Лесопильное производство

Лесопиление – это продольная распиловка бревен с целью получения пиломатериалов – досок, брусьев, шпал, обрезков, реек и других. Распиловка производится на лесопильной раме - станке с прямолинейно-возвратным движением продольных пил или круговым движением круглых пил, в основном применяемых для получения шпал, реек, брусьев. Бревно доставляется к раме на двух тележках, перемещающихся по рельсовому пути. Под пилы бревна подаются механизмом подачи, состоящим из системы рычагов и других устройств, передающих усилия от маховика к двум парам вальцов. Просвет между пилами устанавливается в соответствии с требуемой толщиной досок, брусьев или шпал. При изменении толщины пиломатериалов происходит переналадка пил.

Распиловка бревен может быть двумя способами: вразвал, когда за один проход через раму бревно распиливается на доски, которые имеют необрезанные кромки, и брусовкой, когда бревно через рамы пропускается дважды. Первый раз от бревна отпиливается два горбыля и две необрезанные боковые доски. При повторном пропуске полученного бруса он распиливается на доски нужной толщины. Повторная операция, к тому же включающая переворачивание полученного бруса, снижает производительность труда примерно в 2 раза. В то же время при этом получаем более качественный пиломатериал. Лесопильные заводы, работающие непосредственно в леспромхозах, имеют, как правило, 1—2 пилорамы. На заводах средней мощности — 5—8 пилорам. Такие заводы об­рабатывают в год 200—300 тыс. м³ древесины. Самый крупный в стране Архангельский лесопильный завод имеет 24 пилорамы.

При производстве пиломатериалов образуется большое количество отходов, составляющих до одной трети объема обрабатываемой древесины. Поэтому предприятия лесопиления лучше размещать в лесных районах, в местах пересечения сплавных рек с железными дорогами.

Производство фанеры Фанера – это тонкий древесный листовой материал, состоящий из склеенных листов древесины (шпона).

Она широко применяется в строительстве, мебельном производстве, машиностроении и других отраслях народного хозяйства. Фанера в отличие от сплошной монолитной древесины такой же толщины более устойчива к механическому разрыву, почти не коробится, не подвергается воздействию колебания температур, влажности воздуха и т. п. Для получения фанеры, .используют – в основном березу. Производят три вида фанеры - пиленую, строганную и клееную.

Пиленая фанера производится на фанеропильных станках или горизонтальных лесопильных рамах. Для ее производства используются лиственные породы деревьев. Полученная фанера применяется для фанерования мебели, изготовления музыкальных инструментов. Толщина такой фанеры – 1 - 2 мм, ширина - до 500 мм и длина - до 4 м. Этим способом производится незначительное количество фанеры.

Строганая фанера производится на специальных фанерострогальных станках. Ддя ее производства используются ценные сорта твердых лиственных пород — дуб, бук, ореховое красное, розовое дерево и др. Применяется строганная фанера для отделки дорогой мебели. Толщина ее 0,5-1,2 мм, ширина 100 мм длина – 1-3 м.

Клееная фанера получается путем склеивания 3 — 9 и большего числа листьев шпона. Для производства используется бёреза, ольха, бук, а в последнее время и сосна. Склеивание шпона производится таким способом, чтобы направление волокон взаимно прилегающих листьев было перпендикулярным. Толщина клеёной фанеры – от 1 до 15 мм и более. Размеры листьев фанеры, как правило, - 1525 X 1525 см².

Производство клееной фанеры начинается с разделки бревен. Из круглых бревен получают чураки длиной 0,8 — 1,6 м. Затем чураки подвергаются гидротермической обработке, с тем чтобы прогреть древесину и сделать ее более мягкой. После этого чураки освобождаются от коры и направляются на лущильные станки. Принцип работы лущильного станка аналогичен работе токарных станков. Закрепленный чурак получает вращательное движение, и ножом с него снимается лента, толщина которой может быть различной.

Полученный шпон с помощью ножниц разрезается на листы определенной длины. Следующая операция состоит в том, чтобы произвести склейку листов. Существует несколько способов склейки листов — горячий, холодный и т. д. Для склейки листов применяются синтетические клеи. Склейка листов шпона производится на специальных машинах, а после проклейки фанера кладется под пресс, имеющий давление 20—25 кг/см², при температуре 120—150°. Склейка по этому (горячему) способу осуществляется за 20 — 30 минут.

Холодный способ склейки листов шпона применяется реже. По этому способу проклеенная фанера после просушки прессуется при обычной температуре. Склеенная фанера затем обрезается, если необходимо, шлифуется и упаковывается для отправки потребителям.

Поскольку на предприятиях фанерной промышленности отходы древесины составляют 55% от поступившего сырья, то предприятия фанерной промышленности размещаются, как правило, в районах, богатых лиственными породами. К тому же береза, из которой производится большая часть фанеры, имеет большой объемный вес и не сплавляется по рекам.

Производство спичек. Для производства спичек используется гл образом осина, как наиболее мягкая древесина, легко поддающаяся механической обработке и пропитке химикатами и к тому же малопригодная для других целей. В настоящее время на спичечных фабриках в качестве сырья стали использовать также кедр, ольху, и другие древесные породы, что дает возможность размещать спичечную промышленность более свободно на территории страны.

Кроме древесины спичечная промышленность использует различные химикаты — бертолетову соль, серу, суперфосфат, парафини др. для производства спичечных коробок расходуются бумага клей, стекольный порошок.

На спичечные фабрики поступает древесина - бревна, которые на фабриках распиливаются на чураки определенной длины. Чураки подвергаются гидравлической обработке и освобождаются от коры. После этого из чураков на щепальных машинах получают древесную ленту, толщина которой соответствует толщине спичечной соломки. Лента поступает на рубильные машины для получения соломки. Соломка пропитывается растворомсуперфосфата для придания ей обугливаться без тления. После просушки специальные машинысортируют и упаковывают соломку в кассеты. Дальнейшая обработка соломки связана с нанесением на один ее конец смеси серы, бертолетовой соли и стекольного порошка - образованием головки спички. Около головки спичка смазывается парафином, который имеет низкую температуру воспламенения и зажигает соломку. После просушки спичка готова.

На спичечных фабриках также изготавливаются коробки для спичек

22. Охарактеризуйте технологию целлюлозно-бумажного и гид­ролизного производств. Расскажите о производствах лесохи­мической промышленности.

Целлюлозно-бумажная промышленность перерабатывает древесину с целью получения целлюлозы и бумаги. Значение этой отрасли определяется огромными потребностями общества в бумаге, а промышленности - в целлюлозе, используемой для получения вискозного шелка, пластмасс, взрывчатых веществ, картона и другой продукции.

Для производства бумаги используются целлюлоза и древесная масса, представляющая собой мелко измельченную древесину. Целлюлоза же выделяется из растительной ткани путем удаления из нее других составных частей — лигнина, смол, пигментов и др. Чистая целлюлоза — это оболочка растительных клеток.

Лучшие сорта бумаги изготавливаются из чистой целлюлозы. Учитывая сложность производства и высокую стоимость целлюлозы, ее добавляют в древесную массу — в газетную бумагу—25%, а в типографскую и писчую бумагу — больше.

Для производства целлюлозы измельчают балансы в щепу на дереворубках. Щепа имеет длину 2,5 см и толщину 0,5 см и менее. Затем щепа погружается в варочные котлы, имеющие объем 150— .400 м³, где она варится 6—10 часов в варочной кислоте. При этом растворяются лигнин и другие нецеллюлозные части древесных клеток, составляющие до 42% их общего состава. Существуют 2 способа производства целлюлозы — сульфитный и сульфатный (натронный).

Более распространен сульфитный способ. По этому варка щепы производится в растворе бисульфата кальция. Варка происходит при температуре 145° и давлении в несколько атмосфер. Температура и давление в варочных котлах поддерживаются за счет поступления пара. Учитывая большой расход пара на производство целлюлозы, при целлюлозно-бумажных комбинатах строят ТЭЦ.

Выход целлюлозы составляет 50—58% от веса щепы. В качестве отхода образуются сульфитные щелоки, в которых содержатся сахаристые вещества. Поэтому они используются для производства этилового спирта, кормовых дрожжей и другой продукции. Каждая тонна сульфитных щелоков при переработке дает до 10 л спирта.

Сульфатный способ получения целлюлозы основан на применении для варки щепы каустической соды и сернистого натрия. В качестве отхода по этому способу образуются сульфатные щелоки, которые используются в качестве литейного крепителя и в других целях.

Для получения древесной массы балансы поступают в древесно-массовый цех, где специальные машины — дефибреры измельчают их в древесную массу. Образовавшаяся древесина кашица пропускается через фильтры (щеполовки). Крупные частицы древесины остаются в щеполовке и подвергаются вторичному измельчению.

От древесной массы отнимают часть воды, после чего она может быть использована для производства бумаги в смеси с целлюлозой. Поскольку на-1 т целлюлозы расходуется до 6 т лесоматериала и большое количество воды, целлюлозно-бумажные комбинаты разме­щаются в лесных районах (у сырья) на берегах рек.

Для получения бумаги целлюлозу смешивают в нужной пропорции с древесной массой. К ней добавляют наполнитель — каолин. Для уменьшения впитывающей способности бумаги в бумажную массу добавляют канифоль, а также краску для придания бумаги нужного цвета.

Бумажная масса поступает в бумагоделательные машины, представляющие собой систему автоматических агрегатов. Из бумагоделательных машин выходит готовая бумага в виде рулона. За час производится бумажная лента до 30 км длиной, шириной 8 м. Производительность бумагоделательных машин зависит от их скорости, увеличение которой является одной из важных технических задач. Поскольку крупный целлюлозно-бумажный комбинат потребляет большое количество леса, то в состав комбинатов входят лесные биржи (склады).

Комбинирование целлюлозно-бумажного производства с другими деревообрабатывающими производствами дает возможность наиболее полно использовать древесину и отходы производства. Создаваемые новые целлюлозно-бумажные производства, как правило, являются частью лесопромышленных комплексов (ЛПК), среди них Братский, Усть-Илимский, Маклаковский и др.

Гидролизное производство имеет целью получение спирта, кормимых дрожжей, фурфурола и других продуктов на основе использования отходов древесины.

Гидролиз — это осахаривание клетчатки древесины серной кислотой при определенных условиях. При получении спирта сахаристый раствор первоначально обрабатывается известью для удаления остатков серной кислоты, а затем охлаждается до 30 — 32° и направляется в чаны для брожения. С помощью дрожжевых грибков происходит биохимические процессы, превращающие сахаристый раствор в винный спирт.

Лесохимическая промышленность.При получении древесного угля применяются специальные печи, в которых происходит термическое разложение древесины, т. е. ее обугливание без доступа воздуха. При этом выделяется и улавливается подсмольная вода, которая далее служит сырьем для получения ряда продуктов, и образуется уголь, отличающийся высокой чистотой и используемый в химической и металлургической промышлен­ности. Выход угля составляет около одной трети к весу использованной древесины.

Сосновые пни, простоявшие несколько лет (пневый осмол), используются для получения скипидара. Извлечение (выгонка) скипидара производится в специальных котлах, нагреваемых извне. Обработанный таким образом пневый осмол затем может быть использован для получения древесного угля.

При сухой перегонке березы и других, лиственных пород получают уксусную кислоту и древесный (метиловый) спирт. Из 1 м³ абсолютно сухой древесины можно получить около 39 кг уксусной кислоты и до 28 кг метилового спирта.

Хвойные деревья, особенно сосна, кедр, лиственница, при надрезах коры выделяют смолистые вещества — живицу. В. весеннее время производят подсочку сосны. Длина желоба достигает 20 — 25 см. От него веером расходятся желоба глубиной до 1 см и шириной 1,5 см.

Внизу центрального желоба ставится воронка. На одном дереве делается один-два подобных надреза. За лето дерево дает до 300 г живицы.

Живица используется для получения канифоли и скипидара. Канифоль получают путем обработки живицы сухим паром. Из нее отделяют летучие вещества — скипидар, а остающаяся после обработки часть представляет собой канифоль, используемую в бумажной, лакокрасочной, электротехнической и других отраслях.

С середины 50-х годов в стране получило развитие производство древесных пластиков. Их получают из измельченной древесины путем механической, термической и химической обработки. Древесная масса (это, как правило, измельченные отходы производства) подвергается термической обработке, а также воздействию химикатов и смол, прессуется. После прессования она приобретает высокие механические свойства, слабо поддаётся гниению и является хорошим заменителем пиломатериалов.

Все указанные виды переработки древесины дают возможность использовать не только ствол дерева, но и пни, сучья, опилки и другие отходы. Наиболее полно эти цели достигаются в составе ЛПК, создание которых становится главным направлением в размещении лесопромышленной отрасли.

23. Дайте характеристику производств естественных и керамических строительных материалов. Расскажите об отраслевом со­ставе строительного комплекса.

Промышленность строительных материалов включает производство цемента, асбестоцементных изделий, стеновых, кровельных, нерудных, известковых, гипсовых, теплоизоляционных и других материалов, среди которых наибольшим объемом отличается производство естественных строительных материалов.

К числу естественных строительных материалов относятся камень, песок, гравий, глина, известняк, мрамор, туф, гранит и другие.

Добыча нерудных строительных материалов осуществляется в карьерах экскаваторами, бульдозерами, скреперами, землесосными установками, гидромониторами и другой техникой. Механизация работ по добыче составляет от 50 до 90%. Увеличение мощностей карьеров до 500 тыс. м³ повышает производительность труда в 5—6 раз и ведет к снижению себестоимости в 2—2,5 раза. В связи с этим создаются карьеры по добыче 400, 600 и 1200 тыс. м³ нерудных материалов и реконструируются мелкие карьеры.

Керамические материалы изготовлены из глины путем формовки, сушки и обжига с добавкой или без добавки других материалов. Это кирпич, черепица, керамические трубы, плиты. Керам материалы делятся на две группы — пористые и (кирпич обыкновенный, кирпич пористый и пустотелый, керамические стеновые блоки, облицовочная плитка, трубы, черепица и др.) и плотные (плитки для полов, санитарно-технические изделия из фарфора и фаянса, дорожный кирпич).

Обычный кирпич получают из глины с добавлением (если глина жирная) песка. Стандартные размеры кирпича 250X120X65 мм, объемный вес—1700—1900 кг/м³.

Производство кирпича начинается с добычи глины, ее сортировки и придания ей механической однородности. Далее идет приготовление формовочной массы по мокрому (с добавлениями 16—32% воды), полусухому (воды 7—16%) или сухому (3—15%) способу.

Глиняная масса подается к ленточному прессу, где она перемешивается винтом и проталкивается в носовую суженную часть ленточного пресса, называемую мундштуком. Форма мундштука передается глинистой массе, которая выталкивается в виде сплошной ленты, разрезаемой особым механизмом на кирпичики.

Кирпич-сырец подвергают просушке под навесом и обжигу в кольцевых или туннельных печах.

Для получения пористого кирпича в глинистую массу добавляют выгораемые вещества — уголь, опилки, торф. При обжиге они выгорают, а в кирпиче образуются поры. Пустотелый кирпич производят для уменьшения веса путем добавки выгорающих веществ или особой формовки.

Наряду с производством красного кирпича из глины получило развитие производство силикатного кирпича. Для его производства используют кварцевый песок (2,3 м³ на 1000 штук) и известь (5— 10% по весу). В смешанный с измельченной известью песок добавляют воду. Из смеси прессуют кирпичи, которые на вагонетках поступают в печь, где при давлении 8 атмосфер и температуре 1750° их выдерживают 8 часов. Известь и окись кремния вступают в соединение, образуя гидросиликат кальция. Производство силикатного кирпича менее трудоемко, требует меньше топлива и, кроме того, может быть организовано в тех районах, где есть песок, но нет глины.

В любом случае производство кирпича размещается в районах потребления продукции ввиду его малотранспортабельности и широкого распространения сырья.

Керамические облицовочные изделия обычно имеют глазурованную поверхность (стеклообразный слой, закрепленный путем обжига). Слой глазури делает керамические плитки водонепроницаемыми и стойкими по отношению к кислотам и щелочам. Глазурованные керамические плитки применяются для облицовки кухонь, ванных комнат и т. п. На их обратной стороне имеются поперечные и продольные бороздки для лучшего сцепления с раствором. Размеры плитки 150X150 мм, 250X250 мм, толщина — от 6 до 12 мм.

Глиняная черепица представляет собой тонкие плитки, полученные из глины путем формовки, сушки и обжига. Применяется как кровельный материал. Канализационные трубы из глины покрываются снаружи и изнутри глазурью и становятся водонепроницаемыми, их диаметр — от 125 до 600 мм. Раструб дает возможность производить их соединение.

Керамзит — вспученный пористый материал в виде гравия и щебня, получаемый при обжиге легкоплавких глин, содержащих 6— 12% окиси железа. Вспучивание происходит при обжиге за счет выделения газов, образующихся при разложении составных частей глины.

Применяется керамзит для изготовления легкого бетона и железобетона. Применение керамзита наряду с другими легкими заполнителями позволяет снизить вес стен на 48%, перекрытий и покрытий — на 52 %, элементов каркаса — на 28 %. Поэтому производство легких заполнителей быстро растет.

Строительная индустрия — самостоятельная отрасль материального производства. Имея свою материально-техническую базу и постоянные кадры рабочих, строительная индустрия связана со всеми отраслями народного хозяйства, осуществляя строительство производственных, жилых, культурных, транспортных и других объектов.

Строительная индустрия является основным потребителем продукции промышленности строительных материалов — цемента, железобетонных конструкций, извести, алебастра, кровельных материалов, стекла. Почти вся эта продукция является малотранспортабельной и производится на месте, причем размеры производства должны обеспечивать объем строительных работ. Взаимосвязи строительной индустрии и промышленности строительных материалов поэтому наиболее жесткие.

Расход строительных материалов на 1 млн. руб. строительно-монтажных работ колеблется в районах с суровым климатом расход строительных материалов значительно больше.

Строительство осуществляют строительно-монтажные управления, тресты, передвижно-монтажные колонны (ПМК), а также межколхозные первичные подрядные и монтажные организации.

Строительство начинается после изыскательных работ и составления проекта.