Растительное и животное сырье

Растительное и животное сырье (древесина, лен, хлопок, масла, жиры, молоко, кожа, шерсть, зерно, картофель и т. д.) перерабатывают или в продукты питания (пищевое сырье), или в продукты промышленного и бытового назначения (техническое сырье). В некоторых производствах пищевое сырье применяют для производства технических продуктов и. наоборот, технический продукт перерабатывают в продукты питания.

Источником растительного и животного сырья являются ресурсы, естественной среды обитания: земельные, лесные и водные. Россия располагает огромным земельным фондом, и по общей территории, и по площади сельскохозяйственных угодий занимает первое место в мире. Богатейшие лесные ресурсы нашей страны составляют 1/5 лесных ресурсов мира, по обеспеченности водными ресурсами Россия занимает также первое место в мире, Растительное и животное сырье имеет большое значение для многих отраслей народного хозяйства. Особенностью многих видов животного и растительного сырья является сезонность добычи, связанная с вегетационным периодом, добыча же минерального сырья может производиться круглый год. Животное и растительное сырье в основном собирается и используется в определенные времена года и лишь частично в течение всего года. Важно и то, что структура большинства этих видов сырья при хранении значительно изменяется. Поэтому животное и растительное сырье приходится хранить особым образом — в сушеном или стерилизованном и хорошо упакованном виде, в то время как большинство видов минерального сырья может храниться Долгое время без особых предосторожностей. Одним из важных направлений использования растительного и животного сырья является замена дефицитных и дорогих видов этого сырья более распространенными и менее дефицитными видами промышленного сырья.

Замена пищевого сырья непищевым является очень важной народнохозяйственной задачей. Например, в производстве этилового спирта замена зерна и картофеля нефтехимическим сырьем высвобождает на каждый литр спирта 3,3 кг зерна или 9 кг картофеля.

Многие виды растительного и животного сырья перед поступлением в производство сортируют, перебирают и очищают. Коэффициент использования растительного и животного сырья невелик. При переработке технических сельскохозяйственных, лекарственных, эфиромасличных и других культур остается большое количество отходов. Поэтому задача комплексного и максимального использования этого сырья имеет еще большее значение, чем для минерального, Семена подсолнечника, например, используют для приготовления масла, а стебли сжигают для получения поташа; из шелухи получают ценное химическое вещество — фурфурол, а из жмыха - кормовые средства и крахмалопаточные продукты. Целесообразным также является комплексное использование древесных пород с предварительным разделением на древесину, кору, корни, хвою и листву.

Обогащение сырья

Обогащение полезных ископаемых имеет важнейшее народнохозяйственное значение, несмотря на дополнительные затраты, так как оно обеспечивает: возможность расширения сырьевой базы промышленности за счет комплексного использования сырья и вовлечения в эксплуатацию бедных по содержанию полезных ископаемых; более полное использование производственного оборудования за счет высоко кон центрированного сырья; экономию транспортных средств; улучшение качества готовой продукции.

В промышленности применяют предварительную подготовку сырья и обогащение полезных ископаемых. В зависимости от требований технологического процесса предварительная подготовка сырья состоит (кроме сортировки) в измельчении материалов (например, апатитонефелиновой породы для производства фосфорных удоб­рений) либо, наоборот, в укрупнении (брикетировании) частиц сырья и агломерации. Процессы брикетирования и агломерации применяются, например, в металлургии при производстве чугуна из измельченных руд, из колчеданных огарков.

Целью обогащения является получение сырья с возможно большим содержанием полезных элементов. При обогащении получаются две или несколько фракций. Фракции, обогащенные одним из полезных компонентов, называются концентратами, а фракции, состоящие из минералов, не используемых в данном производстве, т. е. пустой породы, называются хвостами. Большое значение обогащения заключается также и в том, что получаемые концентраты имеют стандартные, постоянные и более однородные, чем исходное сырье, состав и свойства Методы обогащения сырья зависят от агрегатного состояния исходных полезных ископаемых и от свойств основных компонентов. Например, виды обогащения минерального сырья (в твердом состоянии) подразделяются на механические, физико-химические и химические и основаны на различии в таких свойствах, как плотность, размер и форма зерен, прочность, электропроводность, смачиваемость, растворимость, магнитная проницаемость и др.

Наиболее широко применимы также виды механического обогащения, как грохочение, гравитационное разделение, электромагнитная сепарация, электростатическое обогащение, термическое разделение и др. В зависимости от вида полезных ископаемых применяются предпочтительно те или иные методы, например электромагнитная сепарация применяется для отделения магнитных материалов от немагнитных — пустой породы. Грохочение основано на том, что минералы, входящие в состав сырья, разделяются на фракции по крупности. Гравитационное разделение основано на различии скоростей осаждения частиц в жидкости или газе в зависимости от плотности частиц. Гравитационное обогащение сырья бывает сухим и мокрым.

К физико-химическим способам обогащения сырья относится флотационный метод, основанный на различной смачиваемости компонентов, входящих в состав сырья. 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 флотареагентов; 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. Селективной флотацией полиметаллической медной руды получают до 10 концентратов отдельных минералов, а под водой остается пустая порода; при этом расход флотареагентов составляет 100 г на 1 т породы.

Жидкие растворы различных веществ концентрируют выпариванием, вымораживанием, выделением примесей в осадок или газовую фазу. Газовые смеси разделяют на компоненты с помощью различных физических и физико-химических методов: таких, как поглощение отдельных газов жидкостями (абсорбция) или твердыми поглотителями (адсорбция) или разделением сжиженных газов на фракции и др.

Химические способы обогащения основываются на различной растворимости частей сырья в том или ином растворителе или на разной способности сырья вступать в те или иные химические реакции (например, на различном отношении к реакциям окисления» разложения, восстановления). Химические способы обогащения особенно распространены в металлургии и основной химической промышленности; таким образом разделяют золото и серебро, содержащиеся в незначительных количествах в рудах (путем взаимодействия их с ртутью, цианистым натрием, хлором). К операции химического обогащения относят также обжиг минералов с целью разложения карбонатов, удаления кристаллиза­ционной влаги, выжигания органических примесей и других процессов, приводящих к увеличению концентрации полезного компонента в продукте обогащения. Все эти операции являются в большинстве типичными химико-технологическими процессами. Комплексное использование минерально-сырьевых ресурсов

Сырье в себестоимости некоторых видов промышленной продукции (например, химической) составляет 60—70%. Поэтому правильный выбор сырья и рациональное и экономически эффективное его использование являются одной из главных народнохозяйственных задач. Важнейшими тенденциями в решении сырьевой проблемы следует считать следующие: изыскание и применение более дешевых видов сырья; применение концентрированного сырья (обогащение); комплексное использование сырья; замена пищевого сырья непищевым и растительного минеральным; использование отходов производства в качестве сырья.

Изыскание дешевых видов сырья ведется разнообразными путями во всех отраслях. На ряде предприятий высококачественное, но требующее дальних перевозок и поэтому дорогое сырье заменяется дешевым, местным, В других производствах вместо специально добываемого сырья стремятся использовать отходы производства. Все эти направления рационального выбора сырья взаимосвязаны и поэтому замена пищевого сырья непищевым или использование отходов производства одновременно резко удешевляет сырье.

Исключительную важность для интенсификации производства и вовлечения в хозяйственный оборот внутренних резервов имеет комплексное использование сырья, т. е. максимальное извлечение и использование всех ценных компонентов, содержащихся в месторождениях полезных ископаемых, исходя из потребностей в них народного хозяйства и возможностей науки и техники. Практически большинство месторождений полезных ископаемых являются комплексными и содержат ряд полезных компонентов; Особенно это относится к полиметаллическим рудам. В месторождениях нефти попутными компонентами являются газ, сера, бром, иод, бор; в газовых месторождениях — гелий, сера, азот; в ископаемых углях — колчедан, сера, глинозем, германий и т. д. В цветной металлургии профилирующими считаются 11 металлов (алюминий, медь, никель, кобальт, свинец, цинк, вольфрам, молибден, ртуть, олово, сурьма); совместно с ними можно извлекать более 60 компонентов (редкие, редкоземельные н благородные металлы). В этой области достигнуты серьезные успехи. Так, на предприятиях цветной металлургии попутно производится 30% всего количества серы, 10% цинка, меди, свинца. Это попутное извлечение элементов приводит к резкому повышению экономической эффективности производства.

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 производств. 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 металлов, неметаллов, кислот, солей, строительных материалов.

Примером комплексного использования твердого топлива, состоящего из сложной смеси органических веществ, может служить коксохимическое производство, где из углей разных марок помимо кокса и коксового (светильного) газа получают аммиак, сероуглерод, а также сотни органических соединений, являющихся сырьем для получения пластмасс, химических волокон, красителей, взрывчатых веществ и лекарственных препаратов.

Переработка нефти, сланца и торфа также является примером комплексного использования ископаемого сырья. Например, в результате переработки нефти получают моторные топлива, мазут, газы нефтепереработки, жидкие углеводороды. Только из газов нефтепереработки можно получить метан, этан, пропан, бутан, пентан, этилен, пропилен, бутилен, ацетилен, сероводород и многие другие газы, являющиеся ценнейшим сырьем для получения пластмасс, каучука, химических волокон, серной кислоты, красителей и лекарств.

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. Актуальное значение приобретает дальнейшая замена пищевого сырья, используемого на технические нужды, продуктами химического производства В промышленности для производства технических продуктов еще в больших количествах применяется пищевое, растительное и животное сырье; из зерна, картофеля и патоки производят этиловый спирт, из пищевой муки - бутиловый спирт и ацетон, из растительных и животных жиров — олифу, мыло, моющие средства; для производства пластмасс, фанеры используются молочные продукты (казеин), яйца применяются для получения альбумина, идущего на отделку кожи, и т. д. Возросший уровень химической промышленности в настоящее время позволяет в значительной степени перевести все эти производства на химическое сырье, что обеспечивает народному хозяйству экономию миллионов тонн хлеба, зерна, картофеля, патоки. Научно-технический прогресс способствует более широкому вовлечению сырьевых ресурсов в общественное производство. Эффективное их использование в значительной мере определяет промышленный потенциал страны.

Научно-технический прогресс - это непрерывный процесс открытия новых знаний и применения их в общественном производстве, позволяющий по-новому соединять и комбинировать имеющиеся ресурсы в интересах увеличения выпуска высококачественных конечных продуктов при наименьших затратах, В широком смысле на любом уровне - от фирмы до национальной экономики - под научно-техническим прогрессом подразумевается создание и внедрение новой техники, технологии, материалов, использование новых видов энергии, а также появление ранее неизвестных методов организации и управления производством. Внедрение новой техники и технологии - это весьма сложный и противоречивый процесс. Принято считать, что совершенствование технических средств снижает трудозатраты, долю труда в стоимости единицы продукции. Однако в настоящее время технический прогресс "дорожает", так как требует создания и применения все более дорогостоящих станков, линий, роботов, средств компьютерного управления; повышенных расходов на экологическую защиту. Все это отражает на увеличении доли затрат на амортизацию и обслуживание применяемых основных фондов в себестоимости продукции. Тем не менее конкурентоспособность фирмы или предприятия, их способность удержаться на рынке товаров и услуг зависит, в первую очередь, от восприимчивости производителей товаров к новинкам техники и технологии, позволяющим обеспечить выпуск и реализацию высококачественных товаров при наиболее эффективном использовании материальных ресурсов. Поэтому при выборе вариантов техники и технологии фирма или предприятие должны четко понимать, для решения каких задач - стратегических или тактических - предназначается приобретаемая и внедряемая техника. Роль науки в развитии современного общественного производства настолько возрастает, что ее все чаще считают производительной силой. Это происходит тогда, когда наука обосабливается в самостоятельную сферу деятельности с особым профессиональным составом работников, со своей специфической материально-технической базой и конечной продукцией.

От научно-технического потенциала страны во многом зависит и научно-производственный потенциал ее национальных фирм и предприятий, их способность обеспечивать высокий уровень и темпы НТП, их "выживаемость" в условиях конкурентной борьбы. Научно-технический потенциал страны создается как усилиями национальных научно-технических организаций, так и использованием мировых достижений науки и техники. Анализ и оценка этого потенциала позволяет сделать выводы об уровне экономического развития страны и ее отраслей, о степени ее научно-технической самостоятельности, о возможностях ее экономического и научно-технического сотрудничества, т.е. во многом определяют характеристику и выбор страны-партнера в международных экономических отношениях. Потенциальным подходом к понятию "новая технология" для конкретного производства является оценка возможности с ее помощью достичь в короткие сроки целей предприятия или фирмы. Поэтому для какого-либо конкретного производства новой может быть технология и не самая прогрессивная, но позволяющая поднять производительность труда и качество выпускаемой продукции на более высокий уровень. Строительство - одна из крупнейших отраслей народного хозяйства, в которой занято более 10 млн. человек - рабочих, ИТР, проектировщиков и ученых. Ежегодно вводя в строй десятки тысяч жилых, общественных и промышленных объектов, строительство относится к крупным потребителям материальных ресурсов, и в первую очередь цемента, металла, лесоматериалов, топлива и электроэнергии. Одной из важнейших задач является экономное их расходование при производстве строительных материалов и конструкций. Анализ нашего строительства, сопоставление его со строительством технически развитых стран дают основание полагать, что в отрасли имеются значительные резервы экономии всех видов ресурсов без сокращения объемов строительства и снижения его качества.

В последнее десятилетие проблема экономии ресурсов в строительстве особенно обострилась и стала одной из причин долгостроя, незавершенного строительства и его низкого качества. Сегодня для полного удовлетворения потребности в основных строительных материалах пришлось бы построить сотни новых заводов, пойти на огромные капиталовложения в развитие строительной индустрии. Отказаться от строительства новых предприятий невозможно, однако это не единственный путь, чтобы покончить с дефицитом строительных материалов. Необходимо осуществить техническое перевооружение или реконструкцию действующих предприятий - перевести их на ресурсосберегающие технологии, рационально организовать работы на стройплощадках, закладывать в проекты прогрессивные технологии, конструкции, материалы и методы производства работ, навести порядок с транспортированием и хранением материалов. Если все это осуществить, то расход ресурсов, прежде всего цемента, можно существенно сократить и практически ликвидировать их дефицит.

В наше время бетон и железобетон - основные строительные материалы, без которых почти невозможно возвести ни одно капитальное сооружение. Ежегодно в нашей стране производится более 250 млн. куб. метров сборных и монолитных железобетонных конструкций. Поэтому экономия ресурсов при производстве сборных и возведении монолитных железобетонных конструкций - экономия топлива, энергии, цемента и металла - относится к неотложным задачам сегодняшнего дня, требующим незамедлительного решения.

РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ

СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

Проблема экономии энергоресурсов возникла во второй половине нашего столетия. В последние годы к ее решению начали подходить на научной основе - комплексно и всеобъемлюще. Бездумное расходование природных ресурсов: угля, нефти, газа, вырубка лесов (использование древесины как сырье для промышленности), постоянно возрастающее потребление энергии - все это население планеты расходует на свои бытовые нужды, а бурно развивающаяся промышленность - на технические.

Обострению этой проблемы способствовало поднятие цен на нефть и газ международными нефтяными концернами, что позволило им резко увеличить свои прибыли. Разразился так называемый энергетический кризис. Сегодня как никогда встает вопрос об экономии энергоресурсов и рациональном их использовании во всех областях человеческой жизни.

В отечественной промышленности одним из значительных потребителей топлива и энергии является строительство, а среди его отраслей - предприятия сборного железобетона, которых в стране несколько тысяч. Анализ работы этих предприятий показал, что потребление ими энергии может быть существенно уменьшено. Почти в любом производстве имеются реальные резервы экономии энергии. Если выявить эти резервы и более рационально организовать технологические процессы, то потребление энергии можно сократить по крайней мере в 1,5 раза. Это даст народному хозяйству страны огромный экономический эффект.

Бетон, обладая многими замечательными качествами, в то же время относится к весьма энергоемким материалам. По данным ЦСУ, на производство 1 куб. м, сборного железобетона в среднем расходуется 470 тыс. ккал; на производство отдельных конструкций на полигонах, а также при несовершенных технологических процессах этот расход возрастает до 1 млн. ккал и более. Если учесть, что годовая потребность в энергоресурсах промышленности сборного железобетона составляет примерно 12 млн. т условного топлива, то становится ясно, что даже небольшой процент его экономии высвободит большое количество топлива для других целей народного хозяйства. Потребность в энергоресурсах для производства 1 куб. м сборных железобетонных изделий не учитывает расхода энергии, необходимой для производства составляющих бетона (цемента, заполнителей) и арматуры, отличающихся еще большей энергоемкостью.

Рассматривая проблему рационального расходования энергии при производстве сборного железобетона с позиций народного хозяйства, необходимо учитывать затраты энергии, расходуемой на производство цемента и арматуры. Это наиболее дорогостоящие, дефицитные и энергоемкие материалы, и грамотное их использование, исключающее перерасход топлива, приведет к экономии энергоресурсов.

Экономия цемента - это одна из самых острых проблем современного отечественного строительства Существуют реальные пути уменьшения потребления цемента строителями.

Наибольший перерасход цемента наблюдается в батонах, приготовленных на некачественных заполнителях. Так, использование песчано-гравийных смесей влечет за собой увеличение расхода цемента до 100 кг/куб. м. Это делается только для того, чтобы получить бетонную смесь необходимой пластичности и обеспечить нужную марку бетона по прочности. Долговечность же его (в частности, морозостойкость), как правило, низкая, и бетонные конструкции при переменном замораживании и оттаивании разрушаются довольно быстро. Приготовление же бетона на чистых и фракционных заполнителях требует наименьшего количества цемента и обеспечивает высокое качество конструкций.

Значительной экономии цемента можно достигнуть путем правильного проектирования состава бетона, не завышая его марку, для того, чтобы бетон как можно скорее достиг требуемой прочности. Можно также существенно сократить расход цемента благодаря введению в бетонную смесь высокоэффективных пластифицирующих добавок (суперпластификаторов). Промышленность начала их выпускать специально для изготовления бетонов. К таким добавкам относится С-3, разработанная в НИИЖБе совместно с другими организациями. Благодаря разжижающему действию добавки С-3 становится возможным уменьшить расход цемента на 20% без ухудшения основных физико-механических характеристик бетона. Если учесть, что при введении добавки сокращение расхода цемента на каждый кубометр сборных изделий в среднем составит 50-60 кг, то благодаря этому расход топлива значительно уменьшится.

На заводах и полигонах имеют место заметные потери цемента при погрузке и разгрузке. Возникают отходы бетонной смеси из-за неточного ее дозирования при формовании изделий, а также отходы бетона при изготовлении бракованных изделий, которые вывозят на свалку. Таким образом, повышение культуры производства сборных железобетонных изделий может внести существенный вклад в дело экономии цемента, а следовательно, и энергоресурсов.

Анализ затрат энергоресурсов на производство сборных железобетонных изделий, выполненных на основе обследования множества заводов, показал, что колебания по затратам энергии велики. При среднем по стране расходе энергии 470 тыс. ккал/куб. м железобетона имеется много предприятий, где этот показатель не выходит за пределы 300 тыс. ккал.

Согласно расчетам на нагрев 1 куб. м бетона в стальной форме до 80 градусов (температура изотермического выдерживания) требуется примерно 60 тыс. ккал. Поскольку нагрев происходит постепенно - со скоростью не более 20 градусов в час, то этот процесс неминуемо сопровождается значительным выделением тепла в окружающую среду. При исправном оборудовании, необходимом для термообработки изделий, эти потери достигают 150 тыс. ккал, что в 2-2,5раза больше полезно затраченного тепла. При неисправном или небрежно эксплуатируемом оборудовании, а также при неоправданно завышенной длительности термообработки к потерям обязательным (планируемым) добавляются потери непроизводительные. Они колеблются в весьма широких пределах и на некоторых заводах достигают почти 200тыс.ккал на куб. м бетона. Таким образом, суммарные теплопотери в несколько раз превышают количество тепла, затраченного на нагрев бетона с формой.

Сократить теплопотери при термообработке изделий можно не допуская неисправности в работке оборудования.

Пропарочные ямные камеры очень часто работают с неисправными крышками - не действуют или плохо действуют водяные затворы, в результате чего наблюдается перекос крышек, это приводит к большим потерям пара. В цехе для работающих создаются неблагоприятные гигиенические условия, высокая влажность способствует быстрому коррозирован ню металлических конструкций, оборудования. Избежать больших потерь

тепла можно путем своевременного ремонта и профилактического осмотра камер.

Исследования, проведенные сотрудниками НИИ Железобетона показали, что суммарные потери тепла в ямных камерах в процессе обработки изделий доходят до 70% от общего расхода тепла на термообработку изделий. Причина такого положения -устройство стенок и днища камер из тяжелого бетона, отличающегося высокой теплопроводимостью. Положение это можно исправить только совершенствованием конструктивного решения камер. Такие решения разработаны В НИИ Железобетона. Одно из таких решений заключается в замене тяжелого бетона керамзитобетоном. В этом случае можно снизить теплопотери примерно на 50%.Если ограждения ямных камер делать из такого бетона, но с внутренними пароизоляцией и теплоизоляцией, то теплопотери можно снизить в 3 раза. Аналогичного эффекта можно добиться при устройстве стен камер из тяжелого бетона с несколькими воздушными прослойками.

Серьезного внимания заслуживает стендовая технология изготовления сборных железобетонных плоских плит. По этой технологии в виде пакета изготовляется сразу несколько изделий, разделенных тонкими прокладками из стального листа или пластика с вмонтированными в него электронагревателями. Расположенные между изделиями электронагреватели практически все тепло отдают в обе стороны, т.е. изделиям, так что теплопотери в окружающую среду происходят только через торцы, поверхность которых невелика.

Применение пакетного метода изготовления и термообработки плоских железобетонных изделий оказало большое влияние на организацию всего технологического процесса производства сборного железобетона. Вместо обычных форм начали использовать формы с силовыми бортами и плоским дном, которые значительно менее металлоемки. Изменились и многие технологические операции. Все это способствовало увеличению продукции на тех же производственных площадях в 1,5-2 раза, уменьшению металлоемкости оборудования на 30-35%_?повышению производительности труда на 10-15%.Но главное - появилась возможность резко снизить энергопотребление на тепловую обработку изделий. Есть все основания полагать, что пакетный способ термообработки сборных железобетонных изделий по достоинству будет оценен производственниками и получит широкое применение на заводах ЖБИ.

В настоящее время разработан целый ряд методов электротермообработки бетона при изготовлении сборных железобетонных изделий на заводах. Одним из наиболее экономичных (с точки зрения затрат энергии) способов электротермообработки бетона является способ электропрогрева или электродного прогрева, т.е. включение бетона в электрическую цепь как бы в качестве проводника. При этом электрическая энергия превращается в тепловую непосредственно в самом бетоне, что сводит к минимуму всякого рода потери. В зависимости от мощности электрического тока можно нагреть бетон до температуры 100 градусов, причем за любой промежуток времени - от нескольких минут до нескольких часов. Таким образом, появились широкие возможности выбирать оптимальные режимы термообработки изделий и благодаря этому обеспечить высокую производительность технологических линий.

В последние годы за рубежом широко рекламируется метод предварительного разогрева бетонных смесей непосредственно в смесителях с помощью пара: в смеситель загружаются заполнители и цемент и в процессе их перемешивания подается пар. Нагревая бетонную смесь, пар охлаждается и конденсируется. Количество попадаемого пара рассчитывается таким образом., чтобы после его полной конденсации водоцементное соотношение бетона соответствовало проектному. В смесителе бетонная смесь нагревается до температуры не более 60 градусов, после чего подается к месту формования изделий.

ТЕХНОЛОГИИ ЭКОНОМИИ ЦЕМЕНТА

Цемент - один из наиболее широко применяемых, важных и дефицитных строительных материалов, и хотя в нашей стране ежегодно выпускается достаточное количество цемента, его нехватка постоянно ощущается. Причина не только в том, что масштабы строительства огромны - в большей степени дефицит цемента зависит от его излишнего расхода при приготовлении бетонов и растворов, от сверхнормативных его потерь при транспортировке и хранении.

Одна из главных причин перерасхода цемента – необеспеченность высококачественными заполнителями и потеря им активности при неудовлетворительном хранении. Высокоактивные цементы при хранении в открытом виде (не в герметичной таре) быстро вступают в реакцию с содержащейся в воздухе влагой, в результате чего их марка снижается.

Неудовлетворенно обстоит дело и с транспортированием цемента. Перевозка цемента в крытых вагонах, навалом приводит при его разгрузке и перегрузке к значительным потерям. К тому времени, когда цемент дойдет до смесителя, потери его превышают нормативные (равные 1%)в несколько раз.

Специалисты считают, что можно сократить расход цемента (и при этом повысить качество и долговечность конструкций), если приготовлять бетон из чистых фракционированных заполнителей. Организация производства таких заполнителей потребует значительных капиталовложений, но для народного хозяйства это значительно выгоднее по сравнению с затратами на ремонты и замену железобетонных конструкций, часто выходящих из строя значительно раньше сроков, на которые рассчитана их эксплуатация. В зарубежной строительной практике ни одна фирма не производит бетон на заполнителях одной фракции 5-20 мм. Например, в Финляндии он готовится на четырех фракциях чистого крупного заполнителя и двух фракциях - мелкого. При этом однородность выпускаемого бетона настолько высока, что его прочность определяется по испытанию одного образца: фирма, производящая бетон, гарантирует его марочную прочность.

Мощным средством экономии цемента являются химические добавки, и в первую очередь пластификаторы. До недавнего времени в нашей стране в качестве пластифицирующих добавок применялись разного рода отходя промышленности. Как правило, эффект от действия таких добавок был невысок, их химический состав часто не стабилен. Отечественная промышленность специально для бетонов начала выпускать эффективную пластифицирующую добавку - суперпластификатор С-3,котороая по своему действию не уступает лучшим зарубежным образцам аналогичного класса, а по стоимости в 5-6 раз дешевле. При введении в бетон этой добавки можно сэкономить до 20% цемента (при неизменной пластичности бетонной смеси). Не снижая расход цемента и не увеличивая пластичности бетонной смеси, но снизив ее водоцементное соотношение, можно повысить прочность бетона на 20-25%.

Эффективность цемента можно повысить (а следовательно, снизить его расход), увеличив тонкость его помола. На предприятиях сборного железобетона, для того, чтобы бетон как можно скорее достиг распалубочной прочности, часто идут на завышение марки бетона путем увеличения расхода цемента Можно избежать этого, если использовать вяжущее более тонкого помола: на гаком вяжущем твердение бетона в раннем возрасте производит быстрее. Можно сэкономить цемент и другим путем: ввести в цемент песок, известняк или какой-либо другой наполнитель и с ним осуществить домол цемента. Однако, как показывают исследования, при этом марка вяжущего снижается, хотя и не совсем в прямой пропорции от количества введенного заполнителя. Для получения бетона марок до 200 и даже выше такое вяжущее вполне приемлемо. В зависимости от количества введенного заполнителя (30-50%)можно сэкономить до 50% цемента. Эффект может еще большим, если применить суперпластификаторы.

Определенные резервы уменьшения расхода цемента имеются в раздельной технологии приготовления бетонной смеси. Хотя этот метод давно известен, однако до сих пор не нашел применения в технологии бетона. Для получения желаемого эффекта прежде всего необходимы высокоскоростные смесители емкостью, соответствующей количеству раствора., необходимого на один замес бетонной смеси в обычном смесителе. В Японии раздельный метод приготовления бетона применяется с успехом. Компактный турбулентный смеситель, необходимый для такого метода, смонтирован там непосредственно на основном бетоносмесителе, и их производительность полностью увязана между собой.

Отмечается, что один из больных вопросов проблемы экономии цемента - его потери при транспортировании и хранении, значительно превышающие нормативные. Нельзя допускать доставку цемента в вагонах навалом, разгружать его вручную, хранить навалом под навесами и в сараях, транспортировать с большим количеством перегрузок с одного вида транспорта на другой. Особенно велики потерн цемента при доставке в районы, где нет железных дорог и его приходится перегружать с железнодорожного транспорта на речной, а затем на автотранспорт. Этого можно избежать, если в такие районы доставлять не цемент, а цементный клинкер, качество которого не теряется при транспортировании и хранении. На месте его можно помолоть и всегда иметь свежий цемент высокой активности.

Имеются и другие пути экономии цемента - применение высококачественных форм для контрольных образцов, учет последующего нарастания прочности бетона, рациональные подборы составов бетонов и растворов, применение автоматических устройств по дозированию составляющих и т.д. Если все это внедрить в производство и правильно использовать, проблема дефицита цемента была бы снята, так как это дало бы дополнительно не менее 30% цемента от производимого его объема.

ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ

В зарубежном промышленном и гражданском строительстве бетон и железобетонные конструкции прочно занимают ведущее положение по сравнению с другими материалами и конструкциями. Главное, на что направлены внимание и усилия фирм, -обеспечить высокое качество изготовляемых и возводимых конструкций. Только с учетом этих требований они разрабатывают технологические решения, требующие наименьших затрат труда, энергии и материалов. За рубежом экономия ресурсов ни в коем случае не должна нанести ущерб качеству и долговечности конструкций. Особое внимание уделяется качеству цемента и заполнителей,

В США для приготовления бетонов и растворов довольно широко применяются расширяющиеся цементы, позволяющие получать изделия высокого качества, надежные и водонепроницаемые. Любопытно, что в основу разработки такого цемента легли исследования нашего ученого, профессора В.В. Михайлова, который предложил такие вяжущие еще в довоенное время (в отечественной практике одни так и не нашли применения вплоть до 60-х годов, когда стало известно о их производстве в США). Некоторые из таких цементов носят название "М" в честь первой буквы фамилии В.В.Михайлова

Как правило, фирма, выпускающая цемент, гарантирует его высокое качество и стабильность состава. Так, во Франции на мешках с цементом указываются не только его ценя, но и состав, и все необходимые свойства. Во избежании путаницы и случайностей на производстве на мешках с цементом ставится цветной штамп, удостоверяющий их содержимое (портландцемент, рапид-цемент и др.). Каждый вид цемента маркируется своим цветом (красным, синим, зеленым и др.). Это полностью исключает ошибки, которые могут привести к браку конструкций.

Особое внимание за рубежом уделяется химическим добавкам. В наибольшем объеме производятся добавки-суперпластификаторы (мельмент и др.). По своему действию они близки к нашему су пер пластификатору С-3,однако стоимость их в несколько раз выше. Однако для получения бетонной смеси требуемой подвижности, помимо суперпластификатора, нужны еще фракционированные заполнители, хорошая система дозирования компонентов и строго выдерживаемый состав смеси.

На заводских бетоносмесительных узлах в Финляндии. Франции и Германии, а также в других странах, действуют компьютерные системы. Оператор, находясь в специально оборудованном помещении, полностью изолированном от бетоносмесительного отделения, имеет набор перфокарт, рассчитанных не менее чем на 50 разновидностей бетонных смесей. Как только подошел очередной автобетоновоз, водитель по телефону сообщает оператору свои данные: какая смесь и в каком количестве ему нужна, название фирмы-потребителя и т.п. Оператор вводит в компьютер необходимые данные, после чего автоматически включаются дозаторы и смесители. Автобетоновоз без всякого промедления ставится под загрузку. После выдачи бетонной смеси оператор по передаточной трубе спускает водителю свернутый в трубочку счет, в котором компьютер отпечатал состав смеси, марку бетона, его количество и стоимость. Обычно вся операция занимает не более пяти минут,

За рубежом экономному расходованию ресурсов подчинена вся организация строительства, начиная с обеспечения строек бетоном и раствором и методы энергосберегающих технологий, применяемых в зарубежной практике, весьма рациональны и с точки зрения затрат материальных ресурсов, и обеспечения высокого качества конструкций и изделий.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Технология важнейших отраслей промышленности.
Ред. AM, Гринберга, Б,А. Хохлова. М.₅ 1985

2. http//www.bankreferatov.ru

 

ТЕМА: СОВРЕМЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НТР

 

Содержание:

1. Введение

2. Предпосылки возникновения НТР

3. НТР - что это такое?

4. Составляющие НТР

5. Направления НТР

6. Требования НТР

7. Повышение темпов экономического роста

8. Привод НТР к эпохе массового потребления

9. Универсальность НТР
10.Значение НТР

11.Понятие конъюнктуры

12.Первые исследования длинных волн

13.Н. Д. Кондратьев и его «длинные волны»

14.Основные современные теории длинных волн

15. Вывод

16. Заключение

Введение.

Тема научно-технической революции очень актуальна в наше время. Наука не стоит на одном месте, она постоянно развивается, и вместе с наукой развиваемся мы (люди). Мне интересно, что будет дальше, к чему же мы всё-таки придём, и начало к своему ответу я хочу найти в осмыслении темы научно-технической революции.

НТР очень сильно повлияла на улучшение быта людей. Взять, например, даже самую элементарную бытовую технику, компьютеры. Ведь, действительно, как улучшился быт человека! Человек стал намного меньше тратить физических сил, всё стало автоматизировано. Даже если взять во внимание сельское хозяйство, неправда ли, что на поле, с появлением техники, стало намного лучше работать, ну а если идёт хорошо работа на поле, мы ведь даже можем видеть какие-то перспективы.

Предпосылки возникновения НТР.

XXI век - век перехода наиболее развитых стран в информационное общество. Одним из ключевых понятий этого перехода является НТР.

Научные и технические революции были и раньше, но они не совпадали по времени, не сливались воедино. Во 2-ой половине XV века началась первая революция в науке, которая привела к освобождению ее от схоластики (знания, оторванные от жизни, основывающиеся на отвлеченных рассуждениях, не проверяемых опытом), положила начало естествознанию. Однако эта революция не сопровождалась революцией в технике, которая в этот период еще развивалась на основе эмпирических достижений, полученных из собственной практики. Научный и технический прогресс впервые начали сближаться в XVI - XVIII веках, когда мануфактурное производство, нужды мореплавания и торговли потребовали теоретического и экспериментального решения практических задач.

Более конкретные формы это сближение приняло, начиная с конца XVIII века, в связи с развитием машинного производства, что было обусловлено изобретением Д. Уаттом парового двигателя. Это был промышленный переворот, который получил название промышленной революции, продолжавшейся почти 100 лет. Начавшись в Англии, она затем распространилась на другие государства Европы, а также Северной Америки, на Россию и Японию. Эта промышленная революция решающим образом повлияла на дальнейший процесс совершенствования техники. Наука и техника начали взаимно стимулировать друг друга, активно влияя на все стороны жизни общества, радикально преобразуя не только материальную, но и духовную жизнь людей.

В конце XIX - начале XX веков в науке произошла новая революция, связанная с открытиями электрона, превращения атомов одного элемента в атомы другого, взаимопревращения массы и энергии. Она оказала значительное влияние на последующее развитие техники, но, тем не менее не сопровождалась революцией в ней.

Современной НТР предшествовал своеобразный подготовительный период, относящийся к первой половине XX века. Именно в этот период были сделаны важные естественнонаучные открытия, заложившие фундаментальные основы последующего грандиозного научно -технического переворота. Среди научных направлений, в значительной степени определивших наступление НТР, были атомная физика и молекулярная биология.

Важной вехой в драматической истории атомного века стало экспериментальное наблюдение в конце 30-х годов немецкими физиками О. Ганом и Ф. Штрассманом процесса деления ядер урана и объяснение этого явления в работах Л. Майтнери и О. Фриша. Стало ясным, что физикам удалось осуществить цепную ядерную реакцию, которая может привести к ядерному взрыву с выделением огромной энергии. В условиях начавшейся второй мировой войны группа ученых США во главе с А. Эйнштейном обратилась к тогдашнему американскому президенту Ф. Рузвельту и обосновала настоятельную необходимость развертывания исследований в этом направлении. Начатые после этого работы в Лос-Аламосской лаборатории привели в середине 40-х годов к созданию первой атомной бомбы.

В СССР работы над атомным оружием были начаты в 1943 году в связи с опасениями, что такое оружие создает гитлеровская Германия. После ядерных взрывов в Хиросиме и Нагасаки, окончания второй мировой войны и начала войны «холодной» стало очевидным, что наличие монополии на атомное оружие у одного государства - США является фактором, угрожающим миру и международной стабильности.

Советский Союз во второй половине 40-х годов предпринял беспрецедентные усилия для создания собственной атомной бомбы. Вклад отечественных ученых в решение проблем атомной физики оказался достаточно весомым. Не случайно СССР стал пионером в освоении «мирного атома» (первая в мире атомная электростанция была пущена в 1954 году в городе Обнинске).

XX век в целом и его вторая половина, характеризующая НТР, принесли громадные достижения в области молекулярной биологии. Если в первой половине XX века прогресс в области изучения макромолекул был еще сравнительно медленным, то во второй половине XX века, т. е. в эпоху НТР, эти исследования существенно ускорились, благодаря технике физических методов анализа. Раскрытие в середине XX века структуры ДНК послужило началом интенсивных исследований в химии и биологии.

Таким образом, достижения в области атомной физики и молекулярной биологии, а также появление кибернетики обеспечили естественнонаучную основу первого этапа научно-технической революции., начавшегося в середине XX века и продолжавшегося примерно до середины 70-х годов. Основными направлениями этого этапа НТР стали атомная энергетика, электронно-вычислительная техника, ракетно-космическая техника, спутниковая связь. Со второй половины 70-х годов начался второй этап научно-технической революции, продолжающийся до сих пор. Важной характеристикой второго этапа НТР стали новые технологии, которых не было в середине XX века. К ним относятся лазерная технология, биотехнология, микроэлектроника, создание «искусственного интеллекта», волоконно-оптическая связь, генная инженерия, исследования космоса и др.

Важной характеристикой второго этапа НТР стала невиданная ранее информатизация общества на основе персональных компьютеров (появившихся в конце 70-х годов) и Всемирной системы общедоступных электронных сетей («Интернет»). В результате человек, во-первых, получил доступ к объемам информации значительно большим, чем когда бы то ни

было; а во-вторых, появился новый способ общения, который можно назвать горизонтальным. До его появления общение и распространение информации было в основном вертикальным, (автор выпускает книгу - читатели читают, по радио и телевидению что - то передают - люди слушают это или смотрят; обратная связь ранее почти отсутствовала, хотя потребность в ней была исключительно высока). Интернет обеспечивает распространение информации для практически неограниченного круга потребителей, причем они всякого труда могут коммуникатировать друг с другом.

Таким образом, НТР повлекла перестройку всего технического базиса, технологического способа производства. Вместе с тем она вызвала серьезные изменения в миропонимании. Последнее нашло воплощение в принципиально новых представлениях об объективной реальности.

В результате срастания науки и техники в единую систему возникло новое явление научно-техническая революция. Это стало возможным вследствие:

• полета человека в космос;

• создания атомной бомбы, т. е. открыли атомную энергию;

• создания лазера.

Научно-техническая революция, - что это такое?

Наука - это особый вид познавательной деятельности, направленной на выработку объективных, системно организованных и обоснованных знаний о мире. Наука возникла из потребностей практики и особым способом реализует ее. Наука ставит своей целью выявить законы, в соответствии с которыми объекты могут преобразовываться в человеческой деятельности.

Техника (от греч. techno - искусство, мастерство). В качестве понятия имеет 2 смысла. В первом обозначает орудие и инструменты труда, и любые искусственные устройства (артефакты), созданные человеком и используемые для преобразования окружающей среды, выступающие как средства труда для создания других средств производства и предметов, необходимых для удовлетворения различных потребностей. Во втором смысле обозначает систему навыков, уровень мастерства в реализации того или иного вида деятельности.

Научно-техническая революция - это коренной технологический переворот в развитии производительных сил общества. Основное технологическое содержание НТР состоит в превращении науки в непосредственную производительную силу общества: систематическое научное знание постепенно становится преобладающим по значению фактором роста благосостояния общества по сравнению с такими его традиционными источниками, как природные ресурсы и сырье, труд и капитал. Материальное и в значительной степени духовное производство постепенно превращается в практическое применение современной науки: при этом наука как производительная сила непосредственно воплощается в непрерывно совершенствуемую технику и в возрастающие профессиональные знания работников. Тем самым процесс трансформации производительных сил общества предполагает эффективное соединение живого знания высококвалифицированных работников с овеществленным знанием, воплощенным во все более совершенной технике

Научно-техническая революция - это качественный новый этап научно-технического прогресса.

Составляющие НТР: