Четверг, 4 Июль 2024, 05:24
Сайт: Система поддержки учебных курсов НИ РХТУКурс: Электронная библиотека (Электронная библиотека)
Глоссарий: Терминологический словарь
Гальченко Валентина
АгломератB металлургии, спекшаяся в куски мелкая (часто пылевидная) руда размерами 5-100 мм с незначительным содержанием мелочи, см. Агломерация. |
АгломерацияВ металлургии, термический процесс окускования мелких материалов (руды, рудных концентратов, содержащих металлы отходов и др.), являющихся составными частями металлургической шихты, путем их спекания с целью придания формы и свойств (химического состава, структуры), необходимых для плавки. Спекание происходит непосредственным слипанием отдельных нагретых частиц шихты при поверхностном их размягчении либо в результате образования легкоплавких соединений, связывающих частицы при остывании агломерируемого продукта. Тепло, необходимое для спекания, получается от горения углеродистого топлива, прибавляемого к агломерируемому материалу, либо от окисления сульфидов, если агломерации подвергаются сернистые рудные концентраты. На практике А. чаще всего осуществляется на колосниковых решётках, с просасыванием воздуха сверху вниз сквозь лежащую на решётке шихту. При этом происходит последовательное горение топлива в лежащих один под другим её слоях. Шихта должна быть максимально однородной. Для равномерного окисления горючего в процессе спекания и получения прочного и пористого агломерата соответствующего химического состава требуется, чтобы шихта обладала необходимой газопроницаемостью, что зависит в первую очередь от размера зёрен и степени начального увлажнения. Основные исходные материалы А.: мелкая сырая руда (8-10 мм) и её концентрат, а также топливо (коксовая и антрацитовая мелочь до 3 мм), флюс (известняк и доломит до 3 мм), в отдельных случаях - мелкие отходы (колошниковая пыль, окалина и др.). Конечный продукт - агломерат. Более 95% агломерата используется в чёрной металлургии; в цветной металлургии агломерат применяется в алюминиевом, никелквом и свинцовом производствах. Промышленное производство агломерата освоено в начале 20 в. (США). А. включает: подготовку шихты (дозировка отдельных компонентов, смешивание, увлажнение и окомкование), спекание подготовленной шихты на англомерационных машинах, обработку горячего спека (дробление, рассев с удалением кусков до 5-10 мм, охлаждение до 100°С, сортировка). Процесс спекания тесно связан с работой узлов и агрегатов, обеспечивающих подготовку сырых материалов для А. Поэтому первостепенное значение имеет стабилизация основных входных параметров процесса (усреднение и дозировка материалов, химический состав, влажность и т.д.), которые открывают пути к комплексной автоматизации агломерационного процесса. А. осуществляется на агломерационных фабриках, в состав которых входят склады для усреднения и хранения запасов шихтовых материалов, приёмные бункера, отделения для измельчения кокса и известняка (иногда и обжига известняка), шихтовое, спекательное и обарботки готового агломерата (рис.1). Рис. 1. Технологическая схема агломерационной фабрики: 1 - конвейер для подачи шихтовых материалов со склада или из приёмных бункеров; 2 - бункера шихтового отделения; 3 - конвейер; 4 - весы; 5 - смесительный барабан; 6 - бункера шихты спекательного отделения; 7 - бункера топлива; 8 - смеситель-окомкователь; 9 - бункер постели; 10 - распределитель-укладчик шихты; 11 - агломерационная машина; 12 - эксгаустер; 13 - горн; 14 - камера горячего воздуха; 15 - дробилка; 16 - грохот; 17 - охладитель; 18 - приёмные бункера возврата; 19 - дымососы; 20 - мультициклоны; 21 - дымовая труба; Г - газ; ГВ - горячий воздух; П - материал для защиты колосников от действия высокой температуры (постель); В - возврат. На современных агломерационных фабриках приём сырья, дозировка и подготовка шихты, укладка её на агломерационные машины, а также обработка готового агломерата полностью механизированы и в значительной степени автоматизированы. Руда, концентрат, колошниковая пыль, а также другие добавки, не требующие дробления, подаются в шихтовое отделение из приёмных бункеров или со склада конвейерами. Коксовая мелочь и известняки поступают в отделение измельчения, а затем в шихтовое отделение. Сюда же направляется возврат (мелочь, отсеянная от готового агломерата). Шихтовое отделение оборудовано бункерами, ёмкость которых обеспечивает работу агломерационных машин а течение 8-10 час. Из шихтовых бункеров заданные количества каждого из компонентов шихты дозировочными питателями выдаются на сборный конвейер, который передаёт шихту в барабаны первичного смешивания и затем в бункера шихты агломерационных машин, расположенные в спекательном отделении. Перед загрузкой на агломерационную машину шихта подвергается вторичному смешиванию, увлажнению и частичному окатыванию в окомковательных барабанах. При разгрузке с машины агломерат дробится и сортируется с удалением из него мелочи (возврата), вновь используемой в шихте. Затем агломерат охлаждается и сортируется. Отходящие газы через газовый тракт и газоочистительное устройство отсасываются эксгаустером и через дымовую трубу удаляются в атмосферу. Агломерационные машины - основное технологическое оборудование для А. Распространена агломерационная машина ленточного типа (рис.2), представляющая собой непрерывную цепь движущихся спекательных тележек (палет) с днищами в виде колосниковой решётки. Тележка проходит под питателем, которым на неё укладывается шихта слоем 250-400 мм, а затем под зажигательным горном, где твёрдое топливо, содержащееся в поверхностной зоне спекаемого слоя, зажигается. Эксгаустером через слой сверху вниз просасывается воздух (80-100 м3/мин на 1 м2 площади спекания), и зона горения (толщиной 15-20 мм) перемещается вниз по слою со скоростью 20-40 мм/мин. В зоне горения твёрдого топлива при t 1200-1500 °С значительная часть шихты плавится. По мере перемещения зоны горения вниз полурасплавленная масса вышележащей части слоя застывает, образуя спекшийся пирог агломерата (спек). Газы, отходящие из зоны горения, подсушивают и нагревают нижележащие слои шихты, из которой удаляются гигроскопическая и гидратная вода, углекислый газ и прочие летучие, а также сера, мышьяк и другие вредные примеси. В СССР работают самые крупные в мире агломерационные машины с площадью спекания 312 м2 при ширине 4 м, их удельная (часовая) производительность на единицу площади (1 м2) спекания 1-2 т, а годовая - 2-3 млн. т агломерата. Рис. 2. Корпус агломерации и отделение охлаждения и сортировки для ленточной агломерационной машины с площадью спекания 252 м2: 1 - окомкователь шихты; 2 - питатели шихты; 3 - зажигательный горн; 4 - арломерационная машина АКМ-252/312; 5 - дробилка; 6 - грохот; 7 - барабан для охлаждения возврата; 8 - охладитель агломерата прямолинейный. Мировое производство железорудного агломеарта составило около 330 млн.т (1967), в СССР - 128 млн.т (1968). Лит.: Базилевич С. В., Вегман Е. Ф., Агломерация, 1967; Справочник горнагломератчика, Киев, 1964; Патковский А. Б., Агломерационные фабрики черной металлургии, М., 1954. С. В. Базилевич, Е. Ф. Вегман, А. Г. Михалевич |
Агрегат для термической обработки (термический агрегат)Совокупность печей, специальных устройств и др. оборудования (транспортирующего, охлаждающего, моечного и др.), обеспечивающего проведение комплексного технологического процесса (напр., агрегат для улучшения, агрегат для закалки и низкого отпуска, цементационный агрегат и т.д.). |
Агрегатный станокCпециальный металлорежущий станок, построенный на базе нормализованных кинематически не связанных между собой узлов (агрегатов). Силовые узлы имеют индивидуальные приводы, а взаимозависимость и последовательность их движения задаётся единой системой управления. Независимая работа узлов станка даёт возможность создать рациональный ряд типоразмеров и унифицировать их конструкцию. Так, в 1966 в СССР и странах СЭВ принят ряд из 7 типоразмеров основных силовых узлов А.с. А.с. наиболее распространены при механической обработке, когда деталь остаётся неподвижной, а движение сообщается режущему инструменту. При этом допускается значительная концентрация операций, т. к. можно вести механическую обработку детали одновременно многими инструментами с нескольких сторон. Поскольку на А.с. производится обработка одной или нескольких деталей, они применяются главным образом на заводах массового производства. Один из основных унифицированных узлов - силовая головка или силовой стол с бабкой. На них монтируются шпиндельные коробки, несущие режущие инструменты. Привод подачи силового узла может быть гидравлическим, механическим или пневмогидравлическим. Обрабатываемые детали закрепляются в зажимном приспособлении, которое может быть одно- или многопозиционным. Последнее бывает двух основных типов: с вертикальной осью поворота, т. е. установленное на поворотном столе, и с горизонтальной осью поворота - на поворотном барабане. Число одновременно работающих на одном станке инструментов определяется характером выполняемых операций (сверление, растачивание, подрезание торцов, нарезание резьбы и т. д.) и в отдельных случаях доходит до 100 и более. А.с. имеют высокую производительность, зависящую от длительности лимитирующей операции и цикла работы. Впервые в СССР проектирование и изготовление А.с. было начато в середине 30-х гг. в Экспериментальном научно-исследовательском институте металлорежущих станков (ЭНИМС); на заводах СССР работает около 20 тыс. А.с.. При конструировании А.с. особое внимание уделяется повышению надёжности работы унифицированных узлов и созданию условий для быстрой перекомпоновки станка на обработку другой детали. Для этой цели разработаны общесоюзные нормали на присоединительные размеры основных узлов. Ведутся работы по созданию быстропереналаживаемых А.с. с применением циклового и числового программного управления для рационального использования в серийном производстве при групповой обработкедеталей. Лит.: Вороничев Н. М., Автоматические линии из агрегатных станков, в сборнике: Проектирование и эксплуатация автоматических линий механической обработки, под ред. А. П. Владзиевского, М., 1962; Меладзе Г. И., Цветков В. Д., Айзман Д. С., Агрегатные станки, М., 1964. Н. М. Вороничев |
АдгезияВозникновение межмолекулярной связи между поверхностными слоями соприкасающихся разнородных твердых или жидких тел (фаз). А. определяется как отношение энергии отрыва к площади поверхности. Частным случаем А. является когезия, при которой соприкасающиеся тела однородны. При статическом контакте двух тел А. обычно невелика, т.е. фактическая площадь контакта составляет чрезвычайно малую долю номинальной, а на поверхностях практически всегда имеются адсорбированные пленки, уменьшающие А. Однако при относительном перемещении тел (трении) силы А. могут резко возрасти, что приведет к появлению заедания и схватывания (адгезионное изнашивание). |
АдсорбцияОт лат. ad - на, при и sorbeо - поглощаю. Поглощение (сорбция) вещества (адсорбата) из газовой или жидкой среды поверхностным слоем твердого тела или жидкости (адсорбента). |
АзотированиеНасыщение поверхности металлических деталей азотом с целью повышения твёрдости, износоустойчивости, предела усталости и коррозионной стойкости. А. подвергают сталь, титан, некоторые сплавы, наиболее часто - легированные стали, особенно хромоалюминиевые, а также сталь, содержащую ванадий и молибден. Азотирование стали происходит при t 500-650 °С в среде аммиака. Выше 400 °С начинается диссоциация аммиака по реакции NH3® 3H + N. Образовавшийся атомарный азот диффундирует в металл, образуя азотистые фазы. При температуре А. ниже 591 °С азотированный слой состоит из трёх фаз (рис.1): e - нитрида Fe2N, g' - нитрида Fe4N, a - азотистого феррита, содержащего около 0,01% азота при комнатной температуре. При температуре А. 600-650° С возможно образование ещё и g-фазы, которая в результате медленного охлаждения распадается при 591°C на эвтектоид a + g1. Твёрдость азотированного слоя увеличивается до HV = 1200 (соответствует 12 Гн/м2) и сохраняется при повторных нагревах до 500-600°C, что обеспечивает высокую износоустойчивость деталей при повышенных температурах. Азотированные стали значительно превосходят по износоустойчивости цементированные и закалённые стали. А. - длительный процесс, для получения слоя толщиной 0,2-0,4 мм требуется 20-50 ч. Повышение температуры ускоряет процесс, но снижает твёрдость слоя. Для защиты мест, не подлежащих А., применяются лужение (для конструкционных сталей) и никелирование (для нержавеющих и жаропрочных сталей). Для уменьшения хрупкости слоя А. жаропрочных сталей иногда ведут в смеси аммиака и азота. Азотирование титановых сплавов проводится при 850-950 °С в азоте высокой чистоты (А. в аммиаке не применяется из-за увеличения хрупкости металла). При А. образуется верхний тонкий нитридный слой и твёрдый раствор азота в a-титане. Глубина слоя за 30 ч - 0,08 мм с поверхностной твёрдостью HV = 800-850 (соответствует 8-8,5 Гн/м2). Введение в сплав некоторых легирующих элементов (Al до 3%, Zr 3-5% и др.) повышает скорость диффузии азота, увеличивая глубину азотированного слоя, а хром уменьшает скорость диффузии. А. титановых сплавов в разреженном азоте [100-10 н/м2 (1-0,1 мм рт ст.)] позволяет получать более глубокий слой без хрупкой нитридной зоны. Рис.1. Микроструктура азотированного слоя железа при 650°C (увеличено в 500 раз). А. широко применяют в промышленности, в том числе для деталей, работающих при t до 500-600 °С (гильз цилиндров, коленчатых валов, шестерён, золотниковых пар, деталей топливной аппаратуры и др.). Лит.: Минкевич А. Н., Химико-термическая обработка металлов и сплавов, 2 изд., М., 1965: Гуляев А. П..Металловедение, 4 изд., М., 1966. Д. И. Браславский |
АлитированиеОт нем. alitieren, от Al - алюминий. Разновидность алюминирования; диффузионное насыщение алюминием поверхности металлических изделий (гл. образом из стали, реже чугуна и жаропрочных сплавов на никелевой или кобальтовой основе). А. применяется для защиты изделий от окисления при высоких температурах для уменьшения схватываемости поверхностей, повышения износостойкости, защиты от коррозии в средах, содержащих серу, азот и углерод. |
АллотропияОт греч. бllos - другой и trуpos - поворот, свойство Существование одного и того же химического элемента в виде двух или нескольких простых веществ, различных по строению и свойствам, т. н. аллотропических модификаций. А. может быть результатом образования молекул с различным числом атомов (например, кислород O2 и озон O3) или образования различных кристаллических форм (например, графит и алмаз); в этом случае А. - частный случай полиморфизма. |
Алмазная обработкаОбработка изделий или материалов инструментами с режущей частью преимущественно из синтетических или природных алмазов. А.о. значительно повышает чистоту обрабатываемой поверхности (на 2 класса). См. Алмазный инструмент и Шероховатость поверхности. |