Реферат введение в профессию. Реферат за 1 семестр введение в профессию. Реферат Тема
 Скачать 52.45 Kb.
|
|
ФГБОУ ВПО КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Факультет автоматизации производств и управления Кафедра машиностроения Введение в профессию Реферат Тема: 1. Исторический путь развития промышленности и машиностроения в России 2. Электро-физико-химические и комбинированные методы обработки металлов 3. Этапы и принципы переработки металлолома Выполнил: студент гр.20-ЗМС А.В. Черникин «___»_____________20___г. Проверил: преподаватель М.Б. Лещинский г. Калининград, 20__ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ТЕХНИКИ И МАШИНОСТРОЕНИЯ В РОССИИ 1.1. Исторический путь развития промышленности и машиностроения в России Формированию и развитию дисциплины «Технология машиностроения» как прикладной науки предшествовал непрерывный прогресс машиностроения на протяжении последних трехсот лет. Уровень прогресса определялся интенсивностью изучения производственных процессов и их научным обобщением с установлением закономерностей в технологии механической обработки и сборки. Производственный процесс — это качественное изменение предметов природы, осуществляемое человеком. При реализации технологического процесса как части производственного человек ставит перед собой и решает две задачи: получение изделия, удовлетворяющего его потребность, и максимальное уменьшение затрат труда на его изготовление. Для выполнения каждого технологического процесса человек создает и использует различные средства труда, среди которых орудия производства играют решающую роль. История развития производства показывает все возрастающие темпы развития орудий производства от первобытного каменного топора до современных автоматических машин, цехов и заводов. Технологические процессы в древние времена отличались примитивностью. Оружие затачивали с помощью камней, обладающих шлифующими свойствами; режущий инструмент удерживали в рабочем положении вручную, а позже его прикрепляли к рукоятке прутьями деревьев и сухожилиями животных. Основное достижение того времени — это использование вращающегося камня — прообраза точила. В дальнейшем вращательное движение использовали при изготовлении керамических изделий, а позже при обработке цилиндрических заготовок из дерева, кости и, наконец, из металла. Для повышения производительности труда одновременно сообщали движение режущему инструменту и обрабатываемому материалу. Прообразом примитивного токарного станка можно счи4 тать лук, вращающий заготовку при помощи тетивы, с ручным удерживанием резца из кремния. Постепенно появился простейший токарный станок с конным приводом и ручным удерживанием режущего инструмента. Однако попытки механизации движения режущего инструмента ограничивались приспособлениями вращательного действия. Развитие и совершенствование орудий производства влияет на условия труда и интеллектуальное развитие человека. Если для пользования первобытными орудиями труда требовалось целесообразно затрачивать физическую силу человека, то использование современного обрабатывающего оборудования требует от человека увеличения умственного труда за счет резкого уменьшения затрат физической силы. История возникновения металлообработки в России исследована мало, хотя и известно, что уже в X в. русские мастера-ремесленники обладали высокой техникой изготовления оружия, предметов домашнего обихода и т.п. Уже в XII в. при изготовлении оружия применяли сверлильные и токарные устройства с ручным приводом и вращательным движением инструмента или обрабатываемой заготовки, а в XIV—XVI вв. стали использовать токарные и сверлильные станки с вращательным движением от водяной мельницы. Зарождение металлообрабатывающей промышленности первоначально было отмечено в окрестностях г. Тулы в XVI в. Эта промышленность была основана на использовании местной железной руды. Более значительное развитие металлообработка получила во времена Петра I, когда ремесленные мастерские стали превращаться в фабрики и заводы, оборудованные машинами. К этому времени относятся также и первые шаги в механизации производственных процессов. Военная промышленность как единственная область массового производства в то время положила начало введению принципа взаимозаменяемости в технологию производства. Установлено, что первая инструкция по организации взаимозаменяемого производства была разработана в России и направлена на Тульский оружейный завод за 25 лет до первых опытов французского инженера М. Леблана и почти за 100 лет до съезда английских промышленников, когда были сформулированы основные задачи взаимозаменяемости. В 1615 г. в России была изготовлена первая пушка с нарезным стволом, а в 1632 г. около г. Тулы построены заводы для производства литых пушек, стволы которых изготавливались сверлением и растачиванием. Значительный вклад в технологию машиностроения был внесен в эпоху Петра I путем внедрения в производство ряда новых технологических процессов по изготовлению артиллерийского и стрелкового вооружения, монет, постройки кораблей 5 и создания для этих технологий новых оригинальных станков и инструментов, принципиальные схемы которых используются в наше время. На Тульском оружейном заводе еще в 1761 г. впервые в мире было внедрено изготовление взаимозаменяемых деталей и их измерение при помощи медных калибров. Этому в большой мере содействовало мастерство русских лекальщиков, изготавливавших лекала и сложные калибры с высокой для того времени точностью и применявших при изготовлении калибров искусственное старение. В конце XIX — начале XX в. на некоторых предприятиях начали указывать на рабочих чертежах допуски на изготовление деталей. В последующие годы металлообрабатывающая промышленность получила дальнейшее развитие не только на оружейных, но и на вновь возникших машиностроительных заводах, занимающихся изготовлением паровозов, вагонов, станков и других изделий. Восстановительный период нашей промышленности после 1917 г. и последующие годы ее бурного развития характеризуются обобщением опыта, накопленного отечественным и иностранным машиностроением, в целях использования его при восстановлении и реконструкции заводов и создании новых отраслей отечественного машиностроения. Значительную роль в развитии последнего играло создание и развитие в нашей стране самостоятельной крупной отрасли машиностроения — автомобилестроения, начало которой было положено в 1929— 1930 гг. созданием крупной производственной базы для действительно массового производства автомобилей. За последующие десятилетия были созданы такие автогиганты, как ГАЗ, АМО ЗИЛ, АЗЛК, ВАЗ и КамАЗ. Наряду с развитием автомобилестроения были созданы подшипниковая промышленность (ГПЗ-1, ГПЗ-2, заводы в Саратове, Самаре и др.), тракторное и сельскохозяйственное машиностроение (тракторные заводы в Волгограде, Челябинске, Минске и др.), Ростсельмаш, Таганрогский и Красноярский комбайновые заводы. Параллельно развивались станкостроение, инструментальная промышленность и сопутствующие производства. 1.2. Проекты и труды русских ученых, создавших основу технологии машиностроения как науки Основой развития машиностроения в России послужили проекты и труды русских механиков, изобретателей и ученых, которые сумели обобщить и успешно внедрить в производство опыт изготовления вооружений и предметов быта. Начало XVTII в. было 6 отмечено созданием производственных процессов и машин для обработки деталей, которые легли в основу будущего станкостроения. В 1714 г. на Тульском оружейном заводе выдающийся русский механик М. В. Сидоров создал «вододействующие машины» для сверления оружейных стволов. В это же время солдат Яков Батищев построил станки для одновременного сверления 24 ружейных стволов, станки для зачистки напильниками наружных и внутренних поверхностей оружейных стволов с помощью «водил» от мельничных приводов и др. В конце XVIII — начале XIX в. работы М. В. Сидорова и Я. Батищева были продолжены мастерами-механиками А. Суриным, Я. Леонтьевым, Л.Собакиным и др. В период 1718 — 1725 гг. русский механик и изобретатель А. К. Нартов создал механический суппорт для токарного станка, который с помощью реечно-шестеренного привода перемещался вдоль обрабатываемой детали. Он также создал винторезный, зуборезный, пилонасекательный и другие станки оригинальной конструкции. Большой вклад в создание обрабатывающего оборудования внес М. В. Ломоносов (1711 — 1765), построивший лоботокарные, сферотокарные и шлифовальные станки. Изобретатель парового двигателя И.И. Ползунов (1728— 1764) построил специальные цилиндрорасточные и другие станки для обработки деталей паровой машины. Русский механик И.П. Кулибин (1735— 1818) создал специальные станки для производства зубчатых колес часовых механизмов. В это время были сделаны первые шаги в механизации производственных процессов. Простейшее автоматическое устройство на основе поплавка и системы прикрепленных к нему рычагов, способное производить те или иные действия по управлению машиной, было создано И. И. Ползуновым. Изучение технологических процессов как способов обработки заготовок с целью получения готового изделия заданных размеров, формы и требований к качеству началось в начале XIX в. Первые положения о технологии сформулировал академик В.М. Севергин в 1804 г., а в 1817 г. профессор Московского университета И.А. Двигубский издал книгу «Начальные основания технологии как краткое описание работ на заводах и фабриках производимых». Трехтомный труд профессора И.А. Тиме «Основы машиностроения. Организация машиностроительных фабрик в техническом и экономическом отношении и производство в них работ», опубликованный в 1885 г., был первой фундаментальной работой, посвященной технологии металлообработки. В этот же период профессор А.П. Гавриленко создал курс «Технология металлов», в котором были сформулированы теоретические основы технологии обработки металлов. Исследования И.А. Тиме легли в основу науки о резании металлов, в которой раскрываются вопросы правильного понимания 7 процесса резания как последовательного скалывания отдельных элементов металла и формулируются основные законы резания. Дальнейшее широкое развитие эта наука получила в нашей стране в XX в., благодаря чему была решена важная проблема современного машиностроения — разработка и внедрение в производство резания с большими скоростями и подачами. В советское время в нашей стране станкоинструментальной промышленностью СССР были созданы станки различного технологического назначения и усовершенствованные конструкции режущего инструмента, обеспечивающие высокую производительность и точность обработки. Все это позволило российским ученым создать основы закономерностей технологических процессов механической обработки. 2. ЭЛЕКТРО-ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И КОМБИНИРОВАННЫЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ Электрофизические и электрохимические методы обработки - общее название методов обработки конструкционных материалов непосредственно электрическим током, электролизом и их сочетанием с механическим воздействием. В Э. и э. м. о. включают также методы ультразвуковые, плазменные и ряд других методов. С разработкой и внедрением в производство этих методов сделан принципиально новый шаг в технологии обработки материалов — электрическая энергия из вспомогательного средства при механической обработке (осуществление движения заготовки, инструмента) стала рабочим агентом. Всё более широкое использование Э. и э. м. о. в промышленности обусловлено их высокой производительностью, возможностью выполнять технологические операции, недоступные механическим методам обработки. Э. и э. м. о. весьма разнообразны и условно их можно разделить на электрофизические (электроэрозионные, электромеханические, лучевые), электрохимические и комбинированные. Электрофизические методы обработки Электроэрозионная обработка основана на вырывании частиц материала с поверхности импульсом электрического разряда. Если задано напряжение (расстояние) между электродами, погруженными в жидкий диэлектрик, то при их сближении (увеличении напряжения) происходит пробой диэлектрика — возникает электрический разряд, в канале которого образуется плазма с высокой температурой. Так как длительность используемых в данном методе обработки электрических импульсов не превышает 10—2 сек, выделяющееся тепло не успевает распространиться в глубь материала и даже незначительной энергии оказывается достаточно, чтобы разогреть, расплавить и испарить небольшое количество вещества. Кроме того, давление, развиваемое частицами плазмы при ударе об электрод, способствует выбросу (эрозии) не только расплавленного, но и просто разогретого вещества. Поскольку электрический пробой, как правило, происходит по кратчайшему пути, то прежде всего разрушаются наиболее близко расположенные участки электродов. Таким образом, при приближении одного электрода заданной формы (инструмента) к другому (заготовке) поверхность последнего примет форму поверхности первого. Производительность процесса, качество получаемой поверхности в основном определяются параметрами электрических импульсов (их длительностью, частотой следования, энергией в импульсе). Электроэрозионный метод обработки объединил электроискровой и электроимпульсный методы. Электроискровая обработка была предложена советскими учёными H.И. и Б.Р. Лазаренко в 1943. Она основана на использовании искрового разряда. При этом в канале разряда температура достигает 10000 °С, развиваются значительные гидродинамические силы, но сами импульсы относительно короткие и, следовательно, содержат мало энергии, поэтому воздействие каждого импульса на поверхность материала невелико. Метод позволяет получить хорошую поверхность, но не обладает достаточной производительностью. Кроме того, при этом методе износ инструмента относительно велик (достигает 100% от объёма снятого материала). Метод используется в основном при прецизионной обработке небольших деталей, мелких отверстий, вырезке контуров, твердосплавных штампов проволочным электродом. Электроимпульсная обработка основана на использовании импульсов дугового разряда. Предложена советским специалистом М.М. Писаревским в 1948. Этот метод стал внедряться в промышленность в начале 1950-х гг. В отличие от искрового, дуговой разряд имеет температуру плазмы ниже (4000—5000°С), что позволяет увеличивать длительность импульсов, уменьшать промежутки между ними и таким образом вводить в зону обработки значительные мощности (несколько десятков квт), то есть увеличивать производительность обработки. Характерное для дугового разряда преимущественно разрушение катода приводит к тому, что износ инструмента (в этом случае он подключается к аноду) ниже, чем при электроискровой обработке, составляя 0,05—0,3% от объёма снятого материала (иногда инструмент вообще не изнашивается). Более экономичный электроимпульсный метод используется в основном для черновой обработки и для трёхкоординатной обработки фасонных поверхностей. Оба метода (электроискровой и электроимпульсный) дополняют друг друга. Электроэрозионные методы особенно эффективны при обработке твёрдых материалов и сложных фасонных изделий. При обработке твёрдых материалов механическими способами большое значение приобретает износ инструмента. Преимущество электроэрозионных методов (как и вообще всех Э. и э. м. о.) состоит в том, что для изготовления инструмента используются более дешёвые, легко обрабатываемые материалы. Часто при этом износ инструментов незначителен. Например, при изготовлении некоторых типов штампов механическими способами более 50% технологической стоимости обработки составляет стоимость используемого инструмента. При обработке этих же штампов электроэрозионными методами стоимость инструмента не превышает 3,5%. Условно технологические приёмы электроэрозионной обработки можно разделить на прошивание и копирование. Прошиванием удаётся получать отверстия диаметром менее 0,3 мм, что невозможно сделать механическими методами. В этом случае инструментом служит тонкая проволочка. Этот приём на 20—70% сократил затраты на изготовление отверстий в фильерах, в том числе алмазных. Более того, электроэрозионные методы позволяют изготовлять спиральные отверстия. При копировании получила распространение обработка ленточным электродом. Лента, перематываясь с катушки на катушку, огибает копир, повторяющий форму зуба. На грубых режимах лента «прорезает» заготовку на требуемую глубину, после чего вращением заготовки щель расширяется на нужную ширину. Более распространена обработка проволочным электродом (лента заменяется проволокой). Этим способом, например, можно получать из единого куска материала одновременно пуансон и матрицу штампа, причём их соответствие практически идеально. Первый в мире советский электроэрозионный (электроискровой) станок был предназначен для удаления застрявшего в детали сломанного инструмента (1943). С тех пор в СССР и за рубежом выпущено большое число разнообразных по назначению, производительности и конструкции электроэрозионных станков. По назначению (как и металлорежущие станки) различают станки универсальные, специализированные и специальные, по требуемой точности обработки — общего назначения, повышенной точности, прецизионные. Общими для всех электроэрозионных станков узлами являются устройство для крепления и перемещения инструмента (заготовки), гидросистема, устройство для автоматического регулирования межэлектродного промежутка (между заготовкой и инструментом). Генераторы соответствующих импульсов (искровых или дуговых) изготовляются, как правило, отдельно и могут работать с различными станками. Основные отличия устройств для перемещения инструмента (заготовки) в электроэрозионных станках от таковых в металлорежущих станках — отсутствие значительных силовых нагрузок и наличие электрической изоляции между электродами. Гидросистема состоит из ванны с рабочей жидкостью (технического масла, керосин и т. п.), гидронасоса для прокачивания жидкости через межэлектродный промежуток и фильтров для очистки жидкости, поступающей в насос, от продуктов эрозии. Электроимпульсный станок отличается от электроискрового практически только генератором импульсов. Советская промышленность выпускает генераторы различного назначения. Развитие техники полупроводниковых приборов позволило создать генераторы, обеспечивающие изменение параметров импульсов в широких пределах. Например, у советского генератора ШГИ-125-100 диапазон частот следования импульсов 0,1—100 кгц, длительность импульсов 3—9000 мксек, максимальная мощность 7,5 квт, номинальная сила тока 125 а. Диапазон рабочих напряжении, вырабатываемых для электроискровой обработки, — 60—200 в, а для электроимпульсной — 20—60 в. Современные электроэрозионные станки — высокоавтоматизированные установки, зачастую работающие в полуавтоматическом режиме. Электрофизические методы обработки Электромеханическая обработка объединяет методы, совмещающие одновременное механическое и электрическое воздействие на обрабатываемый материал в зоне обработки. К ним же относят методы, основанные на использовании некоторых физических явлений (например, гидравлический удар, ультразвук и др.). Электроконтактная обработка основана на введении в зону механической обработки электрической энергии — возбуждении мощной дуги переменного или постоянного тока (до 12 ка при напряжении до 50 в) между, например, диском, служащим для удаления материала из зоны обработки, и изделием. Применяется для обдирки литья, резки и других видов обработки, аналогичных по кинематике движений почти всем видам механической обработки. Преимущества метода — высокая производительность (до 106 мм3/мин)на грубых режимах, простота инструмента, работа при относительно небольших напряжениях, низкие удельные давления инструмента — 30—50 кн/м2 (0,3— 0,5 кгс/см2) и, как следствие, возможность использования для обработки твёрдых материалов инструмента, изготовленного из относительно мягких материалов. Недостатки — большая шероховатость обработанной поверхности, тепловые воздействия на металл при жёстких режимах. Разновидностью электроконтактной обработки является электроабразивная обработка — обработка абразивным инструментом (в т. ч. алмазно-абразивным), изготовленным на основе проводящих материалов. Введение в зону обработки электрической энергии значительно сокращает износ инструмента. Электроконтактные станки по кинематике не отличаются практически от соответствующих металлорежущих станков; имеют мощный источник тока. Магнитоимпульсная обработка применяется для пластического деформирования металлов и сплавов (обжатие и раздача труб, формовка трубчатых и листовых заготовок, калибровка и т. п.) и основана на непосредственном преобразовании энергии меняющегося с большой скоростью магнитного поля, возбуждаемого, например, при разряде батареи мощных конденсаторов на индуктор, в механическую работу при взаимодействии с проводником (заготовкой). Преимущества метода — отсутствие движущихся и трущихся частей в установках, высокая надёжность и производительность, лёгкость управления и компактность, наличие лишь одного инструмента — матрицы или пуансона (роль другого выполняет поле) и др.: недостатки — относительно невысокий кпд, затруднительность обработки заготовок с отверстиями или пазами (мешающими протеканию тока) и большой толщины. Электрогидравлическая обработка (главным образом штамповка). Основана на использовании энергии гидравлического удара при мощном электрическом (искровом) разряде в жидком диэлектрике. При этом необходимо вакуумирование полости между заготовкой и матрицей, поскольку из-за огромных скоростей движения заготовки к матрице воздух не успевает уйти из полости и препятствует плотному прилеганию заготовки к матрице. Метод прост, надёжен, но обладает небольшим кпд, требует высоких электрических напряжений и не всегда даёт воспроизводимые результаты. К электромеханической обработке относится также ультразвуковая обработка. Электрохимические методы обработки Основаны на законах электрохимии. По используемым принципам эти методы разделяют на анодные и катодные, по технологическим возможностям — на поверхностные и размерные. Поверхностная электрохимическая обработка. Практическое использование электрохимических методов началось с 30-х гг. 19 в. Первый патент на электролитическое полирование был выдан в 1910 Е.И. Шпитальскому. Суть метода состоит в том, что под действием электрического тока в электролите происходит растворение материала анода (анодное растворение), причём быстрее всего растворяются выступающие части поверхности, что приводит к её выравниванию. При этом материал снимается со всей поверхности, в отличие от механического полирования, где снимаются только наиболее выступающие части. Электролитическое полирование позволяет получить поверхности весьма малой шероховатости. Важное отличие от механического полирования — отсутствие каких-либо изменений в структуре обрабатываемого материала. Размерная электрохимическая обработка. К этим методам обработки относят анодно-гидравлическую и анодно-механическую обработку. Анодно-гидравлическая обработка впервые была применена в Советском Союзе в конце 20-х гг. для извлечения из заготовки остатков застрявшего сломанного инструмента. Скорость анодного растворения зависит от расстояния между электродами: чем оно меньше, тем интенсивнее происходит растворение. Поэтому при сближении электродов поверхность анода (заготовка) будет в точности повторять поверхность катода (инструмента). Однако процессу растворения мешают продукты электролиза, скапливающиеся в зоне обработки, и истощение электролита. Удаление продуктов растворения и обновление электролита осуществляются либо механическим способом (анодно-механическая обработка), либо прокачиванием электролита через зону обработки. Этим методом, подбирая электролит, можно обрабатывать практически любые токопроводящие материалы, обеспечивая высокую производительность в сочетании с высоким качеством поверхности. Используемые для анодно-гидравлической обработки электрохимические станки просты в обращении, используют низковольтное (до 24 в) электрооборудование. Однако значительные плотности тока (до 200 а/см2) требуют мощных источников тока, больших расходов электролита (иногда до 1/3 площади цехов занимают баки для электролита). Комбинированные методы обработки сочетают в себе преимущества электрофизических и электрохимических методов. Используемые сочетания разнообразны. Например, сочетание анодно-механической обработки с ультразвуковой в некоторых случаях повышает производительность в 20 раз. Существующие электроэрозионно-ультразвуковые станки позволяют использовать оба метода как раздельно, так и вместе. ЭТАПЫ И ПРИНЦИПЫ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТАЛЛОЛОМА Металлургическая промышленность – важная отрасль экономики России. Часть ее строится на переплавке черных и цветных металлов, что позволяет сократить расходы на плавку металла из рудного сырья. Прием и переработка металлолома – выгодное предприятие, которым занимаются многие бизнесмены в крупных российских городах. Применение вторичного металла и этапы его переработки Черные и цветные металлы при грамотной очистке и переплавке приобретают свойства первичного сырья, поэтому успешно используются в промышленности. В результате получается качественный металлопрокат, из него строят автомобили, корабли, поезда, дома, точные приборы и станки. Самым выгодным предприятием является переработка чермета. В печах его смешивают с чугуном, в результате получают качественную сталь. Чем больше лома используется при выплавке, тем лучше получается стальной прокат. Преимущества переработки лома: - сохранение природной руды; - экономия энергетических ресурсов; - уменьшение загрязнения окружающей среды; - ускорение производства металлопроката. В отличие от пластика и другого вторсырья, металл можно перерабатывать бессчетное количество раз, и он не потеряет своих свойств. Самый большой спрос на заготовки из металлического вторсырья в производстве стальной тары и проволоки. Далее, по убыванию идут отрасли изготовления стальных металлоконструкций, строительство и машиностроение. Переработка цветного лома – более сложный процесс. К этому виду сырья относят батареи с высоким содержанием свинца, драгоценные металлы, продукция с ртутью. Сложность заключается в том, что предприятию нужно отделить металл от бытовых приборов и пустить его в дальнейшую переработку. Стадии переработки лома складывались исторически, они включают 4 этапа: прием и сортировка, резка сырья, очистка от примесей, переплавка металла. Они могут осуществляться как в рамках одного предприятия, так и быть поделенными между несколькими фирмами. Первичные пункты принимают только черные и цветные металлы, не сортируют их и не раскраивают. В том виде, в котором сырье поступило в пункт, оно перепродается на другие предприятия, которые производят переплавку. Другая схема работы: прием и сортировка. Это самый распространенный вид компаний на современном рынке. Металл сортируется по профилю и виду, а потом продается на заводы. Недостаток таких фирм – некачественная сортировка, часто в сырье остаются неметаллические элементы. Самый современный вид работы – полный цикл переработки металлолома. В больших цехах происходит сортировка цветного и черного металла, отделение примесей. В печах переплавляются все виды сырья. Осуществление такой деятельности возможно на металлургических предприятиях и сталеплавильных производствах. Обязательное условие работы с ломом – это радиационный контроль. Фирма обязана несколько раз проверить сырье на радиационную угрозу: - в момент приема; - при подготовке к продаже; - перед реализацией. Результаты проверок заносятся в журнал, на основе которого составляется протокол радиационного контроля на каждую партию. Если радиационный фон превышен, нужно провести дополнительный дозиметрический контроль. Сортировка. Первое, что нужно сделать на этапе сортировки – отделить цветной металл от черного. Большинство пунктов приема ограничиваются этим процессом. Качественная сортировка также предполагает: - разделение лома по габаритам; - отделение металлов по химическому составу; - удаление примесей и мусора. На крупных производствах эти процессы автоматизированы, что значительно ускоряет переработку. Для перемещения больших негабаритных конструкций используется специальное погрузочное оборудование. Сортировка металлолома по химическому составу учитывает качество металла и его вид. Лом перебирают по содержанию в нем углеродных веществ, а также по 28 качественным показателям. На некоторых предприятиях это делается вручную. Лом разделяют на крупногабаритный и малогабаритный, отделяют тяжелые и легкие элементы. На следующей стадии крупные конструкции нужно разрезать для переплавки. Резка и раскрой металла. Большие куски металлолома разрезают сразу после получения на пункте приема. Для этого используются ножницы и аппараты плазменной резки. Заводы по переработке предъявляют определенные требования к размеру сырья. Мелкие детали прессуют в брикеты с помощью прессов. Они похожи на прессы для макулатуры, но отличаются большой силой давления. Листы металла разрезают в шредерах на фрагменты. Чтобы сырье приобрело нужную форму, его режут специальными ножницами и прессуют в бруски. Также используются специальные аппараты для пакетирования металла. После этого оно отправляется на очистку и переплавку. Очистка металлолома. Бруски металла отправляют в специальную камеру, где подвергают дроблению. Это необходимо для определения вида загрязнений. Сырье нужно очистить от пыли, грязи и неметаллических элементов. Для этого используется сепарация. С поверхности бруска выдувают все посторонние примеси большой воздушной струей. Грязь и пыль удаляются из дробильной камеры. Чтобы отсеять неметаллические примеси применяют магнитный сепаратор. Он представляет собой конвейер, по которому едут металлические части. Они притягиваются магнитом, а внизу остаются неметаллические частицы. Сепараторы могут быть барабанными или конвейерными. Аппарат может иметь разную мощность магнита. Переплавка. Очищенный и нарезанный металл отправляется на переплавку. Брикеты прессуют на гидравлических и механических установках. В таком виде сырье удобно хранить и отправлять на предприятия. Плавка осуществляется в плавильных печах. Они могут быть электрическими или плазменными. Первые более производительны и безопасны для рабочих. Вторые отличаются низкой стоимостью, но их КПД ниже, чем у электрических установок. Переплавка состоит из нескольких этапов. В стальной ковш со специальным покрытием насыпают металлолом. Сверху заливают расплавленный чугун и продувают кислородом. На этой стадии важно избавиться от серы, кремния и фосфора в составе стали. Они ухудшают ее свойства и увеличивают ломкость. Для их выжигания используются специальные присадки. Для придания стали прочности и износостойкости в состав добавляют: - кобальт; - хром; - ванадий; - никель. Такая сталь ценится на рынке и используется для производства деталей, которые подвержены большому износу. Современные плавильные агрегаты полностью автоматизированы. Рабочие контролируют каждый этап плавки. Для разных металлов используют печи разной производительности. Крупные металлургические предприятия осуществляют не только плавку, но и прокат металла. Готовые слитки удобнее перевозить и продавать, поэтому такие предприятия имеют большую рентабельность. Оборудование для переработки металлолома Предприятия, осуществляющие переработку и утилизацию металлолома, должны иметь не только большие цеха и современное оборудование, но и автокраны и грузоподъемные магниты, которые доставляют лом с пунктов приема в пункты переработки. Оборудование для сортировки и измельчения сырья: - дозаторы; - перегружатели; - дробилки, сепараторы, шредеры для сортировки и измельчения; - скрапные ножницы, прессы, гидравлические ножницы, аппараты плазменной резки для раскроя металла. Пакетировочные прессы применяются для подготовки проволоки, обрезков металла, других отходов. Они представляют собой камеру, в которую специальным механизмом загружают сырье, а сверху на него давит гидравлический пресс. Отходы сжимаются в трех плоскостях, получаются компактные пакеты. Для нарезки отходов используют пресс-ножницы. Аллигаторные ножницы – это установка для нарезки труб, стального проката, армированных кабелей. Все остальные детали можно нарезать гидравлическими ножницами. Они состоят из станины, подающего механизма, прижимного устройства. Разрезанные куски разделяют по габаритам и отправляют на дальнейшую переработку. Сегодня можно купить мини-завод по переработке лома. Он позволяет осуществлять все этапы и выпускать готовую продукцию – строительную арматуру, швеллеры, уголки или катанки. Завод позволяет выпускать до 1 млн тонн изделий в год. Основной проблемой при переработке считается большое количество отходов. При разделке черных металлов с помощью механических пил остается 10–15% отходов с каждой тонны сырья. Другие технологии резки предполагают установку немобильного оборудования на фундаменте, которое стоит дорого и потребляет много энергии. В переработке цветных металлов проблемой является процесс сортировки. Для отделения частиц с разными физическими и химическими свойствами требуется оборудование больших цехов. Эта проблема касается пунктов приема лома, так как заводы по переработке предъявляют конкретные требования к химическому составу сырья. Переработка металлолома – выгодное предприятие, так как в процессе переплавки получается качественное сырье. Его можно использовать в автомобильной, судостроительной, машиностроительной сфере. Утилизация черного и цветного металла – важный аспект в сохранении окружающей среды. Литература 1. Виноградов В.М. Технология машиностроения. Введение в специальность. Учебное пособие / В.М. Виноградов-М, 2-е изд. Издательский центр «Академия», 2007 -176с. 2. Вишницкий А. Л., Ясногородский И. 3., Григорчук И. П., Электрохимическая н электромеханическая обработка металлов, Л., 1971; 3. Электрофизические и электрохимические методы размерной обработки материалов, М., 1971; 4. Черепанов Ю. П., Самецкий Б. И., Электрохимическая обработка в машиностроении, М., 1972; Электронные ресурсы https://vtorexpo.ru/metall/printsipy-pererabotki-metalloloma.html |