1 Технологический процесс и краткая характеристика его основных стадий (переделов).
ТП – промышленные процессы переработки сырья в предметы потребления.
Изучением ТП и отысканием наиболее эффективных способов их проведения занимается технология – наука о методах и способах переработки сырья в готовую продукцию.
Любой ТП представляет собой совокупность взаимосвязанных основных, вспомогательных и обслуживающих процессов.
Основным ТМ является такой, в результате которого предметы труда превращаются в готовую продукцию, характерную для данного предприятия. Процесс производства любого строительного материала (изделия) состоит из отдельных стадий (переделов), которые, в свою очередь, делятся на ряд технологических операций, выполняемых для производства в строго определённой последовательности.
В зависимости от степени технологического оснащения процесса операции могут быть ручные, машинные, автоматические и аппаратурные. Аппаратурные, машинные автоматические операции характеризуются выполнением ТП в специальных аппаратах; участие рабочего сводится к проверке соблюдения технологических режимов, а также к выполнению загрузочных и разгрузочных работ (например, производство силикатного кирпича в автоклаве).
Вспомогательные процессы характеризуются получением продукции, не являющейся основной для данного предприятия (ремонт оборудования оснастки, производство электроэнергии, пара).
Обслуживающие процессы создают условия для осуществления основных и вспомогательных процессов (внутризаводское транспортирование, система технологического контроля).
2 Последовательность основных переделов в промышленности строительных материалов.
Такой передел, как тепловая обработка, может отсутствовать, если не преследуется цель ускорить физико-химические процессы твердения минерального вяжущего. В этом случае набор прочности бетоном происходит при нормальных условиях, а значит по другой технологии.
3 Классификация основных процессов в технологии производства строительных материалов и изделий.
Классификация основных процессов в технологии строительных материалов может быть проведена по различным признакам.
В зависимости от основных законов, определяющих скорость протекания процессов:
1) механические (скорость определяется законами механики твёрдых материалов);
2) гидродинамические (скорость определяется законами гидродинамики);
3) тепловые (скорость определяется законами теплопередачи);
4) массообменные (скорость определяется скоростью перехода веществ из одной фазы в другую);
5) химические (скорость определяется законами химической кинетики).
По способу организации:
1) периодические;
2) непрерывные;
3) комбинированные.
В зависимости от изменения параметров во времени:
1) динамические;
2) стационарные.
По направлению взаимодействующих потоков:
1) прямоточные;
2) противоточные.
4 Основные понятия о механических, гидромеханических, тепловых, массообменных (диффузионных) и химических (реакционных) процессах.
В зависимости от основных законов, определяющих скорость протекания процессов:
1)механические
Основой является механическое воздействие на исходные материалы, описываемые законами механики твёрдых материалов. К механическим процессам относятся измельчение твёрдых материалов, классификация (измельчение) сыпучих материалов, смешение и транспортировка твёрдых компонентов, формование изделий.
2)гидродинамические
Скорость определяется законами гидродинамики – науки о движении жидкостей и газов. К ним относятся перемещение и перемешивание жидкостей и газов, разделение жидких неоднородных систем под воздействием сил тяжести (гравитационных сил) и центробежных (отстаивание, центрифугирование), а также движение твёрдых тел в жидкости или газе, псевдоожижение твёрдого зернистого материала.
3)тепловые
Скорость определяется законами теплопередачи – науки о способах распределения теплоты. Сюда относят процессы нагревания, выпаривания, охлаждения, конденсации.
4)массообменные
Скорость определяется скоростью перехода веществ из одной фазы в другую, т.е. законами массопередачи. К ним относятся адсорбция, абсорбция, ректификация, экстракция, кристаллизация.
В технологии строительных материалов тепловые и массообменные процессы протекают, как правило, одновременно. Поэтому их нередко объединяют в одну группу. Типичным примером таких процессов является сушка.
5)химические
Связаны с превращением веществ и изменением их химических свойств. Получение многих строительных материалов связана с различными химическими превращениями исходных компонентов (гидратация при твердении цемента, декарбонизация при получении извести, полимеризация).
Скорость этих процессов определяется законами химической кинетики.
5 Классификация процессов по способу организации и направленности взаимодействующих потоков.
По способу организации основные процессы в технологии строительных материалов делят на периодические, непрерывные и комбинированные.
Аппараты, где осуществляется периодические процессы, работают в циклическом режиме. Все стадии такого процесса протекают в одном месте (камере аппарата), но в разное время (автоклавная обработка силикатного бетона – типичный химический процесс, осложнённый массообменным (первоначальным) увлажнением с последующим испарением влаги и теплообменным процессами).
Непрерывные процессы осуществляются в проточных аппаратах (установках) с непрерывной загрузкой исходных материалов и непрерывной выгрузкой продуктов, не прошедших обработку. Все стадии такого процесса протекают в одно и то же время, но в разных местах аппарата (обжиг клинкера во вращающихся печах при производстве цемента).
Для более чёткой характеристики периодических и непрерывных процессов используют следующие понятия и обозначения:
Продолжительность процесса (τ) – время, необходимое для завершения всех стадий процесса, начиная от момента загрузки исходных материалов и заканчивая выгрузкой готового продукта (полуфабриката);
Период процесса (t) – время от начала загрузки исходных материалов до начала загрузки следующей партии материалов.
Степень непрерывности процесса (n= τ/t) – частное от деления продолжительности процесса на период процесса.
Для периодического процесса: t≥ τ и n≤1.
Для непрерывного процесса: t→0 и n→∞.