Среда, 3 Июль 2024, 16:20

Сайт: Система поддержки учебных курсов НИ РХТУ
Курс: Материаловедение. ТКМ (Профиль ПТЭ) (Материаловедение. ТКМ)
Глоссарий: Терминологический словарь

Д

Дробление

Процесс разрушения кусков твердого материалов на более мелкие. Д. применяют в металлургической, горной, химической и др. отраслях промышленности.

При Д. куски разрушаются внешними силами, преодолевающими силы сцепления между частицами материала. Д. принципиально не отличается от измельчения. Условно считают, что при Д. получают продукты крупнее, а при измельчении мельче 5 мм. Способы Д. (рис. 1): раздавливание, раскалывание, истирание и удар. Прочные и абразивные материалы дробят преимущественно раздавливанием, прочные и вязкие — раздавливанием с истиранием, мягкие и хрупкие — раскалыванием и ударом. Работа Дзатрачивается на деформацию куска и на образование новой поверхности мелких кусков. Большая часть затраченной энергии рассеивается в виде тепла, и только небольшая доля преобразуется в свободную поверхностную энергию твёрдого тела. Полная работа Д. равна сумме работ на деформацию и на образование новых поверхностей. Эта обобщённая формула предложена П. А. Ребиндером (1944). Для приближённых расчётов принимают, что работа по Д. куска размером Д при данной степени Д. прямо пропорциональна Д2,5. Д. характеризуют степенью Д., т. е. отношением размеров наибольших кусков в материале до и после Д. Др. показатель — удельный расход энергии, т. е. количество квт×ч на 1 т дроблёного материала. Д. комбинируют, как правило, с грохочением. Различают Д. в открытом (рис. 2, а) и замкнутом (рис. 2, б) цикле. В 1м случае готовый по крупности продукт отсеивают на грохоте перед дробилкой, а также получают после Д.; во 2м — материал после дробилки просеивается на грохоте на крупный и мелкий (готовый); крупный материал возвращается для додрабливания в ту же дробилку. Для получения высоких степеней Д. применяют последовательно несколько приёмов (стадий) Д. При обогащении руды дробят в 2, 3 или 4 стадии, удельный расход энергии на Д. от кусков размерами 900—1200 мм до кусков 25 мм — 1,5—3 кВт×ч на 1 т руды.

Способы дробления

Рис. 1 Способы дробления: а — раздавливание; б — раскалывание; в — истирание; г — удар

Схемы дробления в открытом (a) и замкнутом (б) цикле

Рис. 2. Схемы дробления в открытом (a) и замкнутом (б) цикле: 1 — грохот; 2 — дробилка.

Д. ручное и огневое было известно за 3000 лет до н. э. Простейшие машины — падающие песты (толчеи), приводимые в движение водяным колесом, применялись уже в средние века и описаны Г. Агриколой. Машинное Д. развивается с начала 19 в.

С 50х гг. в СССР и др. странах исследуют гидровзрывные, термические, электротермические и др. способы Д., однако на ближайшие десятилетия главными останутся описанные механические способы.

Д. применяют в горной, металлургической, химической, пищевой промышленности, в строительстве и сельском хозяйстве.

Лит.: Левенсон Л. Б., Клюев Г. М., Производство щебня, М., 1959; Андреев С. Е., Зверевич В. В., Перов В. А., Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых, 2 изд., М., 1966; Труды Европейского совещания по измельчению, пер. с нем., М., 1966; Арш Э. И., Виторт Г. К., Черкасский Ф. Б., Новые методы дробления крепких горных пород, К., 1966; Пономарев И. В., Дробление и грохочение углей, М., 1970.

В. А. Перов

Дуга косвенного действия

Дуга, при которой объект сварки не включен в цепь сварочного тока.

Дуга прямого действия

Дуга, при которой объект сварки включен в цепь сварочного тока.

Дуговая печь

Электрическая печь, в которой используется тепловой эффект электрической дуги для плавки металлов и др. материалов. Первые промышленные Д.п. построены в 1898-1901 П. Эру во Франции и Э. Стассано в Италии. В России первая Д.п. была установлена в 1910 на Обуховском заводе в Петербурге.

По способу нагрева Д.п. подразделяют на печи прямого действия, печи косвенного действия и печи с закрытой дугой. В печах прямого действия электрические дуги горят между электродами и нагреваемым телом (мс. рис.1, а). В печах косвенного действия дуга горит между электродами на некотором расстоянии от нагреваемых материалов, которым тепло от дуги передаётся излучением (см. рис.1, б). В печах с закрытой дугой дуги горят под слоем твёрдой шихты, окружающей электроды (см. рис.1, в). Шихта нагревается теплом, выделяющимся в дуге, а также джоулевым теплом, образующимся при прохождении тока через шихту.

Схемы дуговых печей

Рис. 1 Схемы дуговых печей: а - прямого действия; б - косвенного действия; в - с закрытой дугой

Д.п. нашли широкое применение в металлургии - главным образом для плавки стали и в несколько видоизменённом виде для выплавки ферросплавов и чугуна из руд, а также в химической промышленности - для производства карбида кальция, фосфора и др. продуктов. Электроэнергия в Д.п. подаётся от трансформатора через медные шины и угольные или (чаще) графитированные электроды, большей частью круглого сечения. Наибольшее распространение получили трёхфазные Д.п., в которых дуги горят между тремя электродами и перерабатываемым материалом.

Современная электросталеплавильная Д.п. представляет собой мощный высокомеханизированный и автоматизированный агрегат (см. рис. 1), в котором сведена к минимуму продолжительность производственных операций между плавками - выпуск предыдущей и загрузка материалов для следующей, что позволяет наиболее эффективно использовать рабочее печное время.

Дуговая сталеплавильная печь ДСП-200 ёмкостью 200 т

Рис. 2 Дуговая сталеплавильная печь ДСП-200 ёмкостью 200 т: 1 - графитированный электрод диаметром 710 мм; 2 - электрододержатель; 3 - свод; 4 - водоохлаждаемое сводовое кольцо; 5 - цилиндрический кожух; 6 - водоохлаждаемая вспомогательная дверка; 7 - электромеханический механизм поворота печи вокруг вертикальной оси; 8 - электромеханический механизм наклона печи; 9 - сливной носок; 10 - подвижный токоподвод из водоохлаждаемых гибких кабелей; 11 - шток для вертикального перемещения системы стойка - рукав - электродержатель - электрод; 12 - токоподвод из охлаждаемых медных труб

Основной элемент конструкции Д.п. - металлический корпус в виде кожуха, как правило, круглого сечения. Изнутри кожух футерован высокоогнеупорными материалами. Огнеупорная кладка съёмного свода печи выполнена в кольце. Для загрузки шихты в печь свод обычно поднимают и отводят в сторону. В стенах Д.п. имеются одно или два рабочих окна и одно выпускное отверстие с жёлобом для слива металла и шлака в ковш. В своде расположены отверстия для ввода электродов, снабжённые водоохлаждаемыми металлическими коробками (экономайзерами). Д.п. устанавливается на люльке для возможности наклона печи в сторону рабочего окна или выпускного отверстия при помощи механизма наклона с электрическим или гидравлическим приводом. Современные Д.п. снабжены индукторами для электромагнитного перемешивания жидкой ванны.

Д.п. строят различной ёмкости (до 250 т) с мощностью трансформатора до 85 000 ква.

Лит.: Электрические промышленные печи, М.-Л., 1948; Окороков Н. В., Электроплавильные печи черной металлургии, 3 изд., М., 1950.

Б. С. Барский

Дуговая сварка

Сваркаплавлением, при которой нагрев осуществляется электрической дугой. Дуговой заряд возникает между свариваемым (основным) металлом и электродом (дуга прямого действия); между 2-мя электродами без включения изделия в цепь сварочного тока (дуга косвенного действия); между двумя электродами и изделием (комбинированная дуга). Основ. способы Д.с.: сварка покрытым электродом, дуговая сварка под флюсом, дуговая сварка в защитном газе. Наиболее распространена Д. с. покрытым электродом.

Виды сварных соединений и типы швов при дуговой сварке

Рис. 1 Виды сварных соединений и типы швов при дуговой сварке: а — стыковое; б — тавровое; в, г, д — нахлёсточные; е — угловое; 1 — стыковой шов; 2 — угловой шов таврового соединения; 3 — фланговый угловой шов нахлёсточного соединения; 4 — лобовой угловой шов нахлёсточного соединения; 5 — электро-заклёпочный шов нахлёсточного соединения; 6 — шов углового соединения.

Дуговая сварка в защитном газе

Дуговая сварка, при которой дуга и расплавленный металл, а в некоторых случаях и остывающий шов находятся в защитном газе, подаваемом в зону сварки с помощью специальных устройств.

Дуговая сварка в углекислом газе

Дуговая сварка, при которой в качестве защитного используют углекислый газ.

Дуговая сварка неплавящимся электродом

Дуговая сварка, выполняемая нерасплавляющимся при сварке электродом.

Дуговая сварка плавящимся электродом

Дуговая сварка, выполняемая электродом, который, расплавляясь при сварке, служит присадочным материалом.

Дуговая сварка по флюсу

Дуговая сварка, при которой на свариваемые кромки наносится слой флюса, толщина которого меньше дугового промежутка.