Безотходная и малоотходные технологии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

По мере развития современного производства с его масштабностью и темпами роста все большую актуальность приобретают проблемы разработки и внедрения мало- и безотходных технологий. Скорейшее их решение в ряде стран рассматривается как стратегическое направление рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды.

«Безотходная технология представляет собой такой метод производства продукции, при котором все сырье и энергия используются наиболее рационально и комплексно в цикле: сырьевые ресурсы — производство — потребление — вторичные ресурсы, и любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования». Эта формулировка не должна восприниматься абсолютно, т. е. не надо думать, что производство возможно без отходов. Представить себе абсолютно безотходное производство просто невозможно, такого и в природе нет. Однако отходы не должны нарушать нормальное функционирование природных систем. Другими словами, мы должны выработать критерии ненарушенного состояния природы. Создание безотходных производств относится к весьма сложному и длительному процессу, промежуточным этапом которого является малоотходное производство. Под малоотходным производством  следует понимать такое производство, результаты которого при воздействии их на окружающую среду не превышают уровня, допустимого санитарно-гигиеническими нормами, т. е. ПДК. При этом по техническим, экономическим, организационным или другим при­чинам часть сырья и материалов может переходить в отходы и направляться на длительное хранение или захоронение.

 

 

 

 

Безотходная и малоотходные технологии

 

  Широкое применение  безотходных и малоотходных технологий - важное направление защиты окружающей  среды от негативного воздействия  промышленных отходов . Использование  очистных устройств и сооружений  не позволяет полностью локализовать  токсичные выбросы, а использование  более совершенных систем очистки  всегда сопровождается экспоненциальным  ростом затрат на процессы  очистки даже тогда, когда это  технически возможно.

 Согласно решению ЕЭК  ООН и Декларации о малоотходных  и безотходных технологий, а также  об использовании отходов принято  формулировка: "Безотходная технология  является практическим использованием  знаний, методов и средств для  того, чтобы в рамках потребностей  человека обеспечить наиболее  рациональное использование природных  ресурсов и энергии и защитить  окружающую среду ".

 Малоотходная технология  является промежуточным этапом  при создании безотходного производства  При малоотходных производстве  вредное воздействие на окружающую  среду не превышает допустимые  уровни, но из-за технических, экономических  и организационные причины часть  сырья и материалов превращается  в отходы и направляется на  длительное хранение.

 Основой безотходных  производств является комплексное  переработки сырья с использованием  всех его компонентов, поскольку  отходы производства - это неиспользованная  часть сырья Большое значение  при этом н приобретает разработка  ресурсосберегающих технологий.

 Целесообразность использования  отходов доказано практической  работой многих предприятий различных  отраслей промышленности.

 К основным задачам  малоотходной и безотходной технологий  относятся:

- комплексное переработки  сырья и материалов с использованием  всех их компонентов на базе  создания новых безотходных процессов;

- создание и выпуск  новых видов продукции с использованием  требований повторного использования  отходов;

- переработка отходов  производства и потребления с  получением товарной продукции  или любое эффективное их использование  без нарушения экологического  равновесия;

- использование замкнутых  систем промышленного водоснабжения;

- создание безотходных  территориально-производственных комплексов  и экономических регионов

 В машиностроительной  промышленности разработки малоотходных  технологических процессов прежде  всего связано с необходимостью  увеличения коэффициента использования  металла (КИМ), в деревообработке - увеличение  коэффициентов использования древесины (КИД).

  В литейном производстве  используются быстротвердеющие  формовочные смеси Этот процесс, при котором происходит химическое  отвердение форм и стержней, прогрессивный  не только с технологической, но и с Санитарно-гигиенического  осмотра благодаря значительному  сокращению пылевыделения Коэффициент  использования металла при таком  литье увеличился до 95-98 %.

 Новая технология изготовления  разовых литейных форм предложила  английская фирма "Бут", которая  вообще отказалась от использования  формовочных смесей с органическими  связующими веществами Увлажненный  в водой песок формируется, а  затем быстро замораживается  жидким азотом Полученные в  таких формах отливки из чугуна  и цветных сплавов имеют надлежащую  структуру и гладкую поверхность.

При термическом обработке металлов значительный интерес вызывают новые производственные методы, основанные на проведении процессов в замкнутых объемах с минимальным расходом исходных материалов и без выделения я продуктов химической реакции в окружающую среду распространенным является циркуляционный метод насыщения металлов и сплавов с использованием специальных установок (рис 1), в которых рабочее пространство герметичный поток создается реверсивных вентиляторов.

 

 

Рис 1 Схема циркуляционных установок: а - камерная муфельная;

 б - шахтная муфельная; в - камерная без муфельная; г - шахтная без муфельная

 

 В отличие от прямоточного газового метода, при котором в атмосферу выбрасываются вредные вещества, циркуляционный метод уменьшает вредность технологического процесса химико-термической обработки металлов

 Сейчас широко используют  прогрессивный метод ионного азотирования (рис 2), который по сравнению с печным значительно экономичнее, повышает коэффициент использования электроэнергии, нетоксичен и соответствует защиты окружающей среды.

Рис 2 Схема электропечи для ионного азотирования: 1,2 - нагревательные камеры; 3 - подвеска детали; 4 - термопара; 5 - обрабатываемые детали; 6, 7 - разъединитель; 8 - источник питания, 9 - блок измерения и регулирования температуры, 10 - газопром риготувальна установка, 11 - вакуумный насос

 

  С целью улучшения  экологического состояния в прокатном  производстве широко используют  новую технологию прокатки стали - винтовое прокатки металла (рис  3) для получения пустотелой спиральной буровой стали Такая технология прокатки металла позволила отказаться от дальнейшего металлообработки, не только сэкономить металл на 10-35%, но и улучшить условия труда рабочих и снижению запыленности воздуха в шахтах, шума и вибрации на рабочих местах.

 

Рис 3 Способы прокатки пустотелого буровой стали: а - прошивки б - редуцирования; в - формирование

 

 

 

 

 

 

 

 

Норма расхода металла и масса заготовки

 

Норму расхода материала, кг, на единицу, продукции можно выразить такой формулой:

Н = Сд + Ст.о + Сз.о,

где Сд- масса готовой детали; Ст.о- масса технологического отхода; Сз.o- масса заготовительного отхода.

Массу готовой детали <3д можно рассчитать по формулам на основании данных чертежа или непосредственного обмера, а в случае особо сложной конфигурации детали - контрольным взвешиванием образца.

Масса технологического отхода Ст.о,  представляет собой неизбежные для данного производства потери материала, которые можно рассчитать так:

gt. o = От. а. з + бт.п. ,

где бт.п. з-технологические потери материала на угар, облой, прибыли, литниковую, систему;

 Технологический отход  находится в прямой зависимости от типа производства.

Масса заготовительного отхода Сз.  непосредственно с процессом изготовления детали не связана. Она определяется условиями поставки металла или материала. Например, отход прутка из-за некратности его длины длине заготовки, полосовой отход при холодной вырубке деталей из листа и т.д.

Масса технологического и заготовительного отходов уменьшается по мере совершенствования технологических процессов и применения прогрессивных методов обработки. При любом типе производства необходимо стремиться к снижению норм расхода материала за счет уменьшения технологического и заготовительного отходов. Особенно актуальна эта задача в условиях массового производства. Именно в массовом производстве родились безотходные методы производства изделий (например, производство болтов и винтов из прутка методом холодной высадки).

Масса, с которой заготовка поступает на предварительную механическую обработку, называется массой заготовки. Масса заготовки, кг

 

Gs =s Од +, Ст.п.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Для процветания и конкурентоспособности предприятий важную роль играет своевременная смена технологий на более новые, усовершенствованные в соответствиии с требованиями рынка. Развивая научно-технический прогресс, предприятия совершенствуют средства производства, вследствие чего повышают производительность и качество производимой продукции. Но не надо забывать и о совершенствование таких технологий, при которых окружающей среде бы наносился наименьший урон.

Существует необходимость приведения норм экологического права Российской Федерации в соответствие с нормами международного права, что предполагает освоение и восприятие российской наукой и правом наиболее эффективных международных концепций и идей в области охраны окружающей среды.

Основные положения новой экологической концепции РФ должны стать основой для конструктивного взаимодействия органов государственной власти РФ и ее субъектов, органов местного самоуправления, предпринимателей и общественных объединений по обеспечению комплексного решения проблем сбалансированного развития экономики и улучшения состояния окружающей среды. Эти положения должны явиться базой для разработки долгосрочной государственной политики, обеспечивающей устойчивое экономическое развитие страны при соблюдении экологической безопасности общества.

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

 

1. Технология конструкционных  материалов: Учебник для студентов  машиностроительных специальностей  вузов / А.М. Дальский, Т.М. Барсукова, А.Ф. Вязов и др.; Под общей редакцией  А.М. Дальского. - 6-е издание, переработанное  и дополненное.- М.: Машиностроение, 2005. - 592с.

2. Рогов, В.А. Современные машиностроительные материалы и заго¬товки: учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений / В.А. Рогов, Г.Г. Позняк. — М.: Издательский центр «Академия», 2008. — 336 с.

3. Схиртладзе А.Г. Технологические процессы в машиностроении: учеб. / А.Г. Схиртладзе, С.Г. Ярушин.- Старый Оскол: ТНТ, 2008.- 523 с

4. Руденко П. А. Проектирование и производство заготовок в машиностроении [Текст] : учеб. пособие для студ. вузов по спец. "Технол. машиностроения" / П.А.Руденко, Ю.А.Харламов, В.М. Плескач; Под общ. ред. В.М. Плескач. - Киев : Выща шк., 1991. - 247 с.

5. Данилевский В. В. Технология машиностроения М. , "Высшая школа", 1984.