Поняття про технологію

Технологія – це процес послідовної зміни стану, властивостей, фор­ми або розміру предметів праці, що здійснюється при виготовленні продукції.

Технологією називають науку, що вивчає засоби і процеси одер­жання і переробки продуктів природи в предмети споживання і засоби виробництва.

Поняття “технологія” насамперед варто пов’язувати з економічною діяльністю людського суспільства, спрямованою на пристосування і зміну предметів зовнішнього природного середовища для задоволення своїх потреб.

Отже, в економіці реалізація технологій відбувається в тріаді складових виробництва: праця, носієм якої є людина, предмет праці й засоби праці. Залежно від предмета і засобів праці саме поняття “технологія” набуває визначеного змісту. Так, якщо предметом праці є об’єкт природи, який засобами суспільної праці переробляється на продукт споживання або товар, то маємо промислову технологію. Якщо ж предметом праці є саме структура промислової технології, яку вивчають із метою удосконалення або створення нових її видів, то маємо справу з науковою технологією.

Розрізняють промислову технологію, механічну, хімічну та ін.

1.2. Галузі промисловості та їх класифікація

Галузь промисловості – це сукупність підприємств, які характеризуються єдністю економічного призначення виробленої продукції, однорідністю перероблюваної сировини, спільністю технологічних процесів, технічної бази і фахових кадрів.

Об’єднання декількох спеціалізованих галузей промисловості являє собою комплексну галузь (чорна металургія, электро- і теплоенергетика, машинобудування і т. ін.).

Залежно від економічного призначення продукції розрізняють галузі, що виробляють засоби виробництва (група А), і галузі, що виробляють предмети споживання (група Б).

Галузі промисловості за характером впливу на предмет праці розподіляються на видобувні й обробні. Перші зайняті видобутком природ­ної сировини (вугілля, торфу, природного газу, руд чорних і кольорових металів), другі – переробкою продукції видобувних галузей промисловості та сільського господарства.

1.3. Поняття про виробничий і технологічний процеси

Виробничий процес – це сукупність дій, у результаті яких вихідні матеріали і напівфабрикати перетворюються в готову продукцію, що відповідає своєму призначенню. Виробничий процес на підприємстві потребує різноманітних дій: постачання сировини, ремонту устаткування, навчання персоналу, забезпечення санітарно-гігієнічних і екологічних заходів. Всі ці дії можуть бути різними й здійснюватись, залежно від виникаючих потреб, у різний час і забезпечуватися різноманітними заходами, у результаті реалізації яких вирішується та чи інша проблема. Таким чином, виробничий процес складається з матеріального й енергетичного забезпечення, транспортних і складських операцій, ремонтних робіт і техніко-економічного управління виробництвом.

У будь-якому виробничому процесі можна виділити основні та допоміжні процеси. Процеси виробництва, що забезпечують перетворення сировини і матеріалів у готову продукцію, називаються основними. Допоміжні процеси забезпечують виготовлення продукції, використовуваної для обслуговування основного виробництва (наприклад, виготовлення інструментів, оснастки і т.д.).

Технологічний процес – це частина виробничого процесу, безпосередньо пов’язана з послідовним перетворенням предмета праці в продукт виробництва. Він здійснюється за встановленим порядком, на визначеному устаткуванні, при встановленій кількості та якості сировини, при заданих технологічних параметрах (температурі, тиску, часі та ін.).

За способом організації хіміко-технологічні процеси (ХТП) підрозділяються на періодичні, безупинні й комбіновані. У періодичних процесах сировина вводиться до реактора зазначеними порціями, а з реактора виводиться цільовий продукт R після завершення циклу У безупинних процесах сировина подається до реактора постійним потоком. За час перебування в реакторі вона перетворюється в цільовий продукт, що безупинно виводиться з реактора.

Комбіновані процеси можуть характеризуватися безупинним надходженням сировини і періодичним відведенням продукту, періодичним надходженням сировини і безупинним відведенням продукту, періодичним надходженням одного з вихідних видів сировини і безупинним – іншого і т.д.

1.4. Економічна оцінка технологічного процесу

Показник економічної ефективності технологічного процесу має відбивати усі види витрат. Таким узагальнюючим показником є собівартість продукції – одна з найважливіших економічних категорій.

Собівартість – це сукупність матеріальних і трудових витрат підприємства на виготовлення і реалізацію продукції, виражених у грошовій формі. Витрати підприємства, безпосередньо пов’язані з виробництвом, називаються фабрично-заводською собівартістю продукту. Основні статті витрат, із яких складається фабрично-заводська собівартість продукції: 1) сировина, напівфабрикати й основні матеріали, що безпосеред­ньо використовуються у технологічних процесах виробництва; 2) паливо й енергія для технологічних цілей; 3) заробітна плата основних вироб­ничих працівників; 4) амортизація – відрахування на відшкодування зносу основних виробничих фондів: будівель, споруд, устаткування та ін.; 5) цехові витрати, включаючи витрати на утримання і поточний ремонт основних виробничих фондів (у тому числі заробітну плату допоміжних і ремонтних працівників, а також заробітну плату адміністративно-управлінського персоналу цеху, витрати на охорону праці і техніку безпеки); 6) загальнозаводські витрати.

Вивчення структури собівартості продукції необхідне для виявлення резервів виробництва й інтенсифікації технологічних процесів.

1.5. Типи виробництв та їх основні технологічні ознаки

Розрізняють виробництва трьох основних типів (у машинобудуванні): одиничне, серійне і масове.

В одиничному виробництві вироби виготовляються в одному або декількох примірниках. Випуск того самого виробу не повторюється від випадку до випадку. В одиничному виробництві продуктивність праці нижча, а собівартість продукції вища, ніж у виробництвах інших типів, оскільки вони виготовляються робітниками високої кваліфікації на універсальних верстатах.

У серійному виробництві виготовлення деталей здійснюється різноманітними за розміром партіями або серіями з періодичним їхнім повторенням. При цьому розрізняють дрібносерійне і крупносерійне виробництво. Серійне виробництво не потребує високої кваліфікації робітників, тому що обмежена номенклатура виробів і їхня повторю­ваність сприяють швидкому набуттю трудових навичок.

У масовому виробництві виготовляються однакові деталі або вироби у великій кількості й протягом тривалого часу. Зазвичай при цьому на кожному робочому місці виконується одна операція. Обробка деталей провадиться високопродуктивними методами на верстатах і автоматах, оснащених спеціальними інструментами і пристосуваннями, і автоматичних лініях. Масове виробництво має найдосконалішу структуру і форму організації і забезпечує найнижчу собівартість виготовлення виробів.

1.6. Сировина, паливо, вода і повітря у технологічних процесах

1.6.1. Визначення сировини та її класифікація

Сировиною називають речовину природного і синтетичного походження, що використовується для виробництва промислової продукції.

Основну сировину дає природа: 75% – це корисні копалини, 25% –сільське, морське і лісове господарства.

Природна сировина характеризується тим, що її одержують у готовому виді із надр землі, різноманітних гірських порід, рослин.

Штучна сировина підрозділяється на два підкласи – органічна (віскозні, ацетатні волокна) і мінеральна (силікатне волокно).

Мінеральна сировина буває трьох видів: рудна, нерудна і пальне.

Рудна сировина класифікується за числом металів, що утримуються в ній, хімічним складом мінералів і порожньої породи.

Нерудна сировина – гірські породи, що використовуються у виробництві хімічних, будівельних та інших неметалевих матеріалів (фосфорити, апатити, природні калійні солі, поварена сіль, пісок, гравій, глина і т. ін.).

Пальна мінеральна сировина – це вугілля, нафта, торф, пальні сланці, природний газ і т. ін. – служить джерелом одержання різноманіт­них продуктів.

Рослинна і тваринна сировина по своєму призначенню ділиться на харчову і технічну.

Харчова сировина – продукти сільського, лісового і рибного господарства, що використовуються для харчових цілей (картопля, цукровий буряк, хлібні злаки, харчові жири і т. ін.).

Крім мінеральної, рослинної і тваринної, сировиною для промисловості служать також повітря і вода.

1.6.2. Збагачення сировини

Сировина, що видобувається із надр Землі, як правило, піддається збагаченню з метою одержання її в концентрованому виді, тобто з підвищеним вмістом у ній корисного компонента.

Якщо збагачуються тверді породи (наприклад, гірські породи, вугілля), то отриманий продукт, збагачений корисною складовою частиною, називають концентратом, а відходи, що містять порожню породу, – хвостами.

Методи збагачення твердих матеріалів засновані на різниці фізичних і хімічних властивостей складових компонентів сировини: щільності, твердості, розчинності, температурі плавлення і сублімації, електропровідності, магнітній проникності, змочуваності окремими рідинами.

Застосовується просівання, гравітаційне збагачення, мокре гравітаційне збагачення, магнітна сепарація, флотаційний та інші методи.

Розсіювання (просівання) засноване на тому, що мінерали, які входять до складу сировини, мають різну тривкість, тому при роздрібненні менш тривкі (тендітні) мінерали дробляться на дрібніші зерна, ніж більш тривкі (грузлі). Якщо після здрібнювання таку сировину просіяти через сита з різноманітним розміром отворів, то з окремих сит можна одержати фракції, збагачені тим або іншим мінералом. Застосовувані для розсіювання сита називають грохотами.

Гравітаційний поділ заснований на різниці швидкостей падіння часток різноманітної щільності або крупності у потоці рідини (найчастіше у воді) – це мокре гравітаційне збагачення, повітря або інертного газу здійснюють сухе гравітаційне збагачення.

Магнітна сепарація застосовується для розподілу магнітно-сприйнятливих матеріалів від немагнітних і для видалення сталевих предметів, що випадково потрапили в руду, наприклад, магнітний залізняк відокремлюється від порожньої породи руди. Поділ руди здійснюється в електромагнітних сепараторах (рис. 1.1).

Після здрібнювання матеріал надходить на стрічковий транспортер 1, що має барабан 2, обладнений електромагнітом 3. При зіткненні стрічки з поверхнею барабана ненамаг­нічені частки матеріалу зсипаються зі стрічки в бункер 4, а частки магнітного матеріалу, що прилипли до стрічки, продов­жують рухатися доти, доки стрічка не пройде магнітну поверхню барабана і вони не відлипнуть від неї, після чого частки зсипаються в бункер 5.

Флотаційний метод збагачення заснований на різноманітній змочуваності зерен окремих матеріалів водою. Частки незмочуваного (гідрофобного) мінералу будуть якби вдавлюватися в рідину, але не пересиливши поверхневого натягу води, залишаться на її поверхні, тоді як частки матеріалу, що змочуються (гідрофільного) обволікаються плівкою рідини і, пересиливши поверхневий натяг рідини, опускаються на дно апарата.

Відділені тверді частки мінералу сушаться й у виді так званого концентрату надходять споживачу або на подальшу переробку. Частки, що осіли на дно камери, виводяться у вигляді флотаційних хвостів.

Природні мінерали здебільшого добре змочуються водою, і для їхнього поділу флотацією у суспензію вводять спеціальні реагенти – збирачі або колектори, що знижують їхню змочуваність.

Крім розглянутих методів збагачення твердих мінералів застосовуються, що засновані на різниці електропровідності складових руди – електростатичне збагачення; на різниці плавкості матеріалів, що входять у суміш, – термічне збагачення; на різниці розчинності, розкладанні хімічними реагентами, обпалюванні матеріалів, що входять у суміш – хімічне збагачення й ін.

1.6.3. Якість сировини і сучасні технологічні процеси

Якість сировини – це сукупність ії технологічних, фізичних і хімічних властивостей, що забезпечують високий рівень технологічного процесу і якості продукції.

Основними техніко-економічними показниками сировини є її хімічний склад і наявність у природі, доступність її видобутку і технологічність переробки.

Контроль складу сировини, проміжних речовин і продуктів є найважливішим джерелом інформації, необхідної для регламентації й оптимізації технологічного процесу.

Для твердих і рідких речовин (сумішей, розчинів, сплавів) визначають концентрацію такими співвідношеннями.

Масова доля компонентів

mk

W = x 100%,

mb

де mk – маса компонента, г, кг; mb – маса речовини, г, кг.

Об’ємна доля компонентів

Vk

d = х 100%,

Vb

де Vk – обсяг компонента, см3, м3; Vb – обсяг речовини, см3, м3.

Якщо необхідно визначити дуже малі концентрації, використовують тисячні частки або десяту частку відсотка. Така одиниця розміру називається промілем (о/оо). Концентрацію компонента в складній речовині виражають масою компонента, що міститься в 100 г речовини, в одному кілограмі, в одному літрі або 1м3.

Кількісний склад благородних металів визначають кількістю грамів благородного металу в 1000 грамах сплаву, його називають пробою. Чистому благородному металу відповідає тисячна проба, приблизно дорівнює 24 каратам (США, Велика Британія, Швейцарія та ін.), один карат важить 0,2 г.

Використання кількісного співвідношення компонентів речовини дає можливість вибирати раціональну сировину, визначати її теоретичні витрати, вихід продукції, витрати енергоресурсів, кількість відходів і т. ін. Кількість домішок у речовині є показником її якості і регламентується технічними рівнями і державними стандартами (ДЕРЖ­СТАНДАРТ). У розрахунках необхідно враховувати, що кількісне співвідношення компонентів у багатьох речовинах може змінюватися під дією зовнішніх чинників (при збереженні збільшується вологість цукру і т.д.). Кількісні розрахунки в таких випадках виконують на основі компонентів, маса яких є постійною величиною, або змінюється дуже мало.

Оцінка якості вугілля складається з 19 нормованих показників. До основних з них належать: робоча вологість вугілля, зольність, утримання сірки, нижча теплота горіння, спікливість і коксівність. У бурих вугіллях кількість вологи складає 15-60%, у кам’яних – 5-15%. Зольність визначається утриманням у вугіллі мінеральних домішок. Вона коливається в широких межах від 10 до 60%. Зольність вугілля Донецького басейну дорівнює 10-15%.

1.6.4. Види і основні характеристики палива

Паливо – речовина, при спалюванні якої виділяється значна кількість теплоти, яка використовується як джерело одержання теплової енергії і як сировина в хімічній, металургійній та інших галузях промисловості.

Паливо, що містить органічні речовини, називають вуглеводним.

Основною характеристикою палива є його теплота горіння, тобто кількість тепла, що виділяється при повному його спалюванні. Розрізняють теплоту горіння питому (МДж/кг) і об’ємну (МДж/м3).

За питомою теплотою горіння (МДж/кг) види палива характеризуються таким чином:

Дата добавления: 2014-01-04