WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 71 | 72 || 74 | 75 |   ...   | 185 |

изготовления длинномерных и процессы высокоэффективполых проблей и труб из многих цв. металлов ны. Они позволяют извлекать металлы не тольи сплавов в совр. м. широко применяют преско из р-ров, но и из пульпы, минуя операсование на реже на вертик. гидции промывки и фильтрации. Из равлич. прессах Прессование металлов).

др. процессов отметим При произ-ве проволоки использу переработку материалов при ют волочение. протемп-pax и давлениях (см. Автоклав), а также из-во и прессование — важнейшие способы очистку р-ров от примесей в кип. слое. В некобработки металлов давлением на машино применяют извлечение металстроительных предприятиях.

лов золота) из руд использ. ртути — Термич. обработка, получение амальгамацию.

благопр. структуры металлов и сплавов, Большое значение в м. имеет получение или тж. известна давно. Цементация, закалка, отрафинир. цв. металлов осаждежиг, отпуск металлов были известны и хоронием (см. Электролиз) как из водных р-ров шо освоены на практике уже в глубокой древ(Си, Co, Zn), так и из расплавов ности. Науч. основы обработки метал напр., получают электролизом криолов и сплавов были разработаны Д. К. Чернолит-глиноземного расплава.

вым (см. металловедение). В совр. технике Широко применяется произ-во изделий из мич. обработка металлов и сплавов, а также металлич. порошков, или порошковая металдр. виды обработки (см. Термическая обработлургия. В ряде случаев этот процесс обеспека, Химико-механическая обработка, Химикочивает более кач-во изделий и лучшие термическая обработка) имеют очень широтехнико-экономич. показатели произ-ва, чем кое применение. Кроме готовых деталей, к способы.

подвергаются обработке на Для получения особо чистых металлов и предприятиях, ее проходят мн. виды продукполупроводников применяются ции на металлургич. з-дах. Это относится, зич. методы рафинир. (зонная плавка, вытянапр., к стальным рельсам (объемная закалгивание монокристаллов из расплава), ка или закалка головки), к толстым листам и на различии составов тв. и жидкой фаз при арматурной стали обработка), к тонкристаллизации металла из расплава.

кому листу из трансформаторной стали (отПроцессы получения отливок из жиг для улучшения магн. св-в) и т.д.

металлов и сплавов (см. Литейное производБольшое значение в совр. приобрели ство) и слитков, предназнач. для обпроцессы нанесения на металл защитных работки давлением (см. Разливка металла), покрытий. Это лужение, цинкование, известны мн. века Осн. направления технич.

хромирование, нанесение плапрогресса в этой области связаны с перехостмассовых и др. покрытий, повыш.

дом к непрер. разливке стали и сплавов и к кач-во и срок службы металла;

совмещ. процессам литья и обработки заготовок давлением (напр., бесслитковое полу- атомная металлургия [nuclear metallurgy] — назв. направления металлургии, использ.

чение проволоки или листа из расплавл. А1, производимую в ат. (ядерных) реакторах элек Zn).

МЕТАЛЛУРГИЯ нужд, но и достат. по темп-ре для использования в ряде процессов.

Одна из возможных схем металлургич. энерготехнологич. комплекса, разработка ведется в России, Японии, Германии и др.

странах, с применением ат. энергии, плазмы \ Порошки | \ Порошки \ [Компактные род ] металлы \ \ металлы и водорода представлена на рис.2;

Синтетическое топ- бескоксовая [non-coke metalливо, газовосстановиизлучение lurgy] — бездоменная металлургия прямое потели (водород) лучение железа и полупродукта (2-4 % С) из Продукты фотохимируд, минуя стадию выплавки чугуна в ческого синтеза печи. Поиски и разработки процессов и агреИнтенсификация процессов гатов б. м. интенсивно ведутся в мире послеПолучение восстановиГ Нагрев дние 70 лет. Осн. мотивы, развитие телей (конверсия при газов родного газа, кация углей) \ б. — ограниченность запасов угТепло, расходуемое на \ лей, раст. потребности кач-в. металлургии в Процессы подготовки технологические руд \ процессы чистой от примесей шихте, высокая и металлургич.

Рис. Схема вариантов использования энергии произ-ва на стадиях, предшествующих вып реакторов в металлургии лавке стали и металлопродукции, а тж.

снижения вредного экологич. воздей и энергию для осуществ- ствия металлургии на среду.

ления и интенсификации Процессы б. м. по механизму восстановлепроцессов ат. энергии в ме- ния разделяют на две группы: твердофазное таллургии — одно из перспективных направ- восстановление богатых железных руд (конлений. Практич. неисчерпаемость сырьевой окатышей) газом или тв. топливом базы ат. энергетики в сочетании с многократ- при > до °С, т. е. ниже но меньшим экологич. воздействием на ок- размягчения компонентов шихты, с получе среду (практич. отсутствие пылевидных нием железа сырья), к-рое выбросов, сернистых и азотистых газов, используют для выплавки стали в дуговой канцерог. органич. вещ-в и т.п.) позволяют печи или при произ-ве железного порошка, рассматривать ат. электростанцию как веро- и жидкофазное восстановление необогащ.

ятный узел ком- железных руд и (окалина, плекса. Повышение рентабельности энерго- стружка и др.) с использов. энергетехнологич, комплексов на базе ат. реакторов тич. углей в реакц. зоне жидкой ванны м. б. достигнуто созданием при t > °С и получением полупродукта реакторов из ТВЭЛов с газ. охлаждением, что (чугуна), для выплавки стали в конпозволяет получать наряду с электроэнерги- вертере. Процессы твердофазного восстановей тепло не только для ления по трем признакам: по виду продукта (губч. железо, крица);

по типу восстановителя (тв. топливо, газ) и по типу агрегата (шахтная печь, установка с ретортами и реактор кипящего слоя). развитие получили процессы газ. восстановления железорудных окатышей в шахтной печи (напр., процессы «Армко»), отличаются в осн. технологией получения газа-восстановителя и системой его рециркуляции. По интенсивности теплообмена и восстановления эффективен Рис. 2. схема металпроцесс «Мидрекс». Этим способом в лургического комплекса: / - атомный реактор; 2 - паровая турбина; 3 — генератор тока; 4 — блок подогрева сырья и 1990 г. произведено 10,8 млн. т окаполучения газа-восстановителя; 5 — плазменная шахтная тышей. Способ «ХИЛ» (Мексика), осн. на воспечь; 6 — плазменная или плавильная становлении неподв. слоя руды (окатышей) печь; 7 - реактор МЕТАЛЛУРГИЯ железной руды — не достигается. В н. в.

из процессов жидкофазного восстановления в промышл. масштабе реализован только пров периодич. ретортах, вытесняется цесс «COREX» ф. «Voest Alpine" (Австрия) в шахтным Процессы ЮАР, где в г. введена установка (напр., «ХИБ», «Аш-Айрон», 300 тыс. т чугуна в год. Широкое промышл.

с реакторами внедрение процессов жидкофазного восстаслоя позволяют мелкие железорудновления сдерживается уд. энергозатраные материалы без Получаемый тами;

продукт склонен к окислению, и вакуумная металлургия [vacuum metallurgy] его брикетируют.

— раздел плавку и рафинир. меБольшинство процессов б. м. с таллов и сплавов в разреж. атмосфере; отно восстановителем базируется на использ.

сится к спец. электрометаллургии. В н. в. шировращ. печей. Агрегаты этого типа прико примен. для разных сталей и спламеняются при произ-ве железа (напр., вов (от до «СД-РН»). В Японии трубч. печи используют жаропр. на основе Ni и Со) для переработки отходов плавка (ВИП) преимущ. в печах (см.

ва, содержащих Zn и (процессы «СПМ и печь), и В России имеются три агрегата б. на ОАО «Белорецкий метал- переплав (ВДП) в медный кристаллизатор с массой слитка 4,5-8,0 т. (см.

лургич. комбинат» (шахтная печь), на ОАО печь).

«Металлургич. з-д (трубч.

печь), на ОАО «Нижнетагильский металлур- ВИП как металлургич. процесс имеет ряд преимуществ и обеспеч. возможность использ.

гич. комбинат» (конвейерная машина). Пром.

произ-во по схеме, близкой к процессу «Хо- шихтовых материалов в разном виде (куско организ. на ОАО «Сулинский метал- вые материалы, лом, брикеты и т. п.); полулургич. з-д». На ОАО «Оскольский электро- чения сталей и сплавов в узком пределе по химич. составу; выдержки расплава в металлургич. комбинат» работают 4 печи вакууме Па); контроля и с обшим произ-вом 1,7 млн. т.

и состава металла по ходу плавки;

Мировое произ-во железа прямого восстанов воздействия разными способами на ления в 1995 г. составило > 30 млн. в т. ч. ок.

4,5 млн. т горячебрикетиров. железа. По про- металлургич. процессы в любой период плавгнозной оценке произ-во железа прямого вос- Однако ВИП обладает такими недостатками, как загрязнение металла продуктами становления возрастет до 49 млн. т в 2000 и его взаимодействия с футеровкой и образодо 53 млн. т в 2005 г. Перспективы развития б.

м. связаны с разработкой экономичного про- вание при кристаллизации в слитке дефекцесса газификации угля и созданием яд. энер- тов, для слитка обычной открытой выплавки.

гоустановки с темп-рой Не-теплоносителя Металл в печах плавят при 870-разрежении Па теплом, сильПроцессы б. осн. на жидкофазном стан. металла из железной руды, подразделя- ноточной дугой низкого напряжения, которую зажигают м-ду торцом ют на: одностадийные по схеме электрода и поддоном. Иногда для подавлевосстановление» в одном агрегате (напр., ния испар. элементов с упругостью пара или «Ромелт») и по схеме в комби- и улучш. поверхности слитка переплав ведут нир. двух агрегатах, в одном из (низко- при 0,7-4,0 кПа в инертном газе (Аг, Не) темп-рном) идут процес- или в азоте с целью легир. металла азотом непосредст. из газ. фазы. Жидкий металл с сы металлизации сырья, а др.

рном) — горение и формирование восстано- плавяш. торца электрода стекает на поддон, где ванна жидкого металла, постеп.

газа, и восстанавл. сырые формир. слиток, и ванна перемещ. вверх по материалы в первом агрегате.

схема процесса «восстанов- мере слитка. Формир. слитка, его структура и микроструктура, раз — вариант «шахтная мер и распред. включений, качгорн» (напр., процессы и др.). процесс позво- металла и скорость переплава в зналяет решить лишь одну задачу — замену кок- мере опред. в слиток тепловой мощности и мощности, отса тв. топливом. Др. задача, реш.

одностадийным процессом, — использ. нео- водимой от него в среду. Именно эти соотношения контролируют осн. технологические параметры ВДП — глубину, форму ванны жидкого металла, темп-рный гради в расплавах, газ. и паровой фазах и, ент на фронте протяжен на кинетике металлургич. процесность двухфазной зоны и ск. твердения месов, в частности кристаллизации. Становятталла в кристаллизаторе.

ся незначит. силы Архимеда.

При произ-ве сталей и сплавов для особо роль конвекции гравитац. типа. Осн. стано деталей и конструкций все более вятся конвект. течения, си дуплекс-процессы: + ВДП, лами. В изменяется процесс фазообВИП + ЭЛП, ВИП + ЭШП;

разования, микроструктура хар-р ликвации компонентов, сегрегации фаз по космическая металлургия [space metallurgy] плотн. в слитке и т. д. Все это отражается на — м., процессы напр., в условиях невесомости, ваку- св-вах сплавов и материалов. Невесомость открывает тж. широкие возможности бескон в условиях др. планет. К. м. — область науки и техники, истоки к-рой ле- тейнерного удержания любых вещ-в в жиджат в научно К. Циолковским не- ком состоянии и изменения формы расплава. В процессах формообразования расплавов избежности и необходимости космич.

действие межмолекулярных сил становится ва и том числе к.

определяющим. Расплав в своб. сост. приним, имеют не столь удаленные по времени цели.

В развитии к. м. заинтересована космонавти- мает форму сферы. Др. внеземным фактором, ка, т. к. процессы к. м. она вынуждена исполь- к-рый м. б. использован в к. является вакуум. На околоземных орбитах КА давление зовать для нужд. Проблемы и вопросы добычи внеземного сырья, его пе- атмосферы Па. Вблизи КА оно на порядка выше.

реработки в металлы и др. вещ-ва решаются начало к. м. было положено экспока в разработках, периментом по и дуг. сварке мепроектах и исследованиях. Вместе с тем ряд заготовок в 1969 г. на борту космич.

компонентов процессов к. м. создаются и макорабля Г. С. и В. Н. Кутериализуются уже сейчас. Закладываются научная и технич. основы к. м. Первые серьез- басовым с использ. установки ные возможности перспектив исполь- «Вулкан», спроектир. и в Институзования таких внеземных факторов, как не- те электросварки им. Е. О. Патона (г. Киев).

Этот эксперимент позволил впервые осущевесомость, космич. вакуум, в ствить и исследовать процессы плавления и процессах появились только после создания транспортных сис- затвердевания металла в сварном шве в условиях полета. В дальнейшем эксперитем. Невесомость — осн. внеземной фактор, менты по к. м. заняли прочное место в кос особенности процессов К. м. на борту космич. аппарата вне атмосферы плане- мических программах всех индустриально развитых ты с двигателями. В реальных условиях полета КА достичь невесомос- Для металлургич. процессов на борту КА ти, т. е. такого когда взаимное дав- использовались электротермич. установки мощностью не более кВт с темп-рами ление частиц тела равно нулю, невозможно.

нагрева до 1500 °С. По мере того, как будут На КА на околоземной орбите имеет место микротяжесть, силы тяже- увеличиваться ресурсы на КА, будут расти и мощности, использ. для целей к.

сти на поверхности Земли. При этом она не остается постоянной из-за ее непрер. возму- м. с проблемой энергопотребле Кроме того, на КА действуют знако- ния решаются и вопросы регулирования перем. нагрузки с амплитудой 10 зем- темп-рного режима на борту КА созданием спец. систем отвода тепла в космич. пространной силы тяжести и частотой от долей ед. до ство.

сотен герц, из-за вибрации работающих на КА электродвигателей и иных Установки для процессов к. м. так, механич. перемещений деталей в чтобы в мере ими операции. На автоматич. КА установки полмеханизмах разных и приборов на борту КА. На станциях знакоперем. нагрузки ностью автоматизированы. В космич. печах возникают из-за действий человека. приняты меры для предотвр. растекания расплавов, выхода из печей нагретых газов и т. п.

Малое значение силы тяжести в условиях полета КА, а тж. нестабильность ее величины Каждый металлургич. процесс осуществл. в ампуле, капсуле или гер сказываются на тепло- и массопеМЕТАЛЛУРГИЯ процессов получения в условиях космич. полета монокристаллов и эпитакс. структур полупроводников: Si, Ga As, Cd Те и др.

метич. камере. ампул и капсул обплазменная металлургия [plasma metallurgy] легчает обрабат. на и — м. с использов. плазмы, обратно.

Pages:     | 1 |   ...   | 71 | 72 || 74 | 75 |   ...   | 185 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.