Модуль - I. Содержание лекционных занятий

Содержание лекционных занятий

Л 1*. Введение – 1 час

Задача курса и его содержание. Основные направления развития промышленности строительных материалов. Роль отечественных и зарубежных ученых в развитии науки производства строительных материалах. Связь между общеинженерными и специальными дисциплинами.

Л 2*. Ручные, механические, автоматизированные и автоматические операции. – 1 час

Понятие о механических, гидромеханических, тепловых, массообменных и химических процессах иих связь с технологическими методами переработки сырьевых материалов в готовую продукцию. Общие принципы анализа и расчета процессов.

Л 3*. Основные стадии технологического процесса. – 1 час

Основные понятия и определения производства строительных материалов.

Классификация процессов по способу организации, кратности, направленности взаимодействующих потоков. Продолжительность периода и степень непрерывности процесса.

Л4*. Основные виды технологических схем производства строительных материалов и изделий. – 1 час

Понятие стендового, агрегатно-поточного и конвейерного способа организации процессов.

Л 5-6-7-8. Подготовительные процессы. – 4 часа.

Часть 1. Основные стадии технологического процесса. – 1 час

Стадия технологического процесса как совокупность нескольких элементарных процессов. Классификация подготовительных процессов. Измельчение и классификация.

Часть 2. Основные принципы подбора гранулометрического состава исходного сырья. – 1 час

Идеальные и реальные упаковки. Основные принципы технологического подбора оборудования измельчения и классификации.

Часть 3. Особенности порошков тонкого помола. – 1 час

Увеличение удельной поверхности и скорости растворения, понижение температуры фазовых превращений, аморфизация поверхностного слоя. Значение этих явлений в технологических процессах производства строительных материалов.

Часть 4*. Понятие о сепарации, предварительной тепловой обработке, перемешивании и формовании. – 1 час

Гидравлическая классификация, воздушная сепарация. Предварительная тепловая обработка. Перемешивание (сухое или мокрое). Классификация смесителей. Способы формования.

Л 9-10-11-12. Механические процессы и аппараты. – 4 часа

Часть 1. Измельчение твердых материалов. – 1 час

Классификация измельчителей. Основные закономерности измельчения твердых тел. Способы грубого и тонкого измельчения: раздавливания, раскалывание, удар и истирание. Принципиальные схемы аппаратов для измельчения строительных материалов.

Часть 2. Идеальная и реальная прочность материала. – 1 час

Влияние микро- и макродефектов на измельченность материала.

Кинетика измельчения и размолоспособность. Общие принципы экономии расхода энергии на измельчение.

Часть 3. Методы механической классификации грубозернистых и дисперсных материалов. – 1 час

Основные схемы рассева. Способы выражения гранулометрического состава материалов.

Часть 4. Структурные схемы измельчения. – 1 час

Различные структурные схемы измельчения и классификации в зависимости от исходного сырья и готового продукта. Принципиальные схемы грохотов.

Л 13-14-15-16. Гидромеханические процессы и аппараты. – 4 часа

Часть 1. Жидкости. – 1 час

Идеальные, реальные, капельные и упругие жидкости. Кинематическая динамическая вязкость.

Часть 2. Прикладная гидростатика. – 1 час

Гидростатика. Основные уравнения гидростатики и их прикладное значение.

Часть 3. Прикладная гидродинамика. – 1 час

Гидродинамика. Ламинарное и турбулентное движение. Уравнение непрерывности потока. Гидродинамика взвешенных зернистых слоев. Гидродинамика двухфазных потоков. Барботаж и пленочное течение жидкостей.

Часть 4. Понятие неньютоновских жидкостей. – 1 час

Понятие неньютоновских жидкостей. Методы разделения и перемещения двухфазных потоков. Основы пневмо- и гидротранспорта. Различные технологические схемы пневмо- и гидротранспорта.

Содержание практических занятий

П 1*. Построение технологических схем производства основных видов строительных материалов – 1 час.

Построение технологических схем производства основных видов строительных материалов с анализом принципиальных возможностей интенсификации производства, экономии материальных и топливно - энергетических ресурсов.

П 2. Анализ системы «Технологический передел». – 1 час.

Анализ принципиальных возможностей интенсификации производства, экономии материальных и топливно-энергетических ресурсов.

П 3*. Принципы построения блок-схемы «Технологический передел». – 1 час.

Написание характеристической функции и ее анализ.

П 4. Принципы построения блок-схемы модели передела. – 1 час.

Оптимизация отдельных процессов и технологии в целом.

П 5. Расчеты процессов измельчения. – 1 час.

Основы расчета процесса измельчения.

П 6. Расчет материального баланса потока. – 1 час.

Решение ситуационных задач по технологическим переделам

П 7*. Расчеты процессов перемешивания. – 1 час.

Основы расчета процесса перемешивания

П 8. Подбор конфигурации бункеров в зависимости от применяемого материала. – 1 час.

Модуль II

Содержание лекционных занятий

Л 17-18-19. Перемешивание компонентов. – 3 часа

Часть 1. Общие закономерности гомогенизации масс. – 1 час

Смешивание твердых сыпучих материалов. Структура смеси и величины, определяющие ее однородность.

Часть 2. Методы оценки качества перемешивания. – 1 час

Смесительные устройства для смешивания порошковых материалов. Перемешивание в жидких средах. Смесительные устройства для смешивания неньютоновких жидкостей.

Часть 3. Получение смесей. – 1 час

Различные технологические схемы получения смесей.

Л 20-21-22. Формование изделий. – 3 часа

Часть 1. Классификация методов и общие закономерности формования изделий. – 1 час

Пластично-вязкие свойства масс и их влияние на выбор способа формования. Коагуляционно-тиксотропные и конденсационно-кристаллизационные структуры.

Часть 2*. Особенности формования изделий. – 1 час

Виброформование, центрифугирование, полусухое прессование, пластическое формование и литье.

Часть 3*. Методы оценки качества формования. – 1 час

Различные виды технологических схем по формованию и их сравнительный анализ. Принципиальные схемы аппаратов для уплотнения и формования масс.

Л 23-24. Основы массопередачи. – 2 часа

Часть 1. Назначение и классификация массообменных процессов. – 1 час

Сущность процесса массопередачи. Равновесие при массопередаче. Способы выражения концентраций. Материальный баланс массопередачи.

Часть 2. Основные законы массопередачи. – 1 час

Молекулярная диффузия, конвективный перенос.Механизм и движущая сила массообменных процессов.

Массопередача в твердой фазе. Особенности внутреннего массообмена капиллярно-пористых тел.

Л 25-26-27-28. Тепловые процессы и аппараты. – 4 часа

Часть 1. Основы теплопередачи. – 1 час

Способы передачи теплоты. Теплообмен при изменении агрегатного состояния. Теплоотдача при кипении, теплообмен при растворении и кристаллизации из расплава. Внешний и внутренний теплообмен.

Часть 2*. Тепловая обработка строительных материалов как совокупность гидродинамических, тепловых и массообменных процессов. – 1 час

Интенсификация процессов влагоотдачи при производстве строительных материалов – как способ экономии тепловой энергии. Энергозатраты при прямотоке, противотоке и перекрестном токе теплоносителя и обрабатываемого материала.

Часть 3. Установки для тепловой обработки строительных материалов. – 1 час

Классификация установок для тепловой обработки строительных материалов и их принципиальные схемы.