24.Металлургические технологии.

Металлу́ргия и металлурги́я — (от др.-греч. μεταλλουργέω — добываю руду, обрабатываю металлы) — область науки и техники, отрасль промышленности. К металлургии относятся:

- производство металлов из природного сырья и других металлсодержащих

- продуктов;

- получение сплавов;

- обработка металлов в горячем и холодном состоянии;

- сварка;

- нанесение покрытий из металлов;

- область материаловедения, изучающая физическое и химическое поведение металлов, интерметаллидов и сплавов.

К металлургии примыкает разработка, производство и эксплуатация машин, аппаратов, агрегатов, используемых в металлургической промышленности.

С металлургией тесно связаны коксохимия, производство огнеупорных материалов.

Металлургия подразделяется на чёрную и цветную.

Чёрная металлургия включает добычу и обогащение руд чёрных металлов (к чёрным металлам относят железо, все остальные — цветные), производство чугуна, стали и ферросплавов. К чёрной металлургии относят также производство проката чёрных металлов, стальных, чугунных и других изделий из чёрных металлов.

К цветной металлургии относят добычу, обогащение руд цветных металлов, производство цветных металлов и их сплавов.

По основному технологическому процессу подразделяется на пирометаллургию (плавка) и гидрометаллургию (извлечение металлов в химических растворах). Разновидностью пирометаллургии является плазменная металлургия.

Добывающая металлургия заключается в извлечении ценных металлов из руды и переплавке извлечённого сырья в чистый металл. Для того, чтобы превратить оксид или сульфид металла в чистый металл, руда должна быть отделена физическим, химическим или электролитическим способом.

Металлурги работают с тремя основными составляющими: сырьём, концентратом (ценный оксид или сульфид металла) и отходами. После добычи большие куски руды измельчаются до такой степени, когда каждая частица является либо ценным концентратом либо отходом.

Горные работы не обязательны, если руда и окружающая среда позволяют провести выщелачивание. Таким путём можно растворить минерал и получить обогащённый минералом раствор.

Зачастую руда содержит несколько ценных металлов. В таком случае отходы одного процесса могут быть использованы в качестве сырья для другого процесса.

25.Классификация двигателей и принципы их работы.

Двигатели внутреннего сгорания являются тепловыми машинами, преобразующими тепловую энергию топлива в механическую энергию движения. Сгорание топлива в этих двигателях происходит непосредственно внутри их цилиндров, в результате чего создается давление на поршень, который перемещается и совершает механическую работу.

Высокая экономичность и компактность конструкции этих двигателей по сравнению с паровыми привели к широкому применению их во многих отраслях промышленности, в том числе и в краностроении.

Типы двигателей внутреннего сгорания можно разделить на следующие группы: – по назначению — стационарные и передвижные; – по роду топлива — двигатели, работающие на жидком топливе (бензин, лигроин, керосин, дизельное топливо), и двигатели, работающие на газообразном -топливе (генераторный или естественный газ); – по характеру смесеобразования — карбюраторные, у которых рабочая смесь из паров топлива и необходиморо количества воздуха образуется вне цилиндров, и дизели, у которых смешение топлива с воздухом происходит в полости цилиндра; – по способу воспламенения — карбюраторные двигатели с запалом рабочей смеси от электрической искры и дизели, у которых смесь топлива самовоспламеняется в результате впрыскивания топлива через распыливающую форсунку в среду воздуха, сжатого в цилиндре до высокого давления и имеющего в силу этого высокую температуру; – по выполнению рабочего процесса — четырехтактные и двухтактные; – по количеству цилиндров—одноцилиндровые имногоцилиндровые; – по расположению цилиндров — вертикальные, горизонтальные и с наклонным расположением цилиндров.

Во время работы двигателя внутреннего сгорания внутри каждого из его цилиндров совершаются следующие четыре процесса:

1. Цилиндр заполняется воздухом в дизеле или горючей смесью в карбюраторных двигателях.

2. Поступивший в цилиндр воздух или смесь сжимается в дизеле до более высокого давления, при котором впрыскиваемое топливо самовоспламеняется, а в карбюраторном двигателе — до меньшего давления, при котором самовоспламенения не происходит.

3. В результате воспламенения и сгорания топлива образовавшиеся под большим давлением газы, расширяясь, давят на поршень, вследствие чего он перемещается и совершает механическую работу.

4. После совершения рабочего хода цилиндры очищаются от продуктов сгорания, подготовляясь к повторению процессов.

Тепловые двигатели подразделяют на двигатели с внешним сгоранием (паровые машины и паровые турбины) и двигатели внутреннего сгорания (ДВС). ДВС получили наибольшее распространение. В этих двигателях основные процессы — сжигание топлива и выделение теплоты с преобразованием в механическую работу — происходят непосредственно внутри двигателя. ДВС используют в качестве силовых установок во всех видах транспорта — автомобильном, железнодорожном, водном и воздушном. Они же являются источниками механической энергии в сельскохозяйственном производстве, в строительстве, в нефтяной и газовой промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Первыми ДВС были поршневые двигатели, главная особенность которых — периодичность процесса сгорания. И в настоящее время под термином «двигатели внутреннего сгорания» в первую очередь подразумевают поршневые двигатели. В последние 50 лет интенсивно развивается другая группа ДВС, куда входят реактивные двигатели и газовые турбины, сгорание топлива в которых происходит непрерывно.

Бензины применяются только в поршневых ДВС. Рассмотрим особенности работы этих наиболее распространенных двигателей. Спецификой работы поршневого ДВС являются цикличность и обусловленная ею периодичность процесса сгорания и преобразования тепловой энергии в механическую. Поршневой ДВС состоит из следующих основных частей: цилиндра 2, головки цилиндра 5, поршня 6, шатуна 7, коленчатого вала 8, картера 1, впускного 3 и выпускного 4 клапанов. Пространство, ограниченное стенками цилиндра, головкой и поршнем, называют камерой сгорания. В камеру сгорания вводятся топливо и воздух, необходимый для сгорания топлива.

При горении топливовоздушной смеси выделяется большое количество тепла, а образующиеся при этом нагретые до высокой температуры газообразные продукты сгорания, состоящие в основном из оксидов углерода и водяного пара, давят на поршень и перемещают его в цилиндре.

Поступательное движение поршня передается через шатун на коленчатый вал, где оно преобразуется во вращательное движение. Последнее, как правило, и требуется потребителю механической энергии, например колесам автомобиля, пропеллеру самолета, гребному винту судна и т.п.