Г.И. Горбунов

Процессы и аппараты

Технологии строительных материалов

(Основные понятия, термины и определения)

Москва 2009

Р е ц е н з е н т ы

проф., д-р техн. наук В.В. Козлов

(кафедра строительных материалов МГСУ)

В настоящем пособии рассмотрены основные понятия, термины и определения, составляющие основу курса «Процессы и аппараты технологии строительных материалов».

Учебное пособие представлено в виде справочника, состоящего из разделов, последовательность которых соответствует календарному плану дисциплины. Справочные материалы каждого раздела пердставлены в афавитном порядке.

Издание адресовано студентам специальности 270106 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций»

Составитель: Горбунов Герман Иванович

Под редакцией проф., д.т.н. Румянцева Б.М.

Предисловие

Курс «Процессы и аппараты технологии строительных материалов»  одна из важнейших дисциплин цикла, необходимых для подготовки инженеров-строителей-технологов и, фактически, является введением в технологию строительных материалов.

Основными задачами курса является: изучение процессов и явлений, происходящих при последовательном и логическом превращении сырья в готовое изделие, изучение аппаратов и установок с целью создания условий, необходимых для получения того или иного материала, а также для совершенствования действующих и создания новых технологий.

Автор выражает глубокую признательность рецензентам – доц., к.т.н. Б.С. Скидану (кафедра химической технологии керамики и огнеупоров РХТУ им. Д.И. Менделеева), проф., д.т.н. Козлову В.В. (кафедра строительных материалов МГСУ) за ценные замечания, внесенные при рецензировании рукописи,, а также зав. кафедрой технологии отделочных и изоляционных материалов МГСУ, проф., д-ру техн. наук Румянцеву Б.М. за помощь и ценные советы в методическом построении пособия.

Критические замечания и предложения по дальнейшему совершенствованию пособия будут приняты автором с благодарностью.

1. Вводная часть

1.1.Основные составляющие технологического процесса

Операция – воздействие, направленное на сырье, полуфабрикат или готовое изделие, в результате которого происходит изменение их состояния или физико-химических свойств;

• основные (технологические) о. – о., связанные с получением готового продукта (например, заливка, смешение, вибрирование, прессование и др.);

• подготовительные о. – о., связанные с первичной обработкой сырья (например, рыхление глины, подсушка или увлажнение, измельчение инертных материалов и др.);

• вспомогательные о. – о., не связанные непосредственно с готовым продуктом. Например в.о., связанные с получением побочных продуктов (подача пара, газа, воды, электроэнергии), интенсификацией технологии (выдержка, подогрев, отсев и др.), охраной труда и окружающей среды (фильтрация, сепарация, дожигание выбросов, удаление отходов и др.);

• обслуживающие о. – о., способствующие обеспечению технологических процессов и качества продукции (регулирующие и контролирующие о.);

• дополнительные о. – отделка поверхности, маркировка и др.

Передел – основная технологическая операция, характерная для получения того или иного материала, связанная с изменением агрегатного или физического состояния сырья (полуфабриката). В технологии искусственных каменных материалов в большинстве случаев это механическая обработка сырьевых материалов (напр. измельчение), гомогенизация (напр. перемешивание), формование (напр. экструзия, прессование или литьё) и тепловая обрабртка.

Процесс(ы) – последовательное и закономерное изменение в системе, приводящее к возникновению в ней новых свойств (в технологии строительных материалов – п. измельчения, перемешивания, схватывания, твердения, сушки, обжига, спекания, полимеризации т.п.);

п. (в технологии строительных материалов) – действие, результатом которого является получение продукта, полуфабриката или условий для их получения

• гидромеханические – п., связанные с движением реальных жидкостей и вязко-текучих смесей, а также их гомогенизацией, разделением и транспортом. Г.п подчиняются основным законам гидродинамики;

• механические – п., связанные с механической обработкой и переработкой сырьевых материалов (например, рыхление, измельчение классификация сортировка, и др.) и подчиняются основным законам физики твердого тела и основным положения теории сыпучих сред;

• массообменные – п, связанные с переходом (переносом) одного или нескольких компонентов системы через границу раздела фаз (или из области высоких концентраций системы в область низкой концентраций) и протекают до выравнивания локальых концентраций в системе. М.п подчиняются законам массоотачи и массопередачи. К ним можно отнести такие п. как сушка, испарение, конденсация, абсорбция, адсорбция и др.;

• теплообменные – п., связанные с изменением теплового состояния системы (нагрев, охлаждение). Такие т.п. как спекание, плавление, тепловлажностная обработка, сушка и обжиг сопровождаются массообенными и химическими процессами. Т.п. подчиняются законам теплоотдачи и теплопередачи;

• химические – п., связанные с изменением внутреннего строения вещества, образованинием или разрушением структуры материалов (кристаллизация, полимеризация, поликонденсация, гидратация, дегидратация, коррозия и др.) Х.п. согласуются с основными положениями теории кинетики химических реакций и термодинаки образования и разрыва химических связей;

Технология (от греч. téchnë – искусство, мастерство, умение и logos – слово, учение) – наука о методах и способах переработки сырья для получения готовых изделий; – совокупность последовательных логических воздействий, направленных на превращение сырья в готовое изделие

• высокие – новейшие наукоемкие технологии, позволяющие получить изделия высочайшего качества.

• критические – технологии, на каждом этапе которых достигаются максимально возможные и требуемые параметры состояния сырья или полуфабриката, позволяющие получить экономически эффективные и высокочественные готовые изделия.

• нано – технологии, в которых на определенных этапах четко прослеживается связь микропараметров сырьевых материалов с макросвойствами готовых изделий.

• химическая – наука, разрабатывающая технологически совершенные и экономически выгодные методы переработки сырья, отходов лругих отраслей промышленности, а также синтетических полупродуктов в предметы потребления и средства производства.