (цех), предприятие. Следующий классификационный признак технологических систем- уровень их автоматизации. Различают: механизированная система, автоматизированная система, автоматическая система. Механизированная отличается использованием различных механизмов для осуществления как рабочих, так и вспомогательных процессов в элементах системы (участок станков машиностроительного предприятия). Автоматизированная представляет собой более высокий уровень автоматизации и кроме механизации характеризуется использованием автоматических устройств в функциях управления элементами технологических систем. Автоматическая – наивысший уровень, представляющий собой функционирование и управление технологической системой в целом в автоматическом режиме без участия человека (роботизированная конвейерная линия по сборке автомобилей). Следующий классификационный признак – уровень специализации. Выделяют: специальная технологическая система, специализированная, универсальная. Специальная предназначается для изготовления и ремонта изделий одного наименования и типоразмера (автосборочное предприятие). Специализированная предназначена для изготовления и ремонта групп изделий. Универсальная обеспечивает изготовление или ремонт изделий с различными конструктивными и технологическими признаками. По виду связей между составляющими систему элементами различают: с жесткой и нежесткой связью. Жесткая связь подсистем характеризуются немедленным прекращением функционирования технологической системы в целом при отказе хотя бы одной подсистемы. При нежесткой связи между элементами системы возможно непродолжительное функционирование системы в случае отказа одной из подсистем.







































23.Структура технологической системы производства.
На практике в промышленном производстве выделяют следующие технологические структуры, различающиеся своим иерархическим уровнем: цех, предприятие, отрасль, макроэкономический комплекс, народное хозяйство в целом. Каждая из этих структур обладает специфичными особенностями и требует в общем случае своих методов управления развитием, но и здесь есть ряд закономерностей. Развитие технологического процесса можно осуществлять при совершенствовании составляющих его элементов (рабочих и вспомогательных ходов). С этой целью применяются технические решения рационалистического и эвристического типа. Свойства элементарных технологических процессов распространяются и на технологические системы более высокого иерархического уровня, которые образованы совокупностями технологических процессов. Объединяет эти структуры и то обстоятельство, что каждая из них образована параллельными или последовательными системами технологических процессов, либо их комбинацией. Таким образом, технологическую систему производства образуют параллельные последовательные и комбинированные системы технологических процессов. Еще одним важным фактором в формировании технологических систем являются технологические связи между элементами системы, а также их характер. В современных параллельных технологических системах нашла свое отражение ремесленная цеховая структура. С самого начала развития промышленных методов производства одинаковые или однотипные технологические процессы выделялись в отдельные группы. Преимущества такого выделения: отсутствие зависимости элементов друг от друга, взаимный обмен опытом и конкуренция, удобство управления и обслуживания, более выгодное эффективное внедрение новых технологических решений. Все эти преимущества способствуют повышению производительности труда и качества выпускаемой продукции. Таким образом, для эффективного развития наиболее приспособлены параллельные технологические системы. Главный признак параллельной технологической системы: продукция технологической системы равна сумме продукций всех составляющих ее элементов. Выделение последовательных технологических систем также имеет большое значение в определении основных направлений развития производства. Особенность последовательной технологической системы: результат труда одних составляющих сложной системы является предметом труда, орудием труда или средством труда для других составляющих системы. Мануфактура нашла свое отражение в последовательных структурах. Вторая особенность: выпуск продукции такой системы определяется ее лимитирующим звеном - это такой элемент, технологические возможности которого определяют выходные характеристики функционирования системы в целом. Последовательные технологические системы различного иерархического уровня отличаются друг от друга, в отличие от параллельных. Комбинированной называется технологическая система, структура которой может быть представлена в виде объединения последовательных и параллельных систем более низкого уровня. Такой вид системы характерен для большинства реальных технологических систем, начиная с уровня цеха.















24.Взаимосвязь технологических и организационных структур производства.
Характер формирования систем технологических процессов, а также связей между ними, имеет определяющее значение для формирования управляющих воздействий. Поэтому можно четко проследить взаимосвязь технологических и организационных структур производства. Например, ремесленный цех с его ярко выраженной параллельной системой технологических процессов на определенном этапе исторического развития видоизменился в мануфактуру с последовательными технологическими процессами. По мере дальнейшего развития промышленного производства и выделения отдельных технологий в структуре мануфактурного производства также происходят изменения: Организационно выделяются участки с однотипным оборудованием (параллельное соединение). Таким образом, развитие ремесленного цеха привело к разделению функций между отдельными мастерскими и образованию последовательной мануфактурной структуры. В свою очередь разделение функций между участками внутри мануфактур по мере совершенствования технологии производства привело к созданию новых организационных структур, то есть промышленных предприятий. Отсюда следует: организационные структуры управления являются отражением структур технологических систем, технологические связи первичны относительно организационных, технологические процессы и их системы строятся по своим законам, а организация и управление производством призваны обеспечить их функционирование и развитие. Анализ систем технологических процессов показывает, что административные образования на основе параллельных и последовательных технологических структур отличаются по своим основным функциям. Основная функция управления параллельной технологической системой - обеспечение оптимального технологического развития составляющих ее элементов. Основная задача управления технологической системой с последовательной структурой - поддержание заданного режима и функционирования, то есть достижение количественной и качественной сбалансированности. Функции: планирование объема выпуска продукции по элементам системы, материально-техническое снабжение производства, оперативное управление, анализ, учет и контроль и т. д. Различные уровни управления образуют между собой так называемые вертикальные связи, которые формируются на основе чередующихся последовательных и параллельных связей технологических структур и отражают их диалектическое единство и противоречие. По мере формирования управленческого уровня в соответствии с тем или иным типом технологических связей, ослабевают и обрываются связи другого типа. Структуру системы управления формируют технологические связи, наиболее сильные на данном уровне. Чередование параллельных и последовательных технологических систем является важнейшей закономерностью формирования организационно – технологической структуры народного хозяйства. Народно – хозяйственный комплекс должен быть ориентирован на развитие и, следовательно, представлять собой параллельную структуру.


















25.Специфика развития параллельных и последовательных технологических систем.
Специфика развития параллельных технологических систем обусловлена особенностями их структуры. В целом, параллельная технологическая система нацелена на повышение качественного состояния производства. Параллельная система состоит из независимых составляющих, каждая из которых обладает потенциальными возможностями развития. Если в такой системе стоит задача развития, то логичным направлением будет отыскание самых слабых составляющих и воздействие на них независимо и без ущерба для других. Перевод слабых составляющих системы на более высокую ступень позволит улучшить характеристики системы, так как в ней ликвидируются звенья, которые обуславливали в наибольшей степени неудовлетворительное функционирование системы. Так как элементы в параллельной системе независимы, то возможно развитие либо рационалистическим путем, либо эвристическим путем в зависимости от того, что для данного элемента в данный момент актуально. Таким образом, ориентация на два различных типа развития позволит ставить задачу определения предпочтительности одного из них применительно к составляющим элементам параллельной системы. Такое целенаправленное развитие дает больший эффект, чем при одновременном развитии всех составляющих из-за различной готовности элементов системы к развитию.
По - другому строится развитие в последовательных технологических системах. Основной критерий развития последовательных технологических систем - увеличение выпуска продукции. Каждая составляющая последовательной системы может развиваться по рационалистическому или эвристическом пути, но для последовательной системы с жесткой связью такое развитие весьма затруднительно и сложно. Реальный путь совершенствования последовательной системы это развитие лимитирующего звена. Это в целом позволит увеличить производительность системы или улучшить качество выпускаемой продукции. В принципе возможны различные варианты осуществления развития последовательных систем технологии, но почти все они обусловлены пропорциональным развитием всех составляющих. Каждая в отдельности составляющая может развиваться в зависимости от конкретных требований рационалистическим или эвристическим путем. Особый путь развития последовательной системы обусловлен тем, что практически все последовательные системы способны обеспечить дополнительный прирост продукта, который образуется после увеличения мощности лимитирующего звена. Однако при этом всегда возникает новое лимитирующее звено, ограничивающее выпуск продукции. В сложных технологических системах высокого уровня типичным случаем является постоянное изменение лимитирующего звена в связи с отказами оборудования, срывами в поставке сырья, другими организационными неувязками. Чем меньше жесткость связи в последовательной системе, тем меньше ущерб приносят полные или частичные простои последовательных звеньев. Однако с ростом теоретического коэффициента технического использования оборудования реальная отдача последовательных систем увеличивается значительно медленнее вследствие уменьшения надежности элементов системы. Повышение интенсивности работы оборудования приводит к снижению возможностей своевременной замены, что особенно отрицательно действует на эвристическое развитие последовательной технологической












26.Основные закономерности и направления развития систем технологических процессов.
Закономерности развития систем технологических процессов обусловлены как развитием составляющих их элементов, так и характером изменения связей между элементами. При этом важной особенностью развития технологических систем является их тип (параллельной или последовательной) связи элементов системы. Определение возможностей научно – технического развития параллельной и последовательной технологических систем позволяет выявить направления развития соответствующих им управленческих структур. Тем самым необходимо определить - это преимущественно последовательная или параллельная технологическая система.
Технологические системы в общем случае развиваются как и технологические процессы эволюционным и революционным путем. Однако системы технологических процессов неоднородны по восприятию рационалистического и эвристического развития. Но, основываясь на выявленных закономерностях этих двух путей, можно определять наилучшую тактику развития технологических систем в целом. Как и в случае развития технологических процессов, необходимым и достаточным условием революционного развития является совершенствование рабочих процессов хотя бы в одном из элементов технологической системы. Это вызовет увеличение уровня технологии как элемента, так и системы в целом. Но рост уровня технологии может возникать и в результате изменений пропорций составляющих систему элементов. Причем рабочие ходы затронуты не будут. Это вариант рационалистического развития. Таким образом, если развитие технологической системы будет сопровождаться оптимизацией пропорций ее составляющих элементов, то это будет означать, что будут реализовываться потенциальные возможности, изначально присущие системе. Такое развитие технологической системы носит название квазиэвристического или псевдореволюционного. Различие эволюционного и революционного путей развития системы технологических процессов заключается в том, что научные разработки повышают уровни технологии отдельных элементов системы, а последующее оптимально организованное увеличение технологической вооруженности системы реализует дополнительный эффект от этих разработок в виде ограниченного прироста уровня технологии системы





































27.Реальный и потенциальный уровень технологии системы.
Реальная технологическая система характеризуется не только величиной уровня технологии, который соответствует конкретным пропорциям между производительностью и затратами прошлого труда, то есть реальным уровнем технологии, но и максимальным, потенциальным уровнем технологии, который может быть достигнут в данной технологической системе при неизменных уровнях технологии ее составляющих. Потенциальный уровень технологии является верхней границей, достижение которой будет означать, что последующий прирост уровня технологии системы может быть получен лишь за счет перестройки рабочих процессов элементов системы, то есть за счет революционного пути развития. Рост величины потенциального уровня технологии системы является признаком эвристического развития систем технологических процессов и показывает не только увеличение реальной производительности системы, но и открывающиеся возможности роста производительности труда и оптимизации структуры составляющих систем с помощью вложений, направленных на их рационалистическое развитие. Потенциальный уровень технологии системы изменяется пропорционально приросту уровней технологии элементов системы и их удельному весу в производстве. Рост реального уровня технологии системы зависит от рационалистического развития ее составляющих и имеет тенденцию к замедлению в том случае, когда эвристическое развитие не в достаточной степени подкрепляется рационалистически развитием составляющих. Учитывая вышеизложенное изобразим траекторию развития системы технологических процессов координатных осях L- B ГРАФИК СТР76.
Развитие рассматриваемой системы технологических процессов идет как по рационалистическому, так и по эвристическому пути развития. На участке B0B1 осуществлялось только рационалистическое развитие системы с уровнем технологии Y1. На участке B1B2 осуществлялось рационалистическое развитие системы с одновременной оптимизацией распределения вооруженности составляющих (квазиэвристическое развитие). Этот участок характеризуется как ростом технологической вооруженности, так и ростом величены уровня технологии до максимально возможного(потенциального) Yn на данном этапе. Отрезок B2B3 соответствует приросту производительности труда также за счет рационалистического развития. В точке B3 осуществлен эвристический переход на другую технологию, которая характеризуется спектром значений уровня технологии от Y2 до Y”n и имеет начальную производительность L4. Дальнейшее развитие системы происходит по квазиэвристическому пути развития до достижения в точке B4 значения производительности L5 при уровне технологии Y”n. Последующее развитие системы до технологической вооруженности B5 чисто рационалистическое. Модель развития: Формула5.1 СТР 77 и ФОРМУЛА 5.2 СТР77
28. Природное сырье и его характеристика
Сырьем наз. в-ва природного и синтетического происхождения, используемые в производстве промышленной продукции.
По агрегатному состоянию сырье делится на твердое, жидкое и газообразное. По составу сырье делят на органическое и неорганическое. По происхождению различают сырье минеральное, растительное и животное.
Важнейшее сырье - минеральное. Его делят на рудное, нерудное и горючее. Рудным минеральным сырьем наз. горные породы или минеральные агрегаты, содержащие металлы, которые могут быть экономически выгодно извлечены в технически чистом виде. Нерудным (или неметаллическим) называют все сырье, используемое в производстве химических, строительных и других неметаллических материалов и не являющееся источником получения металлов. К горючему минеральному сырью относятся органические ископаемые: уголь, торф, сланцы, нефть и др., используемые как топливо или сырье для химической пром-ти. Топливом называют горючие органические в-ва, являющиеся источником тепловой энергии. Все топлива по агрегатному состоянию подразделяются на твердые ископаемые (торф, древесина, сланцы), жидкие (нефть, нефтепродукты), газообразные (природный и попутный газы и др.)
Земная кора (99,5%) состоит из 14 химических эл-тов: кислорода - 49,13%, кремния - 26,00, алюминия - 7,45, железа - 4,20, кальция - 3,25, натрия - 2,40, магния - 2,35, калия - 2,35, водорода - 1% и др.
Растительное и животное сырье ( древесина, лен, хлопок, шерсть, молоко и т.д.) перерабатывают или в продукты питания (пищевое сырье) или в продукты промышленного и бытового назначения (техническое сырье). Источником растительного и животного сырья являются ресурсы естественной среды обитания: земельные, лесные и водные.
Сырье и материалы делят на основные и вспомогательные. Основные материалы составляют материальную основу выпускаемой продукции: железная руда - чугуна; текстильные волокна - тканей; металл - машин и т.д.
К классу вспомогательных относят такие материалы, которые не составляют материальную основу производимой продукции, а придают ей определенные св-ва и кач-ва, обеспечивают работу оборудования и нормальный ход технологического процесса. Например, красители придают тканям определенный цвет, катализаторы - нормальное протекание либо ускорение тех. процесса.
Существуют также предметы труда, используемые в производстве в качестве полуфабрикатов. Полуфабрикат - это продукт, изготавливаемый на одном участке производства и используемый для выработки продукции на другом участке. Полуфабрикат нередко выступает в качестве готовой продукции. Так, пряжа является готовой продукцией прядильного производства, а на комбинате, где она перерабатывается в ткань,- полуфабрикатом.
29. Пути рационального использования природного сырья
Известно, что экономика производства зависит от характера использования сырья. Наиболее важными из них являются: правильный выбор сырья, комплексная его переработка, повторное использование, высококачественная первичная обработка и обогащение, максимальное использование отходов производства.
Выбор сырья определяет тип применяемого технологического оборудования, характер технологии, длительность производственного цикла и влияет на многие технико-экономические показатели работы предприятий. Например, в машиностроении отдельные детали машин изготавливают из металла, пластмасс, древесного пластика. Правильный выбор сырья характеризуется снижением себестоимости продукции при повышении ее кач-ва. Не менее важным явл. рациональное использование сырья.
Комплексная переработка сырья возможна лишь при высокой организации пр-ва. Она предполагает применение разнообразных тех. процессов, расширение номенклатуры продукции на одном предприятии. При этом снижаются транспортные расходы, себестоимость продукции, растет прибыль промышленных предприятий. Поэтому комплексное использование сырья явл. важной народнохозяйственной проблемой. Комбинирование предприятий, комплексное использование сырья дают возможность получать большой экономический эффект.
Таким образом, можно сделать вывод, что рациональное использование сырья, изыскание более дешевого местного сырья вместо дорогого зарубежного, применение концентрированного (обогащенного) сырья, комплексное использование сырья, замена пищевого сырья на минеральное и другие меры приводят к значительному снижению себестоимости продукции.










30. Методы обогащения сырьевых материалов
Качество сырья (состав и св-ва) в значительной степени характеризуют технико-химические показатели производства. Оно выражается содержанием полезных элементов в руде либо другом виде сырья. Для повышения содержания в сырье полезных элементов и удаления пустой породы сырье подвергают обогащению. Известны такие методы обогащения сырья, как физические (механический, термический, электромагнитный, метод гравитационного обогащения и др.), химические (метод избирательного растворения, разложения химическими реагентами, обжиг и др.) и физико-химический (флотационный). Эти методы применяются прежде всего с двух точек зрения: 1. экономически нецелесообразно транспортировать необогащенное сырье 2. применение более чистого концентрированного сырья позволяет получить качественную продукцию, которая обладает более высокой стоимостью. Для решения данных проблем на месте добычи сырья строятся обогатительные фабрики. Таким образом, в промышленности применяют предварительную подготовку сырья и обогащение полезных ископаемых. В зависимости от требований тех. процесса предварительная подготовка сырья состоит (кроме сортировки) в измельчении материалов либо, наоборот, в укрупнении (брикетировании) частиц сырья и агломерации. Целью обогащения является получение сырья с возможно большим содержанием полезных элементов. При обогащении получаются две или несколько фракций. Фракции, обогащенные одним из полезных компонентов, наз. концентратами, а фракции, состоящие из минералов, не используемых в данном производстве, пустой породы, наз. хвостами. Большое значение обогащения состоит и в том, что получаемые концентраты имеют стандартные, постоянные и более однородные, чем исходное сырье, состав и св-ва. Методы обогащения сырья зависят от агрегатного состояния исходных полезных ископаемых и от св-в основных компонентов. Например, виды обогащения минерального сырья (в твердом состоянии) подразделяются на механические, физико-химические и химические и основаны на различии в таких св-вах, как плотность, размер и форма зерен, прочность, электропроводность, смачиваемость, растворимость, магнитная проницаемость и др.









































31. Обогащение сырьевых материалов методами флотации и выщелачивания
Наиболее широко применимы такие методы обогащения, как флотация и выщелачивание. Флотацию в основном используют в химической промышленности. Метод основан на различной смачиваемости компонентов, входящих в состав сырья (смачиваемые - гидрофильные, несмачиваемые - гидрофолные). Большинство минералов в природных условиях мало отличаются по смачиваемости друг от друга. Для их разделения необходимо создать условия неодинаковой смачиваемости отдельных компонентов породы, что достигается применением флотореагентов: пенообразователей, собирателей, регуляторов и активаторов флотации, а также подавителей, которые способны подавлять действие собирателей и препятствовать всплыванию определенных минералов. Весьма эффективным видом обогащения является селективная флотация, проводимая несколько раз в несколько стадий. Например, при разделении сильвинита получают 20-22% KCl. Суть процесса заключается в следующем: через измельченную породу пропускают реагенты, которые с одними частичками всплывают на поверхность, а с другими оседают на дно. Для в-в, которые используются в качестве реагентов предъявляются определенные требования - они должны обладать постоянным составом, быть экологически чистыми, обладать селективностью. процесс флотации зависит от многих факторов: хим. состав, плотность, твердость, температура, среда (кислая, щелочная). На скорость флотации влияет и гранулометрический состав. Применяемый аппарат - центрифуга (более крупные частицы - ближе к периферии).
Выщелачивание - процесс экстракции растворителем растворимого твердого компонента из системы, содержащие частицы 2 мм. Скорость выщелачивания зависит от структуры, степени пористости, размера пор обрабатываемого материала. Чем выше содержание растворимой фазы и крупнее поры, тем быстрее идет процесс выщелачивания. Существуют два пути: 1. повышение температуры 2. проведение процессов в автоклаве (герметически закрытый аппарат с повышенным давлением). На процесс выщелачивания влияет также тонона измельчения. Суть процесса заключается в том, что по мере выщелачивания пористые зерна разрушаются и превращаются в шлам (мелкодисперсный нерастворимый остаток), который удаляется в отвал. Сам процесс выщелачивания противоточный - в реактор с одной сороны подается реагент, с другой стороны - в-во, которое подвергается выщелачиванию. Засчет этого достигается большая эффективность.
32.Концентрирование сырьевых материалов и выделение полезного компонента методом выпаривания, кристаллизации, фильтрации.
В сырье наряду с полезными элементами присутствуют примеси, поэтому перевозить такое сырьё на место переработки нецелесообразно. Поэтому встаёт вопрос об обогащении сырья. Он очень актуален. Существует 2 точки зрения: 1) экономически нецелесообразно транспортировать сырьё с примесями потребителю 2) применение более чистого, концентрированного сырья позволит получить качественную продукцию, которая обладает более высокой стоимостью. На месте добычи сырья строятся обогатительные фабрики. Наиболее распространенными методами обогащения являются выпаривание, кристаллизация, фильтрация.
Выпаривание - метод выделения растворителей из раствора. Испарение может происходить в результате парообразования (на поверхности ) и в результате упаривания растворителя : получается твёрдое кристаллизованное вещество. Этот процесс может происходить при постоянной температуре и давлении. Выбор зависит от концентрации растворов. Для концентрированных растворов - постоянная температура. Если процесс ведется при нагревании, то необходимы затраты для повышения температуры до кипения + энергозатраты на транспортировку и отвод паровой фазы. На испарение 1 кг воды требуется 2800 кДж тепла. Пути возможной экономии тепла - комбинированные выходные установки - сочетание более концентрированного раствора с низкой энергопотребляемостью при удалении растворителя. Процесс выпаривания состоит из двух стадий: 1) удаление основного количества воды, 2) выпаривание самого концентрированного раствора.
Кристаллизация - образование новой твердой фазы из раствора, расплава. Твёрдые частицы образуются из пресыщенного раствора. Если растворенные вещества при повышении температуры увеличиваются, то кристаллизацию необходимо вести в более низких температурах. В некоторых случаях для выделения веществ используют метод осаждения. Например: Ca (NO3)2 + (NH4)2CO3 = CaCO3+2NH4NO3.
Фильтрация (фильтрование суспензиями) - жидкая фаза отделяется от твердой, образуется слой осадка твердой фазы на фильтровальных перегородках. Оказывает большое влияние структура осадка: крупно- или мелкокристаллические осадки. Также большое влияние оказывает вид фильтра и самого раствора. После фильтрации получают влажные осадки.
33. Утилизация отходов как основа безотходных и малоотходных технологий.
Самой идеальной технологией является безотходная технология, т.е. использование самих отходов в производстве. Например: безотходной технологией может быть производство кирпича. Для того, чтобы повысить устойчивость кирпича добавляют бой стекла. Важно максимально использовать отходы, тогда снижается использование материалов и расход энергии.
Проблема создания экологически чистой среды очень важна. Опасность представляет загрязнение водоемов, т.к. вода попадает в почву и питьевая вода загрязняется тяжелыми металлами.
Проблема использования твёрдых отходов, уменьшение площадей для отходов - важнейшая проблема. Больше всего выбросов с Белэнерго и Белнефтехим. Эти предприятия можно будет закрыть, если мы научимся использовать отходы.
Отходы изношенной футеровки - при кладке печей. Можно использовать как добавку для получения жаростойких бетонов.
Отходы микробиологической промышленности: основной - лигнин - до 1 т в год. Лигнин - масса коричневого цвета с влажностью 60%-70%, поэтому его следует сушить до влажности 10%-15%. Далее этот порошок можно использовать: как добавку в производстве аглопарита. Отходы чёрной металлургии : доменные, сталеплавильные шлаки ( 200-300 тыс. в год ). Они могут быть использованы для получения щебня, минеральной ваты, входящей в состав ячеистых бетонов, портланд - цемента, в кирпичном производстве используются как отощающая добавка. Сталеплавильные шлаки используются в дорожном строительстве, производстве цемента
34. Отходы химической промышленности и способы их утилизации.
Отработанные масла используют для производства бетонов, битума, т.к. они увеличивают стойкость его в 2 раза.
Фосфогипс - это отход (Ca SO4 и P2O5). Его можно использовать для гипса вяжущего (CaSO4-0,5H2O) и цемента, строительного гипса. Также используется для производства гипсокартонных листов для изоляции. Можно было бы получать негашеную известь (CaSO4=CaO) - используют в строительстве.
Отходы резины идут на изготовление битумов. Их растворяют и получают суспензию, также отделяют сажу от металлокорта и используют как наполнитель резиновой смеси.
Основной проблемой переработки отходов калийного производства является переработка природного сырья - сильвинита (KCL+NaCL+нерастворимый осадок)
KCL - полезный компонент, который используется в качестве удобрения. При переработке сильвинита - остаток галит (75%-80%). Если вести переработку по флотационному методу, то галит загрязнен органическими соединениями. Если проводить выщелачивание, то галит чище.
Утилизация галита: закладка шахтного производства - готовиться суспензия (галит + вода), её под давлением в 20 атмосфер закачивают в место выработки
35 Отходы деревообрабатывающей и гидролизной промышленности и способы их утилизации
Лесная и лесоперерабатывающая промышленность исторически была и остается одной из важнейших и перспективных отраслей народного хозяйства. Переработка леса – это не только переработка древесины как сырья: технологии рубок, транспортировка, хранение древесины, лесопиление, т.е. деревообработка. Но и переработка вторичных лесных ресурсов (из отходов лесосек и деревообработки); целлюлозно-бумажное производство (ЦБП); мебельное производство. Если говорить о самых современных технологиях в области лесного комплекса, то это и биотехнология – применение микроорганизмов для бесхлорной, бездиоксинной отбелки целлюлозы, - очистки стоков целлюлозно-бумажных комбинатов и гидролизных производств. В результате неправильной эксплуатации леса может усилиться эрозия, увеличиться заиление водных объектов, нарушиться гидрологический режим, что приведет, в свою очередь, к усилению паводков, нехватке воды и деградации водных экосистем, произойдет сокращение генетических ресурсов, обострятся социально-экономические проблемы.
Вторичные леса, то есть леса, появившиеся на месте вырубленных первичных лесов, можно эксплуатировать с целью получения продукции; благодаря этому уменьшается общая нагрузка на леса естественного происхождения. Побочные продукты пользования лесом довольно часто игнорируется, хотя они могли бы принести гораздо большую прибыль, чем лесоматериалы, при более низком уровне капиталовложений. Латекс, масличное семя, смолы, фрукты, стебли и плоды ротанговой пальмы являются высокоценными продуктами и пользуются большим рыночным спросом. Орехи, танин, лекарственные растения, волокна и прочие "второстепенные виды лесной продукции", которые нередко играют заметную роль в местной экономике и широко применяются в быту, можно выращивать и производить для сбыта на крупных коммерческих рынках. Отказ от возможностей получения и использования подобных лесных ресурсов следует рассматривать как издержки выбора в результате игнорирования альтернативного курса. Проблема получения и использования побочных лесных продуктов заключается в следующем: после создания рынков сбыта спрос на эту продукцию может возрасти быстрее, чем предложение, и в результате окажется подорванной ресурсная база. Утилизация вторичных ресурсов - важный фактор охраны окружающей среды. Создание безотходных технологий (кол-во сырья = кол-ву конечного продукта, побоч.=0). В строительной промышленности в основном используются малоотходные технологии. Отходы от деревообрабатывающей промышленности: опилки как выгорающая добавка, для получения древесного волокна и древесно-стружечных плит, делают из них мебель
36. Влияние промышленных и бытовых отходов на экономию.
Создание безотходных технологий (кол-во сырья равно кол-ву конечного продукта, побоч. = О). Также сущ. малоотходные технологии. Используют побоч. продукты, отходы пром. произ-ва. в основном в строительной промышленности. Для их использования нужно знать физико-химич. состав и др. свойства. Влияют на свойства получаемого продукта. Побочные продукты, образующиеся в ходе различных технологических процессов можно разделить на 2 группы: твердые (в результате термических процессов от отходов твердого сырья) и жидкие (в результате обогащения и флотации- суспензии и шламы). Их можно использовать в промышленном производстве. По физическому состоянию отходы делятся на 3 группы: при сжигании твердого топлива- золы из неоплавленных. и оплавленных частиц, шлаки твердые (пористая прочная порода из конгламератов размером более 20см, получают при температуре более 1000 градусов на колосниках), шлаки распл. (плотная стекловидная или закристаллизованная масса, получают при темп. 1200-1500) Наибольшее применение в пром-ти находят золы ТЭЦ, т.к. содержат 20-25% углерода, содержат много оксидов, что способствует процессу спекания. Твердые продукты после осаждения: мелкодисперсные и крупнодисперсные (гипс) по термическим свойствам. Отходы легкоплавкие (до 1000 градусов), среднеплавкие (1000-1300) и тугоплавкие (1300 и более). По технологическому назначению побоч. продукты: грубодисперсные (для улучшения сушильных свойств, усадки). Пластификаторы (при формировании пластмасс), снижается температура при обжиге. При выборе отходов необходимо их соответствие следующим требованиям: должен содержать макс кол-во состава, который содержится в исходном сырье, для некоторых про-в ограничено содержание в побоч. продукте соли СаСO3 (более 2 мл.), содержанке серы в составе каких-либо веществ. Отходы используют как пластифицирующие добавки в битумное про-во, что увеличивает прочность материала в 2 р. Гомель - фосфорные удобрения, кислота - отход фосфогипс. Предлагают использовать как добавку в стройгипс, в про-ве пластмассы, для упрочнения дорожных покрытий. Для утилизации хим. волокон делают теплоизоляционные плиты. Переработка резиновых покрышек. Уплавленные охлажденные компоненты исп. в качестве топлива при изготовлении плит для полов. Отходы от деревообрабатывающей пром-ти: опилки как выгорающая добавка, для получения древесного волокна и древесно-стружечных плит, делают из них мебель

37.Вторичное сырье и его классификация
Создание безотходных технологий (кол-во сырья равно кол-ву конечного продукта, побоч. = О). Также сущ. малоотходные технологии. Используют побоч. продукты, отходы пром. произ-ва. В основном в строительной промышленности. Для их использования нужно знать физико-химич. состав и др. свойства. Влияют на свойства получаемого продукта. Побочные продукты, образующиеся в ходе различных технологических процессов можно разделить на 2 группы: твердые (в результате термических процессов от отходов твердого сырья) и жидкие (в результате обогащения и флотации- суспензии и шламы). Их можно использовать в промышленном производстве. По физическому состоянию отходы делятся на 3 группы: при сжигании твердого топлива- золы из неоплавленных. и оплавленных частиц, шлаки твердые(пористая прочная порода из конгламератов размером более 20см, получают при температуре более 1000 градусов на колосниках), шлаки распл. (плотная стекловидная или закристаллизованная масса, получают при темп. 1200-1500) Наибольшее применение в пром-ти находят золы ТЭЦ, т.к. содержат 20-25% углерода, содержат много оксидов, что способствует процессу спекания. Твердые продукты после осаждения: мелкодисперсные и крупнодисперсные (гипс) по термическим свойствам. Отходы легкоплавкие (до 1000 градусов), среднеплавкие (100-1300) и тугоплавкие (1300л более). По технологическому назначению побоч. продукты: грубодисперсные (доя улучшения сушильных свойств, усадки). Пластификаторы (при формировании пластмасс), снижается температура при обжиге. При выборе отходов необходимо их соответствие следующим требованиям: должен содержать макс, кол-во состава, который содержится в исходном сырье, для некоторых про-в ограничено содержание в побоч. продукте соли СаСO3 (более 2 мл.), содержанке серы в составе каких-либо веществ. Отходы используют как пластифицирующие добавки в битумное про-во, что увеличивает прочность материала в 2 р. Гомель - фосфорные удобрения, кислота - отход фосфогипс. Предлагают использовать как добавку в стройгипс, в про-ве пластмассы, для упрочнения дорожных покрытий. Для утилизации хим. волокон делают теплоизоляционные плиты. Переработка резиновых покрышек. Уплавленные охлажденные компоненты исп. в качестве топлива при изготовлении плит для полов. Отходы от деревообрабатывающей пром-ти: опилки как выгорающая добавка, для получения древесного волокна и древесно-стружечных плит, делают из них мебель





38. Возможные способы утилизации и использования вторичного сырья.
Создание безотходных технологий является важной задачей на сегодняшний день (предусматривают использование самих отходов в технологическом процессе):
-отработочные масла исп-ся для получения битума (повышают его стойкость в 2 раза).
-фосфогипс- этот отход производства фосфорных удобрений выбрасывается на свалку, хотя мог бы использоваться для получения вяжущего гипса, цемента в строительстве многоэтажных зданий, можно перерабатывать в строительный гипс, может также использоваться при производстве гипсокартонных листов для изоляции, стеновых плит перегородок, в производстве серной кислоты и CaO (известь).
-изношенная футеровка (при кладке промышленных печей)- получают жаростойкий бетон, можно использовать в качестве добавки в кирпичи.
-отходы микробиологической пром-ти: основной отход- лигнин (образуется до 1 млн т в год). Лигнин- масса коричневого цвета с влажностью 60-70%. Исп-ся как добавка в произ-ве аглопарита, можно вводить в состав керамической массы для произ-ва кирпича (до 8%)

-отходы черной металлургии: образуются доменные, сталеплавильные шлаки (200-300 тыс т в год). Используются: для получения щебня, минеральной ваты, вводится в состав ячеистых бетонов; шлаки в кирпичном произ-ве как добавка, в произ-ве шлакоситалов (для плиток, посуды).
-мартыновские шлаки- для произ-ва щебня, добавка в цемент.
-сталеплавильные шлаки- в дорожном строительстве, в произ-ве цемента, в состав газобетона.
-отходы резины- для приготовления битумов (отходы растворяют и получают суспензию); отделить сажу от металоруды, а сажу использовать как наполнитель резиновой смеси.
-отходы калийного производства- необходимо извлекать CaCl- исп-ся в качестве удобрения в сельском хоз-ве. Остаток является источником загрязнения почв и подземных вод.



39. Комплексное использование сырья.
Комплексное использование сырья достигается обогащением сырья, а также разнообразной химической переработкой сложного сырья с последовательным выделением компонентов в виде ценных продуктов, используемых в различных отраслях народного хозяйства, что приводит к комбинированию различных пр-в. Обогащение сырья необходимо т.к. 1)нецелесообразно перевозить пустую породу и 2)применение более чистого конц-го сырья позволит получить качественную продукцию, которая обладает более высокой стоимостью. На месте добычи сырья строятся обогатительные фабрики. Методы обогащения: 1) механический, 2)гидравлический, 3) электрический, 4) химический. В настоящее время горные породы, сложные минералы, включающие много элементов, а также многокомпонентные смеси органических веществ подвергаются комплексной, практически безотходной переработке. При этом возможно получение из одной горной породы различных материалов, неметаллов, кислот, солей, строительных материалов. Переработка нефти, сланца и торфа также явл. примером комплексного использования ископ-го сырья. Вследствие комплексной переработки сырья повышается экономическая эффективность его использования, снижается себестоимость основных продуктов производства. В настоящее время комплексное использование сырья является одним из важнейших направлений развития народного хозяйства









40. Экономические проблемы защиты окружающей среды. Очистка газообразных выбросов и сточных вод.
Создание экономически чистой среды- является очень важной задачей так как проблемы загрязнения воздуха, воды и почвы очень актуальны в наше время. Поэтому использование процесса безотходных технологий (т.е. использование самих отходов в технологическом процессе) очень необходимо. Что касается очистки, то необходимым условием повышения эффективности очистки природных и сточных вод явл. правильный научно обоснованный выбор в каждом конкретном случае наиболее рациональных методов очистки. Могут применяться следующие варианты обезвреживания и очистки сточных вод: очистка и повторное использование воды; обезвоживание ила и шлама; выпаривание сточных вод; осаждение, фильтрование твердых частиц; нейтрализация кислых или щелочных сточных вод; использование очищенных сточных вод в сельском хозяйстве; денитрификация сточных вод. Механические- заключаются в отстаивании и фильтрации сточных вод от механических примесей, а также в фильтровании под давлением. Физико-хим. методы основаны на применении флотации, экстракции и адсорбции вредных примесей, отгонке их с водяным паром. Метод экстракции находит применение и в очистке сточных вод целлюлозно-бум. пром-ти. Хим-ие способы очистки сточных вод основаны на использовании окислит.-восстановит., электрохимических процессов, на реакциях нейтрализации и перевода вредных в-в в неактивную безвредную форму. В основе способов очистки сточных вод лежат окисл.-восст. процессы: аэрация, сжигание, хлорирование, озонирование, окисление. Наиболее широко применяется для обеззараживания сточных и природных вод хлорирование. К числу электрохим. методов, применяемых для очистки сточных вод, относится электрохим. окисление-восстановление, электрофорез, электродиализ и электроосмоз. Биологическую очистку сточных вод в настоящее время следует считать одним из наиболее надежных и эффективных методов. Механизм процесса биологической очистки заключается в разложении и окислении вредных примесей с помощью микроорганизмов. Постоянной задачей является сокращение выбросов вредных в-в в окружающую среду и улучшение очистки газообразных выбросов от вредных примесей. Чтобы уменьшить кол-во выбрасываемого оксида серы необходимо: снизить сернистое потребление топлива и соорудить опытно-промышленные установки по извлечению сернистого ангидрида (из дымов газов + оксид азота)

41. технологическая блок-схема и пооперационная структура.
Технологическая схема пр-ва состоит из отдельных операций через к-е проходит сырье для получения продукта. Взаимосвязь между отдельными операциями, и их описание представляют собой техн схему пр-ва. Рассмотрим на примере листового стекла : сырье- шикта- варка- формирование ленты и охлаждение – резка – контроль- упаковка. Все процессы взаимосвязаны между собой и направлены на изготовление конечного продукта. Последовательность расположение этих процессов необходимое условие для тех схемы. На основе к-й можно оценить экономич целесообразность и экологическую защищенность пр-ва. Для получения конечного продукта могут быть и другие схемы, но здесь важно с экономической точки зрения оценить в к-ой схеме мы имеем больше выгоды. Для того, чтобы определить ее целесообразность нужно выполнить расчет материального баланса














42. Принцип составления материального и энергетического балансов.
Под технологическим балансом подразумевают результаты расчетов, отражающих количество введенных и полученных в производственном процессе материалов и энергии. В основе составления материального и энергетического балансов лежат законы сохранения материи и энергии. В каждом материальном балансе количество введенных в производственный процесс материалов должно равняться количеству полученных основных и промежуточных продуктов и отходов производства. Точно так же должны быть равны кол-ва введенной тепловой или электрич. энергии и кол-ва выведенной с продуктом и отходами энергии. Матер. и энерг. балансы имеют большое значение для анализа и эффект. осуществления произв. процесса. С их помощью устанавливают фактич. выход прод-ции, коэф-ты полезного использ-я энергии, расходы и потери сырья, т.п.
Матер. баланс явл. количественным выражением закона сохр-я массы и применительно к отдельным стадиям произв. процесса означает, что масса в-в, поступивших на технологич. операцию (приход), равна массе полученых в-в (расходу). Матер. баланс составляется по уравнению суммарной хим. реакции с учетом параллельных и побочных реакций.
Побоч. р-ции часто явл-ся следствием присутствия примесей в исходном сырье. Поэтому в балансах приходится сопоставлять массу осн. компонентов и примесей с массой отходов произ-ва, осн. и побочных продуктов.
Определение массы в-ва производится отдельно для твердой, жидкой и газообразной фаз по выражения:
Мт+Мж+Мг=Мт’+Mж +Mг , где Мт, Мж, Мг- массы твердых, жидких и газообр. материалов, поступивших на обработку (приход); Мт `,M ж`, Mг `- массы продуктоа получившихся в результате хим. обработки (расход).
Уравнение матер. баланса сост-ся в пересчет на единицу готовой продукции, массы сырья или ед-цу времени. Для составления м.баланса необходимо знать хим. состав, некоторые физич. и физ-хим. св-ва хим. сырья, отходов, основных и побочных продуктов.
Тепловой (энергет.) баланс- количественное выражение закона сохранения энергии. Равенство прихода и расхода теплоты выржается ур-ем общего вида: Qф+Qэ+Qв=Q`ф+Q`п,
где Qф-физич. теплота; Qэ-теплота экзотермич. и физ. переходов, Qв-теплота извне. Тепл. баланс сост-ся на основе матер. баланса, рассчитывается (в кДж) и оформляется в виде таблицы


43,75 Производство бетона и железобетона.
Бетон - искус-ый камен-й мат-л, получ-й в рез-те затвердевания перемешанной и уплотненной бетонной смеси, состоящей из вяжущего в-ва, воды и заполнителей. Облад-т высокой прочностью при сжатии и знач-но меньшей при растяжении. Чтобы повысить прочность вводят стальную арматуру (железобетон).
Получают на основе вяжущего, воды и заполнителя. Выбор вяжущего опред-ся условиями эксплуа-и бет-й конст-и, назначением, прочность бетона, видом бет-й конст-и. Чаще всего исп-т портланд-цемент, марку кот. выбирают в зав-ти от требуемой прочности бетона, обычно она выше требуемой прочности бетона в 1,7-2 раза. В кач-ве заполнителя исп-ся песок, гравий, щебень. Обяз-ное использ-е опред-го кол-ва мелкого заполнителя (песка), среднего (гравия) и крупного (щебня).Если исп-ть только мелкий заполнитель, то большой расход вяжущего (при изго-т бет-й смеси и ее трердении треб-ся обяз-ное связывание заполнителя вяжущим, а на большое кол-во мелк. напол-ля- большое кол-во вяжущего)
Требования к качеству: Прочность заполнителя должна быть в 1,5-2 раза выше марки бетона. Сод-е глинистых примесей не более 1% от массы в гравии, 1-3%-в песке и щебне. Для пригот-я бет-й смеси исп-ся вода природная, не сод-я солей, кислот, орг. примесей. Нельзя исп-ть болотную и сточную воду, сод-е солей- не выше 5000мг/л воды.
Получение:1)приготовление бет-й смеси2)подготовка форм3)укладка араматуры в форму
4)укладка бетонной смеси5)твердение бетон
6)распалубка форм
I. Включ-т подготовку исход-х мат-в, дозирование и перемешив-е. Отдозированные на замес составляющие поступают в бетономешалки, где тщательно перем-ся. Важн. св-м бет-й смеси явл-ся удобоукладываемость или формуемость (способность смеси растекаться и принимать заданную форму, сохраняя однородность). Пригот-я смесь поступает на формовку II, кот. складывается из:1)подготовки форм на соответствие размерам; 2)очистку от остатков бетона; 3)смазку форм с целью уменьшения величины сцепления бетона с формой.
III. В очищенную и смазанную форму уклад-ся арматура. Подготовленная так. образом форма с арматурой передается на начало технол-й схемы. IV. Укладка выпол-ся с помощью бетонораздатчиков. Для равномерного распределения бет-й смеси в форме производят ее уплотнение
V. Может осущ-ся в обычныз усл-х (прод-ть твердения 28 суток) и в условиях тепловлажной обработки (пропаривание в камерах при темп. до 250С и давлении водяных паров 12 МПа)
После тепловлаж-й обр-ки железобет-е изделие приобретает 50-80% проектной прочности и направл-ся на след. Стадию-распалубку (извлеченное из форм изделие передается на отделку, а форма-на стадию подготовки).
Формов-е ж/бет-х изд-й: стендовым способом (изд-я форм-ся и твердеют в стационарном положении на стенде или установке без перемещения. Тепловлажностную обработку производят непосредственно на стенде. Требует больших производс-х площадей, усложняет автоматизацию процесса, но этим способом целесообразно изгот-ть крупногабаритные конструкции); поточно-агрегатным (формы с изделиями последовательно перемещаются по отдельным технологич-м постам с помощью кран-балок и др. транспорт-х ср-в и проходит все технолог-е операции. Тепловлажностная обработка осущ-ся в пропарочных камерах. При этом нет принудительного ритма для выполнения каждой операции, что позволяет кажд. изделие перемещать независимо от степени готовности др. изделий. Продолжит-ть операций колеблется от неск-х мин (вибрирование) до неск. часов (пропаривание). Универсальность, возможность быстрой перекладки линии на разл. виды изделий, но материалоемкость (необх-ть перемещать технол-е оснастки с поста на пост); конверным ( усовершенст-й поточно-агрегатный. Процесс расчленяется на элементарные процессы, кот. выполняются на отдельных раб. местах. Формы с изделиями перемещ-ся от одного поста к др. спец. транспорт-си ср-ми. Принудительный вид работы (одновремен-е перемещение всех форм по замкнутому технол-му кольцу с заданной скоростью.).
46. Хим. промышленность и ее значение и роль в народном хоз-ве.
Хим. пром-ть становится все расширяющимся источником получения новых материалов, новых видов сырья. Увеличение масштабов использования хим. материалов и методов сопровождается ростом производительности труда, экономией затрат на производство, сокращением капиталовложений, повышением материального благосостояния народа. Хим. пр-ть всего народного хоз-ва активно воздействует на решение экономич. и социальн. проблем построения материльно-хим. базы. Совершенствование хим. пр-ти основывается на внедрении новой техники и прогрессивной технологии, увеличения мощности агрегатов, создания высокоэффективных малостадийных, малоотходных или безотходных, малоэнергоемких технологических процессов, разработки эффективных мер, предотвращающих загрязнение окр. среды. Развиваются осн. отросли химии- пром-ть минеральных удобрений, пластмасс, синтетических смол, хим. волокон.
Мин. удобрения, к примеру, необходимы для нормального роста растений, т.е. для получения хорошего урожая. Продуктом хим. пр-ти также явл. и полимеры, которые использ-ся как исходный материал для изготовления масс, пленок, волокон, каучуков, клеев и т.п.
44. Определение расходных коэффициентов, степени превращения, выхода продукции.
Оценка выбора технологии определяется экономич. показателями, кот-е дают расходные коэффициенты. Расх. коэф-т- это затраты на единицу продукции с учетом качества потребляемого сырья и стоимости. Чем ниже расх. коэф-т, тем более экономически выгодным будет данный технолог. процесс и будет ниже себестоимость дан. продукции. Для определения расх. коэф-та необходимо знать все стадии производства, т.е. техн. операции, в результате которых исходный сырьевой материал превращается в готовый продукт. Различают практич. и теоретич. расх. коэф-ты. Теоретич. расх. коэф-т расчитываеися исходя из хим. реакции, абсолютной чистоты используемого материала.
Коэффициент определяется отношением массы сырья к массе целевого продукта: K=mс/mц.прод-та. Характеризует сколько можно получить целевого продукта с ед-цы сырья. Степень совершенства техн процесса определяется выходом продукта и ее качеством. Под выходом продукта Х понимают отношение фактически полеченного продукта Мф к теоретическому Мт, к-е можно было бы получить их данного исходного вещества: Х=Мф/Мт Для хим реакций выход продукта определяется по уровню реакций с учетом количества исходного вещества. Для диффузионных процессов сушки, испарения, улавливания, поглощение и других, связанных с переносом массы из фазы в фазу через границу раздела, за max принимается все количество продукта, к-е имеется в отдельной фазе. Такой выход продукта применительно к хим реакциям наз степенью превращения, а применительно к процессам переноса массы – степенью улавливания, поглощение
47. Технико-экономические показатели химико-технологических процессов.
Чаще всего основой классификации химико-технологических про¬цессов является способ организации процесса, кратность обработки сырья, вид используемого сырья, тип основной химической реакции.
Так, по способу организации ХТП могут быть периодическими, непрерывными и комбинированными. В периодических процессах сырье вводится в реактор определенными порциями и так же дискретно из реактора извлекается целевой продукт после завер¬шения цикла (рис. 1.2, а). В непрерывных процессах сырье пода¬ется в реактор постоянным потоком. За время пребывания в реакторе оно превращается в целевой продукт, который непрерывно выводится из реактора (рис. 1.2,6). Комбинированные процессы могут характеризоваться непрерывным поступлением сырья и периодическим отводом продукта (рис. 1.2, г), периодическим поступлением сырья и непрерывным отводом продукта (рис. 1.2, в), периодиче¬ским поступлением одного из исходных видов сырья и непрерыв¬ным другого (рис. 1.2, д) и т. д.
По кратности обработки сырья различают процессы с разомк¬нутой (открытой), замкнутой (закрытой) и комбинированной схе¬мами. В процессах с открытой схемой сырье за один цикл пребы¬вания в реакторе превращается в целевой продукт (рис. 1.3, а). В процессах с закрытой схемой требуется многократное пребывание сырья в реакторе до того, как оно полностью превратится в конеч¬ный продукт (рис. 1.3,6). В комбинированных процессах сырье может превращаться в целевой продукт за один цикл, а вспомогательные материалы использоваться многократно (рис. 1.3, в).
По виду используемого сырья ХТП могут быть разделены на процессы по переработке растительного, животного и минераль¬ного сырья.
Основу ХТП составляют различные химические реакции: простые и сложные, обратимые и необратимые, гомогенные и гетерогенные, экзотермические и эндотермические.
Протекание простых реакций может быть описано с помощью одного уравнения, для описания сложной реакции требуются как минимум два уравнения.
К обратимым относятся реакции, протекающие в противоположных направлениях со сравнимыми скоростями. Если же скорость реакции в одном направлении пренебрежимо мала по сравне¬нию со скоростью ее протекания в обратном направлении, реакцию считают необратимой.
Гомогенными считаются реакции между веществами, находящимися в одной фазе, гетерогенными между веществами в различных фазах.
По условиям протекания реакции делят на высокотемпературные, протекающие при температуре выше 500 °С; электрохимические, происходящие под действием электрического тока; фотохимические, вызываемые действием света; радиационно-химические, происходящие под действием ионизирующих излучений; каталитические, протекающие с участием катализатора

48. Химико-технологические процессы
Химико-технологический процесс (ХТП) можно рассматривать как разновидность производственного процесса, включающего стадию химического превращения веществ. Любой ХТП можно пред¬ставить состоящим из трех основных стадий: подготовки сырья, химического превращения и выделения целевого продукта и характеризуются различными физическими и физико-химическими явлениями при подготовке исходных реагентов к хими¬ческим превращениям (стадия 1) или выделении целевого продукта из смеси веществ после химического. Если А исходный продукт, a R и -S соответственно целевой и побочный продукты, образующиеся по простейшей схеме Л<^ о,то принципиальную блок-схему такого химико-технологического процесса можно представить следующим образом (рис. 1.1). Первая и третья стадии ХТП не включают химических превращения (стадия 3). Вторая стадия ХТП непременно является химическим превраще¬нием, в ходе которого происходит глубокое изменение структуры, состава и свойств веществ, участвующих в нем

49. Производство серной кислоты контактным способом
Производство серной кислоты контактным способом включает четыре стадии: получение диоксида серы; очистку газа от приме¬сей, получение триоксида серы; абсорбцию триоксида серы.
Первая стадия связана с получением диоксида из колчедана, который обжигают в печах, где протекает необратимая реакция. Обжиговый газ после пылеочистки в электрофильтрах имеет температуру около 350°С и содержит остатки пыли, а также газо¬образные примеси соединений мышьяка (As2O3), селена (SeO2) и других элементов, способные разрушать катализатор и снижать его активность. Примеси селена целе¬сообразно извлекать из газа и как не¬обходимый промышленности материал. Для очистки газа предусматрива¬ется система промывных башен, электрофильтров и сушильных башен. Третья стадия производства серной кислоты является основной. Сухой очи¬щенный газ поступает на контактное окисление SO2 до SОз, которое проис¬ходит по обратимой экзотермической реакции, протекающей с уменьшением объема газа:
Скорость процесса окисления SO2 при отсутствии катализатора даже при высоких температурах мала.
На сернокислотных заводах нашей страны в качестве катализа¬тора используют главным образом ванадиевые контактные массы с содержанием V2Os примерно 7 %, а также включающие оксиды щелочных металлов и высокопористые алюмосиликаты в качестве носителя.
В четвертой стадии процесса производства серной кислоты охлажденный окисленный газ направляется в абсорбционное (по-глотительное) отделение цеха. Абсорбцию триоксида водой осу-ществлять нецелесообразно, так как реакция SOs + FbO-^HaSO^Q будет протекать в газовой фазе (за счет выделяющейся теплоты вода превращается в пар) с образованием мельчайших капелек кислоты (тумана), который очень трудно улавливается. Поэтому SОз поглощается концентрированной серной кислотой в две стадии






50. Области применения серной кислоты и технико-экономические показатели ее производства.
Производство серной кислоты одной из самых сильных и де¬шевых кислот имеет важное народнохозяйственное значение, обу-словленное ее широким применением в различных отраслях про-мышленности.
Безводная серная кислота (моногидрат)тяжелая маслянистая жидкость (плотность при 20 °С 1830 кг/м3, температура кипения 296,2 °С при атмосферном давлении; температура кристаллизации 10,45 °С). Она смешивается с водой в любых соотношениях со значительным выделением теплоты (образуются гидраты). В серной кислоте растворяется оксид серы. Такой раствор, состав которого характеризуется содержанием свободного SОз, называется олеумом.
Серная кислота используется для производства удобрений суперфосфата, аммофоса, сульфата аммония и др. Значителен ее расход при очистке нефтепродуктов, а также в цветной метал¬лургии, при травлении металлов. Особо чистая серная кислота используется в производстве красителей, лаков, красок, лекар¬ственных веществ, некоторых пластических масс, химических волокон, многих ядохимикатов, взрывчатых веществ, эфиров, спиртов и т. п.
Производится серная кислота двумя способами: контактным и нитрозным (башенным). Контактным способом получают около 90 % от общего объема производства кислоты, так как при этом обеспечивается высокая концентрация и чистота продукта.
В качестве сырья для производства серной кислоты приме¬няются элементарная сера и серный колчедан; кроме того, широко используются серосодержащие промышленные отходы.
Серный колчедан характеризуется содержанием серы 35...50 %. В залежах серного колчедана часто присутствуют сульфидные руды, которые используются в производстве цветных металлов (Си, Zn, Pb и др.).
Сульфидные руды подвергаются обжигу, в процессе которого образуются сернистые газы, используемые для производства сер-ной кислоты. В настоящее время сырьем для ее производства служат сероводородные газы, образующиеся при переработке нефти, коксовании углей, а также получаемые при очистке природного газа.
Наиболее просто производство серной кислоты из серы, выде¬ляемой из самородных руд или из побочных продуктов ряда про¬изводств (газовой серы). Однако стоимость кислоты, получаемой из серы, выше, чем из колчедана. Кроме того, сера необходима для производства резины, спичек, сероуглерода, ядохимикатов, ле¬карственных препаратов и т. д.
На современном этапе обеспечение промышленности серосодержащим сырьем предусматривается за счет разработки природ¬ной и получения попутной серы. В цветной и черной металлургии, газовой и нефтехимической промышленности серу получают из газо¬конденсатов. Поэтому увеличивается выпуск флотационного колче¬дана на предприятиях цветной металлургии.
Разрабатывается технология переработки новых видов сырья: сульфатизирующий обжиг коллективного сульфидного концентрата Соколовско-Сарбайского комплекса и обжиг некондиционного кол¬чедана.
Процесс получения серной кислоты контактным способом зна¬чительно упрощается, если в качестве сырья для получения SO применять серу, почти не содержащую мышьяка, или сероводород, получаемый при очистке горючих газов и нефтепродуктов. При использовании в качестве сырья выплавленной серы процесс про¬изводства серной кислоты включает три стадии: сжигание серы в форсуночных печах; окисление диоксида серы в триоксид в кон¬тактных аппаратах; абсорбцию триоксида серы.
Промышленность выпускает техническую, аккумуляторную и ре-активную серную кислоту. Эти виды кислоты отличаются по назна¬чению и содержанию основного компонента и примесей.
Перспективными в отношении улучшения технико-экономических показателей производства серной кислоты являются системы сухой очистки газа. Классический контактный способ ее производства включает ряд противоположных процессов: горячий обжиговый газ охлаждается в очистном отделении, затем вновь нагревается в контактном; в промывных башнях газ увлажняется, в сушиль¬ных тщательно осушается. В СССР на основе научных исследо¬ваний создан новый процесс производства серной кислоты сухая очистка (СО). Основная особенность процесса СО состоит в том, что после очистки от пыли горячий обжиговый газ без охлаждения, промывки и сушки направляется непосредственно в контактный аппарат. Это обеспечивается таким режимом работы обжиговых печей со взвешенным (кипящим) слоем колчедана, при котором значительная часть соединений мышьяка адсорбируется огарком. Таким образом, вместо четырех этапов классического процесса СО включает только три, за счет чего капиталовложения снижаются на 15...25 %, себестоимость серной кислоты на 10...15%.
Намечено увеличение мощностей действующих и строящихся предприятий по производству серной кислоты контактным спосо¬бом при небольших дополнительных затратах. Это будет достиг¬нуто за счет повышения концентрации SО2 в перерабатываемых газах, а также внедрения короткой схемы при переходе с обжига колчедана на сжигание серы. В целях совершенствования аппара¬турного оформления процесса разработан контактный аппарат с параллельными слоями катализатора (металлоемкость его стала ниже на 25 %). Применение кожухотрубных холодильников с анод¬ной защитой позволит продлить срок их службы до 10 лет.
Технология производ¬ства серной кислоты нитрозным способом обновляется за счет совершенствования башенных систем. Расчеты показывают, что по сравнению с контактным способом переработки газов, полученных при обжиге колчедана в воздухе, при нитрозном способе и уста¬новке аналогичной мощности (180 тыс. т в год) капитальные затраты снижаются на 43,6 %, себестоимость переработки сернистых га¬зов на 45,5, приведенные затраты на 44,7 и трудоемкость на 20,2 %.
Крупные потребители серной кислоты должны производить ее на своих предприятиях вне зависимости от ведомственной принад¬лежности, это позволит в 3 раза сократить загрузку железнодо¬рожного транспорта и потребность в цистернах.
Увеличится использование в производстве минеральных удоб-рений отработанных серных кислот после их очистки и регенерации.

































51. Производство аммиака и азотной кислоты
В соответствии с принципом Ле-Шателье при повышении давления и уменьшении температуры равновесие этой реакции смещается в сторону образования аммиака. Для обеспечения оптимальной скорости процесса необходимы катализатор, повышенное давление, температура 400...500 °С и определенная объемная скорость вступающих в реакцию компонентов. В промышленности используется железный катализатор с добавками оксидов А12О3, К2О, СаО и SiO2.
Основным агрегатом установки для производства аммиака служит колонна синтеза
Производство азотной кислоты:
Азотная кислота одна из важнейших минеральных кислот. Безводная НNОз тяжелая бесцветная жидкость плотностью 1520 кг/м3 (при 15 °С), дымящаяся на воздухе и замерзающая при 41 °С. Азотная кислота смешивается с водой и образует гидраты НNОз'Н2О и НNОз-2Н2О. Температура ее кипения зависит от концентрации раствора: безводная HNO3 кипит при 86 °С; максимальную температуру кипения (121,9 °С) имеет 68,4 %-й раствор НNОз, представляющий азеотропную смесь, у которой составы жидкости и пара одинаковы. Такая смесь кипит без изменения концентрации кислоты.
Под действием света и при нагревании азотная кислота частично разлагается с выделением оксида азота, который, растворяясь в кислоте, окрашивает ее в желтый или бурый цвет.
Современное производство азотной кислоты основано на процессах окисления аммиака и последующей переработке оксидов азота.
В основе процесса получения разбавленной азотной кислоты из аммиака лежат следующие реакции: контактное окисление аммиака кислородом воздуха до оксида азота (II) (4NН3 + 5О2 = = 4NO-|-6H2O + Q); окисление оксида азота (II) до оксида азота (IV) (2NO + O2^±2NO2 + Q); абсорбция оксида азота (IV) водой (ЗNО2 + Н2О^±2НNОз-т-МО-|-р) Выделяющийся оксид азота (II) образует оксид азота (IV) и вновь абсорбируется.
Реакция окисления аммиака экзотермическая и может протекать с образованием различных продуктов его окисления (NО, N20, N2). Процесс возможен только при высоких температурах. При отсутствии катализатора окисление идет в основном с образованием N2. Для производства азотной кислоты процесс необходимо направлять таким образом, чтобы основным продуктом окисления аммиака являлся оксид азота (II). Для этого применяют катализаторы, избирательно ускоряющие реакции окисления аммиака. Таковыми являются платина и ее сплавы с металлами платиновой группы. Платиновые катализаторы применяются в виде сеток из тонкой проволоки диаметром 0,06...0,09 мм, имеющих 1024 ячейки на 1 см . Добавление к платине палладия и родия позволяет увеличить прочность катализаторных сеток и снизить расход платины.
От продолжительности контактирования аммиачно-воздушной смеси с катализатором зависит выход оксида азота (II); оптимальная его продолжительность составляет 0,0001...0,0002 с. При большей скорости газового потока аммиак не успевает окислиться.
Процесс окисления аммиака в значительной степени зависит от начальной температуры реакции. При применении платиново-родиевого катализатора на установках атмосферного давления температуру газа поддерживают в пределах 700...800 °С, при повышенном давлении 800...900 °С.
Повышение давления обусловливает значительное ускорение реакции на второй и третьей стадиях процесса производства азотной кислоты. При увеличении давления в 10 раз скорость реакции окисления оксида азота (II) возрастает в 1000 раз.
Абсорбция оксида азота (IV) водой является конечной стадией производства азотной кислоты. Она ускоряется при понижении температуры и повышении давления. Практически процесс переработки нитрозных газов в азотную кислоту проводят при 20... 30 °С. По мере протекания реакции концентрация получаемой азотной кислоты возрастает и реакция замедляется.
Различают установки производства разбавленной азотной кислоты атмосферного давления, повышенного давления и комбинированные.
В комбинированных установках окисление аммиака осуществляется под атмосферным давлением, а процессы окисления оксида азота (II) и поглощения NO2 водой под повышенным давлением (0,3...0,9 МПа).
Для некоторых производств необходима 96...98 %-я азотная кислота. Ее можно получить концентрированием разбавленной кислоты и методом прямого синтеза.
Метод концентрирования состоит в том, что разбавленную азотную кислоту упаривают в присутствии концентрированной серной кислоты водоотнимающего вещества (прямым упариванием получают азотную кислоту, имеющую концентрацию 68,4 %). Концентрированная серная кислота связывает воду в разбавленной азотной кислоте с образованием гидратов серной кислоты, кипящих при более высокой температуре, чем 100 %-я НNОз. При нагревании смеси азотной и серной кислот при определенной температуре в пар переходит только азотная кислота.
Перегонку разбавленной азотной кислоты с концентрированной (92...94 %) H2SO4 осуществляют в тарельчатых барботажных колоннах или в колоннах с насадкой из колец. Они изготовляются из кислотоупорного чугуна (ферросилида) с содержанием Si 14... 18 % и устойчивого при повышенных температурах к смеси серной и азотной кислот. В установках смесь кислот нагревается острым паром (180...200 °С). Пары азотной кислоты конденсируются, образуя 97 %-ю HNO3.
Разбавленная 70 %-я H2SO4 поступает на упаривание. Расход концентрированной серной кислоты составляет 3...4 т на 1 т концентрированной азотной кислоты. Концентрирование разбавленной серной кислоты связано с большим расходом топлива, безвозвратными потерями некоторой части серной кислоты и сильной коррозией аппаратуры. Поэтому в настоящее время уделяется большое внимание методу прямого синтеза.
По методу прямого синтеза получение азотной кислоты осуществляется из жидкого оксида азота (IV) (2NO2^N2O4) по реакции 2N2O4 + 2H2O-|-O2^t4HNO3H-Q в специальных автоклавах при температуре около 75 °С и под давлением 5 МПа.
Жидкий оксид азота (IV) получают конденсацией NO2 из нитрозных газов путем охлаждения под давлением. веществ (в производстве красителей, фармацевтических препаратов, взрывчатых веществ, кинопленки, пороха, целлулоида и др.).
Слабая 45...60 %-я НNОз хранится на складах в резервуарах из нержавеющей стали. Небольшие партии разбавленной азотной кислоты перевозят в стеклянных бутылях, которые упаковывают в корзины или деревянную обрешетку со стружкой или соломой, пропитанными огнестойкими веществами; большие партии перевозят в железнодорожных цистернах из нержавеющей стали.
Концентрированную кислоту хранят в резервуарах и перевозят в железнодорожных цистернах из алюминия.
Смесь азотной кислоты с 7,5 %-й H2SO4, называемую меланжем, перевозят в цистернах из углеродистой стали. Перевозка концентрированной азотной кислоты в стеклянных бутылях с деревянной обрешеткой запрещена, поскольку возможно возгорание древесины.
Оксиды азота и азотная кислота токсичны. Предельно допустимая концентрация оксидов азота в воздухе производственных помещений в перерасчете на N2Os составляет 0,005 мг/л. При попадании на кожу азотная кислота дает ожоги.
Работающий с азотной кислотой должен иметь спецодежду из шерстяного сукна, противогаз марки В с коробкой желтого цвета, а также резиновые перчатки и защитные очки.








52. Пр-во азотных мин.удобрений и их классификация.
Азотные удобрения аргонические и неорганические азотосодержащие вещества. Хорошо растворимы в воде. Азотные удобрения подразделяются на аммиачные, содержащие азот в виде катиона NH4+ , нитратные, содержащие азот в виде аниона NO3- , аммиачно-нитратные, содержащиеоба иона, и амидные, содержащие азот в форме NH2 . Все аммиачные и нитратные соли водорастворимы и хорошо усваиваются растениями, но легко уносятся в глубь почвы.
Большинство азотных удобрений получают нейтрализацией кислот щёлочами. Наиболее распространенные азот.мин. уд-ния представлены в таблице:
Наименование, получение
Содержание N ,%
Примечания

Безводный аммиак (получается сжижением газообразного аммиака)
82,3
Вносится на определён.глубину (потери – 2-2,5%); поглощается по типу обменной адсорбции

Карбамид (мочевина)
2NH3+CO2=NH2COONH4=
=CO(NH2)2+H2O (2000C; 20 МПа)
46,6
Лучшее удобрение для внекорневой подкормки растений

Аммиачная селитра
NH3+HNO3=NH4NO3+Q
34-35
Закисляет почву, гигроскопична, слеживается, взрывоопасна

Сульфат аммония
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4+Q
20,5-21
Эффективен под орошаемые культуры (рис, хлопчатник)




Среди азотных удобрений самая большая массовая доля азота в аммиаке. Это удобрение получают прямым синтезом из азота воздуха и водорода. Внесение жидкого аммиака в почву сопряжено с трудностями чисто технического характера, поэтому в большинстве случаев используют раствор аммиака в воде, то есть аммиачную воду.
Ценным азотным удобрением является мочевина, или карбамид. Она занимает второе место среди азотных удобрений по содержанию питательного элемента. В почве под действием воды карбамид превращается в карбонат аммония. Мочевину употребляют и как кормовое средство.
В перечисленные азотные удобрения азот входит в аммонийной форме, то есть со степенью окисления -3, но в качестве удобрений используют и соединения азота со степенью окисления +5.
В настоящее время наиболее широко из азотных удобрений применяют нитрат аммония под названием «аммиачная селитра». Массовая доля азота в ней выше, чем в остальных твердых азотных удобрениях, за исключением мочевины























53 Фосфорная кислота
Применяют ортофосфорную кислоту в настоящее время довольно широко. Основным ее потребителем служит производство фосфорных и комбинированных удобрений и кормовых фосфатов.
Кислые фосфаты кальция используются в хлебопекарной пром-ти в качестве разрыхлителя теста. Саму кислоту и ее соли добавляют в поваренную соль, напитки, фрукт. соки, колбасные изделия. Н3РО4 и натриевые соли используют для придания огнестойкости бумаге, дереву и тканям.
Н3РО4 (безводная фосф кислота) представляет собой бесцветное вещество, плавящиеся при температуре 42.3оС. Однако на практике имеют дело с жидкой Н3РО4 что объясняется склонностью Н3РО4 к переохлаждению при темп -121С
При небольшом переохлаждении она представляет собой густую, сиропоподобную жидкость, плотностью 1,88 г/см^3
При нагревании водные растворы ортофосф кислоты теряют воду, образуя пирафосфорная, а затем метофосф кислота.
Безводная ортофосф кислота очень агрессивна. При темп 100С она разрушает стекло и почти все Ме, включая золото и платину. Н3РО4 получают из природных фосфатов: апатитов и фосфоритов 2-мя способами:
- термическим и - кислотным
Сущность термич способа сост в высокотемпературном восстановлении фосфата до элементарного фосфора в Эл печах, дальнейшего окисления до фосфорного ангидрида (Р2О5), а затем при гидратации с водой образуется фосф кислота.
Кислотный способ основан на вытеснении фосф кислоты из природных фосфатов другими более сильными кислотами, чаще всего серными. Этот способ получил название кислотный или экстракционный. Он эффективен при использовании высококонцентрированного фосфатного сырья. Полученная фосф кислота этим способом имеет низкую концентрацию. Содержит много вредных примесей и используется в осн для удобрений.
Термич способом можно получить кислоту высокой концентрации и чистоты из люблого даже низкого качества сырья. Термич кислота дороже экстракционной.
Кач-во по ГОСТ:
ГОСТ 10876-76 кислота ортофосфорная термическая
Произв 2 сорта термич чистоты:
Концентрация 73%
Пищевая кислота 70%
ГОСТ 6552- 78 реактивная фосфорная кислота
Марки : хч -87%; ч и чда – 85%(отличаются плотностью)
Хран и трансп фосф кислоту в нефутерованных емкостях, изготовленных из кислостойкой стали марки Х18Н10Т или в емкостях из углеродистых сталей, защищенных кислоупорной футировкой

55. Особенности производства калийных удобрений.
Выделение хлористого калия из сильвинитовых руд может быть основано на различии механических, физических или химических свойств составляющих компонентов. В настоящее время промышленная переработка сильвинита в хлористый калий производится преимущественно по галургическому, флотационному и комбинированному методам.
Переработка сильвинитов для получения хлористого калия по галургическому методу основана на физико-химических особенностях системы NaClКС1Н2О. В то время как растворимость NaCl при повышении температуры понижается (хотя и незначительно), содержание КС1 в насыщенных обеими солями растворах резко возрастает. Эта особенность системы NaCl КС1 Н2О используется для производства хлористого калия из сильвинитов по галургическому методу. При помощи циклического процесса, состоящего из последовательных операций нагревания маточного раствора, выщелачивания КС1 из сильвинита, охлаждения насыщенного раствора с кристаллизацией КС1, можно выделить хлористый калий из сильвинита и получить его в виде высококачественного продукта со сравнительно низким содержанием NaCl и других примесей.
Перерабатываемые сильвиниты наряду с основными компонентами содержат примеси ангидрит (CaSO4), нерастворимый в воде остаток (Н.О.) в виде карбонатно-глинистых соединений, карналлит (КСl MgCl2·6H2O) и др. Присутствие, например, карналлита в перерабатываемом сильвините при циклическом использовании оборотного растворяющего щелока может привести к накоплению в растворе третьей соли (MgCl2), существенно влияющей на растворимость КС1 и NaCl. Однако сейчас для производства калийных удобрений используется сильвинит с незначительным содержанием С12 в оборотных щелоках, которые не оказывает заметного влияния на растворимость солей в системе КС1 NaCl Н2О.
Рационально построенная схема производства хлористого калия из сильвинита должна учитывать следующие технологические особенности процесса:
1. Исходное сырье содержит лишь от одной четверти до одной трети хлористого калия, так что после выщелачивания на 1 т сильвинита остается ~ 700 кг остатка, состоящего в основном из галита. Этот остаток представляет собой отходы производства и используется обычно для закладки выработанных камер в шахтах. На некоторых фабриках отвал используется для получения рассола для содовых заводов или для производства технической и пищевой соли. В любом случае галитовые отходы перед их удалением из производства должны быть тщательно промыты для снижения потерь КС1.
2. При выщелачивании сильвинита из растворителей вместе с горячим насыщенным щелоком выносятся тонкодисперсные частицы солевого и глинистого шлама. Для устранения загрязнения продукта эти частицы должны быть удалены из насыщенного щёлока перед его охлаждением и кристаллизацией хлористого калия.
3. Производство хлористого калия из сильвинита по галургическому способу является циклическим процессом, в котором оборотный щелок непрерывно совершает замкнутый цикл: растворение охлаждение и кристаллизация КС1 отделение кристаллов нагревание щелока растворение. При этих условиях ввод свежей воды в процесс на различные промывные операции (промывка отвала и шлама и т. п.) и другие нужды должен быть ограничен и допускается в количествах, соответствующих убыли воды на различных стадиях производственного процесса (с отвалом, шламом и т. д.). Ввод в процесс избытка воды неизбежно приводит к образованию излишка оборотного щелока и необходимости его упаривания или сброса, что связано с дополнительным расходом пара или потерями хлористого калия.
4. Оборотный щелок должен подвергаться попеременно нагреванию до 115°С перед вводом его в растворители, а затем охлаждению до 2030°С с целью выделения хлористого калия. В целях экономии пара охлаждение горячего щелока можно осуществлять за счет самоиспарения воды в вакуум-кристаллизационной установке (ВКУ), а выделяющийся из щелока вторичный пар использовать для предварительного нагревания маточного раствора.
Важнейшими операциями производства КС1 галургическим методом являются выщелачивание (растворение) руды нагретым оборотным маточным щёлоком, осветление илисто-солевой суспензии, вакуум-кристаллизация полученного на предыдущих стадиях крепкого щёлока, отделение кристаллов КС1 от маточного раствора и их сушка.



















56. Фосфорные минеральные удобрения
Фосф.удобрения мин.удобрения, содержащие фосфор, к ним относятся природные фосфаты и продукты их переработки. Фосфор усваивается растениями в виде P2O5 , стимулируя в них синтез хлорофилла, жиров и витаминов.
К фосфорным удобрениям относятся простой и двойной суперфосфат, принадлежащие к классу водорастворимых удобрений, и комплексные удобрения.
Сырьём для производства фосфорных удобрений, кормовых фосфатов, фосфорной кислоты и элементарного фосфора служат природные апатиты и фосфориты. Апатитонефелиновая руда обогащается флотацией с получением апатитового концентрата, состоящего главным образом из фторапатита Ca5F(PO4)3 и нефелиновой фракции (Na,K)2O*Al2O3*2SiO2*2H2O.
Из фосфорных удобрений чаще всего используют фосфоритную муку, костную муку, простой и двойной суперфосфаты, преципитат. Фосфор вносят в почву и с помощью сложного удобрения аммофоса. Фосфорные удобрения получают как физическими, так и химическими методами.
Фосфоритная мука производится из природных фосфоритов, которые размалывают в специальных мельницах. Фосфор в этом удобрении содержится в виде нерастворимого в воде фосфата кальция, поэтому фосфоритную муку можно использовать только на кислых почвах.
В течение нескольких веков в качестве фосфорного удобрения используются мелко размолотые кости крупного рогатого скота костная мука. Интересно, что еще ацтеки вносили в почву фосфорные удобрения, чтобы увеличить урожаи кукурузы.
Химическими методами получают суперфосфаты и преципитат.
Простой суперфосфат получают добавлением к фосфату кальция серной кислоты. Са3(РO4)2 + 2Н2SO4 = Са(Н2РO4)2 + 2CaSO4
В результате образуется растворимый дигидрофосфат калия и практически нерастворимый сульфат кальция. Содержание питательного элемента в этом веществе невелико из-за балласта гипса, но производство простого суперфосфата дешево и технически просто. Отсюда и происходит название удобрения.
Двойной суперфосфат производится в две стадии. На первой стадии получают фосфорную кислоту, которой затем обрабатывают фосфат кальция.
Са3(РO4)2 + 3H2SO4 = 2Н3РO4 + 3CaSO4v
Са3(РO4)2 + 4Н3РO4 = 3Ca(H2PO4)2
В этом случае массовая доля балласта в удобрении значительно ниже, чем в простом суперфосфате, так как в процессе производства не образуется гипс, а только остаются примеси, содержавшиеся в природном фосфорите.
Гидрофосфат кальция, или преципитат, получают нейтрализацией фосфорной кислоты гидроксидом кальция. 
Н3РO4 + Са(ОН)2 = СаНРO4 + 2Н2O
В результате получается кристаллогидрат, который и называют преципитатом.























57.Технология производства и экономическая эффективность выпуска и использования пластмасс.
Изделия из пластмасс наиболее часто получают методами горячего прессования, литья под давлением, экструзии, выдувания, обработки резанием.
Прессование применяется главным образом для переработки термореактивных пластмасс. Дозированный пресс-материал в виде порошка, волокнистой массы или предварительно отпрессованной таблетки загружается в нагретую до 130...190 °С металлическую форму и прессуется под давлением 20...60МПа . Давление зависит от вида материала, размеров и конфигурации изделия.
термореактивная смола переводится в плавкое состояние, при котором и происходит вторая стадия процесса формование; затем происходит реакция поликонденсации и пластмасса отверждается, становясь неплавкой и нерастворимой. Отформованное изделие после отверждения извлекается из пресс-формы. Обогрев пресс-форм при прессовании изделий осуществляется паром или электронагревательными приборами. Литье под давлением наиболее рационально при использовании в качестве формовочного материала термопластичных пластмасс. При этом способе размягченная при нагревании пластмасса выдавливается через литниковые каналы в полости закрытой формы. Порошкообразный материал засыпается в бункер литьевой машины, откуда плунжером перемещается в обогреваемую головку. Размягченная масса легко проходит через литниковые каналы и заполняет полость формы. Затем форма охлаждается и изделие извлекается из нее. Способ литья под давлением пригоден для изготовления массовых деталей, так как он отличается высокой производительностью и позволяет автоматизировать процесс.
Выдавливание является частным случаем литья под давлением. Этим способом из пластмасс изготовляют трубы, прутки, различные профили, а также износят изолирующую оболочку на электропровода. Порошкообразный материал засыпается в бункер машины и шнеком подается сначала в нагревательную камеру, где становится пластичным, а затем выдавливается через мундштук, имеющий сечение необходимой формы . Выдавливанием можно формовать изделия из термопластичных и термореактивных материалов (из полихлорвинила, полистирола, целлулоида и др.).
Выдувание применяется для формовки полых и открытых изделий из термопластичных материалов. Заготовка в виде нагретых листа, трубки или двух листов помещается между двумя половинками разъемной металлической формы, имеющей отверстия (сопла) для подвода горячего воздуха, который нагнетается под лист, в трубку или между листами. Размягченная заготовка под давлением воздуха вытягивается и заполняет форму. Этим способом получают изделия из полистирола, полиакрилатов, целлулоида и ацетилцеллюлозы.
Обработке резанием подвергают изделия, изготовленные прессованием или литьем, для удаления некоторых дефектов (облоя, заусениц, литников). Кроме того, резанием выполняют отверстия, резьбы, пазы в изделиях, которые не могут быть получены в процессе их прессования или литья. Обработка резанием применяется как для термореактивных, так и термопластичных материалов.
Экономическая эффективность и перспективы развития производства пластмасс
Широкое применение полимерных материалов позволяет снизить материалоемкость продукции в ряде отраслей за счет замены пластмассами традиционных материалов. Благодаря способности пластмасс перерабатываться в изделия методами пластического деформирования коэффициент их использования составляет 0,89...0,98, т. е. объем отходов в 3...5 раз меньше, чем при обработке металлов.
Применение пластмасс вместо металлов позволяет достичь значительной экономии капитальных затрат. Для производства пластмасс требуются значительно меньшие капиталовложения, чем для производства эквивалентного объема металлов, особенно тяжелых цветных. Себестоимость 1 т пластмасс значительно выше, чем черных металлов, и несколько ниже себестоимости производства 1 т цветных металлов (себестоимость 1 т алюминия в 1,5...2 раза выше себестоимости некоторых пластмасс, например поливи-нилхлорида).
Наиболее эффективна замена пластмассами тяжелых цветных металлов, коррозионно-стойкой стали, ценных сортов древесины в различных областях. Черные металлы и алюминий целесообразно заменять такими недорогостоящими пластмассами, как полиэтилен, поливинилхлорид, фенопласты, особенно в изделиях сложной конфигурации и небольших габаритов, выпускаемых большими сериями. В некоторых случаях себестоимость пластмасс выше, чем материалов, взамен которых они применяются, но с учетом срока службы, снижения затрат при эксплуатации изделий применение пластмасс может оказаться выгодным.
В настоящее время наблюдается увеличение производства полимеризационных и, соответственно, снижение поликонденсационных пластмасс. Это обусловлено технологическими и экономическими преимуществами полимеризационных пластмасс: легкостью переработки в изделия и утилизации отходов, доступностью сырьевой базы и т. д. К тому же полимеризационные пластмассы, как правило, термопластичны, что обеспечивает более высокий коэффициент использования материала при переработке его в изделия.
Расширяется использование нефтехимического сырья для производства пластмасс, улучшаются их свойства, синтезируются новые виды пластмасс на основе радиационных процессов, создания наполненных термопластов с уникальными свойствами и др.
58. Сырьевые материалы и основы производства резины.
Резину изготавливают с помощью вулканизации. Вулканизация – это название смеси каучука с небольшим количеством серы и наполнителем, предварительно сформированной в виде будущего изделия.
Натуральный каучук полимер изопрена водостоек, имеет хорошие электроизоляционные свойства, низкую газопроницаемость, малые потери на внутреннее трение при деформации, сравнительно высокую прочность. Эти свойства делают его очень ценным компонентом резин, используемых при изготовлении ответственных изделий, и как бы эталоном, по которому оценивают свойства синтетических каучуков.
Синтетические каучуки общего назначения получают главным образом на основе мономеров бутадиена С4Нб, изопрена CsHe, стирола СбН5СН6 = СН2 и их композиций. Строение и свойства полимеров в большой степени зависят от способа их получения. Молекулярная структура таких каучуков может быть линейной и разветвленной, регулярной и нерегулярной, поэтому каучуки одинакового химического состава могут иметь различные свойства.
Каучук применяется для изготовления резины. Для этого составляют так называемую резиновую смесь, в которую кроме каучука вводят еще целый ряд ингредиентов, каждый из которых имеет определенное название. Первый из них является вулканизирующим агентом (чаще всего сера). В результате вулканизации каучук превращается в прочную, эластичную, упругую массу – резину.
В результате вулканизации молекулы каучука «сливаются» между собой дисульфидными мостиками в одну трехмерную макромолекулу.
Каучуки, вулканизированные только в смеси с вулканизирующими агентами, не обладают необходимыми для различных целей жесткостью, сопротивлением растяжению, истиранию и разрыву. Эти свойства можно придать каучуку, добавляя в резиновую смесь так называемые наполнители. С целью предупреждения «старения» каучука, т.е. потери каучуком эластичности и других ценных свойств, в резиновую смесь вводят различные стабилизаторы – антиокислители (например, фенил-
·-нафтиламин). Большую роль играют так называемые ускорители вулканизации – органические соединения, содержащие серу или азот (меркаптобензтиазол, дифенилгуанидин и др.). Они значительно сокращают время и снижают температуру процесса, а иногда позволяют проводить его вообще без нагревания (холодная вулканизация). Оказалось, что для наиболее эффективного использования ускорителей вулканизации необходимо присутствие некоторых других химических веществ (обычно смесей металлов), наиболее эффективно в присутствии растворимых в каучуке мыл (солей жирных кислот), которые могут образоваться в процессе вулканизации
Для получения высококачественной резины, которую можно переработать в различные изделия, в каучук необходимо добавить ряд примесей. Очень важны также противостарители, которые уменьшают влияние кислорода воздуха на резину.
Большую роль среди них играют так называемые ускорители вулканизации – органические соединения, содержащие серу или азот. Они значительно сокращают время и снижают температуру процесса, а иногда позволяют проводить его вообще без нагревания (холодная вулканизация). Противостарители – это антиокислители.
две группы наполнителей:
1.активные наполнители, которые улучшают качество каучука. К ним среди прочих относятся активная газовая сажа, окись цинка и каолин;
2.инертные наполнители, которые лишь увеличивают вес продукта, например, сажа, мел и тяжелый шпат.
Готовую резиновую смесь, состоящую из каучука, вулканизирующего агента, ускорителя вулканизации, активатора, наполнителей, стабилизатора и т.п., направляют на завершающий процесс резинового производства – вулканизацию. Вулканизацию проводят или после формования (в зависимости от формы изделия заготовки получают следующими методами: каландрованием, шприцеванием, штамповкой, формованием, литьем под давлением, маканием) из резиновой смеси соответствующих изделий (труб, рукавов, листов и других), или одновременно с процессом формования изделий. Вулканизация протекает при нагревании.
Для частичной замены и экономии каучука в резиновые смеси вводят регенерат продукт переработки старых резиновых изделий и вулканизационных отходов.
59. Основные свойства и назначения природных и искусственных строительных материалов.
Основные свойства строительных материалов можно разделить на несколько групп.
К 1-ой группе относятся физические свойства материалов: плотность и пористость.
Ко 2-й свойства, характеризующие устойчивость материала к воздействию воды и низких температур: водопоглощение, влажность, влагоотдача, гигроскопичность, водопроницаемость, водо- морозостойкость.
К 3-й группе относятся механические свойства материалов: прочность, твердость, истираемость и др.
В 4-ю группу объединены теплотехнические свойства материалов: теплопроводность, теплоемкость, огнестойкость и огнеупорность.
Особую группу составляют так называемые технологические свойства, которые характеризуют способность материала к механической обработке.
По назначению строительные материалы подразделяют на следующие группы: конструкционные, вяжущие, отделочные, теплоизоляционные, для полов, для остекления и другие.

















60. Классификация и свойства керамических материалов
Керамические строительные материалы – это искусственные каменные изделия, получаемые из глиняных масс с добавками или без добавок других материалов путем формования и последующего обжига.
Керамические материалы и изделия классифицируются по различным признакам.
В зависимости от структуры керамические материалы разделяют на две основные группы:
Плотные, спекшиеся, имеющие блестящий раковистый излом, не пропускающие воду, с водопоглощением менее 5% (клинкерный кирпич для мощения дорог, плитки для пола, канализационные трубы, химически стойкие керамические изделия);
Пористые, имеющие тусклый землистый излом, с водопоглощением более 5% (стеновые, кровельные и облицовочные материалы, дренажные трубы и др.)
По степени однородности и зернистости керамического черепка различают изделия грубой и тонкой (фарфор, фаянс) керамики.
Керамические изделия бывают глазурованные и не глазурованные. Глазурь придает изделиям стойкость к внешним воздействиям, водонепроницаемость и высокие декоративные качества.

61. Технология производства керамического кирпича
Несмотря на обширный ассортимент, разнообразие форм и свойств керамических изделий, основные этапы их производства являются общими и включают следующие стадии:
Карьерные работы (добыча, транспортирование и хранение запаса глин), подготовку глиняной массы, формование изделий, сушку отформованных изделий, обжиг высушенных изделий, обработку изделий (глазурование, ангобирование и прочее) и упаковку.
В зависимости от свойств исходного сырья и вида изготовляемой продукции подготовку глиняной массы осуществляют полусухим, пластическим и шликерным (мокрым) способами.
По первому способу сырьевые материалы после предварительного дробления на вальцах выдерживают в сушильном барабане (до остаточной влажности 68%), затем измельчают в дезинтеграторе, просеивают, увлажняют (до влажности 812%) и тщательно перемешивают. Полусухой способ подготовки глиняной массы используется в основном при производстве плиток для облицовки стен, полов и других.
При пластическом способе подготовки глиняной массы исходное сырье дробят, тонко измельчают и увлажняют до получения однородной пластичной массы влажностью 1822%. Этот способ применяется при производстве глиняного кирпича, керамических камней, черепицы, труб.
Формование изделий осуществляется преимущественно на прессах: при первом способе подготовке глиняной массы - гидравлических или механических, при втором – ленточных вакуумных или безвакуумных. Вакуумирование глины способствует повышению плотности изделий на 68% (прочность увеличивается на 30-40%) и снижению их водопоглощения.
Обжиг изделий производят в кольцевых или туннельных печах непрерывного действия.
Обжиг является завершающей стадией производства керамических изделий, т.к. в процессе обжига формируется их структура, определяющая наиболее важные технические свойства изделий: прочность, водостойкость, морозостойкость и др.















64. Основные свойства, классификация и назначение стеклянных изделий.
Свойства: прозрачность стекла, его высокая механическая прочность, химическая стойкость, плотность, водо- и газонепроницаемость, способность к механической обработке. Поэтому можно использовать стеклянные изделия в самых разнообразных конструкциях зданий и сооружений. Стекло может быть использовано не только для остекления оконных проемов, витражей, световых фонарей, но и как эффективный конструктивно-строительный, отделочный и теплоизоляционный материал.
Материалы и изделия из стекла, применяемые в строительстве, в зависимости от назначения разделяются на следующие группы:
Материалы для заполнения проемов зданий и сооружений – наиболее обширная группа строительных материалов из стекла, включающая листовые стекла различных видов и стеклопакеты; в свою очередь листовое стекло подразделяется на листовое оконное, витринное (полированное и неполированное), армированное, узорчатое, увиолевое, трехслойное, закаленное и др.;
Материалы для строительных конструкций – профильное стекло, стеклоблоки;
Облицовочные и отделочные материалы – марблит, стемалит; плитки стеклянные облицовочные, коврово-мозаичные и ковры из них; смальта;
Теплоизоляционные материалы – пеностекло, стеклянная вата и изделия из нее, стекловолокно.
65. Производство листового стекла, труб.
Листовое стекло - основной материал, вырабатываемый отечественной стекольной промышленностью. Это изделие из стекла в виде плоских листов, отношение толщины которых к длине сравнительно невелико и составляет приблизительно 0,15 1,5%.
Стекольной промышленностью вырабатывается широкий ассортимент листового стекла: обычное оконное, витринное (полированное и неполированное), армированное, узорчатое, увиолевое, трехслойное и др.
Производство строительного стекла включает следующие основные операции: подготовку сырьевых материалов, приготовление стекольной шихты, варку стекла, формование изделий, отжиг отформованных изделий.
Стекловарение – главнейшая и самая сложная операция стекольного производства. Процесс варки стекломассы условно принято делить на 4 стадии: силикатообразование, стеклообразование, гомогенизация, студка. Между этими стадиями четко определенных границ нет.
Листовое стекло вырабатывают из вязкой стекломассы путем вытягивания (лодочный и безлодочный способы) или проката. При лодочном и безлодочном способах выработки стекла применяются машины вертикального вытягивания. Лодочный способ является основным в производстве листового стекла. Преимущество этого стекла заключается в возможности получения стекла любой толщины (0.612мм), недостаток – резко выраженная полосность и волнистость вырабатываемого стекла, а также невысокая скорость вытягивания стеклянной ленты (4550 м/ч).
В нашей освоен новый способ непрерывного производства листового стекла (флоат-процесс) – формирование ленты стекла на поверхности расплавленного металла. В настоящее время флоат-процесс – основной способ производства полированного листового стекла.
Выработанное тем или иным способом стекло подвергается специальной термической обработке – отжигу. При выработке стекло охлаждается неравномерно: наружные слои остывают быстрее, внутренние – медленнее из-за низкой теплопроводности стекла. В результате в отформированных изделиях появляются внутренние температурные напряжения, которые могут вызвать разрушение изделий. Для уменьшения этих напряжений изделие подвергают отжигу, нагревая до температуры на 20 С ниже температуры размягчения стекла (400600 С), и медленно охлаждают



66.Технология производства сортового и тарного стекла.
Требования к качеству сортового стекла очень высоки. Поэтому для его пр-ва применяется особо чистые сырьевые материалы. Сорт сырья варят применительно в ванных печах иногда в горшковых. После провара последней порции шихты температуру в печи повышают до мах (1430-1500) гом-цию и осветление. Стекольную массу охлаждают до вы-ки и проводят формовку стекольных изделий. Фор-ют методами ручного выделения: основным инструментом является стеклодувная трубка. Сф-е изделия поступают на отжиг, вырабатывают изделия бригадным способом. При механическом сплавах для формирования машины, производятся изделия пре-м. Заключительная стадия пр-ва сортовых изделий – декоративная обработка. Пр-е пр-ва тарного стекла такой же, как и сортового. После формования идет процесс выдувания бутылок. Бутылочное стекло обычно низкого сорта и имеет зеленоватую окраску из-за содержания железа. Перед упаковкой его сортируют, т.е. выбрасывают венчики горла, чтобы оно было ровное
67.Сравнительная экономическая оценка разных видов стекла.
Основными направлениями интенсификации пр-ва стекла являются:1)дальнейшие автоматизации техн пр-в; 2) расширение ассортимента и повышение качества стекла; 3)реконструкция действующей пр-ти; ;4) совершенствования техн пр-ва стр стекла. Последнее связана с внедрением двухстороннего фор-я стольной ленты, развитием и совершенствованием флотационного процесса с повышением мощности установки. Усовершенствование методов варки стекла предполагает увеличение площади покрытия пламенем зеркала шихты и стекломассы, применением печей новых типов. В настоящее время ведутся работы по осуществлению в ванных печах безмен стекломассы за счет подвода такого воздуха перемешиванию ее для получения высокой степени однородности. Флоат-стекло включению полимеров, изготовленное на конвейерах себестоимость полимеров ст-ла, вырабатываемого флотационным способом примерно в два раза ниже, чем полимеров, вырабатываемого на конвейерах двухстороннего полимерования. При этом удельные капитальные вложения уменьшаются почти в два раза, а пр-ть труда повышается почти в 3-4 раза. Таким образом, целесообразность исполнения флотационного процесса очевидна. По сравнению с окончаем ст-м флотационное стекло более дорого стоящее, т. к. велики амортизационные отчисления при его производстве – высокая стоимость оборудования для флотационного процесса и здание, а также большие трудозатраты при резке стекла флотационный процесс обеспечивает лучшее качество.






























68.Классификация, основные свойства и назначение минеральных вяжущих материалов.
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 превращаются в твердое камневидное тело

69. 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. Болтушка представляет собой круглый железобетонный резервуар диаметром 5...10 м и высотой 2,5...3,5 м, футерованный чугунными плитами. Вокруг вертикальной оси в нем вращается крестовина с подвешенными к ней на цепях стальными граблями для измельчения кусков глины. Полученный глиняный шлам, или суспензия, выпускается через отверстие с сеткой и перекачивается в трубную мельницу, куда непрерывно подается дробленый известняк или меловой шлам.
Материал, подаваемый с одного конца мельницы, постепенно перемещается к другому и измельчается перекатывающимися стальными шарами истиранием или ударом. Тонкоизмельченный материал в виде сметанообразной массы, (шлама влажностью 35...45%) 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). Поток газа движется навстречу материалу и нагревает последний до требуемой температуры. Для обеспечения перемещения материала барабан печи установлен с наклоном 3...4 % и вращается со скоростью 1 об/мин. В нижней части печи, где происходит горение топлива, развивается высокая температура, обеспечивающая спекание цементного клинкера. 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 «а 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. При этом свободная известь гасится влагой, содержащейся в воздухе, по реакции: CaO-t-H2O->-Ca(OH) +Q-В процессе гашения извести выделяется большое количество теплоты и клинкер становится более рыхлым, что облегчает его помол. 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. В настоящее время в мировой практике наметилась тенденция к переводу предприятий, работающих по мокрому способу производства цемента, на сухой с установкой мощных вращающихся печей.
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.
Каждый из способов производства цемента имеет свои достоинства и недостатки. Так, при мокром способе в присутствии воды облегчается измельчение материалов, проще достигается однородность смеси, надежнее и удобнее транспортировка шлама, лучше санитарно-гигиенические условия труда. Но при этом расход теплоты на обжиг смеси на 30...40 % больше, чем при сухом способе, необходима большая рабочая вместимость печи, так как в ней происходит испарение воды из шлама.
Основным преимуществом сухого способа производства цемента является снижение расхода теплоты на обжиг клинкера (до 3,4...5 МДж/кг по сравнению с 5,8...6,7 МДж/кг при мокром способе). Однако усложняется процесс корректировки состава шихты, усложняется оборудование, повышается расход электроэнергии и т. п. При этом необходимо решать вопросы охраны окружающей среды. В целом по технико-экономическим показателям сухой способ значительно превосходит мокрый: капитальные затраты на сооружение завода на 5...10 % меньше, чем завода той же мощности, работающего по мокрому способу; за счет экономии топлива снижаются на 2,5...5 % годовые эксплуатационные затраты
71. Технико-экономические показатели производства цемента.
Себестоимость цемента оказывает реш. влияние на стоимость бетона, т.к. расход цемента достиг. 300-450 кг., а его стоимость составляет 75 процентов затрат на матер. Себестоимость цемента зависит от вида исходного сырья, топлива, ТП и объема производства. Удельный вес затр. при производстве цемента составляет около 25% его себестоимости. Цем. промышлн. хар-ся сравн. высокой энергоемкостью. Расход топлива 300-350 кг/т. Примерно 40% от общего количества потр. цементн. пром. электроэнергии расх. при помоле цемента. Удельн. капитал. вложение в среднем в 1.5-2 раза выше, чем при производстве других вяжущих минеральных материалов. Экон. эффект. повышается за счет : 1) внедрение сухого способа производства, 2) интенсиф.и совершенств. ПТ, 3) комбин. пр-во, 4) выпуск высокомар. цемента

72. 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 (CaSO4-2H2O) и природный ангидрит (CaSO4), 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. Низкообжиговые гипсовые вяжущие вещества получают тепловой обработкой двуводного гипса CaSO4-2H2O при низких температурах (110...160 °С) с частичной его дегидратацией и переводом в полуводный гипс CaSO4-0,5H2O. Высокообжиговые (ангидритовые) гипсовые вяжущие изготавливают путем обжига гипсового камня при высокой температуре (600...900 °С) с полной потерей им химически связанной воды и образованием безводного сульфата кальция ангидрита. 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 при температуре 110... 160 °С. При этом двуводный гипс дегидратируется по реакции: CaSO4-2H2O = = CaSO4-0,5H2O+1,5H2O. 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.
Марка гипсовых вяжущих характеризует прочность при сжатии образцов-балочек в возрасте 2 ч после затворения вяжущего водой.
В процессе твердения при смешивании порошка гипса с водой полуводный гипс начинает растворяться и гидратироваться, превращаясь снова в двуводный гипс по реакции: CaSO4'0,5H2O + + l,5H2O = CaSO4-2H2O. Образовавшийся CaSO4-2H2O выпадает из раствора в виде дисперсных (коллоидных) частиц. При превращении коллоидных частиц в кристаллы тесто загустевает (схватывается). В дальнейшем кристаллы CaSO4-2H2O срастаются, образуя прочный гипсовый камень.
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

73.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. Известь получают за счет разложения известняка: CaCO3=CaO + CO2; MgCO3=MgO+CO2. 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 ( с содержанием MgO не более 5%), магнезиальную (520% MgO) и доломитовую или высокомагнезиальную (2040% MgO). 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
74.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 асбеста: кровельные и стеновые панели, плиты и перегородки и др
76. Композиционные материалы, область применения и экономическая оценка.
Для изготовления деталей машин, приборов используют консрукционные мат-лы и мат-лы спец. назначения. Кострукционные мат-лы подразделяются на металлические, неметаллич. и композиционные.
Композиционные материалы – это мат-лы, образованные объемным сочетанием химически разнородных компонентов с четкой границей разделения между ними. Характеризуются св-ми , кот. не обладает ни один из компонентов, взятый в отдельности. В композ. мат-лах четко выражены различия в св-вах составляющих компонентов. Отличительная особенность: малая пл-ть, высокая прочность и жесткость, хор. техн. св-ва. Классификация по материалам матрицы: полимерно-углеродная, метал., керамич. Различают волокнистые (упрочненные волокнами или нитевидными кристаллами), дисперсноупрочненные (упрочнитель в виде дисперсных частиц) и слоистые (полученные прокаткой или прессованием разнородных материалов) композиционные материалы. По прочности, жесткости и др. сво-ам превосходят обычные конструкционные материалы. Применяются в оборудовании, кот-е работает в экстремальных условиях.
77.Особенности и основные направления научно-технического процесса и роль современных технологий.
Технический прогресс – это исторический процесс совершенствования орудия труда и методов производства. Этот процесс обеспечивает повышение производительности общественного труда. ТП тесно связан с развитием науки. НТР – качественно новый этап в НТП. НТР характеризуется крупнейшими скачками в совершенствование орудий труда, переходам к автоматизации. Этапы развития технологии: 1-ый этап перехода от охоты и собирательства к сельскому хозяйству. 2-ой этап: переход к индустриальному обществу (18 век). 3-ий этап информационных технологий . 4-ый этап кибернетики (искусственного интеллекта). Особенности современного этапа: высокий темп развития наукоемких отраслей; модернизация отраслей; разработка и внедрения сберегающих технологий; мало-безотходное производство; развитие компьютерных технологий; замена Тж на Тп . Направления НТП: 1.энергосбережение жизне-ти общества в соответствии с эколог. ситуацией. 2. освоение космоса, мир. океана и др. 3. раз-е науки. 4. исп-е роботов, лазерных, мембранных и др. технологий. 5. электрификация пром-ти и химизация про-ва. 6. комплексная механизация и авто-ция про-ва. Тех-я в современ. про-ве оказывает знач. влияние на будущие экон. показатели еще в процессе конструирования изделия, создавая высокотех-ие разработки. В период НТР в рез-те возросшей роли тех-гий необычайно сокращаются сроки от возникновения идеи до ее реализации. Для прогнозирования и оптимизации тех. процессов успешно применяются методы мат. планирования эксперимента. Эти методы позволяют получать мат. модели, связывающие параметр оптимизации с влияющими на него факторами, и дают возможность выявлять их оптимальные технол. режимы. Т. о., тех-я получила новые соврем. методы нахождения наилучших оптимальных результатов с наименьшими затратами.
78. Программное управление технологическим процессом
Для современного производства характерна его компьютеризация или электронная автоматизация. Пронизывая все этапы создания и производства продукта, компьютеризация означает совершенно новый подход к организации современного производственного процесса.
Программное управление- управление режимом работы объекта по заранее заданному алгоритму (программе).
Программное управление технологическим оборудованием и процессами охватывает управление движением машин, механизмов, транспортных средств и изменением параметров технологического процесса.
К оборудованию с программным управлением относят:
автоматические линии (АЛ);
станки с числовым программным управлением (ЧПУ);
промышленные роботы;
автоматизированные системы управления (АСУ);
гибкие производственные системы;
системы автоматизированного проектирования (САПР).
Автоматическая линия – система основного и вспомогательного оборудования, автоматически выполняющая весь процесс изготовления или переработки продукции или её составляющих.
Станки с ЧПУ – разновидность технологического оборудования, снабжённого микропроцессорным блоком, обеспечивающим автоматическое проведение режимов и последовательности обработки по определённой программе, а по мере необходимости - изменение режимов и последовательности обработки при изменении программы обработки в рамках технологических возможностей оборудования. По сравнению с автоматическими линиями, работающими по одной программе, станки с ЧПУ универсальны, переналадка станков, смена программы обработки занимает считанные минуты.
Промышленный робот - многократно программируемое многофункциональное устройство, предназначенное для манипулирования и транспортирования деталей, инструментов, специализированной технологической оснастки посредством программируемых движений для выполнения разнообразных задач.
Автоматизированная система управления (АСУ) - совокупность экономико-математических методов, технических средств (средств связи, устройств отображения информации и т.д.) и организационных комплексов, обеспечивающих рациональное управление сложным объектом (процессом) в соответствии с поставленной целью. Основная тенденция развития автоматизированных систем – объединение локальных АСУ с целью создания интегрированных систем, в которых сочетаются автоматизация решения экономических задач и задач административного управления с автоматизацией управления технологическими процессами, проектирования изделий и технологии. Повышение научно-технического уровня и эффективности АСУ создало предпосылки для разработки систем боле высокого класса – многоуровневых интегрированных автоматизированных систем управления - ИАСУ.
Гибкие автоматизированные производственные системы представляют собой совокупность технологического оборудования и систем обеспечения его работы в автоматическом режиме, способных самостоятельно переналаживаться при переходе на производство новых изделий.
Система автоматизированного проектирования (САПР) представляет собой комплекс технических средств, программного обеспечения и работников, осуществляющих диалоговую связь с ЭВМ с целью создания (проектирования) новых объектов
79.Промышленные роботы и их использование в технологии. Классификация, технико-экономическая оценка.
В настоящее время в промышленности получает большое распространение робототехника. Роботы используются для автоматизации многих работ. Робот- это автоматическая машина, включающая перепрограммируемое устройство управления и другие технические средства, обеспечивающие выполнение тех или иных действий. Классификация роботов (по характеру выполняемых операций)
технологические роботы – выполняют основные операции технол. процесса в качестве производящих или обрабатывающих машин. Выполняют такие операции как гибка, окраска, сборка и т.д.
вспомогательные (подъёмно-транспортные роботы) – выполняют действия типа «взять-перенести-положить». Их используют при обслуживании основного технологического оборудования для автоматизации вспомогательных операций установки и снятия деталей, заготовок, инструментов и т.д.
универсальные роботы выполняют разнородные технологические операции – основные и вспомогательные.
По степени специализации технологические или вспомогательные роботы подразделяются на специальные, специализированные и многоцелевые. Если робот может выполнять основные и вспомогательные операции, объединяя признаки многоцелевых технологических и вспомогательных роботов, он относится к числу универсальных.
Промышленные роботы бывают а)жёсткопрограммируемые (программа действий содержит полный неизменный набор информации), б)адаптивные (используют информацию об окружающей среде и внешних объектах, полученную в процессе работы. Можно корректировать программу управления),
в) гибкопрограммируемые (могут формировать программу действий на основе поставленной цели с использованием информации об окружающей среде, полученной в процессе работы.)
Роботы с высокой автономией действий позволяют исключить присутствие человека при выполнении вредных и опасных работ, связанных с радиацией, загазованностью, высокими и низкими температурами. Такие роботы могут эффективно применяться для автоматизации сварки, сборки, окраски, транспортировки и т.д. Роботы могут прим. в металлургических, литейных и гальванических цехах, на предприятиях атомной промышленности и энергетики, при подземной добыче полезных ископаемых, на нефтепромыслах.
81. Разновидности мембранных процессов и их характеристики.
Мембранная технология – это одно из новых направлений развития химических технологических процессов, целью которых является разделение жидких и газовых смесей с помощью полупроницаемых мембран. Процесс разделения основан на том, что некоторые компоненты системы проходят через мембрану медленнее других или вовсе задерживаются. Эффективность разделения оценивается показателями «селективность», «производительность», «коэффициент разделения». Разделение смесей через мембрану осуществляется в основном при температуре окружающей среды без фазовых превращений, что обусловливает простоту конструкции мембранных аппаратов и экономичность процесса.
Растворы разделяют с помощью следующих способов мембранной технологии: обратного осмоса, ультрафильтрации, диализа, электродиализа, микрофильтрации.
1. способ разделения обратным осмосом заключается в том, что раствор под давлением 3-8 МПа подается на полупроводниковую мембрану, пропускающую растворитель (воду) и задерживающую полностью или частично молекулы или ионы растворенного вещества. Суть способа состоит в следующем: если концентрация вещества в растворе А больше, чем в растворе В, находящихся по разные стороны мембраны, то возникает поток молекул (ионов) этого вещества через мембрану от раствора А к раствору В. Этот поток можно остановить, если повысить давление в растворе В. Разность давлений, при которой прекращается переход через мембрану вещества, называется осмотическим давлением. При обратном осмосе используют плоскокамерные, трубчатые или рулонные аппараты с разделительными мембранами в виде пленок и полых волокон. Метод применяется для опреснения соленых и очистки сточных вод, разделения смесей путем удаления одного из составляющих, концентрирования растворов и др.
2. Ультрафильтрация относится к процессу мембранного разделения растворов и коллоидных систем, в которых молекулярная масса растворенных (диспергированных) компонентов намного больше молекулярной массы растворителя (дисперсионной среды). Для разделения в данном случае применяется небольшое избыточное давление 0.1-0.8 МПа. При этом значительное влияние оказывает на ультрафильтрацию «концентрационная поляризация», приводящая к гелеобразованию или выпадению осадка у поверхности мембраны. Используется ультрафильтрация для очистки сточных вод от высокомолекулярных соединений, очистки крови и биологически активных веществ, вакцин, вирусов, молока, фруктовых соков и др.
3. Микрофильтрация используется для разделения коллоидных систем при помощи полимерных высокопористых пленок, часто нанесенных на подложки (пластины, цилиндры, сетки, бумажные листы). Их толщина составляет 10-350 мкм, размер пор 0,01-0,1 МПа. Микрофильтрация применяется для очистки технологических растворов и воды от тонкодиспергированных веществ. Основные достоинства способа – простота конструкционного оформления установки, большая производительность при малых эксплуатационных затратах.
4. Диализ предназначен для разделения растворенных веществ, значительно различающихся молекулярными массами. Способ основан на неодинаковых скоростях диффузии веществ через полупроницаемую мембрану, разделяющую концентрированный и разбавленный растворы. Применяется диализ при производстве искусственных волокон, ряда биологических препаратов, для очистки растворов биологически активных веществ.
5. Электродиализ – способ разделения ионизированных соединений под действием электродвижущей силы, создаваемой в растворе по обе стороны разделяющей мембраны. Разделение ионов с одинаковым знаком заряда происходит в результате различия скоростей их переноса через мембрану. Способ широко используется для обессоливания морской воды и соленой воды, для очистки растворов биологически активных веществ.
6. Мембранное газоразделение представляет собой разделение газовой смеси на компоненты или ее обогащение в аппаратах с непористыми перегородками (мембранами). Способ основан на различии между коэффициентами газопроницаемости компонентов газовой смеси. Для разделения газовых смесей применяются мембраны из стекла, металлов, полимерных материалов. Наибольшей производительностью обладают асимметричные мембраны, состоящие из пористого и сплошного слоев, причем толщина последнего составляет около 0, 25% общей толщины мембраны.
Недостатки мембранных способов разделения (обратного осмоса и ультрафильтрации): в процессах опреснения и обессоливания образуются вода и концентрированный раствор, который содержит смесь неорганических веществ в виде ионов; их нельзя использовать в дальнейшем и нужно сбрасывать в окружающую среду.
Мембранная технология является одним из приоритетных направлений НТП, т.к. она открывает путь к созданию ресурсосберегающих процессов, оказывает благоприятное воздействие на экологическую ситуацию. В перспективе предусматривается значительный рост объемов производства с применением обратноосматических и ультрафильтрационных мембран, стойких в агрессивных средах. Разрабатывается поколение новых мембран, получаемых методом синтеза на границе раздела фаз, а также модифицируемых плазменной обработкой или радиационной прививкой. Широко развернуты работы по созданию мембран с использованием целенаправленного регулирования свойства и соотношения центров активированного переноса веществ в полимерах


82. Основы лазерной технологии.
Лазер представляет собой источник монохроматического когерентного света с высокой направленностью светового луча и большой концентрацией энергии. Диаметр луча составляет 0,01 мм, температура – 6000-8000(С.
Лазерные технологии можно разделить на 2 вида: с использование маломощных лазеров и использование лазеров большой мощности.
В первом используется чрезвычайно тонкая фокусировка лазерного луча и точное дозирование энергии как в импульсном, так и в непрерывном режиме. Это небольшие газовые лазеры импульсно-периодического действия и твердотелые лазеры на кристаллах граната с примесью неодима.
Области применения: для выполнения тонких отверстий в рубиновых и алмазных камнях для часовой промышленности, для записи и воспроизведения информации, в медицинских обследованиях и лечении, для резки и сварки миниатюрных деталей в микроэлектронике и электровакуумной промышленности, для маркировки миниатюрных деталей, для автовыжигания цифр, букв, изображений для нужд полиграфической промышленности, для изготовления интегральных схем. Также применяются для измерений шероховатостей поверхностей и др.
Ко второй группе относятся мощные газовые лазеры.
Области применения: резка и сварка толстых стальных листов, поверхностная закалка, направление и легирование крупногабаритных деталей, очистка от поверхностных загрязнений, резка мрамора, гранита, раскрой тканей, кожи и др. При лазерной сварке металлов достигается высокое качество шва и не требуется применение вакуумных камер. Применяется в машиностроении, автомобильной промышленности, производстве строительных материалов. Лазерная сварка дает возможность избежать деформации свариваемых деталей. Производительность агрегатов лазерной сварки в 5-8 раз выше, чем у современных сварочных автоматов. Лазерные технологии также обеспечивают поверхностное упрочнение деталей, что позволяет увеличить срок службы изделий в 8-10 раз. Применение лазерной технологии дает большой эффект при изготовлении деталей с особо высокими требованиями к качеству и точности и при получении изделий с особыми характеристиками.

83.Применение лазерной технологии для обработки резины, сборки металлов и интенсификации химических реакций.
Основы технологии лазерной обработки
В настоящее время разработаны следующие технологические процессы с использованием мощных лазеров:
- лазерная поверхностная термоообработка;
- лазерная сварка;
- лазерная размерная обработка;
- измерительная лазерная технология;
-лазерная интенсификация химических реакций.
Технология лазерной термообработки
Лазерная термообработка включает в себя процессы лазерной закалки поверхностного слоя материалов (термоупрочнение), лазерного отжига и отпуска, лазерного легирования, лазерной амортизации (остекловывания), лазерной наплавки.
Лазерная закалка - высокотемпературный лазерный нагрев поверхности изделия и после дующее быстрое охлаждение. Упрочнение происходит при воздействии как импульсного, так и непрерывного лазерного излучения, при этом термообработка может осуществляться с оплавленном и без оплавления поверхностного слоя.
Лазерная термообработка отличается от обычной более высокой производительностью, сочетанием высоких скоростей нагрева и охлаждения. В этих условиях в обрабатываемых материалах образуются структуры с повышенной микротвердостью и износостойкостью поверхности, Глубина термообработанного слоя может доходить до I мм. Увеличение глубины воздействия достигается увеличением энергии и длительности импульсаЛазерный отжиг имеет место, если толщина обрабатываемого изделия сравнима с размерами зоны теплового влияния. Лазерный отжиг широко используется в микроэлектронике для отжига дефектов в полупроводниках, лазерным лучом можно отжигать мелкие металлические детали.
Лазерный отпуск применяется при необходимости локального увеличения пластичности или ударной вязкости, например, в местах крепления различных деталей. Лазерный отпуск проводится только в режиме без оплавления поверхности. Сталь после лазерного отпуска имеет большую прочность, твердость, ударную вязкость, чем после традиционной технологии отпуска.
Лазерное легирование относится к процессам создания на поверхности обрабатываемого материала покрытий с высокими эксплуатационными характеристиками.
Лазерное легирование металлами (хромом, никелем, молибденом, вольфрамом и др.) позволяет заменить дорогостоящие детали, целиком изготовленные из легированных сталей на детали из дешевых углеродистых сталей с поверхностным легированным слоем. При этом на поверхность детали наносят легирующие добавки в виде порошка и связующей основы. Этот слой расплавляют лазерным лучом, при этом легирующие добавки за счет диффузии насыщают поверхностный слой обрабатываемой детали. Последующее быстрое остывание обеспечивает однородный по структуре слой основного материала с легирующими компонентами.
Технология лазерной амортизации (остекловывааил) является одним аз направлений модификации поверхностей обрабатываемых изделий. Создание аморфных слоев является весьма перспективным, так как такие слои обладают высокой твердостью, коррозионной стойкостью, износостойкостью. Обычно аморфизации подвергаются сплавы металлов. Наиболее перспективна лазерная аморфизация углеродистых сталей и чугунов с одновременным легированием поверхности. Легирующие добавки (бор, кремний) препятствуют кристаллизации поверхностного слоя, способствуют его аморфизации.
Лазерная наплавка используется с целью восстановления изношенных деталей. Обычно в процессе эксплуатации детали износу подвергается поверхностный слой детали толщиной не более одного миллиметра. Если восстановить этот слой, то деталь будет опять пригодна для использования.
При этом по сравнению о традиционными технологиями наплавления (электросваркой. газовой сваркой и т.д.) лазерное наплавление имеет более высокую производительность, лучшее качество, наплавление происходит без нагрева основной массы детали, деталь не деформируется, не требует последующей механической обработки.
Технология лазерной сварки
Лазерная сварка в настоящее время является наиболее перспективной для промышленного использования технологией в связи с разработкой мощных лазеров с непрерывным и импульсно-периодическим действием. Сварное соединение получается при нагревании и расплавлении лазерным лучом участков в месте контакта свариваемых деталей. Когда лазерный луч смещается, смещается и зона расплавленного материала, затем идет остывание и таким образом образуется сварной шов. По форме он получается узким и глубоким и принципиально отличается от сварных швов, полученных при использовании традиционной технологии сварки. Глубина проплавления зависит от мощности лазера, а поперечное сечение лазерного шва похоже на лезвие кинжала, поэтому глубокое лазерное проплавление иногда называют кинжальным.
Лазерная сварка о глубоким проплавлонием позволяет сваривать толстые слои материалов с большой скоростью при минимальном тепловом воздействии на материал, прилегающий к зоне расплава, что улучшает свойства сварного шва и качество сварного соединения,
По методу воздействия лазерная сварка подразделяется на импульсную и непрерывную.
С помощью импульсного лазерного излучения можно осуществить точечную сварку соединений различной конфигурации. Импульсная лазерная сварка обеспечивает соединение материалов толщиной до 2 мм и используется для сварки в труднодоступных места, для сварки легкодеформируемых деталей.
Основными технологическими параметрами лазерной, импульсной сварки являются: энергия лазерного излучения, длительность импульса, форма импульса. Для каждого из свариваемых материалов существует свой оптимальный режим сварки.
Непрерывная лазерная сварка используется в промышленности для сваривания материалов средней и большой толщины. С целью предотвращения окисления материалов в зону расплавления подают гелий или аргон.
Технология лазерной резки
Под технологией лазерной резки понимаются технологические процессы лазерной размерной обработки, включающие в себя процессы собственно лазерной резки или лазерного разделения материалов, лазерной прошивки
(сверления) отверстий, лазерного фрезерования пазов и т.д.
Во всех случаях процессы происходят либо при перемещении детали относительно лазерного луча, либо лазерного луча по поверхности материала. При этом лазер действует как тепловой источник, нагревая материал до температур, обеспечивающих плавление материала и перевод его в пар. Возможно удаление расплавленного материала газовой струёй. Сфокусированное лазерное излучение дает высокую концентрацию энергии, что позволяет резать практически любые материалы вне зависимости от их теплофизичоских свойств, включая материала, не поддающиеся резке другими способами.
Лазерная резка используется для резания сталей и других сплавов, керамики, стекла, пластмасс, древесины, полупроводников, текстильных тканей, при этом толщина реза может достигать 50 мм.
Резать материал можно как импульсным, так и непрерывным излучением, при этом импульсная размерная обработка более точна и обеспечивает более высокое качество реза при минимальных потерях материала. Воздействие лазерного луча длится от десятой до десятичной доли секунды. С помощью импульсной размерной обработки получают сквозные и глухие отверстия, пазы и щели.
Резка материалов непрерывным излучением является более производительным процессом, но качество реза хуже, а потери материала выше, чем при импульсной лазерной резке.
Энергетические режимы резки зависят от теплофизических параметров материала и определяются мощностью и интенсивностью лазерного излучения, а также скоростью резки. В общем случае оптимальные условия обработки зависят от того, что предпочтительнее - наивысшая производительность резки при низком качестве реза или наоборот, наивысшее качество реза при невысокой производительности.
Лазер, как тепловой источник обеспечивает следующие преимущества лазерной резки по сравнению с традиционными технологиями:
- высокая производительность (скорость реза титановых листов в 30 раз, стальных - в 10 раз больше, чем при механической резке);
- высокое качество поверхности реза;
- малая зона теплового влияния;
- возможность вырезать сложные контуры;
- автоматизируемость процесса резания.
Технология лазерной размерной обработки позволяет прошивать (сверлить) отверстия любой формы и большой глубины в материалах любой твердости, получать отверстия от 4 микрон до нескользких миллиметров. Использование лазерного луча для сверления отверстий в часовых камнях и алмазных фильерах позволяет повысить производительность труда в 12-16 раз по сравнению с электрофизическими и в 200 раз до сравнению с механическими методами сверления. Лазерное сверление имеет преимущество перед механическим при обработке крупногабаритных деталей сложной формы, особенно под разными углами к поверхности, а также при сверлении глубоких отверстий малого диаметра.
Лазерная интенсификация химических реакций
Использование лазеров в химической технологии весьма перспективно.
Если лазер рассматривать в качестве мощного источника светового излучения, то лазерную интенсификацию химических реакций можно рассматривать как разновидность фотохимических процессов. Фотохимические процессы - это химические реакции, протекающие под действием светового излучения или вызываемые им. Механизм фотохимических процессов основан на активации молекул, реагирующих веществ при поглощении света. В зависимости от роли и характера влияния светового луча фотохимические процессы разделяют на три группы. К первой группе относят реакции, которые могут самопроизвольно протекать после поглощения реагентами светового импульса. Для этих процессов свет играет роль возбудителя и инициатора. При обычных условиях эти процессы протекают крайне медленно, но световое облучение их значительно интенсифицирует. Ко второй группе фотохимических процессов относят процессы, для проведения которых необходим непрерывный подвод световой энергии к реагентам. К третьей группе относятся химические процессы, в которых световой импульс, воздействуя на катализатор, активизирует его и способствует интенсификации химической реакции.
Использование лазерного излучения в химической технологии перспективно для получения новых продуктов, осуществления новых химических реакций, интенсификации существующих химико-технологических процессов


84. Основы биотехнологии.
Биотехнология – промышленная технология получения ценных продуктов из исходного сырья с помощью микроорганизмов. Биотехнологические процессы известны с древних времен: хлебопечение, приготовление вина и пива, сыра, уксуса и др. в современном понимании в биотехнологию включают генетическую и клеточную инженерию, цель которых – изменение наследственных механизмов функционирования организмов для управления деятельностью живых существ. Биотехнология тесно связана с технической микробиологией и биохимией.
В основе биотехнологии лежит микробиологический синтез. Мир микроорганизмов обширен и разнообразен. Размножаются они чаще всего простым делением клеток. Микроорганизмы характеризуются разнообразными физиологическими и биохимическими свойствами. Например, для анаэробов не нужен кислород, другие живут в источниках при температуре 250(С, третьи обитают в ядерном реакторе. Микроорганизмы широко распространены в природе, в грамме почвы их может содержаться до 3 млрд.
Однако микроорганизмам присущи и специфические ферментные и биохимические реакции, на которых основана их способность разлагать целлюлозу, лигнин, углеводороды нефти и др. Существуют микроорганизмы, способные усваивать азот, синтезировать белок и др. На этом основано получение различных продуктов.
Сейчас с помощью биотехнологий получают антибиотики, витамины, аминокислоты, белки, спирты, кисломолочную продукцию и др. Интерес к использованию биотехнологий возрастает в различных отраслях человеческой деятельности: в энергетике, пищевой промышленности, с/х, медицине и др. Это объясняется возможностью применения в качестве сырья возобновляемых ресурсов (биомассы) и экономией энергии.
Перспективным направлением является разработка и внедрение микробиологических способов получения различных металлов. Микроорганизмы играют важную роль в круговороте веществ в природе. Известно, что они причастны к образованию ископаемых. Так в начале 20 века в старом руднике было обнаружено в водном растворе огромное количество меди, которая была произведена бактериями из сернистых соединений меди. Окисляя не растворимые в воде сульфиды меди, бактерии превращают их в легкорастворимые соединения. Особенно эффективно использование бактерий на завершающей стадии эксплуатации рудников, при переработке отвалов. Использование такой технологии позволит добывать глубокозалегающие ископаемые. Достаточно будет погрузить на нужную глубину трубы и подвести по ним к рудной породе биораствор. Т.о., отпадает необходимость строительства шахт, уменьшается нагрузка на экологическую ситуацию и др. как следствие этого снизится себестоимость ископаемых.
Также широко применяется и развивается применение биотехнологий для производства медпрепаратов, органических удобрений, горючих газов и жидкостей, микроорганизмов для очистки жидкой и воздушной среды и др





Приложенные файлы

  • doc 18457612
    Размер файла: 475 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий