Галузеві особливості технологічного розвитку України

Виплавка металу відбувається у середній та нижній частині шахти (розпар) при t = 1200–19000 С, звідки чавун через заплечики краплями стікає у горно. Одночасно у розпарі утворюється розплавлений доменний шлак, який складається з порожньої (позбавленої заліза) породи, золи, сірки, рештки коксу і флюсу. Шлак теж стікає у горно, звідки періодично випускається з домни назовні.

Розплавлений чавун 4-8 разів на добу зливається через нижні «льотки» горна і далі подається на спеціальні розливочні машини, де і відливають чушки. Після цього чушки направляють в сталеплавильні цехи або в ливарне виробництво для переробки чавунних чушок в чавунні вироби. Шлаки, випущені з печі використовують для виробництва цементу, шлакової цегли. Основну масу чавуну, що виплавляється у доменних печах становить білий чавун, що йде на виготовлення сталі. Приблизно 10% складає ливарний (сірий) чавун, який іде на переробку чавуну в чавунні вироби.

Доменна піч складається з: колошника (8), шахти (7), розпару (14), заплечиків (12), горна (13) ; 10 – металевий кожух, 6 – кільцеві площадки, 5 – фурмений рукав, 4 – робоча площадка, 9 – жолоб для випуску шлаку, 2 – под (дно горна), 1 – фундамент. Доменна піч – кругла, діаметром 9-11 м, висотою 70-80 м.

На 1 т чавуну в середньому витрачається до 1,5– 3 т залізної руди, 0,5– 0, 7 т коксу, стільки ж флюсу, 2500 -3000 м3 повітря та 30 м3 води.

Розливка чавуну. Доменна піч працює безперервно 5... 8 років. Піч досягає нормальної продуктивності через 6... 10 днів після задувки. Випуск чавуну і шлаків проводиться за графіком: чавун 4-8 разів на добу, а шлак -через 1, 5 – 2 години.

Чавун і шлак випускаються в ковші чавуновозів і шлаковозів, встановлених на спеціальних залізних платформах.

Переробний чавун вивозять в сталеплавильний цех і там зливають в спеціальні ковші-міксери, які мають місткість до 2000 т. У міксерах чавун усереднюється і зберігається до заливання в мартенівські печі або конвертори. Щоб чавун не охолоджувався, його в міру потреби підігрівають газовими пальниками.

Ливарний чавун на спеціальних розливних машинах розливається у форми виливними, в яких утворюються напівциліндричні чушки-зливки вагою 16 – 32 кг.

2.Електрометалургійний спосіб. У процесі електрометалургійного способу метали та сплави отримують у дугових, індукційних та інших типах електричних печей. В електричних печах сировину нагрівають до вищих температур, ніж у ході пірометалургійного способу. Сировина плавиться дуже швидко.

3.Плазмовий спосіб. Суть плазмової металургії полягає в тому, що за температури 100000С оксиди металлу перетворюються на плазму з певним ступенем іонізації. Оскільки енергія іонізації атомів металів менша від енергії іонізації атомів кисню, то в такій плазмі атоми металу іонізуються, а атоми кисню залишаються нейтральними. З отриманої суміші за допомогою магнітного поля вилучають іони металу. У плазмових печах отримують вольфрам, молібден, синтезують карбіди титану тощо. Цей спосіб використовують для отримання дуже якісних металів і сплавів.

4.Хіміко-металургійний спосіб. Цей спосіб поєднує хімічні і металургійні процеси. Таким способом виробляють титан: з титанової руди отримують чотири хлористий титан, який відновляють за допомогою магнію.

5.Гідрометалургійний спосіб. За цим способом метали з руд, концентратів і відходів виробництва вилучають за допомогою розчинників. Потім з цих розчинів електролізом отримують метали. Так виробляють і рафінують кольорові метали: мідь, цинк, нікель, кобальт, хром, срібло, золото тощо. Виробництво металів даним способом складається з таких стадій: підготовлення руди до розчинення; розчинення руди або концентрату у розчиннику; очищення отриманого розчину від шкідливих для електролізу домішок; електроліз.

6.Порошкова металургія. Цей спосіб поєднує процеси, внаслідок яких виготовляють порошки металів і неметалевих сполук, з яких пресуванням (для надання форми і розмірів) із подальшим спіканням виготовляють вироби (заготовки, деталі тощо).

7.Космічна металургія. Виробництво металів і сплавів у космосі називають космічною металургією. Оскільки в космосі не діють сили тяжіння, то плавлення металів і отримання сплавів проводять без тиглів (від грецьк. – сковорода, каструля). Під дією сили поверхневого натягу розплав набуває форми кулі й вільно зависає в просторі. Використовуючи електромагнітне поле, розплаву можна надати довільної форми.

За умов космосу компоненти сплавів добре перемішуються. У разі невагомості гази добре розчиняються в розплавах, а після кристалізації отримані сплави мають вигляд «губки» з рівномірно розподіленими комірками заповненими газом. Такі сплави називають металогазами. Ці сплави надзвичайно легкі, наприклад сплав, який складається з 87% газу та 13% сталі, плаває на воді як коркове дерево. Металогази дуже перспективні для літако- та ракетобудування, а також для космічної техніки.

Заслуговує на увагу також технологія отримання композиційних волокнистих матеріалів і виробів литтям. За земних умов отримати якісні вироби з цих матеріалів неможливо.

Великі можливості відкриває космічна металургія для отримання надчистих сплавів з рівномірним (наперед заданим) розподілом домішок, що важливо в процесі виробництва напівпровідникових матеріалів, які можуть бути використані також у процесі розв’язання проблеми енергетики.

Крім описаних способів отримання металів і сплавів існує електропроменевий спосіб та інші.

 

 

Загальна характеристика машинобудівного комплексу. В Україні питома вага продукції комплексу в загальному обсязі продукції промисловості становить 20%, функціонують такі великі підприємства, як Новокраматорський машинобудівний завод, Краматорський завод важкого машинобудування, Харківський тракторний завод, Харківський завод «Електроваж-машина», Харківський та Київський авіаційні заводи, завод важких пресів у Дніпропетровську, трансфоматорний завод у Запорожжі, завод електронних мікроскопів у Сумах і цілий ряд інших. Новими центрами розвинутого машинобудування стали середні, великі та більші міста західних областей України.

Машинобудівний комплекс України–це складні, взаємопов'язані і багатопрофільні виробництва, що спеціалізуються на випуску машин і устаткування, приладів і засобів обчислювальної техніки, запасних частин до них, технологічного оснащення тощо. Особливе місце належить виробництву устаткування для галузей промисловості. Провідними є хімічне та нафтохімічне, гірничошахтне та гірничорудне, металургійне машинобудування, авіаційне, верстатобудівне машинобудування для легкої і харчової промисловості та побутових приладів, сільськогосподарської техніки. Центрами випуску машин і устаткування для тваринництва і кормовиробництва є Ніжин, Бердянськ, Біла Церква, Коломия, Умань, Ковель, Рожище (Волинська обл.).

Виробництво металообробного обладнання, особливо верстатів, займає важливе місце в машинобудуванні, забезпечує його необхідними основними виробничими фондами. Від наявного парку верстатів, їх належного технічного і технологічного рівня, оптимальної структури за видовим складом і значущістю значною мірою залежать виробничі можливості самого машинобудування, його відповідність сучасним вимогам і здатності для технічного переозброєння всього виробництва і насамперед машинобудування. Стан і технікотехнологічний рівень верстатобудування, структура металообробного обладнання країни – один з основних показників розвитку машинобудування, її виробничих можливостей.

Машиною називають механічний пристрій із узгодженопрацюючими частинами, що здійснюють визначені і доцільні переміщення для перетворення енергії, матеріалів чи інформації.

Основне призначеня машини–заміщення виробничих функцій людини для полегшення праці і підвищення продуктивності.

Машини поділяють на енергетичні (тобто такі що перетворюють енергію із одного її виду в інший)-електродвигуни, електрогенератори, двигуни внутрішнього згоряння, турбіни (парові, газові, водяні, т. ін.).

Робочі машини–верстати, будівельні текстильні транспортні, обчислювальні машини, машини-автомати.

Машинобудування–галузь для виробництва машин. Машинознавство–наука про машини (ТММ, металознавство, опір металів, деталі машин, тощо).

Будь-яка машина складається із окремих вузлів і деталей. При цьому значна частина деталей є стандартизованою і загальною для багатьох видів машин–болти, гвинти, ваги, осі, прикладки, тощо. Вони можуть бути виготовлені на окремих спеціалізованих підприємствах масового виробництва, що дає змогу повністю автоматизувати і механізувати всю технічну лінію їх виготовлення. Із окремих деталей виготовляють вузли теж іноді масового загального призначення шарикопідшипники, редуктори, помпи, гальма тощо. Вузлами або агрегатами можуть вважатися більш крупні з'єднання деталей та вузлів.

Наприклад двигуни є складовими агрегатами автомобілів, комбайнів, літаків і теж виготовляють на окремих спеціалізованих заводах (наприклад, «Мотор-Січ»).

Тобто всі машинобудівні підприємства дуже тісно пов'язані між собою технічними та економічними зв'язками. Робота кожного машинобудівного підприємства в значній мірі залежить від постачальників металовиробів, деталей, вузлів агрегатів.

Крім внутрішніх галузевих зв'язків машинобудування пов'язане іншими галузями, які постачають для машинобудування полімери, гуму, тканини, деревину, тощо, що використовуються в машинобудуванні як конструкційні та допоміжні матеріали.

 

1.В чому полягає мета сучасних освітніх технологій?

2.    Назвіть основну мету соціальної технології.

3.    Перерахуйте основні способи виробництва металів і сплавів.

4.    Охарактеризуйте пірометалургійний спосіб виробництва металів та сплавів.

5.    Назвіть складові елементи доменної печі (будову).

6.    В чому полягає суть космічної металургії?

7.  В чому полягає суть електрометалургійного, плазмового, хіміко-металургійного і гідрометалургійного способів виробництва металів та сплавів? Охарактеризуйте їх та наведіть переваги і недоліки.

8.    З яких галузей народного господарства складається паливна промисловість України?

9.    Перечисліть атомні станції України. Приведіть їх позитивні та негативні риси.

10.  Яким чином отримують кам’яновугільний кокс?

11.  Який процес називають скрапленням?

12.  В чому полягає основна відмінність чавуну від сталі?

13.  Що називають рудою?

14.  Що називають флюсами?

15.  Що являє собою агломерація?

16.  Які чавуни називають легованими?

17.  Що являє собою машинобудівельний комплекс України?