Производственные технологии (стр. 16 )

Весьма прогрессивным методом компоновки конструкции машины, обеспечивающим наиболее рациональную организацию процесса ее сборки и существенные преимущества в эксплуатации, является конструкция машины из самостоятельных агрегатов или блоков, каждый из которых может собираться и регулироваться отдельно и подаваться на общий монтаж в законченном виде. Такой метод позволяет сократить длительность цикла за счет организации параллельной сборки агрегатов, снизить трудоемкость изготовления изделий путем большей специализации рабочих, унификации и стандартизации отдельных агрегатов.

К важнейшим направлениям сокращения трудоемкости сборки, составляющей обычно 10 – 14% полной трудоемкости изготовления машин, относиться внедрение поточных методов сборки и сокращение трудоемкости пригоночных работ за счет внедрения полной взаимозаменяемости деталей и сборочных единиц, а также механизация и автоматизация процессов их транспортировки к специализированным сборочным местам и на склад готовой продукции.

Повышение производительности труда и сокращение производственного цикла могут быть достигнуты при частичной или полной автоматизации процессов. Значительный эффект дает применение различных манипуляторов и промышленных роботов, оснащенных устройствами для восприятия информации о свойствах и состоянии внешней среды и характеристиках объектов и использующих эту информацию в процессе реализации заданной программы действий. Информация о текущем состоянии технологического процесса, относительном расположении захвата промышленного робота, объектов манипулирования и состояния среды позволяет автоматизировать многие даже «тонкие» технологические операции, когда по условиям сопряжения на собираемые элементы накладываются кинетические связи и др.

12. Вывод – заключение.

От «безлюдных» цехов к «безлюдной» промышленности – таково основное направление научно-технического прогресса в машиностроении.

7.2. Металлургический комплекс

Металлургический комплекс – отрасль промышленности, специализирующаяся на переработке металлосодержащего сырья и выпускающая металлы различных видов и назначений, их сплавы.

Металлы – вещества, обладающие рядом специфических свойств, составляющие частицы которых связаны между собой посредством металлической связи, которая сохраняется тогда, когда металл находится в жидком состоянии.

Строение металлов: имеют кристаллическую решетку в твердом состоянии.

Виды кристаллических решеток: гексагональная, кубическая гранецентрированная, кубическая объемно центрированная.

Физические свойства металлов: пластичность, электрическая проводимость, непрозрачность, металлический блеск.

Сплав – твердый раствор замещения (внедрения).

Сырье: магнитный железняк (Fe2O3 и Fe3O4), красный железняк (Fe2O3), бурый железняк (2Fe2O3∙H2O), шпатовый железняк (FeCO3).

Структура технологического процесса: 1) подготовка руды: обогащение, агломерация (окускование), окомкование, грохочение, дробление; 2) загрузка в доменную печь; 3) получение чугуна; 4) получение стали.

Технология производства цветных металлов существенно отличается от технологии получения черных металлов.

Технология получения меди: 1) добыча руды; 2) обогащение сырья (метод флотации); 3) обжиг; 4) рафинирование (огневым и электролитическим способами).

Технология получения алюминия: 1) получение глинозема (Al2O3) (щелочные способы); 2) производство алюминия (электролиз в расплавленном криолите); 3) рафинирование.

Перспективы развития: использование восстановленных (металлизированных) материалов, снижение материало-, энерго - и ресурсоемкости, увеличение доли порошковой металлургии, новые способы выплавки стали, создание принципиально новых материалов на основе железа.

Тесты

1.  Наиболее плотная упаковка ионов характерна для металлов с кристаллической решеткой…

a)  гексагональной,

b)  кубической объемно-центрированной,

c)  кубической гранецентрированной.

2.  Технология получения меди включает метод обогащения сырья…

a)  огневой, б) флотации, в) электролитический и б.

3.  Технология получения каких металлов содержит рафинирование?

a) алюминия и стали, б) меди и стали, в) меди и алюминия.

Металлургический комплекс: блок-схема как система; глоссарий; тесты

 

Металлургия: анализ по СП(А) – тренинг практический

1. Основная задача технологии, т. е. изделие (продукт, товар) на выходе, его свойства.

Металлургией стали называется наука о способах получения стали в количествах, имеющих промышленное значение.

Сталью называется деформируемый сплав железа с углеродом и другими элементами. В состав стали, как правило, входят углерод, марганец, кремний, сера, фосфор. При получении стали со специальными свойствами в металл вводят легирующие добавки: хром, никель, молибден, вольфрам, медь, ниобий, ванадий и др., а также в увеличенных количествах марганец и кремний.

Получение железа в чистом виде является трудоемким и дорогим процессом. Механические свойства, в частности прочность, у стали значительно выше, чем у чистого железа. Железо в чистом виде – материал дорогой и его используют только для специальных целей. Обычно в технике и в быту применяют сталь.

Основной примесью, входящей в состав стали, является углерод. Он в значительной мере определяет свойства стали и по его содержанию железоуглеродистые сплавы делят на сталь и чугун.

При содержании углерода ниже 1,7–2 % сплав железа с углеродом называют сталью, выше – чугуном (от 1,7% до 2,8–3 % С – сталистые чугуны, выше 3% – обычные чугуны). Сталь обладает высокой пластичностью при высоких температурах, способна при нагреве коваться, прокатываться. Чугун этими свойствами не обладает. Имея температуру плавления, значительно меньшую, чем сталь, чугун обладает хорошими литейными качествами и широко применяется в литейном производстве. В настоящее время выплавляют стали, содержащие углерода, как правило, не более 1,2%, и чугуны с 3,5 – 4,5% С.

2. Характеристика технологии как системы.

Литейное производство состоит из отдельных производственных единиц, называемых цехами, службами и хозяйствами. Цехи завода разделяются на основные, вспомогательные и побочные.

Основные цехи (литейные цеха) работают непосредственно над созданием промышленной продукции.

Производственные службы и хозяйства подразделяются на складские, энергетические, транспортные, санитарно-технические и общезаводские.

Органы управления предприятием осуществляют организацию производственного процесса и его контроль, обеспечивают разработку технической документации и технологической оснастки, бухгалтерский учет, сбыт готовой продукции и др.

3. Данная технология как подсистема производства и его краткая характеристика.

Производство-система включает следующие подсистемы связи металлургического и машиностроительного производств: добычу руды – получение кокса – обогащение руды – производство чугуна в доменной печи – производство стали – разливку стали – прокатку – механообработку – производство литых заготовок, т. е. имеет место прямая материальная связь металлургии с машиностроением.

Действительно, после добычи руды и коксующегося угля их направляют на подготовку и переработку, которая для кокса сводится к нагреву в коксовых батареях, а для руды – к ее измельчению, обогащению (например, агломерацией) и окускованию. Подготовленные таким образом исходные материалы поступают в доменную печь, где и происходят восстановление железа из оксидов и его насыщение углеродом и другими примесями. В случае выплавки передельного чугуна последний направляется в сталеплавильные печи, в которых из него получают сталь. Сталь разливается в слитки, из которых после прокатки получают заготовки для обработки резанием на станках или готовый продукт (рельсы, балки, лист, трубы), поступающий в промышленность (национальную экономику, ранее именуемую народным хозяйством). Литейный чугун в виде чушек переплавляется в плавильных агрегатах литейных цехов машиностроительных заводов. Из этого чугуна получают литые заготовки, большая часть из которых проходит механическую обработку на станках, в виде готовых деталей подается на сборку и используется в народном хозяйстве.

В свою очередь машиностроительное производство и промышленность национальной экономики поставляют отходы металлообработки (стружку) и лом черных металлов (вторчермет) заводам по производству стали, завершая кругооборот металла.

4. Место человека в этой технологии – подсистемы и их взаимодействие.

В данной технологической подсистеме человек осуществляет роль контролера в технологических процессах, проводит анализ влияния факторов на качество выпускаемой продукции, разрабатывает технологические процессы производства и др.

5. Наука и ее возможное влияние на современное состояние технологии, их обратная связь.

Процессы производства стали представляют собой сложные комплексы физико-химических превращений, происходящих при высоких температурах. Участие в процессах принимают одновременно многие компоненты, находящиеся в различных агрегатных состояниях: в твердом (футеровка плавильных агрегатов, добавочные материалы и т. д.), жидком (металл, шлак) и газообразном (атмосфера печи, продуваемый через металл воздух или кислород и т. п.).

Непрерывно повышаются требования к качеству металла, к уровню технико-экономических показателей того или иного процесса. Для выполнения этих требований необходимо непрерывно углублять знания в области теории металлургических процессов. Попытки использовать достижения физической химии для понимания и усовершенствования металлургических процессов были сделаны в 20 – 30-х годах ХХ в. Пионерами применения законов физической химии в металлургии в СССР были -Гржимайло, , . Сейчас невозможны не только развитие и усовершенствование сталеплавильных процессов, но и получение качественной стали без использования для этой цели основных положений физической химии. При изучении металлургии стали следует иметь в виду также тесную связь металлургии стали с химией, физикой, теплотехникой, металлографией и другими науками.