Горючее минеральное сырье, топливо.

⇐ ПредыдущаяСтр 17 из 29Следующая ⇒

Топливом называют горючие органические вещества, являющиеся источником тепловой энергии и сырьем для химической, металлургической и других отраслей промышленности. Все топлива по агрегатному состоянию подразделяются на твердые (ископаемые угли, торф, древесина, сланцы), жидкие (нефть, нефтепродукты), газообразные (природный и попутный газы и т. д.). По происхождению топливо бывает естественным и искусственным, т. е. полученным в результате переработки естественного топлива или в качестве отходов различных технологических процессов (например, доменный газ). Горючие полезные ископаемые являются естественным видом топлива.

Основным показателем для топлива служит его удельная теплота сгорания, т. е. количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании единицы массы или объема топлива (Дж/кг и Дж/м³). Техническая характеристика топлива определяется его составом. В состав всех видов топлива входит горючая (органическая масса + горючие неорганические вещества— сера, ее соединения и т. д.) и негорючая масса (зола, влага) — балласт. Органическая масса топлива состоит в основном из углерода, водорода, а также азота и кислорода. Чем больше в топливе золы, влаги, тем ниже его теплота сгорания. Чем выше в органической массе содержание углерода и водорода и чем меньше кислорода и азота, тем большей теплотой сгорания характеризуется топливо. Удельная теплота сгорания различных видов естественного топлива дана в табл.

Вид топлива	Удельная теплота сгорания
	кДж/кг	кВт * ч/кг
Нефть		11, 63
Природный горючий газ (на 1м)	25000-46000	6, 98-12, 82
Антрацит	32800-33600	9, 08-9, 32
Каменный уголь		8, 15
Бурый уголь	10500-21000	2, 92-5, 82
Торф	8300-16700	2, 33-4, 66
Горючие сланцы	8300-21000	2, 333-5, 82
Дрова	8300-15400	2, 33-4, 32

Для исчисления общих запасов топлива различные его вида пересчитывают на так называемое условное топливо. Соответственно 1 т бурого угля принимается за 0, 4 т, каменного угля — за 1, 0 т, а нефти — за 1, 4 т условного топлива,

В одиннадцатой пятилетке предусмотрено дальнейшее улучшение использования топливно-энергетических ресурсов, в связи с чем намечено в 1985 г. довести добычу нефти до 620 — 645 млн. т (с газовым, конденсатом), газа до 600—640 млрд. м³, а угля до 770—800 млн. т.

Широкое использование наиболее экономичных и ценных видов топлива — нефти и газа — способствует повышению эффективности производства в целом. Понятие о добыче полезных ископаемых.

Добыче полезных ископаемых предшествует их разведка, которая отыскивает месторождения, определяет качество и количество полезного ископаемого, устанавливает основные элементы его залегания и характер окружающих пород. Затем переходят к разработке месторождения с помощью горных работ, которые подразделяются на подземные (шахтные) и открытые.

Подземная (шахтная) добыча полезных ископаемых начинается с проходки (т. е. выемки породы и установления ствола, креплений и т. д.) и подготовительных работ. Затем приступают к очистным работам — извлекают полезные ископаемые из месторождения. Большое значение имеет механизация добычи полезных ископаемых, которая осуществляется с помощью горных комбайнов, врубово-навалочных и других горных машин. Весь комплекс производственных процессов при открытой добыче полезных ископаемых можно разделить на две группы; вскрыта (т. е. удаление пустых пород) и выемка полезного ископаемого. Вскрышные работы более сложные, чем непосредственно добыча полезных ископаемых. При открытых работах себестоимость полезных ископаемых ниже, а производительность труда значительно выше, чем при подземных работах.

Для того чтобы выбрать способ добычи, необходимо оценить глубину залегания пласта, объем необходимых работ и т. д. В настоящее время на открытых разработках широко применяется гидромеханизация, при которой разрушение пород, их транспортирование и укладка осуществляется с помощью энергии движущейся воды.

Большинство рудных полезных ископаемых добывается подземным (шахтным) способом. Добыча строительных материалов (камня, глины, известняка) в большинстве случаев осуществляется открытым способом. Добыча угля производится как подземным (шахтным), так и открытым способом (например, бурого угля), добыча нефти и газа — из буровых скважин. Добыча торфа осуществляется несколькими способами: фрезерным, экскаваторным и гидравлическим.

Высокие темпы развития народного хозяйства требуют значительного роста добычи полезных ископаемых. Удовлетворить постоянно растущие потребности экономики в минеральном сырье можно лишь на основе совершенствования технологии добычи полезных ископаемых и повышения эффективности производства в горной промышленности. Задача наиболее полного извлечения полезных ископаемых из недр при добыче и при обогатительном переделе, а также комплексного использования сырья в сложившихся условиях развития горной промышленности приобрела первостепенное значение.

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.

⇐ Предыдущая 12 13 14 15 161718 19 20 21 Следующая ⇒