3.9. Біоенергія

Основа біомаси (з чого складаються рослини, тварини) – органічні сполуки вуглецю, які в процесі з’єднання з киснем при згорянні чи в результаті природного метаболізму виділяють тепло. За допомогою хімічних чи біологічних процесів біомаса може бути трансформована у паливо – газоподібний метан, рідкий метанол, тверде вугілля. При згорянні енергія біопалива розсіюється, але продукти згоряння можуть знов перетворюватися у біопаливо за допомогою природних екологічних чи сільськогосподарських процесів. Тому використання промислового біопалива може не давати забруднення і забезпечити неперервний процес отримання енергії.

Промислове використання енергії біомаси може бути дуже значним. Наприклад, за рахунок відходів виробництва цукру в країнах, які його постачають, покривається до 40 % потреби у паливі. Використання біопалива у вигляді дров, гною та бадилля рослин має велике значення в домашньому господарстві.

Найбільш ефективний напрямок використання енергії біомаси – це анаеробна переробка з використанням біогазу та добрив. Одночасно вирішується важлива екологічна проблема по знезараженню відходів. Важливою є також розробка та використання термохімічних технологій переробки твердої біомаси в газоподібне паливо.

4.1. Виробництво чавуну. Загальна характеристика.

Чавун – високовуглецевий нековкий сплав заліза з вуглецем, містить домішки марганцю, кремнію, сірки, фосфору.

Чавун – найважливіший первинний продукт чорної металургії. Використовується для переробки при виробництві сталі та як компонент шихти при вторинній плавці в чавуноливарному виробництві. Шихта — суміш вихідних матеріалів у заданому кількісному співвідношенні. При спіканні шихти у металургійній печі, з руди виплавляють чистий метал. Кам'яновугільна шихта – суміш вугілля різного складу та якості для спільного збагачення або коксування. Металургійна шихта – суміш руди, коксу, флюсів для виплавки металу. Чавун вторинної плавки – один з основних конструкційних матеріалів; використовується як ливарний сплав. Широкому використанню чавуну в машинобудуванні сприяють його міцність, зно­состійкість та добрі ливарні якості. В сучасному машинобудуванні на долю чавунних деталей припадає близько 75 % від загальної маси заготовок.

4.2. Класифікація та властивості чавуну.

Чавун, отриманий з доменних печей, поділяють:

- на переробний чавун (використовується для переробки в сталь);

- ливарний чавун (один з компонентів шихти в чавуноливарному виробництві).

Сірий чавун – найбільш поширений у використанні вид чавуну (машинобудування, сантехніка, будівельні конструкції) – має включення графіту пластівчастої форми.

Білий чавун - сплав, у якому надлишковий вуглець знаходиться в зв’язаному стані у вигляді карбідів заліза або спеціальних карбідів (у легованому чавуні).

Половинчастий чавун містить частину вуглецю у вільному стані у вигляді графіту, а частину – у зв’язаному. Використовується як фрикційний матеріал, що працює в умовах сухого тертя, а також для виготовлення деталей підвищеної зносостійкості.

Ковкий чавун. Відливки білого чавуну підлягають графітизуючому випалу, внаслідок чого цементит розпадається і графіт, що утворюється, набирає форми пластівців. Ковкий чавун має кращу демпфіруючу здатність, ніж сталь, та меншу чутливість до надрізів, задовільно працює при низьких температурах. Головним чином ковкий чавун використовується в автомобіле-, тракторо- та сільгоспмашинобудуванні.

Високоміцний чавун характеризується кулеподібною формою включень графіту. Використовується для заміни сталевих ливарних та кованих деталей у машинобудуванні.

Вермікулярний чавун має добрі технологічні якості. Використо­вується в двигунобудуванні та інших галузях машинобудування.

Леговані чавуни. Їх класифікують відповідно до вміс­ту основних легуючих елементів – хромисті, нікелеві, алюмінієві та ін.; за ступе­нем легування: низьколеговані, середньо леговані, високолеговані.