Технологический процесс и технологическая система - шпаргалка

1. Технология, технологический процесс, технологическая система: общие понятия, структура, роль и использование. Примеры.

Технология.

В буквальном смысле слово «технология» означает науку о производстве, т. е. науку о способах переработки сырья и материалов в средства производства и предметы потребления. Современный уровень производства вкладывает также и новое содержание в понятие технологии. Поэтому технология - это наука о наиболее экономичных способах и процессах производства сырья, материалов и изделий.

Производство осуществляет создание материальных благ. Главным для него является не просто получение целевого продукта, а массовое его получение при минимальных затратах ресурсов труда, сырья, энергии, минимальных капитальных вложениях и минимальном ущербе для человека и окружающей природной среды.

Основой деятельности любого предприятия является производственный процесс. Производственным процессом называется совокупность действий людей и орудий труда, осуществляемых дляпревращения материалов и полуфабрикатов в готовую продукцию. Производственный процесс состоит из технологического и вспомогательных процессов. Технологический процесс - часть производственного процесса, содержащая действия по изменению состояния предмета труда. Вспомогательные процессы обеспечивают производственный процесс в целом и включают в себя транспортировку, контроль продукции, подготовку производства, ремонт оборудования и т. п.

Технологический процесс.

Технологический процесс составляет основу любого производственного процесса и является важнейшей его частью, связанной с переработкой сырья и превращением его в готовую продукцию. Основным элементом технологического процесса является технологическая операция.

Операцией называют законченную часть технологического процесса обработки одной или нескольких одновременно обрабатываемых заготовок, выполняемую на одном рабочем месте однимрабочим (или бригадой).

Технологические операции включают установи, позиции, технологические и вспомогательные переходы, рабочий и вспомогательные ходы.

У станов - часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении заготовки.

Технологический переход - законченная часть технологической операции, выполняемая одним инструментом и характеризующаяся постоянством обрабатываемых или соединяемых поверхностей.

Вспомргательный переход - законченная часть технологической операции, не сопровождающаяся изменением формы, размеров и шероховатости поверхности, но необходимая для выполнения технологического перехода (замена инструмента).

Рабочий ход - законченная часть технологического перехода, состоящая из изменения формы, размеров, структуры, свойств, состояния или положения в пространстве.

Вспомогательный ход - законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента, не сопровождаемого изменением формы, размеров (подвод инструмента, его отвод).

Проход - это часть перехода, осуществляемая при одном рабо- чем перемещении инструмента или заготовки в направлении пода- чи.

Расчленение технологического процесса позволяет выявить его элементы, оценить пути и стоимость их ускорения, проанализировать особенности затрат труда и возможные варианты его экономии. Выбор наиболее экономичных и рациональных операций - один из путей повышения эффективности производства. Классификацию технологических процессов можно провести по нескольким признакам.

По характеру качественных изменений сырья технологические процессы подразделяются на физические, механические и химические.

При физических и механических процессах переработки происходит изменение размеров, формы и свойств сырья. При этом внутреннее строение и состав вещества не меняется.

Например: изготовление металлических деталей резанием; дробление и измельчение вещества и т. п.

Химические процессы характеризуются изменением агрегатного состояния, химического состава и строения вещества. Например, химической переработкой топлива получают бензол, метан, этилен и другие продукты. Однако такое деление является условным.

По способу организации технологические процессы делятся на дискретные, непрерывные и комбинированные.

Дискретный технологический процесс характеризуется чередо- ванием рабочих и вспомогательных ходов с четким разграничением их во времени. Например, при механической обработке происходит установка заготовки (вспомогательный ход), подвод инструмента (вспомогательный ход), обработка заготовки режущим инструментом (рабочий ход), снятие детали (вспомогательный ход) и т. д.

Такие технологические процессы распространены в машиностроении, строительстве, добывающих отраслях.

Недостатком дискретных процессов являются потери рабочего времени в процессе вспомогательных процессов.

Непрерывные процессы отличаются тем, что они не имеют чередования рабочего и вспомогательного ходов. Такие процессы характерны для химической промышленности.

В металлургии, энергетике имеют место комбинированные процессы, в которых наблюдается сочетание непрерывных и дискретных процессов. Примером может служить доменный процесс производства чугуна.

В общем виде любой технологический процесс можно рассматривать как систему, имеющую входы и выходы. Входами могут быть: состав сырья, его количество, температура и т. д., выходами - готовая продукция, ее количество, качество и т. п.Вход ►

Технологический процесс ► Выход

Например, технологический процесс производства чугуна будет иметь вид:

Технологическая система

Общественное производство характеризуется набором технологий, используемых в отрасли. Отрасли образуют в народном хозяйстве комплексы, а технологии соединяются в системы.

Системой называется совокупность, образованная из элементов, между которыми существуют определенные отношения. Система может быть разделена на подсистемы различной сложности.

Согласно определению ГОСТа, технологическая система – это «совокупность функционально связанных средств технологического оснащения, предметов производства и исполнителей для выполнения в регламентированных условиях производства заданных тех- нологических процессов или операций».

Система состоит из большого числа элементов, связанных между собой и окружающей средой и действующих как единое целое. Например, станки, аппараты, механизмы, агрегаты, связаны между собой транспортными потоками сырья, материалов, энергии и т. п.

Внутреннюю организацию, порядок и построение характеризует структура системы.

Классификация технологических систем:

- четыре иерархических уровня технологических систем: технопроцесс,

производственное подразделение, предприятие, отрасль;

- три уровня автоматизации: механизированные системы, автоматизированные, автоматические; три уровня специализации: специальная технологическая система, специализированная, универсальная.

Можно выделить следующие системы технологий: параллельные, последовательные, комбинированные.

Продукция параллельной технологической системы равна сумме продукции всех составляющих ее элементов.

Характерной особенностью технологических систем с последовательной связью является то, что выпуск продукции такой системы определяется ее лимитирующим звеном. Последовательные технологические системы разного уровня различаются между собой.

Комбинированная технологическая система является объединением последовательных и параллельных систем более низкого уровня.

Все народное хозяйство можно рассматривать как системы технологических процессов разного уровня, последовательные и параллельные связи которых определяют характер его функционирования.

Технико-экономический уровень производственной системы характеризуется: уровнем орудий труда (инструмент, машины), уровнем предметов труда (сырье, материалы), уровнем рабочей силы (квалификация кадров), технологическим уровнем (уровень производственных процессов), организационно-экономическим уровнем.

Технологический уровень составляют:

1) уровень технологической интенсивности процессов;

2) уровень технологической организации производства;

3) уровень технологической оснащенности;

4) уровень управляемости технологической системы.

Уровень технологической интенсивности характеризуется степенью использования материальных, энергетических и временных ресурсов.

Уровень технологической организации производства определяется числом операций и стадий процесса.

Уровень технологической оснащенности характеризуется степенью оснащенности техническими средствами.

Уровень управляемости технологической системы характеризуется степенью достижения оптимальных режимов процесса с целью их наивысшей эффективности и результативности.

2. Производство - главный фактор развития рыночной экономики. Структура материального и нематериального производства.

Роль производственной и непроизводственной сфер в развитии рынэк-ки. Характеристика н\х комплекса.

Эк-ка – сфера общ отн-й, где пр-ся прод-я, как рез-т деят-ти произв и непроизв сфер, кот в последствии продается, обменивается, потреб-ся.

Прод-я – мат и дух блага (товары, услуги, продукты, работы)

Для пр-ва прод-и необходимы ресурсы => эк-ка – наука о том, как общ-во исп-ет ограниченные рес-сы, как распределяет прод-ю среди нас.

Следует 2 вывода:

1. Совр рын эк-ка – сложнейший хоз механизм, сост-щий из разл звеньев, структур, сфер, обл-тей, но из обобщений можно выделить 2 осн звена:

- пр-во – целенаправленная деят-ть по изготовлению прод-и

- рынок – целенаправленная деят-ть по размещению прод-и от производ-ля к потреб-лю.

В круге интересов рынка нах-ся спрос, предложение, ден обращение, финансы.

Звеном эк-ки в России явл-ся занятое создание прод-и в любой сфере чел-ой деятти (произв и непроизвод). Пр-во как созидат звено эк-ки сост-ет основу любой эк-ки, но рын-ой (отеч) больше всего.

2. Источником рын эк-ки явл-ся деят-ть произв и непроизв сфер, кот объедются общим понятием народное хоз-во – сов-ть мн-ва отраслей, кот. мы соотнесѐм с произв. и непроизв. сферой. (комплексных и един пред-тий)

- Производ сфера: отрасли мат-ого пр-ва (с\х, прм-ть, торговля, транспорт, общ питание), кот создают мах-техн ценности для общ-в и личных потребн-тей.

- Непроизв сфера: сфера услуг, здравоохранение, образование, культура.

Отрасли н\х:

1. Произв сфера (отрасли мат пр-ва)

1.1. товаропроизводящие отрасли (пром-ть (машиностроит, легкая, тяжелая, метал-я, эн-ка), с\х, транспорт, строит-во)

1.2. произв инфр-ра (транспорт, связь)

1.3. сфера обращения (торговля, общ питание)

2. Непроизв сфера

1.4. услуги жилищно-коммунального хоз-ва (транспорт, свзяь)

1.5. соц обеспечение ( здравоохр-е, соц страх-е)

Ведущая роль в нац эк-ке принадлежит пром-ти, кот. техн-ки вооружает н\х, создаѐт передовые, индустр техн-и и тоже передаѐт др отраслям, превооружает всѐ н\х.. Эк-ка зависит от пром комплекса. Тенденции к развитию сферы услуг развитых (постиндустр) странах.

Доля пром пр-ва ВВП (Англия, Франция) составляла примерно 30 %, но эк-ты полагают, что она имеет тенденцию к снижению и составит 2 %- доля с\х).

В России идет падение товарного пр-ва (от 90 г – 62%).

На Западе оно компенсируется развитием пр-ва .В рез-те можно утверждать, что подъем и последующая стабилизация эк-ки связана с восстановлением произв потенциала и пром-ти.

В России сложился круг проблем:

1. исп-е рес-в

Для пр-ва прод-и исп-ют рес-сы. Любая эк-ка ориентирована на решении задачи согласования ограниченных произв возм-тей с ограниченными потреб-тями.

Пр-во все больше связано со сферой науки. В кач-ве наукоемких техн-й исп-ся достижения ряда фунд наук, что создает основу для созд-я конкурентосп-ного пр-ва.

2. повыш-е эффект-ти пр-ва

E=Q\z*% повыш-е эффект-ти пр-ва = увел-е кол-ва Q прод-и при тех же ценах \ умен-е ст-ти z затрат.

3. практика прим-я НТП

НТП – решающая роль в увел-и пр-ва. Разрыв м\д Россией и развитыми странами в эк-ке известен=50 лет => неконкурентосп-ть прод-и России.

4. исп-е передовых техн-й

Ключвопросом в решении всех проблем – кач-во прим-я техн-й. Поэтому в обсуждении эк-ты должны исп-ть техникоемкую лексику, кот связывала бы их.

3. Национальная технологическая система (НТС). Этапы, особенности формирования.

Характерные этапы формирования ТС в России

До 19 в в России было нат хоз-во. Историю форм-я развития ТС в России можно наблюдать после отмены креп права.

1.1861-1884

Развитие текстильной пром-ти, развитие полотняных и суконных пр-в. Освоение уклада. Бол завис-ть от импорта, в т. ч. и от спец-тов. В Англии и Франции 2 уклад зарождается на 40 лет раньше.

2.1884-1914

Николай II. Начало войны, страна с\х, городское нас – 9% (в Англии – 52%, Германия и Франция – 25%), дешевая раб сила. Россия активно включается в освоение 2 уклада. В 1910 г. ритмично осваивает 2 уклад, а в зап. Европе уже 3. Капиталы инвестся в горную пром-ть. Россия делает скачок, растет пром-ть: увеличивается пр-во чугуна, зерна, ур-нь машиностр-я. Но темпы роста недостаточны,а показатели экспорта: с\х –

65%, сырье – 35%, только 3% - фабрично-заводского происхожд-я. Сейчас: топливо – 70%, 20% - МЕ.

Можно сказать, что предпосылки для быстрого дальнйшего эк роста на основе новых опережающих техн укладов (3, 4) у России не были реализованы.

3.1917-1941

I Мировая война, револ-я – уничт-е капитала, падение показ-лей по сравнению с 1913 г. НЭП способствует приросту пром пр-ва до уровня 1913 г., но сама идея НЭПа не предусматривает вложение капитала в крупное пр-во. Импорт оборуд-я. Появление нац пром-ти не произошло. Товарный голод. Зарождение 4 уклада происходило, но успеха сов власти были памятны (30-е гг – становление 4 уклада)

4.1941-1953

II Мировая война на восстан-е. Благоприятные усл-я для развития 4 уклада (Прежде всего он форм-ся в военно-пром комплекс ВПК). К 1950 г пром-ть восст-на при сохранении многоукладности (доминирует 3 уклад)

5.1954-1964

Оттепель. Увел-е всех показ-лей ( в т.ч. золотого запаса до 2050 т), строит-во, машиностр-е.

6.1965-1985

ВПК. Жестокое централизов-е управление, прибыль изымается в бюджет ВПК. Война в Афганистане. 1 место в мире по пр-ву черных МЕ (чугун, сталь), цемента, электроэн-и (необычайное вложение в устаревающее оборуд-е).

На Западе замещение 4 уклада на 5, в СССР 5 уклад только в ВПК

7.1986-2002

Падение темпов пр-ва и технико-эк показ-лей. Самофинансир-е, приватиз-я, ваучериз-я, создание малых пред-й, разрушение осн фондов, ВПК лидирует, выезд раб силы и капитала за рубеж, развитие торговли. Активная деят-ть зап инвесторов, вытеснение отеч прод-и, ошибки эк и управл хар-ра.

Реформы, проводившиеся в стране, привели кризис из скрытой формы в явную. Учитывая скачкообразный рост цен и выс ур-нь инфляции, страна стала открытой для импорта, все это влияет на соврем пр-во и на конкурентноспособность.

Техн структура нац эк-ки России нах-ся в отрыве на 25 лет от мировой. Сегодняшний экспорт похож на экспорт начала века. Реальная тенденция – деиндустриализация (выгоднее покупать, чем пр-ть) Доминируют 3 и 4 уклады.

1. В усл-ях кризиса есть все шансы на новый уклад

Направления: новейшие информ техн-и, биотехн-и, биомедицина, энергосберегающие техн-и, нетрадиц энергорес-сы, принципиально новые материалы с заранее заданными св-вами.

(Этапы формирования национальной технологической системы России

1861-1884 гг. Унитарная система управления оказалась разорванной на уровне основного работника - крепостного крестьянина. Россия сделала первый шаг к рынку, не имея ни капитала, ни соответствующей законодательной базы, ни регулирующих товародвижение институтов. Деструктуризация управления стала нарастать по мере ухода законопослушного поколения, стереотип поведения которого вырабатывался при крепостном праве. Спустя полвека П. Столыпин скажет: "... отечество наше должно превратиться в государство правовое"¹ , через 80 лет эти слова прозвучат снова. По технико-экономическим показателям ведущих отраслей технологического уклада конца XIX столетия Россия значительно отставала от стран Западной Европы и США (табл. 1.4.1). В промышленности России практически отсутствовало главное звено - машиностроение, что воспроизводило отсталость и полную зависимость от им- порта в других хозяйственных отраслях.

Общая характеристика развития промышленности России в XIX в. дана в табл. 1.4.2, из которой следует, что только в 70-е годы XIX в в России начинает интенсивно развиваться промышленность, однако в тех условиях, как показывает рис 14 1, «для

индустриализации России требовались века и века». Таблица 14 1

Показатели ведущих технологических отраслей России и промышленно развитых стран в 1870 г.

0 212,216,217

Рис 1.4 1 Выплавка чугуна в России, в странах Зап. Европы и США в 1830-1897 г, млн пуд в год

1884-1914 гг. В управление вступившему на престол Николаю II перешла сельскохозяйственная страна, где городское население составляло лишь 9% от общего количества населения. Для сравнения: во Франции уже в середине XIX в городах проживала четверть населения, в Германии - более трети, в Англии - более половины (50,8%), а к началу века число горожан в Англии составляло 77%. Энергетическая мощность предприятий России была представлена 13325 паровыми машинами и составляла 83 тыс. кВт. В условиях низкого таможенного тарифа в Россию до 80-х годов поступала преимущественно готовая продукция, в том числе - рельсы для развернувшегося строительства железных дорог, вытесняя отечественную продукцию и тормозя развитие промышленности, увеличивая внешний и внутренний долг и дестабилизируя финансовую систему. По свидетельству гр. Витте, в 1892 г. Россия стояла на грани финансового краха. Введением в 80-е годы "золотого тарифа" правительство ограничило ввоз товаров и создало условия для инвестиций. Западный капитал беспрепятственно хлынул в страну с дешевой рабочей силой - среднегодовой (288 рабочих дней по 12 часов) заработок рабочих составлял 187 руб., для сравнения - пуд пшеницы стоил 85 коп., пуд ржи - 65-75 коп.

Дешевая рабочая сила послереформенной России и наличие источников сырья создали благоприятные условия для инвестиций западного капитала в промышленность. Иностранный капитал устремился прежде всего в горную промышленность – из общего объема вложенных до 1917 г. иностранных инвестиций - 1436 млн. руб., в горную было вложено 775 млн. руб. (54%). Уже в 80-е годы Нобель контролировал 1/4 всего нефтяного производства России и половину керосиновой торговли. К 1913 г. сальдовая сумма иностранного капитала в России достигла 7377 млн руб., или 13% национального богатства, а чистый доход на иностранный капитал в 1913 г. составил 2326,1 млн руб. и превысил сумму всех его инвестиций за предыдущие 27 лет на 543,1 млн руб.. При бюджете в 2,3 млрд руб. внешняя задолженность России к началу войны достигла 8,8 млрд руб. В стране действовало 226 иностранных компаний. Из 19 крупнейших банков 11 было основано иностранным капиталом.

В результате массированного вливания иностранного капитала Россия, на первый взгляд, сделала гигантский скачок в развитии промышленности: общая численность рабочих в 1913 г достигла 1960860 чел, промышленное производство только за 18901899 гг выросло в 2 раза, выплавка чугуна - в 3,7 раза, стали - в 7,2 раза, продукции машиностроения - в 3,7 раза. Но это были темпы начинающего ходить ребенка - в 1903 г Россия по паровой мощности машин на 1000 жителей оставалась на 7 месте в мире, уступая Англии в 14 и США в 11 раз, по общей добыче угля, соответственно, в 14 и 22 раза, по производству стали - в 3 и 7 раз, по урожайности пшеницы относительно стран Западной Европы - в 2 раза [25, с 4,5,6], готовые изделия в составе экспорта составляли в 1913 г только 2,2%

В 1913 г (табл 1 4 3, рис 14 3-149), несмотря на огромные вливания капитала, промышленное развитие России продолжало далеко отставать от стран Западной Европы и США - иностранный капитал лишь выравнивал те позиции мирового раз- деления труда, которые обеспечивали ему вывоз капитала и давали возрастающую собственность на часть российского богатства при его реинвестиции - типичный путь индустриализации колонии

В 1909-1913 годах Россия занимала по урожайности пше- ницы 24 место, по урожайности ячменя - 23, по урожайности овса - 20, по урожайности картофеля - 20 место среди 25 европейских стран (включая Прибалтику), а по урожайности ржи - 15 место из 15 европейских стран, выращивавших рожь.

В структуре экспорта основную группу товаров составляли так называвшиеся в тот период «жизненные припасы" - продукты сельского хозяйства (63%), сырье и полуобра- ботанные материалы - 35% и только 3% составляли товары фабрично-заводского изготовления Таким образом, приведенные в диаграммах данные доказывают, что технологическая система России, несмотря на огромные вливания иностранного капитала и столь же огромные долги, хотя и сделала колоссальный скачок в развитии промышленности, но продолжала далеко отставать от промышленно развитых стран Запада Так выглядела в 1913 году Россия, "которую мы потеряли"

Поражение в русско-японской и первой мировой войнах подтвердили технологическую отсталость России и ненадежность ставки на иностранный капитал.

На нужды войны с Японией Россия израсходовала 2347 млрд руб , к Японии отошли железные дороги, порты, был затоплен как военный, так и гражданский флот общей стоимостью 500 млн руб [22, с 15] Первая мировая война практически привела к Октябрьской револю- ции

1914-1924 гг. Первая мировая война, революции и гражданская война в значительной мере уничтожили накопленный капитал и привели к падению практически всех экономических показателей, включая добывающие отрасли (рис 14 9 а,б)

Добыча угля в 1920 г составляла 27%, производство чугуна - менее 3%, меди - 0,0%, нефти - 42%, вагонов - 4%, плугов - 13,3% от довоенного уровня, производство промышленной продукции сократилось в 7 раз [11, с 45], сбор хлеба упал с 61,6 млн т в 1913 г до 33,3 млн т- в 1920 г, покупательная способность рубля к концу 1920 г упала в 13000 раз относительно 1913 г

Довоенные и военные долги России составили 18,5 млрд золотых рублей (по современному курсу - более 200 млрд долл ), в то же время США за период 1914-1922 гг покрыли иностранную задолженность на сумму около 6 млрд и предоставили другим странам около 13 млрд долл [22, с 153] Начиная с первой мировой войны США выходят на авансцену экономической борьбы, что подтверждает динамика внешней торговли за этот период

Новая экономическая политика сначала вызвала подъем конъюнктуры - прирост промышленного производства составил в 1921 г. - 150%, в 1922 г. - 145%, в 1923 г - 130%, в 1924 г.-164% [11, с.61], но затем темпы стали падать, так как НЭП лишь восстановил производственную мощность предприятий до уровня 1913г., а ее дальнейшее увеличение требовало капвложений и технологических инвестиций

Модель НЭП, ориентированная на мелкотоварное производство (разрешение частной торговли, концессии, аренда мелких предприятий и земли и т.д.), не предусматривала вложений капитала в крупную промышленность. Построенные за 8 лет заводы в 1928-29 хозяйственном году дали всего лишь 4% продукции [11, с 51], выплавка стали в 1925 г составила лишь 42% к 1913 г Стоимость золотого рубля выросла со 103 бумажных рублей в 1919 г до 97690000 рублей в 1923 г [17, с 114] При индустриализации страны ставка делалась, как и до революции, на привлечение иностранного капитала, но в форме концессий В 1921 г действовало 5 концессионных договоров, в 1924 - 55, в 1925-82, в 1926 - 74, в 1927 г - 68, в 1928 г - 59, в 1929 - 40 договоров, в 1936 г их количество сократилось до 5 концессионных договоров 35% плана ГОЭЛРО (6 млн руб ) должен был обеспечить, по замыслу авторов, иностранный капитал [11, с 46, 90]

1924 - 1941 гг К концу 1926 г валовая продукция промышленности достигла 98% объема 1913 г, но по производству чугуна, стали, цветных металлов, строительных материалов уровень 1913 г не был достигнут и к концу 1928 г, а темпы прироста промышленного производства сократились с 42% в 1925/26 г до 15,8% в 1927/28 г Товарный голод к концу 1926 г составил 200 млн руб. и вырос к концу 1927 г до 500 млн руб [11, с 66, 71,72]

Концепция индустриализации страны, как указывалось, продолжала базироваться на привлечении иностранного капитала в форме концессий В ряде отраслей они занимали ведущее место (40% - добычи марганца, 35% - золота, 62% - свинца, 12% - меди, 22% - изготовления одежды и т д ) [там же, с 118], но, в целом, они не могли решить проблемы становления национальной промышленности, так как, во-первых, концессия (то же - современные совместные предприятия) связана с определенным видом деятельности, те не носит комплексный характер, во-вторых, она предполагает вывоз прибыли, т е уменьшает долю накоплений, в-третьих, главное, экономика России настолько велика, что даже при режиме самого наивысшего благоприятствования, капитала Запада не хватит для ее подъема Кроме того, значительный рост инвестиций был бы сопряжен с изменением территориальной структуры инвестиций Запада, тес уменьшением инвестиций в традиционные для него страны Иными словами, Запад может выделить только ту часть свободного капитала, которая останется у него после вложения в собственную экономику и в собственность ТНК за рубежом

Индустриализация сельского хозяйства через коллективи-зацию отчуждала крестьян от результатов своего труда и позволяла государству изымать урожай Колхозы, по существу, являлись госпредприятиями с натуральной оплатой труда от остаточного дохода в завуалированной форме централизованного управления аграрным капиталом Так как в тот период крестьянство составляло около 80% населения, то создание десятков миллионов фермерских хозяйств на конной тяге привело бы к катастрофе и в сельском хозяйстве, и в промышленности В добывающих отраслях, на стройках промобъектов использовалась бесплатная армия заключенных На предприятиях действовал дисциплинарный режим В результате принятых жестких мер стране удалось создать экспортный потенциал За четыре года первой пятилетки в СССР было ввезено машин и оборудования на гигантскую по тем временам сумму - 2446 млн руб , свыше половины мирового экспорта машин и оборудования в 1932 г было направлено в СССР и составило более 50% его общего объема импорта

Импорт оборудования резко повысил потенциал инвестиционного машиностроения - если в 1932 г действовало 16 станкостроительных заводов, то в 1936 г их стало 48, в том числе такие гиганты, как "Фрезер", "Калибр", "Красный пролетарий" и др [41, с 134] К началу войны стране удалось создать собственную машиностроительную промышленность и осуществить индустриализацию России Объем продукции к 1940 году, по сравнению с 1913 г, вырос в 7,7 раза (от 4,7 - в Киргизии до 10 - в Грузии), в том числе средств производства - в 13 раз Для сравнения в буржуазных Эстонии, Латвии и Литве рост за тот же период составил, соответственно, 1,3, 0,9, 2,6 от той же базы, городское население выросло с 17% до 33% [23]

Естественно, чтобы реализовать такую программу индустриализации, не имевшую по масштабам и темпам аналогов в истории, государство централизовало капитал, сосредоточив в своих руках все экономические и политические рычаги Политическая система, названная по признаку собственности социалистической, практически перенесла на себя элементы феодально-крепостной монархии, модернизировав и осовременив их под идеологию марксизма система общинного землевладения трансформировалась в систему колхозов, приписанные к мануфактурам крепостные - в рабочих предприятий с жесткой дисциплиной и ограничением смены места работы Привилегированный слой партийно-государственной номенклатуры, поддерживавший новую форму диктатуры, напоминал исторически формировавшийся монархом из "служивых" слой дворянства Население, отчасти из страха, отчасти оттого, что его абсолютное большинство составляло второе-третье поколение бывших крепостных, психологически приняло предложенную систему, тем более, что темпы роста макроэкономических показателей, в том числе - промышленности, улучшение социальных условий - введение бесплатного здравоохранения, всеобщего образования и т д, подтверждали целевую направленность политики на улучшение социального положения населения и ее успешность Этому способствовала и ликвидация социального неравенства, вновь восстановленного в процессе перестройки

1941-1953 гг. Вторая мировая война уничтожила более 30% национального богатства страны, 2593 предприятия были эвакуированы, но уже к 1950 г промышленность была восстановлена [23] Золотой запас в 1953 г достиг максимальной за весь послеоктябрьский период величины - 2049,8 т (для сравнения в 1987 г золотой запас упал до 900 т)²

Восстановление народного хозяйства создало новую инфраструктуру, новую квалифицированную рабочую силу, что , в принципе, можно приравнять завершению цикла замены "основных капитальных благ" [19] Начиная с 50-х годов, конъюнктура в экономике начинает падать

1954-1964 гг. Накопленный в послевоенный период капитал был инвестирован в крупнейшие мероприятия, включая запуск спутника, перевооружение армии и флота, подъем целины (41,8 млн га), жилищное строительство (1071,6 млн кв м за 1951- 1964 г), введение Закона о пенсиях (количество пенсионеров увеличилось с 5,4 млн чел в 1960 г до 24,9 млн чел в 1970 г) и т д [23] Но капиталоотдача от инвестиций или была равна нулю, или растягивалась на многие годы, т е не выполнялось второе условие роста конъюнктуры - опережение капиталоотдачи над инвестициями, что вело к потере свободного капитала

Наконец, децентрализация управления капиталом при создании совнархозов (1957-1965 гг) лишила Центр возможности аккумулировать капитал и направлять его в приоритетные области В результате накопленный капитал был израсходован, произошел спад в экономике - начавшийся ее развал, прежде всего - в области сельского хозяйства, был вызван неудачной структурной политикой и

децентрализацией капитала

1965-1985 гг. Ликвидация совнархозов и восстановление централизованного управления капиталом позволили затормозить спад производства, но последующая структурная политика его ускорила

Практиковавшееся изъятие части прибыли и амортизации в бюджет и фонды министерств лишало предприятия не только расширенного воспроизводства, но и простого возмещения капитала В результате износ основных фондов вырос с 30% в 1976 г до 43% в 1987 г и продолжал расти, резко ухудшалась возрастная структура станочного парка Строительство БАМ, мелиорация, "долгострои", война в Афганистане, огромные инвестиции в ВПК (на оборону работало до 80% промышленности)¹ вели к потере свободного капитала, как следствие - к сдерживанию технического перевооружения отраслей и старению технологиче- ской системы, к прогрессирующему отставанию в наукоемких отраслях, в частности - в электронике, в информатике и вычислительной технике, в производстве новых материалов, к снижению производительности труда и объемов выпускаемой продукции, включая товары народного потребления. Капитал и квалифицированная рабочая сила перекачивались в республики, что затем, после развала Союза, привело к проблеме русскоязычного населения. Инвестиции в ВПК привели к перенасыщению основного капитала в отрасли, росту запасов вооружений и обслуживающего персонала (кстати, преимущественно, тоже - русскояычного, так как современная военная техника требует для своего обслуживания квалифицированной рабочей силы). Перенасыщение капитала в социальной сфере привело к снижению роли заработной платы в бюджете семьи, снизило ее стимулирующуюроль и привело к уравниловке.

1986 г. и далее. Анализ статистики показывает падение темпов основных экономических показателей, однако они еще не имели отрицательного роста. Централизованное управление капиталом и финансируемая на этой основе конверсия могли бы в течение 3-5 лет перевести предприятия на выпуск гражданской продукции. Но экономика была направлена по пути децентрализации капитала и разрушения сложившейся системы управления без создания новой. С 1985 г. началось возрастающее, а с 1991 г. принявшее катастрофические размеры и темпы разрушение капитала России за счет (1) невозмещаемого износа основных фондов, (2) ликвидации большей части капитала в оборонной промышленности, (3) ликвидации и прекращения воспроизводства квалифицированной рабочей силы, (4) выезда квалифицированной рабочей силы и специалистов за рубеж, (5) перелива квалифицированной рабочей силы в сферу торговли (т. н. бизнеса), (6) нелегального и легального (в форме беспрецедентного за всю историю России превышения экспорта над импортом) вывоза капитала в виде матермальносырьевых и энергетических ресурсов без эквивалентного возврата капитала в страну, (7) спада производства, (8) характерного для 60-70-х годов прошлого столетия смещения структуры импорта в сторону товаров народного потребления, (9) передачи западному капиталу в различной форме (создание СП, продажа контрольного пакета акций и т.д.) основных фондов имеющихся предприятий, (10) вытеснения с внутреннего рынка неконкурентной отечественной, включая сельское хозяйство, продукции и разорения на этой базе отечественных предприятий и отраслей.

Развал СССР привел к разрушению исторически сложившегося единого технологического пространства. Понимание роли России как его центра пришло лишь тогда, когда социально-экономические показатели республик покатились вниз, так как с развалом Союза оказалась разрушенной и сложившаяся технологическая система: головные предприятия госмонополий, научные центры, основная часть обрабатывающей промышленности и многие энергетические ресурсы остались в России. Например, из 52 важнейших видов продукции, входивших в обязательную стат-отчетность, по 34 позициям удельный вес России в общем объеме был свыше 50%, только по 3 позициям - менее 30%, в то время как удельный вес других республик, исключая Украину и Белоруссию, только по 1-2 позициям был более 10% [31]. Создание

собственных автономных технологических систем займет еще много времени, а отсутствие свободного капитала вряд ли позволит республикам обрести полную экономическую самостоятельность и найти свою нишу в мировом рынке даже в части поставки сырья, ибо, как указывалось выше, для добычи сырья также нужна современная технология инвестиционного машиностроения.

Рассмотренная последовательность событий и анализ статистики показывают, что главный поворот к развалу социально-экономической системы произошел в результате децентрализации капитала и обвальной ликвидации системы государственного управления. Отсутствие институциональных рыночных структур, белые пятна в законодательстве, отсутствие отработанных рынком цен, неизвестный уровень спроса, отсутствие специалистов и опыта рыночной формы товарно-денежного обращения и т.д., т.е. отсутствие рынка как области деятельности общества и его культуры, поставило работу предприятий в состояние неопределенности.

Процесс замены социально-экономической системы, управлявшийся на стадии разрушения, практически вышел из-под контроля на стадии создания рыночных форм товарно-денежного обращения, так как возникло противоречие между частными интересами присвоения капитала и интересами общества в его использовании С 1989 г началось возрастающее, а с 1992 г принявшее катастрофические темпы и размеры падение производства, разрушение экономики и всей национальной технологической системы России как ее основы (рис 14 10)

Невозмещаемый износ производственной и социальной инфраструктуры, износ основных фондов и ликвидация большей части капитала в ВПК, беспрецедентный вывоз капитала за рубеж и продажа иностранному капиталу в собственность и долгосрочную аренду земли, зданий и сырьевых источников, смещение структуры импорта в сторону ТНП и сокращение своего неконкурентоспособного производства, деградация и прекращение воспроизводства квалифицированной рабочей силы, ее перелив в сферу торговли и выезд за рубеж, сокращение финансирования науки и научного обслуживания и т д - за всем этим стоит потеря капитала, на восстановление которого потребуются годы и отсутствие которого может вести к обнищанию общества, нестабильности и социальным катаклизмам, к небывалому сокращению численности населения

Рис 14 10 Динамика падения основных экономических показателей в 1990-1999 гг , 1989-100%

Финансовая стабилизация, проводившаяся в 1995 г в условиях спада производства, была достигнута и поддерживается до сих пор лишь за счет снижения потребления - неплатежей по заработной плате и социальным выплатам Такого рода борьба с инфляцией привела к снижению покупательной способности, к снижению спроса и, как следствие, к сокращению производства

Экономика России находится в состоянии стагфляции¹ , те роста цен за счет падения объема производства Это состояние монетаристскими методами, т е ограничением денежной массы, не лечится, так как падение производства даже при неизменной денежной массе является источником инфляции, а ограничение спроса лишь ускоряет этот процесс. Характерен пример Турции, где, при инфляции 70-100%, сохраняются положительные темпы экономического развития, включая бум в строительстве, туристическом бизнесе, легкой и пищевой промышленности и в ряде других отраслей. Однако в России принятая форма сдерживания инфляции за счет роста задолженности, т.е. снижения потребления сохраняется и сегодня - суммарная задолженность по заработной плате составила на ноябрь 2000 г. 38,009 млрд руб.

Задержка выплаты заработной платы, естественно, отрицательно влияет и на социальные параметры. Разрушение социальной инфраструктуры (здравоохранение, обучение, коммунальное и бытовое обслуживание и т.д.), потеря общественных фондов потребления (пионерлагеря, дома отдых, санатории и т.д.), рост цен и потеря личных сбережений, рост государственного долга - таков далеко не полный перечень возмещения теряемого капитала и оплата обществом децентрализации экономики и разрушения национальной технологической системы.)

4. Структура НТС

НТС складывалось на протяжении всего исторического периода, начиная с отмены крепостного права (1861 г.). Начало зарождалось сверху, начинается активный импорт, возникла ориентация на добывающие отрасли.

НТС состоит из тех же элементов, что и обычная ТС: основные и оборотные фонды, квалифицированнаясила, производственная инфраструктура (дороги, связь, коммуникации).

Осн.фонды в России - это главная предпосылка, кот. обеспечивает основной экон.

рост это активная часть фондов.

Осн. фонды оцениваются:

1) износ:

а)физ. Износ( износ оборудования, материалов);

б) моральный - он связан с отставанием от более поздних созданных фондов.

2) возрастная структура: возраст 16 лет - имеет 70 % оборудования, менее 8 % - около 5 лет.

До 19 в в России было нат. хоз-во. Историю форм-я развития ТС в России можно наблюдать после отмены креп права.

1861-1884 Развитие текстильной пром-ти, развитие полотняных и суконных пр-в. Освоение уклада. Бол завис-ть от импорта, в т. ч. и от спец-тов. В Англии и Франции 2 уклад зарождается на 40 лет раньше.

1884-1914 Николай II. Начало войны, страна с\х, городское нас - 9% (в Англии - 52%, Германия и Франция - 25%), дешевая раб сила. Россия активно включается в освоение 2 уклада. В 1910 г. ритмично осваивает 2 уклад, а в зап. Европе уже 3. Капиталы инвест-ся в горную пром-ть. Россия делает скачок, растет пром-ть: увеличивается пр-во чугуна, зерна, ур-нь машиностр-я. Но темпы роста недостаточны показатели экспорта: с\х - 65%, сырье - 35%, только 3% - фабрично-заводского происхожд-я. Сейчас: топливо - 70%, 20% - МЕ.

Можно сказать, что предпосылки для быстрого дальнейшего эк роста на основе новых опережающих техн укладов (3, 4) у России не были реализованы.

1917-1941 I Мировая война, револ-я - уничт-е капитала, падение показ-лей по сравнению с 1913 г.

НЭП способствует приросту пром пр-ва до уровня 1913 г., но сама идея НЭПа не предусматривает вложение капитала в крупное пр-во. Импорт оборуд-я. Появление нац пром-ти не произошло.

Товарный голод. Зарождение 4 уклада происходило, но успеха сов власти были памятны (30-е гг - становление 4 уклада)

1941-1953 II Мировая война на восстан-е. Благоприятные усл-я для развития 4 уклада (Прежде всего он форм-ся в военно-пром комплекс ВПК). К 1950 г пром-ть восст-на при сохранении многоукладности (доминирует 3 уклад)

1954-1964 Оттепель. Увел-е всех показ-лей ( в т.ч. золотого запаса до 2050 т), строит-во, машиностр-е.

1965-1985 ВПК. Жестокое централизов-е управление, прибыль изымается в бюджет ВПК. Война в Афганистане. 1 место в мире по пр-ву черных МЕ (чугун, сталь), цемента, электроэн-и (необычайное вложение в устаревающее оборуд-е). На Западе замещение 4 уклада на 5, в СССР 5 уклад только в ВПК

1986-2002 Падение темпов пр-ва и технико-эк показ-лей. Самофинансир-е, приватиз-я, ваучериз-я, создание малых пред-й, разрушение осн фондов, ВПК лидирует, вмезд раб силы и капитала за рубеж, развитие торговли. Активная деят-ть зап инвесторов, вытеснение отеч прод-и, ошибки эк и управл хар-ра. Реформы, проводившиеся в стране, привели кризис из скрытой формы в явную. Учитывая скачкообразный рост цен и вые ур-нь инфляции, страна стала открытой для импорта, все это влияет на

Сегодняшний экспорт похож на экспорт начала века. Реальная тенденция - деиндустриализация (выгоднее покупать, чем пр-ть) Доминируют 3 и 4 уклады.

1. В усл-ях кризиса есть все шансы на новый уклад. Направления: новейшие информ техн-и, биотехн-и, биомедицина, энергосберегающие техн-и, нетрадиц энергорес-сы, принципиально новые материалы с заранее заданными св-вами.

5.Характеристика укладов мирового технико-экономического развития

Технологические уклады в системемирового технико-экономического развития

Траектория социально-экономического развития обществаотражает траекторию его технологического развития, а его состояние в каждый исторический момент определяется сложившимся уровнем развития его технологической системы. Траекторию мирового техникоэкономического развития можно разбить на ряд этапов, содержание которых составляет жизненный цикл соответствующего технологического уклада.

Технологический уклад - это самовоспризводящаяся совокупность технологически сопряженных производств, технологические системы которых по своим параметрам отвечают одному техническому уровню. Технологический уклад характеризуется свойственными ему видами и источниками энергетических и материальных ресурсов, производственной инфраструктурой и интеллектуальным уровнем квалифицированной рабочей силы и т.д. Именно технологический уклад, в конечном счете, определяет все другие параметры развития общества: уровень социального развития, культуры взаимоотношений, обороноспособности, правового статуса каждого субъекта, уровень преступности и т.д.

Новый технологический уклад зарождается из базисных нововведений в технологической среде существующего уклада, формируется, отрабатывается и диффундирует в другие производства и отрасли. Одновременно происходит перестройка технологических систем и сопряжение технологических параметров по всей технологической цепочке предприятий-поставщиков вплоть до исходного продукта и предприятий-получателей нового продукта, т.е. происходит постепенная перестройка всей технологической системы под производство и потребление продукции нового технологического уклада. Так как переход к новому технологическому укладу связан с инвестициями в новые производства, то происходит перераспределение имеющихся в обществе ресурсов, а при их недостатке внедрение нового уклада заторма- живается.

Воспроизводство устаревших технологических укладов приводит к прогрессирующему отставанию, разрушению технологической системы и к потере ею конкурентоспособности, что мы и наблюдаем в настоящее время в отечественной экономике. Как будет показано ниже, в российской социально-экономической системе исторически сложилась многоукладность и хроническое отставание технологического развития от промышленно развитых стран. Сравнение технико-экономических показателей России и определяющих уклады факторов

(табл. 1.3.1) подтверждает этот вывод.

Характеристика укладов мирового технико-экономического развития

Номер технологического уклада и период доминирования

институтов государственного регу- лирования. Государствен-

на монополии, основные инфра- структуры, в том вание экономики

числе -

социальные

1880-1930 годы

Империализм колонизация.

торговое Конец Британского доминирование господ- ства

6. Характеристика укладов в современной России в системе мирового социальноэкономического развития. Особенности России.

Этот краткий экскурс в историю технологической эволюции необходим, чтобы легче понять: с конца 80-х годов в нашей экономике отчетливо прослеживалось наличие одновременно третьего, четвертого и пятого технологических укладов с преобладанием третьего и четвертого.

Доминирование в настоящее время третьего и четвертого укладов в российской промышленности подтверждается и ее организационной формой - в ней превалируют очень крупные обособленные предприятия. По данным Госкомстата, в 1999 г. 251 предприятие занимало доминирующее положение на рынке, т.е. каждое поставляло более 35% определенного вида товара, в том числе на 10,3% предприятий черной металлургии пришлось 67% поставки черных металлов, на 1,9% предприятий машиностроения и металлообработки - 24,8% соответствующей продукции и тд.

Таким образом, в российской промышленности можно отметить следующий ряд характерных специфических черт:

1. Третий и четвертый технологические уклады в России еще не исчерпали своего потенциала развития и потому способны успешно развиваться;

2. Уклады мало увязаны между собой технологически и поэтому практически не оказывают большого влияния друг на друга;

3. Наиболее современный технологический уклад (5) имеет крайне ограниченный рынок сбыта внутри страны. Он был рожден и развивался лишь при поддержке государства и начал без нее разрушаться

4. Продукция пятого технологического уклада на рынке России представлена преимущественно импортом.

Модернизация отечественной промышленности, начавшаяся в середине 70-х годов, не дала положительных результатов и лишь усугубила технологически многоукладный характер экономики. В недавнем прошлом это не ощущалось столь явно при наличии тесных кооперационных связей со странами СЭВ и огромного государственного рынка сбыта в рамках СССР. Сегодня технологическая многоукладность породила диспропорции и барьеры на пути экономического роста страны. Реформы, проводившиеся с начала 90-х годов, перевели кризис низкоэффективной экономики из скрытой формы в явную. Либерализация цен привела к их скачкообразному росту и высокому уровню инфляции, открытие страны для импорта показало очевидную неконкурентоспособность многих видов отечественной продукции. В этих условиях центральной задачей новой промышленной политики России неизбежно должна стать государственная поддержка тех производств, которые пока не исчерпали своего потенциала развития и могут стать основой выпуска высокоэффективной отечественной продукции, способной занять устойчивое место на внутреннем и мировом рынках.

Чтобы лучше понять происходящие в России социально- экономические преобразования и спрогнозировать ее будущее, следует взглянуть на историю ее промышленного развития, на ее место в мирохозяйственных отношениях в различные периоды исторического развития. Третий раз Россия пытается построить социально-экономическую систему на базе частной собственности на капитал, в третий раз это сопровождается развалом экономики, в третий раз мы наступаем на те же грабли, ибо не учитываем в полной мере социально-экономические особенности России.

7. НТС и ее влияние на формирование макроэкономических показателей (ВВП, цены, инвестиции, конкурентоспособность).

Конкурентоспособность как отдельных предприятий, так и национальной технологической системы в целом, занимаемый ею товарный сектор товарных связей и степень технологической зависимости от промышленно развитых стран в значительной мере определяется уровнем развития и состояния технологической системы и еѐ структурой. Именно следствием технологической отсталости России является растущая по мере глубины переработки разница внутренних и мировых цен на экспортируемые товары и вызванный этим сдвиг экспорта в сторону поставки сырья.

Доля сырой нефти приблизительно 20%, алюминий и никель - не обработанные..

По той же причине идѐт прогрессирующее вытеснение отечественных товаров импортом на потребительском рынке.

За последние 5 лет объѐм инвестиций в России снизился на 70%, ввод в действие

ОФ на 82%, расходы на науку и научное обслуживание на 70%. Износ оборудования -

61%. Т.о. выход России на выпуск конкурентоспособной продукции требует кардинального обновления станочного парка.

Особенностью развития технологической системы промышленно развитых стран является исторически сложившаяся пропорциональная потребность внутреннего рынка на соотношение инвестиций машиностроения и базирующееся на нем добывающих и обрабатывающих отраслей.

Экспорт инвестиций оборудования компенсируется импортом товаров более раннего технологического уклада. А с 60-х годов начинается инвестирование иностранного капитала и производство товаров на своей территории.

Таким образом, инвестиции иностранного капитала в промышленно развитых странах освобождает свой собственный капитал для использования его в новых отраслях.

В промышленно отсталых странах инвестируемое машиностроение не имеет накопленного капитала, поэтому становление машиностроения в них требует крупных начальных инвестиций, а так как свободного капитала эти страны не имеют, то они находятся в воспроизводящейся технологической зависимости от иностранного капитала. Западный капитал инвестируется в России преимущественно в добывающие отрасли, перерабатывающие при получении продукта глубокой переработки и использования экологически вредных технологий; энергоѐмкое и материалоѐмкое машиностроение. Производство товаров из местного сырья.

Полная обеспеченность природными ресурсами позволила России на протяжении всей еѐ истории поддерживать автономность и самовоспроизводство закрытой экономической системы. А возможность освоения восточных земель по мере роста плотности населения обусловила экстенсивный путь еѐ развития.

Недостаточность национального капитала обусловливала воспроизводство унитарной системы управления, так как позволила аккумулировать еѐ в центре и направлять в жизнеобеспечивающие отрасли, в том числе на финансирование армии. Но еѐ "ахиллесовой пятой" всегда являлась возглавлявшая государство личность, ибо от неѐ зависел и выбор приоритетов, и определение курса политики.

Технологическая система и ее влияние на формирование внешних и внутренних цен.

Работа отдельных предприятий проходит в конкретной социально-экономической обстановке, поэтому ограниченным количеством связей связана с внешней средой, которая его окружает. Макроэкономические показатели не только формируются из отдельных экономических показателей, но и сами воздействуют на их работу.

Промышленное производство - 48,9%.

Объѐм ВВП(валового продукта), совокупность рыночной стоимости всех производств за год.

За 91-98гг. снизился на 42,9%, объѐм производства в промышленности 51%, в сельском хозяйстве - на 39,7%. В 95г. - 39 место - Россия.

В процессе реформ в структуре валового продукта доля услуг возросла с 33 до 53%, что связано с более высокими темпами роста цен и падением валового продукта, доля производства товаров упала с 61 до 39%. В 2 раза уменьшилась доля продукции сельского хозяйства и строительства. Отраслевая динамика выпуска промышленной продукции показала, что его падение коснулось всех отраслей, при этом наименьшее снижение - в экспорт поставляющих отраслях. Меньше всех упала электроэнергетика, топливная промышленность, черная металлургия(до 60%), цветная металлургия.

Цены на товары прямо зависят от технологической системы, но и развитие технологической системы связано с уровнем цен на всѐ: на оборудование, сырьѐ и т.д. В 92г. были отпущены цены. Это привело к сокращению оборотных средств предприятий и лишило их инвестиционного капитала, т.е. финансовых средств, накапливаемых предприятием для обновления оборудования в течение предыдущих лет.

Последующее падение производства во всех отраслях, кроме газовой и электроэнергетики, ещѐ более снизило возможности предприятий, а следовательно, привело к сокращению спроса на продукцию машиностроения.

Скачок цен в топливно-энергетическом комплексе вызвал соответственно рост цен в энергопотребляющих отраслях, а так как основным металлопотребителем и энергопотребителем является машиностроение, то либерализация цен привела к росту цен на оборудование, т.е. динамика цен с одной стороны зависит от состояния технологической системы, с другой - обновление самой технологической системы связано с уровнем цен на инвестируемое оборудование.

8. Общая оценка состояния НТС в России на современном этапе и перспективы развития.

Полная обеспеченность природными ресурсами позволила России на протяжении всей еѐ истории поддерживать автономность и самовоспроизводство закрытой экономической системы. А возможность освоения восточных земель по мере роста плотности населения обусловила экстенсивный путь еѐ развития.

Недостаточность национального капитала обусловливала воспроизводство унитарной системы управления, так как позволила аккумулировать еѐ в центре и направлять в жизнеобеспечивающие отрасли, в том числе на финансирование армии. Но еѐ "ахиллесовой пятой" всегда являлась возглавлявшая государство личность, ибо от неѐ зависел и выбор приоритетов, и определение курса политики.

Направления: новейшие информ техн-и, биотехн-и, биомедицина, энергосберегающие техн-и, нетрадиц энергорес-сы, принципиально новые материалы с заранее заданными св-вами.

9. Принципиальная схема функционирования предприятия. Ресурсы. Результаты деятельности.

Модели ф-рования пред-я: 2 аспекта:

1) ф-ция пред-я. Цель: пр-во кач прод-и, приносящей доход.

ф-ция подход. Совр.пред-е – сложн система, сост из целого комплекса взаимосвяз подсистем разл ур-ня (на примере пром пред-я.): техн-и, организуемые, управляемые эл-ты предст собой объект управл-я.. Каждый эл-т системы функц-ет в усл-ях необычной динамичности за счет изм-я потр-тей общ-ва, измен-й эк ситуации. Это ставит бол задачи перед сост-ем и ур-нем ТС, кот объединяет на пред-и все э-ты, подсистемы, внутри данного пред-я.

2) Предприятие.

1)

ср-ва труда сырье, мат-лы топливо, эн-я финансы чел.рес-сы инф-я земля время проср-во

2)

прод-я

зарплата с отчисл-ми налоги инф-ция инновация

Общеизвестно: в практ. деят-ти определ-ю роль играют показатели качества соврем.ТС:

1) результатив-ть (возм-ть достиж. цели)

2) перспективность

3) равнодеймтвие м/д пред-ем и природой

4) совр ТС должны удвл-ть меняющ-ся потр-ти.

10. Виды ТС. Классиф-я по степени новизны

1) По виду производит.деят-ти. Каждый вид произв деят-ти связан со своей ТС, и тогда можно назвать огранич перечень разл отлич-ся др от др ТС. Каждая ТС сама по себе нужд-ся в оценке с позиции принадл-ти к тому или иному типу техн-и.

2) По эк предназнач-ю прод-и.

а) пр-во ср-в пр-ва (оборуд-е, станки)

б) пр-во предметов потребл-я

3) По хар-ру возд-я на предмет труда.(в пром техн-и): 2 группы:

первичные – добывающие – пред-я по добыче прир топлив,

лесоэксплуатации, по улову рыбы, ГЭС.

вторичные – обрабатывающие:

а) измен-щие микростр-ру мат-ла: хим пром-ть, метал-я, пищ пром-ть.

б) измен-щие форму: машиностр-е, легк пром-ть (шитье), обувная пром-ть,

деревообр-ка.

И те и др должны обладать выс эф-тью, спос-тью обесп-я кач-ва.

4) По степени новизны:

- Устаревшие – с пом них пр-ся низкоэффект, низкокач, устар прод-я.

- Традиционные – присущи бол-ву отраслей. Их наз базовыми. Пр-дят продю массового назн-я.

- Новые – заменяют действующие. Ориентированы на получение нов видов прод-и:

- Прогрессивные – предназначены для данного конкретного пр-ва, способствуют повыш.кач-ва продукции, более полному исп-ю оборудования, сокращению затрат труда, сокращению расходов сырья и материалов на един предп-и.В целом представляют собой оптимальные процессы.

- Принципиально новые – исп-ют рез-ты фундам науч исслед-й, внося «революцию» в самых разл.областях.

Явл-ся основой для КСП.

- Конкурентоспособные (КСП) – может пр-ть конкурентосп-ю. прод-ю., как способ удовл-я потреб-тей, но и с наим затратами.

В наст время в практике сущ-ет потреб-ть со стороны производ-лей в выявл-и к-л критериев оценок, при пом кот можно было бы исп-ть опред-е для выявл-я конкурентоспос-ти. В наст вр предлагается исп-ть для оценки уровня ТС 2 критерия:

1)величина исп-я в ТС тех или иных рес-сов. Поскольку мы живем в усл-ях огранич-ти рес-сов, то величина их потребл-я стан-ся все более значит-ым критерием оценки той или иной тех-ии.

2)Max низ удельные затраты, достигаемые в пр-се пр-ва прод-и.

11. Влияние ур-ня ТС на технико-эк показ-ли деят-ти (частные, общие). Примеры

Речь идѐт о техн-эк стороне деят-ти любого пред-я (коммерческого), чем еѐ оценить, измерить, как повлиять на лучшие параметры.

Пр-во видов прод-и (выполн-е работ, услуг в совр рын усл-ях) и их движение в сфере потребл-я представляет собою деловые отн-я или бизнес. Бесспорно, что пр-во прод-и явл-ся одним из важнейших компонентов бизнеса, предпринимат-кой деят-ти. Двуединая цель: 1)производ-ль пр-дит прод-ю, интересующую рынок, 2) цель предприним-ля – получ-е дохода.

П=Ц-С (П–прибыль пред-я; Ц–цена годового выпуска; С–себест-ть прод-и)

Себест-ть- это сов-ть всех текущих затрат производ-ля на пр-во и реализацию прод-и.

Состав себест-ти можно представить в виде: 1) ст-ти пром пр-ва, сырья и мат-ла, оборотные фонды.2) фонда з/п с отчислениями 3) амортизац отчислений (техн возмещение износа с основных фондов) 4) аренды, рекламы, транспортных расходов.

Необходимо иметь представление о структуре себест-ти, кот позволяет выделить самые крупные, определяющие затраты в пр-се пр-ва прод-и.

Под структурой себест-ти принято принимать соотн-е той или иной статьи затрат общей себест-ти прод-и, величина выр-ся в продуктах. В кач-ве иллюстрации можно привести структуру себест-ти пром пр-ва (пр-ть в целом).

Структура себестоимости на примере.

Из данной иллюстрации видно:

a) соотношение затрат по отдельным отраслям и по отдельным пр-вам.

b) те статьи затрат, умен-е кот больше всего вызвало бы ощутимое

удешевление прод-и ( факт, в промпр-ве такая статья – сырьѐ и материалы, кроме нефтепр-ти ), поэтому не ставя под сомнения большую роль эк-ки всех затрат , в т. ч. и сырьѐ, можно полагать, что решающее влияние на снижение себест-ти , ур-ня затрат, оказывают факторы повыш-я техн ур-ня пр-ва, внедрения передовых и совершения действующих техн-й (механизация, автоматизация), исп-е новых видов сырья. Это всѐ явл-ся факторами техн перевооружения, кот приводят к очень значит-ой экономии затрат (75 – 80 %)

Помимо названных показ-лей в практике рассчитываются и др (срок окупаемости, ур-нь рентабельности и др.). Эти показатели наз-ся общие ТЭП.

НО: помимо названных общих показ-лей, сущ-ют частные ТЭП показ-ли, не менее важные, кот необходимо рассчитывать, учитывать, сравнивать на каждом конкретном виде деят-ти.

В эн-ке: грамм условного топлива/ киловатт часа э/э (сколько грамм топлива расхся) – частные. Категории совр эк науки позволяют оценить коммерческий хар-р хоз деят-ти, целесообразность примен-я РТП.

12. Технологические системы как способ представления технологических процессов.

Уровень технологии системы является функцией технологических процессов. Наращивание технологической вооруженности процессов, составляющих систему,<будет давать максимальный эффект только при пропорциональном изменении технологической вооруженности. Максимальный рост уровня технологии системы будет достигаться при равенстве технологической отдачи элементарных технологических процессов.

Рост уровня технологии, обеспечивающий повышение производительности, является результатом какой-либо рационализации технологических процессов системы. При этом уровни технологии составляющих системы неизменны. Рост уровня технологии системы технологических процессов является процессом сложным. Повышение реального уровня технологии системы зависит от степени рационалистического развития ее составляющих.

Наиболее эффективным будет наращивание уровня технологии в технологических процессах, которые характеризуются наибольшим удельным весом в суммарной производительности системы.

Современное предприятие представляет собой технологическую систему, состоящую из взаимосвязанных по горизонтали и вертикали подсистем. Горизонтально связаны: техническая система (машины, оборудование, здание, сооружения); технологическая (набор и последовательность операций); организационная; экономическая.

13. Жизненный цикл спроса и его влияние на развитие технологической системы

Рис. 2.1 1. Жизненные циклы спроса, технологии и товара

Развитие технологии связано с динамикой развития всех экономиче-ских показателей, ряд понятий здесь будет пересекаться с разделами маркетинга, управления и др. дисциплин, изучаемых в университете, поэтому мы их будем касаться лишь в том объеме, который необходим для понимания развития технологических систем

Верхняя кривая на рис 2 11 показывает, как происходит типичное развитие спроса с того момента, когда потребность в соответствующем товаре только начинает удовлетворяться Жизненный цикл спроса можно разделить на несколько совершенно различных по динамике роста периодов а - зарождение спроса. В этот период увеличение спроса сопровождается острой конкурентной борьбой за потребителя и происходит наращивание мощности Рынок оценивает новый продукт и постепенно спрос нарастает, б - ускоренный рост спроса. В этот период рост спроса превышает предложение,

что стимулирует цены и рост объемов выпуска, г - замедление роста Появляются первые признаки насыщения спроса, и

предложение начинает опережать спрос, д - зрелость Насыщение спроса достигнуто и появляются избыточные мощности

системы технологий, е - затухание. Снижение объема спроса (иногда до 0), предопределяемое экономическими и социальными условиями, темпом устаревания или уменьшения потребления продукта Например, рост или уменьшение доходов переводит потребности и спрос в другой сектор товаров Так, высокий спрос на мебель, холодильники и другие предметы длительного пользования до 90-х годов сейчас резко упал в связи со снижением доходов большей части населения, соответственно, упало производство и, как следствие, прекратилось обновление ОПФ в соответствующих отраслях

Различают два вида насыщения спроса Если потребление товара перестает увеличиваться независимо от дохода или при любом снижении цен, то можно говорить о насыщении потребности в этом товаре - в этом случае целью совершенствования техпроцесса является вытеснение конкурента и увеличение за счет этого доли рынка или развитие технологии приостанавливается Если сокращение спроса происходит в силу недостаточности дохода, ограничивающего потребление соответствующего товара, то в этом случае мы имеем дело с насыщением платежеспособного спроса и тогда технология совершенствуется в направлении снижения себестоимости продукции В настоящее время российской экономике свойственно преимущественно насыщение платежеспособного спроса, вызванное снижением дохода в целом и усиленное неплатежами

14. Уровни изменчивости технологий и стратегия технологического развития

В буквальном смысле слово «технология» означает науку о производстве, т. е. науку о способах переработки сырья и материалов в средства производства и предметы потребления. Современный уровень производства вкладывает также и новое содержание в понятие технологии. Поэтому технология - это наука о наиболее экономичных способах и процессах производства сырья, материалов и изделий Основой деятельности любого предприятия является производственный процесс. Производственным процессом называется совокупность действий людей и орудий труда, осуществляемых для превращения материалов и полуфабрикатов в готовую продукцию. Производственный процесс состоит из

технологического и вспомогательных процессов. Технологический процесс - часть производственного процесса, содержащая действия по изменению состояния предмета труда. Вспомогательные процессы обеспечивают производственный процесс в целом и включают в себя транспортировку, контроль продукции, подготовку производства, ремонт оборудования и т. п.

Вход - ► Технологический процесс ► Выход

15. Роль технологического обновления в обеспечении конкурентного преимущества предприятия

В наст время в практике сущ-ет потреб-ть со стороны производ-лей в выявл-и к-л критериев оценок, при пом кот можно было бы исп-ть опред-е для выявл-я конкурентоспос-ти. В наст вр предлагается исп-ть для оценки уровня ТС 2 критерия:

1. величина исп-я в ТС тех или иных рес-сов. Поскольку мы живем в усл-ях огранич-ти рес-сов, то величина их потребл-я стан-ся все более значит-ым критерием оценки той или иной тех-ии.

Конкурентоспособная ТС – система, способная пр-ть конкурентоспособную продю, как способ удовл-я потреб-тей и с наим затратами.

Наиважн-ю роль в сфере пр-ва играют рес-сы, поэтому какой бы рес-с нами не рассматривался – сырьѐ, топливо, финансы, то величина исп-я данного ресурса в рамках данной ТС может служить критерием оценки данной техн-и.

КПИ=кол-во рес-в «полезно»перешедшего в конечный продукт / кол-во рес-в (поступивших в процесс)=>1

(коэф-т полезн исп-я рес-в)

2. Max низ удельные затраты, достигаемые в пр-се пр-ва прод-и.

Наим затраты - затраты для дост-я рез-та, затраты на отдельные агрегаты, параметры. Важно определить способ дост-я этих наим. затрат.

Снижение затрат связано с непрер-ным соверш-ем ТС. Но постепенно все заложенные резервы сниж-я затрат исп-ся постепенно, всѐ исчерпано и дальнейшее удешевление становится невозможно. Но, если прод-я должна быть дешѐвой, то требуется резкое снижение затрат, а достичь его можно лишь при освоении более совершенной, эк-ки выгодной техн-и.

До предельной могут не дойти.

Из рисунка также видно, что дост-е Z предельного на практике трудная задача, т.

к. все резервы исчерпываются, дальнейшее удешевление невозможно, требуются ещѐ более новые ТС. Такого рода прорывы обеспеч-ют высокие техн-и за счѐт большой доли науки.

топливноЗнать:

- Все рассуждения справедливы не только для пром техн-ий, но и для всех иных и непроизв сферы в т. ч.

- Одной из причин, тормозящих внедрение в рос практику конкурентноспособных ТС явл-ся техн отсталость, износ (Россия где-то посередине по конкурентоспособности) основных фондов. На ур-не 2000 года 45 % пред-й в России имели износ фондов > 70%, ещѐ 40% имели износ – от 50% до 70%.

С 2000 г. в России рывок в пищевой, строит.,лѐгкой пром-ти.

- Дост-е науки - это самый мощный фактор развитии каждого конкретного пред-я.

Внедрение инновац техн-ий.

Схема инновац процессов:

1 )научные исл-я => 2) существующий запас науч и технол знаний => 3)изучение потенц-го рынка => 4)изобретение (инициирующее проектирование) => 5) детальное проектирование и испытания => 6) перепроектирование и пр-во => 7) распределение и рынок

16. Материальные рес-сы ТС. Классиф-я. Хар-ка

Матер.рес-сы – те, кто. потребл-ся в пр-се пр-ва и целиком переносят свою ст-ть на продукт. Такие рес-сы наз предметы труда или оборотные фонды.

Матер. рес-сы:

1.отходы (вторичное)

2. полупродукты

3. сырье (первичное)

Отходы

1. ВМР – отходы и побочные прод-ты, кот хорошо исп-ся в кач-ве мат рессов.

3 группы:

а) отходы пр-ва - остатки, образ-ся при пр-ве готовой прод-и, а также побочные

прод-ты, выд-ся в пр-се пр-ва (газ, зола); для пр-ва осн прод-и они не примен-ся.

б) отходы потребл-я – изделия, материалы, полностью или частично утратившие

свои потреб-ные св-ва в силу физ или морального износа.

Для выпуска осн прод-и не примен-ся, но прим-ся для выпуска др прод-и.

в) деловые отходы – остатки сырья мат-лов, кот могут быть исп-ны для выпуска

прод-и.

Используемые ВМР – вторичное сырье.

Неиспользуемые ВМР – отходы, для перераб-ки кот не созданы техн-и.

2. ТБО (тв.быт.отходы)

Достигается экономия исходных мат затрат (в пр-ве стали прим-ся не чугун,

а металлолом)

Сокращ-ся расходный коэф-т в виде эн-и

В отходах высоко содержание ценных компон-тов (медн руда) Улучшается сост-е окр среды.

ТБО:

I.Разделение – отделение Ме. Отстается осн масса

II.Разделение – осн масса разделяется на орг часть ( то что будет потом гореть, перегнивать) и балласт

III.Дробление – орг часть измельчается

IV.Сжигание – сжигается, и в рез-те получ-ся тепл эн-я.

Однако на практике должны доминировать след напр-я:

- Экономия всех рес-в

- Орг-ция безотходного пр-ва в рамках сопряженных ТС разных пред-тий. И тогда отходы одного пред-я исп-ся для получ-я прод-и на др пред-и. (отходы черн Ме и чугуна – шлак – исп-ют для пр-ва строит мат-лов)

- Разработка и внедрение ресурсосберегающих техн-й пред-я

Полупродукты – сырье, кот подверглось предварительной пром переработке:

а) на данном пред-и – полуфабрикат

б) поступает со стороны – осн материал.

Сырье (первичное)– прод-ты природы, не прошедшие никакой обработки. Сырье предст-ет собой материал, предназначенный для послед обработки.

Признаки классиф.сырья:

К мин-сырьевой группе относятся все пол ископ до глубины Земной коры до 16мм.

Месторождения бывают:

- балластовые (целесообр для дальн разработки)

- забаластовые (эк-ски нецелесообр при данном ур-не техн-й) Сырье (по происхождению):

1. Первичное (природное, ест.)

2. Вторичное (искус)

Сырье (по источникам)

1. отходы

2. Добывающие отрасли, с\х

Вода, воздух, почва

Сырье (раст, жив)

Мин сырье – ископ (исчерпаемое)

а) Рудное≈13% – в состав входит Ме в виде оксидов, сульфидов. Все Ме физ-ки активны. Руду оценивают по содерж-ю полезо компонента. (хотя повыш-е его содерж-я достиг-ся с пом обогащения)

Руды бывают:

- монометаллические

- биметаллические - полиметаллические

б) Нерудное ≈15%– предназначено для пр-ва неМе (соль, фосфор, сера),

мин.удобрений, строит мат-лы: апатиты, песок, глина, алмазы, графит, асбест.

в) Горючее ≈72% - Газ ≈32%, уголь ≈23%, нефть ≈15%.

17. Технологические резервы и пути снижения материальных затрат. Показатели, характеризующие уровень их использования.

В процессе пр-ва лежат 2 сферы: произв и непроив. Россия должна подняться до ур-ня др стран. Для пр-ва прод-и, исп-ся те или иные рус-сы: (сырьѐ, полупродукты, отходы)

Общие оценки:

Расход мат-лов на пр-во прод-и (доля сырья по себест-ти на прод-ю = прим 7090%, в завис-ти от отрасли). Поскольку доля оч большая, то она превосходит большинство зарубежных аналогов.

Для достижения затрат необходимы различные приѐмы:

1) закупка более дешѐвого сырья ( сырьѐ дорожает и требует обогащение, кач-во сниж-ся)

2) перерасход сырья на ед. прод-и ( в техн-и нет бережности, культуры, оч длит процесс, устаревшие техн-и). В России расход энергии в 7-10 раз больше, чем в Европе.

Треб-ся нов техн-и, модернизация ( традиц. процессы ТЭС)

Показатели: Целесообразность процесса = ст-ть сырья \ ст-ть произвед прод-и.

Чем доля меньше, тем выгоднее процесс.

Сов-ть проблем в России: утечка, воровствот, неправ. продажа зарубеж. В итоге за Ме платят люди, высокая наценка, ст-ть, себест-ть.

Большой анализ причин, большое значение технологий. Модернизация, принцип новые реш-я, улучшение.

В трад техн-ю оч сложно внедрять новые способы.

18. Вторичные мат ресурсы. Вторичное сырье. Исп-е и переработка. Примеры.

1) ВМР – отходы и побочные прод-ты, кот хорошо исп-ся в кач-ве мат рес-сов.

3 группы:

а) отходы пр-ва - остатки, образ-ся при пр-ве готовой прод-и, а также побочные

прод-ты, выд-ся в пр-се пр-ва (газ, зола); для пр-ва осн прод-и они не примен-ся.

б) отходы потребл-я – изделия, материалы, полностью или частично утратившие

свои потреб-ные св-ва в силу физ или морального износа.

Для выпуска осн прод-и не примен-ся, но прим-ся для выпуска др прод-и.

в) деловые отходы – остатки сырья мат-лов, кот могут быть исп-ны для выпуска

прод-и.

Используемые ВМР – вторичное сырье.

Неиспользуемые ВМР – отходы, для перераб-ки кот не созданы техн-и.

2) ТБО (тв.быт.отходы)

Достигается экономия исходных мат затрат (в пр-ве стали прим-ся не чугун,

а металлолом)

Сокращ-ся расходный коэф-т в виде эн-и

В отходах высоко содержание ценных компон-тов (медн руда) Улучшается сост-е окр среды.

ТБО:

I.Разделение – отделение Ме. Отстается осн масса

II.Разделение – осн масса разделяется на орг часть ( то что будет потом гореть, перегнивать) и балласт

III.Дробление – орг часть измельчается

IV.Сжигание – сжигается, и в рез-те получ-ся тепл эн-я.

Однако на практике должны доминировать след напр-я:

- Экономия всех рес-в

- Орг-ция безотходного пр-ва в рамках сопряженных ТС разных пред-тий. И тогда отходы одного пред-я исп-ся для получ-я прод-и на др пред-и. (отходы черн Ме и чугуна – шлак – исп-ют для пр-ва строит мат-лов)

- Разработка и внедрение ресурсосберегающих техн-й пред-я

Полупродукты – сырье, кот подверглось предварительной пром переработке (искусственные отходы и просто отходы):

а) на данном пред-и – полуфабрикат

б) поступает со стороны – осн материал.

19. Техн способы сокращения отходов в пр-се пр-ва прод-и. Примеры.

ТБО:

Разделение – отделение Ме. Отстается осн масса

Разделение – осн масса разделяется на орг часть (то что будет потом гореть, перегнивать) и балласт

Дробление – орг часть измельчается

Сжигание – сжигается, и в рез-те получ-ся тепл эн-я.

Однако на практике должны доминировать след напр-я:

- Экономия всех рес-в

- Орг-ция безотходного пр-ва в рамках сопряженных ТС разных пред-тий. И тогда отходы одного пред-я исп-ся для получ-я прод-и на др пред-и. (отходы черн Ме и чугуна – шлак – исп-ют для пр-ва строит мат-лов)

- Разработка и внедрение ресурсосберегающих техн-й пред-я

20. Малоотходные и безотходные технологии. Сущность. Примеры

В связи с огромной долей мат. затратами в матер прод-и кроется мн-во причин и чисто техн причины, кот связаны с отст-ем ресурсосберегающих техн-й, перерасходом сырья в пр-ве. Напр-я пром. сектора: 1)ресурсосберегающее (сокращение отходов); 2)введение безотходных технологий :

- осущ-е процесса при полном отсутствии отходов( порошковая металлургия), но таких оч. мало.

- получаемые отходы исп-ся на др. пред-ях и это делает исх-е пред-е безотходным( лѐгкая пр-ть, пищевая пр-ть)

Более реальное напр-е – ресурсосбереж-е.

Стружку можно исп-ть или не исп-ть, подвергать резанью лишь поверхностный слой, но в пр-ти – идеально получ-е заготовки и еѐ обработки предварит. Давлением или литьѐ, а потом резанье.

21. Сырьевая база России.

Сырье (первичное)– прод-ты природы, не прошедшие никакой обработки. Сырье предст-ет собой материал, предназначенный для послед обработки.

Признаки классиф.сырья:

К мин-сырьевой группе относятся все пол ископ до глубины Земной коры до 16мм.

Месторождения бывают:

- балластовые (целесообр для дальн разработки)

- забаластовые (эк-ски нецелесообр при данном ур-не техн-й) Сырье (по происхождению):

1. Первичное (природное, ест.)

2. Вторичное (искус)

Сырье (по источникам)

3. отходы

4. Добывающие отрасли, с\х

Вода, воздух, почва

Сырье (раст, жив)

Мин сырье – ископ (исчерпаемое)

а) Рудное≈13% – в состав входит Ме в виде оксидов, сульфидов. Все Ме физ-ки активны. Руду оценивают по содерж-ю полезо компонента. (хотя повыш-е его содерж-я достиг-ся с пом обогащения) Руды бывают:

- монометаллические

- биметаллические - полиметаллические

б) Нерудное ≈15%– предназначено для пр-ва неМе (соль, фосфор, сера),

мин.удобрений, строит мат-лы: апатиты, песок, глина, алмазы, графит, асбест.

в) Горючее ≈72% - Газ ≈32%, уголь ≈23%, нефть ≈15%.

Влияние сырья на эк-ку.

Сырьѐ сущ-ным образом возд-ет на эк-ку: даже при падении пр-ва спрос на сырье и мат-лы неуклонно растет. Увел-ся V пр-ва. Причины:

(субъект причина) пр-во нуждается в этих рес-сах, а техн-я добычи сырья,

подгот-ка к перераб-ке не совершенна, не эконч-на. Имеет место постеп перерасход. Техн-и далеки от сов-ва. Расходы в 3-4 р. больше.

(объект причина) удорожание добычи сырьевых рес-сов и ухудшение их

кач-ва.

Неуклонно растут продажи за рубеж. 50% сырой нефти и >50 % газа идет на

экспорт. ТЭР (топл-эн рес-сы) в структуре экспотра сост. > 70%. Ост. – Ме.

Экстенсивный хар-р развития эк-ки (за счет расшир-я сырьевой базы) Материальность прод-и.

Ме=М/Q (M - совокупные мат затраты;Q – стоим-ть обществ прод-та).

В пром пр-ве на долю сырья – 60-80% затрат. Бол доля затрат – сырье. Большая роль альт техн-й

С т.зр.обеспеченности сырьем Россия:

- 3% населения всего мира

- 1/5 часть лесн рес-ов

- 1/5 пресных вод

- 30% шельфовых акваторий, кот. Богаты нефтью - 1/3 газа от мир потенциала - 1 место в мире.

- 12% угля

- золото – 3 место в мире

Сырьевой комплекс России вкюч.в себя:

- поиск (цель: выявление месторожд-я)

- разведка (геолого-эк. оценка)

- добыча

- подготовка

Нужно учитывать ст-ть не только недр, но и добычи. 30трилиионов $ - доля недр, самого сырья - <50%.

Вывод: очень важны сопутствующие работы. Цель поиска – выявление месторождения, цель разведки – геолого-эк оценка.

22. классификация сырья. Характеристика минеральной группы.

Сырье (по происхождению):

1. Первичное (природное, ест.)

2. Вторичное (искус)

Сырье (по источникам)

5. отходы

6. Добывающие отрасли, с\х

Вода, воздух, почва

Сырье (раст, жив)

Мин сырье – ископ (исчерпаемое)

а) Рудное≈13% – в состав входит Ме в виде оксидов, сульфидов. Все Ме физ-ки активны. Руду оценивают по содерж-ю полезо компонента. (хотя повыш-е его содерж-я достиг-ся с пом обогащения) Руды бывают:

- монометаллические

- биметаллические - полиметаллические

б) Нерудное ≈15%– предназначено для пр-ва неМе (соль, фосфор, сера),

мин.удобрений, строит мат-лы: апатиты, песок, глина, алмазы, графит, асбест.

в) Горючее ≈72% - Газ ≈32%, уголь ≈23%, нефть ≈15%.

Хар-ка минерально-сырьевой группы

МСК (мат.-сыр.комплекс) – нац богатство, фундамент эк-ки., т.отсчета, поставщик сырья для всех отраслей. Комсплекс исп-ет прод-ю дротраслей. + ежег поступления от экспорта.

Отеч МСК играет оч важную роль в мир комплексе. Но постеп преорететное зн-е России на этом рынке неск снижается. Это связ с наличием реальных конкурентов на рынке.(напр. Ближн.Вост с нефтью, Норвегия с газом)

Россия испыт-ет дифицит в отд видах сырья: нефть (иссякнет через 7-10 лет, если не будут открыты нов мест-я),газ (на84 г) + бокситы, уран руды, жел руды отд.виды углей.

Ухудшается инфраст-ра добыв отрасли. Добыча – Сибирь, потребление – центр. Ухудшается и кач-во пол ископ

В наст вр ежегодно происходит увел-е мин-сыр рес-сов на ≈12% в год, и в России добыча сократ-сь на 25% (неблаг условия). Слабое место – нефтепереработка.

Осн напр-я МСК: экспорт сыр рес-сов., удовл-е внутр.потреб-тей.

У России особо выгодны след рес-сы: прир газ, лес (22%), уголь, пресная вода

23.Основные процессы подготовки сырья к промышленной переработке. Виды

обогащения сырья. Технологическое значение процесса.

Если предположить, что пр-дена добыча, то сырье нужно подвергнуть переработке. Пол иск-е было извлечено далеко не одиноко, а соединено с густой породой. Надо готовить сырье к переработке (обогащение сырья). Минерал, ради получ-я кот провод-ся разработка месторож-ния, присутствует в нем в виде соед.с др.мин-ми, иногда ценными, но чаще не представляющие собой ценности. Такой минерал – густая порода. Далее необ-мо произвести процесс обогащения – отделение ценного компонента от ненужной породы.

В рез-те обогащ-я получ-ся как min 2 продукта:

а) концентрат – очищенный от примесей продукт, содержащ повыш кол-во ценн

комп-та.

б) хвосты (отходы, пустая порода)

Процесс обогащения – большое техн-эк зн-е, процесс повыш-я создания полез компон-та за счет удаления ненужных составных частей.

Обогащение важно.:

1) для интенсификации процесса – возм-ть пр-ва бОльшего кол-ва прод-и за ед времени. Техн, мех и хим техн-ии.

V=KFQ (V – скор пр-са хим р-ции.;К – коэф пропорц-ти; А – величина удельн пов-ти. Чем >, тем процесс интенсивнее; Q – (тета) движ сила пр-са, чем >, тем быстрее пр-с).

Пр-с интенсифицируется за счет увелич-я содерж-я ценного компонента.

2) облегчается дальн пр-с перераб-ки сырья. При этом сниж-ся стоим-ть перераб-ки. Экономия транспорта, складных помещений, улучш-е кач-ва получ прод-и.

Сегодня практически 100% сырья подвергается обогащ-ю.

Способы обогащ-я – св-ва:

1) механическое (напр: ручная рудозазработка) - различие св-в либо физ.либо хим; цвет и блеск, различие плотностей

2) гравитационное, э/м - Разл-е плотностей, физ-е: магнитная проницаемость

3) хим - Основаны на действии

4) физ -хим (для обогащ-я углей) - Основаны на смачиваемости

Обогащение пол ископ проводится с целью увел-я содержания полез эл-та в используемом сырье. Оно дает возм-сть расширения сырьевой базы пром-ти за счет вовлечения в эксплуатацию бедных по сод-ю пол сырья источников и позволяет получить для последующей перераб-ки высококонц-ое сырье. Полученные в рез-те обогащения фракции называются концентратами, а фракции, состоящие из пустой породы, - хвостами.

Методы обогащения сырья зависят от его агрег сост-я и св-в основных компонентов. Обогащение минер сырья (в твердом сост-и) подразделяется на мех, физхим и хим и основано на различии в таких св-вах, как плотность, размер и форма зерен, прочность, электропров-ть, смачиваемость, растворимость, магнитная проницаемость.

Мех обогащение: грохочение, гравитационное разделение, электромагн сепарация, электростат обогащение, терм разделение. Грохочение: минералы, входящие в состав сырья, разделяются на фракции по крупности просеиванием через сита - грохоты. Гравитационное разделение: основано на различии скоростей осаждения частиц в жидкости или газе в зав-ти от их плотности (при промывке золота). Электромагнитная сепарация: отделение магнитных материалов от немагнитных (обогащение жел руды - отделение пустой породы).

Физ-хим обогащение: флотационный метод, основанный на различной смачиваемости компонентов, входящих в состав сырья. Жидкие растворы разл в-в конц-ют выпариванием, вымораживанием, выделением примесей в осадок или газовую фазу. Газовые смеси разделяют на компоненты с пом разл физ и физ-хим методов, в т. ч. абсорбцией - поглощением отдельных газов жидкостями и адсорбцией - поглощением газов твердыми поглотителями и разделением сжиженных газов на фракции.

Хим обогащение: основываются на различной растворимости в тех или иных хим растворителях, т.е. на способности вступать в хим р-ции между эл-тами руды и растворителем.

Эти способы наиболее распространены в метал-и и хим пром-ти.

24. Общая характеристика ТЭК России и его влияние на экономику страны.

ТЭК – сов-ть взаимосвяз отраслей топл пром-ти и э/эн-ки; сложн межотраслевая система, занятая добычей, пр-вом, траспорт-кой всех видов топл-эн рес-сов.

ТЭК:

1. Топливная пром-ть: нефть, газ, уголь, сланцы, торф

2. Э/эн-ка: ТЭС, ГЭС, АЭС

3. Транспорт и распр-е топлива: трубопровод, газопровод

Топливо – вещ-во, сущ-щее в природе или искус-но изгот-ное, способное при сгорании выдержать теплоэн-ю, пригодную к исп-ю.

Осн.св-ва:

1. Теплопроводность – кол-во тепла, выдел-е при сжигании 1 ед топлива.

2. Для сравнения и анализа введено понятие «условное топливо»

3. Пирометаллические (пирометрические) пр-сы: чем ↑ t при горении, тем лучше.

t вспышки, кот показ-ет ту t, при кот начин-ся интенс-й пр-с горения. t вспышки

опр-ет безопасное усл-е хран-я топлива. Показатели неоднозначны.

4. Наличие балласта

5. Агрег сост-е.: газообр, жидк, тв. Горение-хранение-транспортировка.

Роль топлива двояка: осн.назн-е - пр-во топлива, второе назн.: перераб-ка топлива.

В России добывают:

1. газ≈ 620 млрд. м³, 1 место в мире, цена 200$ за 1000м³

2. нефть≈ 380 млн.т., 3 место в мире, цены меняются. – 60$ за барль

3. уголь≈ 280 млн.т., 5 место в мире

Топливно-энергетический комплекс - производственныq блок в механизме формирования макроэк показателей и оказывает прямое влияние на его соц-эк развитие, на экол, эк и нац безоп-ть. Суровые климат усл-я России, огромная тер-я и необх-ть содержания соответствующей транспортной системы, зависимость внутр рынка от импорта при удельном весе в составе экспорта более 70% топливно-энерг и энергозависимых сырьевых товаров, высокая энергоемкость пром-ти делают этот комплекс определяющим в эк-ке России. Его сост-е, роль в воспр-ве макроэк пок-лей и пути развития определяют будущий хар-р и нац ТС, и эк-ки в целом. Этот фактор усиливается пром политикой, принятой в постсоветский период и ориентированной на преимущественное развитие сырьевых отраслей.

Нормальная, без снижения темпов пр-ва работа топливно-энерг отраслей может быть обеспечена только при условии опережения подготовки пром запасов над их добычей, однако, по данным Госкомстата, глубокое разведочное бурение по нефти и газу, достигнув пика 5299 тыс. м в 1990 г., упало в 1998 г. до 1255 тыс. м и восстановилось к 2001 г. лишь до 1850 тыс. м. К 2002 г. доля ТЭК в объеме инвестиций в пром-ть выросла до 60%, но к этому времени их общий объем упал до 20% от уровня 1990 г.

Нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая отрасли. Нефть и нефтепродукты обеспечивают около трети топливно-энерг потребностей страны и явл-ся одним из главных источников валютных поступлений. Поэтому сост-е нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей в значительной мере определяет и состояние эк-ки России в целом.

25. газовая промышленность. Современное состояние и роль в экономике страны.

Газ является одним из основных потребляемых энергоносителей, его доля среди других энергоресурсов достигла 54 процентов. Газовики производят около 10% ВВП страны и приносят в виде налогов каждый четвертый рубль в федеральный бюджет.² Разведанные запасы газа в России оцениваются примерно в 48 трлн куб. м - треть общемировых запасов Газовая отрасль России (рис 4 3 2) практически полностью подчинена РАО «Газпром» - на его долю приходится около 94% добычи природного газа в России и 25% мировой добычи. Его рыночная капитализация приближается к 30 млрд. долл Газовая промышленность, практически не подвергшаяся демонополизации и децентрализации управления, меньше других отраслей пострадала от негативных процессов перестройки, сохранила управление производством и транспортом газа. Это позволило сохранить относительно стабильной работу предприятий с падением добычи от 643 млрд м³ в 1991 г до 591 млрд м³ в 1999 г. Газотранспортные сети «Газпрома» состоят из магистральных (148,2 т км) и распределительных (373,4 т км) газопроводов. Главная газовая кладовая - Западная Сибирь, где сосредоточено до 80% запасов газа и откуда начинаются 19 главных трубопроводов, идущих в Европейскую часть России, в СНГ и в Европу.

Контракты «Газпрома» с европейскими газовыми компаниями в 1996 г. достигли 160 млрд долл., он контролирует 24% европейского газового рынка¹ , при этом удельный вес газа в энергобалансе индустриально развитых государств уже достиг в среднем 35% и будет в ближайшие годы расти как экологически наиболее чистое топливо. По разведанным запасам природного газа и его добыче Россия занимает первое место в мире

26. Нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая отрасль. Характеристика.

Современное состояние.

Нефть и нефтепродукты обеспечивают около трети топливно-энергетических потребностей страны и являются одним из главных источников валютных поступлений По- этому состояние нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей в значительной мере определяет и состояние экономики России в целом

Если обратиться к истории раздела отрасли после распада СССР, то окажется, что именно нефтяная отрасль дала первых эмитентов, особенно заинтересовавших участников фондового рынка, сохранивших свои позиции и на сегодняшнем фондовом рынке

В то же время нефтяная промышленность является единственной из отечественных стратегических отраслей, которая не имеет общероссийской вертикально интегрированной структуры управления типа РАО «ЕЭС России» в энергетике, РАО «Газпром» в газовой промышленности, АО «Ростелеком» в связи и т п , а представляет собой комплекс слабо связанных самостоятельных компаний различной мощности

Формирование самостоятельных компаний привело к дезинтеграции отрасли, потере общей технической политики и распылению инвестиционного капитала На начало 1996 г в России было открыто 1549 нефтяных, 394 нефтегазовых и нефтегазоконденсатных, 382 газовых и газо- конденсатных месторождений Добыча нефти осуществлялась на 1031 месторождении, где сосредоточено 72,1% разведанных запасов нефти Было подготовлено к промышленному освоению 136 месторождений, находилось в разведке 579 месторождений, в консервации -197 месторождений На Западно-Сибирскую нефтедобывающую провинцию России приходится 72,2% разведан-

ных запасов нефти Достигнув в 1987-1988 гг максимума (569,5-568,4 млн т), уровень добычи нефти с конденсатом стал снижаться и достиг 305 млн т в 1999 г, с 1990 г добыча нефти упала до 58,6%, переработка - до 55% Объем эксплуатационного бурения снизился с 36,0 млн м в 1988 г до 9,9 млн м - в 1995 г¹ Простаивает свыше 40 тыс скважин, изношены и периодически рвутся установленные в 60-70-х годах трубопроводы (46 тыс км) - на их замену требуются огромные, превышающие ВВП капвложения

Распад СССР привел к острой нехватке оборудования для нефтяной промышленности, так как 70% оборудования производилось в Азербайджане² , в то же время износ фондов составляет 80% ³ Кроме того, на состояние нефтяной промышленности влияют тяжелые условия разработки месторождений, отдаленность источников и уровень транспортных тарифов на перекачку и перевозку нефти, падение объемов геологоразведочных работ и разведанных запасов, износ технологического оборудования при ограниченности инвестиций и при отсутствии собственной базы воспроизводства технологического оборудования, а также высокий уровень налогов и сложившийся уровень неплатежей На начало 1998 г Россия отставала от мировых лидеровэкспортеров в 4-5 раз по обеспеченности нефтедобычи подтвержденными запасами, до 100 раз - по уровню дебетов скважин

Демонополизация (либерализация) нефтедобывающей отрасли привела к децентрализации накопления капитала, к снижению конкурентоспособности РФ на мировом рынке, где доминируют мощные транснациональные компании, к необходимости привлечения иностранного капитала, к технологической и финансовой зависимости от ТНК Для сравнения в 1914 г удельный вес иностранного капитала в нефтяной промышленности достигал 50,5%

Технологическая отсталость нефтеперерабатывающей промышленности обусловливает экспорт преимущественно сы рой нефти, так как внутренняя цена отечественных нефтепродуктов оказывается выше мировых цен Например, в 1995-1996 г внутренняя цена на сырую нефть составляла 51-59% от мировых цен, на топочный мазут - 73-92%, дизельное топливо - 127-141%, бензин - 147-173%, те по мере усложнения технологии идет рост разницы цен

Средняя глубина переработки на наших нефтеперерабатывающих заводах составляет порядка 62%, выход светлых нефтепродуктов из тонны нефти колеблется на уровне 52%, тогда как мировой уровень равен соответственно 85-90% и 92% В 1997 г вывоз сырой нефти составил 116,8 млн т, нефтепродуктов - 59,9 млнт

В марте 1998 г мировые цены на нефть упали с 19-23 долл до 12,5 долл за баррель, что сделало российский нефтяной экспорт (120 тыс т в год) убыточным, принятый бюджет нереальным, так как 100,5 млрд руб в его доходах предполагалось получить за счет нефти при ее продаже по 15,7 долл за баррель (115 долл за тонну),¹ что явилось одной из главных причин августовского кризиса По добыче нефти Россия занимает 3 место в мире

27. Виды, состав нефти, цены области использования. Виды переработки нефти.

Виды переработки топлива. Примеры. Техн-эк оценка процессов

Термическая (пирогенная) перераб-ка топ-ва - процесс переработки тв, жид и газообр топлива, происходящий при выс t.

3 группы процессов терм перераб-ки:

1)охватывает различные виды пиролиза (сухая перегонка): сырьѐ нагревают без доступа воздуха, в рез-те чего входящие в его состав в-ва разлагаются на твѐрдые (кокс, полукокс и т.д.) и летучие продукты. Разновидности пиролиз-процесса: коксование, полукоксование, сухая перегонка, пиролиз нефтепродуктов, крекинг газов и т.д.

Коксование. Основной продукт этого пр-ва - кокс применяют для доменного и литейного пр-в, получения ферросплавов. Сырьѐ для коксования - коксующиеся угли. Коксование пр-дят в спец для этого предназнач-й коксовой печи. Уголь выдерживают в печи без доступа воздуха до его спекания в сплошную массу, называемую коксовым пирогом. Летучие продукты коксования покидают печь в виде парогазовой смеси.

2)процессы газификации - превращение орган части малоценного топлива в горючий газ путѐм неполного окисления воздухом, кислородом или водяным паром. В основном подвергается тв топливо. Продукт - генераторные газы (СО).

Газификация твѐрдого топлива (угля, горючих сланцев, торфа) сводится к неполному окислению углерода, содержащегося в топливе, с целью получения горючих генераторных газов. Процесс газификации происходит в газогенераторе. В нижней части аппарата закреплена колосниковая решѐтка, на которую подаѐтся дутьѐ. В зависти от дутья образуются различные генераторные газы. Генераторные газы применяются не только для энх нужд, но и как сырьѐ в пр-ве аммиака, метилового спирта, водорода.

3)гидрирование топлива, при кот под давлением в среде водорода при выс t и в присутствии катализаторов происходят хим превращения, связанные с обогащением в-в водородом. Подвергают как твѐрдые, так и жидкие виды топлива.

Методы переработки нефти. Зн-е процессов

Жидкое топливо - страны региона Персидского пролива, 3 место в мире. ≈380 млн.т. ½ - на экспорт, ½ - перераб-ся Нефть сост.из 3 гр. УВ:

1) Метаномы (предельные УВ парафинового ряда). CnH2n+2 от n зависит агрег.сост.:

- 1≤ n ≤4 – выд-ся газ (и наз попутный газ)

- 5≤ n ≤15 – жид фракции (бензин)

- n ≥16 – тв углеводороды (парафин)

2) Нафтеновые (циклическое строение) УВ – CnH2n – насыщенные водородом

3) Ароматические (оч ценные) УВ – CnHn

Состав нефти влияет на кач-во продуктов и определяет сорт нефти (напр:

нафтено-ароматич)

Нефтепродукты: (осн товарные)

1) нефтяные т-ва

2) смазочные масла

3) индивидуальные УВ

4) растворители

5) тв/полутв смесиУВ (парафины, вазилины)

Методы переработки нефти Группы:

1) физические

2) химические

1) Физ – из нефти или нефтепрод-в выд-ют индивид УВ или их смеси на основании разницы в их физ св-вах: базовые – t кип.

способ перегонки (ректификация) - из нефти выделяют только то, что в ней

содержится.

Можно получить:

≈ 14% бензин ≈ 7-8% лигроин

≈ 18% керосин

≈ 5% газойль

≈ 55% мазут

Самое лучшее месторож-е нефти может обесп-ть max 30-40% бензина с о.ч.=40 ед. (оч.плохой) => больш-во фракций подверг-ся вторичной обраб-ке.

Сам.больш.проблема с перераб-кой мазута – вторичная также целесообр-на, если пр-ть в вакууме, можно получить бол спектр смазочных масел.

2) Хим – Крекинг - распад, расщипл-е, процесс синтеза, деструктивная перерабка.

Каталитический крекинг – самый популярный. Более эф-ный в силу значит

более низ t и ρ, т.к. исп. катализаторы (бывают контактные и синтетические) Процессы при крекинге:

- аромат.УВ расщипл-ся и превращ-ся в газообр. осколки - нафтеновые УВ преобраз. в ароматич.

Фракционная переработка нефти. Сырая нефть после извлечения еѐ из недр спец приѐмами очищается от растворѐнного в ней газа, воды, мин солей и разл примесей. Практически вся нефть подверг-ся перегонке на фракции. Фракционная перегонка основана на разнице в t кип отдельных фракций УВ, близких по физ св-вам.

Термический крекинг мазута. Коксование мазута для умен-я образования кокса ведут в 2 стадии. Вначале получают бензин и среднекипящую фракцию. На второй стадии увел-ют давление из среднекипящей фракции за счѐт более глубокого расщепления получают до 30-35% бензина. Газовую смесь после разделения исп-ют для синтеза полимеров, различных орган соед-й. При необх-ти получения из нефтяных фракций газов и жидких аромат УВ прим-ют пиролиз.

Пиролиз нефтяных фракций происх-ит в паровой фазе при атмосф давлении и повыш t. В рез-те глубокого расщепления и вторичных р-ций синтеза получают до 50% газа, аромат УВ и смолу. Газы пиролиза отличаются повыш сод-ем этилена, пропилена, бутадиена. При пиролизе парообразное сост-е нефтяных фракций ухудшает условия передачи теплоты, приводит к большему расходу теплоты. Сейчас эти методы вытесняются более дешѐвыми и эффективными каталитическими процессами.

28. Хар-ка товарных нефтепродуктов. Качественные хар-ки отдельных групп нефтепродуктов

1) Нефтяные топ-ва котельные топ-ва моторные топ-ва:

- инжекторные (карбюраторные)

- дизельные

- ВРД (возд-реакт. двигатели)

Общий показ-ль: детонационная стойкость, оцениваемая октановым числом, изменяющимся от 0 до 100. Октановое число определяется процентным содержанием малосклонного к детонации изооктана по сравнению с присутствующим в топливе нормальным гептаном, сгорающим со взрывом и вызывающим преждевременный износ двигателя (характерный стук двигателя). Поскольку детонационная стойкость изооктана С8Н18 условно принята за 100 единиц, а гептана С7Н16- за 0, то качество топлива тем лучше, чем больше в нем изооктана и, следовательно, чем выше октановое число.

Если пр-ть перераб-ку нефти, то можно получить бол диапазон бензина.

Способы:

1) перегонка (ректификация): о.ч.= 40-60 ед. 2) крекинг нафтеновых и аром. УВ : о.ч.= 65-78 ед. введение добавок может увел.о.ч.на 10-20 ед.

Переработкой нефти получают прод-ю более 10 тыс. наименований. По объему потребл-я наиб значимость имеет искусс жид топливо (карбюраторное, дизельное, котельное, реактивное и др.), смазочные масла и консистентные смазки.

Карбюраторное топливо предназначено для двигателей внутр сгорания с зажиганием от электрической искры: автомобильные бензины, авиационные, тракторные, тракторные лигроины. Повышение октанового числа достигается исп-ем более совершенных приемов каталитического крекинга, риформинга, алкилирования и изомеризации нефтяных фракций, увел-ем сод-я аромат УВ.

Дизельное топливо исп-ся в поршневых двигателях дизеля, воспламеняется от сжатия, необходимая t воспламенения - 550-600 °С. Основной показ-ль воспламеняемости - цетановое число, хар-щее склонность дизельного топлива к воспламенению. Цетановое число опред-ют по эталонной смеси сравнением легковоспламеняющегося цетана и трудновоспламеняющегося а-метилнафталина. Чем больше цетановое число, т. е. чем больше в топливе парафинов и меньше аромат соед-й, тем выше кач-во дизельного топлива. В дизельных топливах всех марок, так же как и в карбюраторных, строго регламентируются кислотность, щелочность, а также содержание серы и влаги, поскольку они сокращают срок службы двигателя.

Котельное топливо исп-ют в паровых котлах, электростанциях, парогенераторных и котельных установках, в пром, напр, мартеновских печах. К этому виду топлива отнся мазуты (продукты прямой перегонки нефти), жидкие продукты переработки каменных углей и горючих сланцев, гудроны.

Смазочные масла получают перегонкой мазута под вакуумом. Они применяются в движущихся деталях для умен-я трения и отвода теплоты. По назначению классиф-ся на моторные, индустриальные, турбинные, компрессорные, цилиндровые, трансмиссионные и т. д., а по температуре застывания — на летние и зимние.

Консистентные смазки получают добавлением к смазочным маслам загустителей (мыла, церезина, сульфидов, силикатов). Это улучшает их вязкостно-t св-ва и делает пригодными к примен-ю в случаях, когда обычная жид смазка не может быть исп-на изза особых условий работы и конструкции узла трения. Антифрикционные консистентные смазки применяют для умен-я трения и износа.

29. Угледобывающая отрасль. Виды угля, запасы, области применения.

Угольная промышленность переживает глубокий кризис В результате распада СССР значительная часть угольной базы оказалась на Украине (свыше 23% дореформенной добычи) и в Казахстане (более 18%), при этом была утеряна мощная база высококачественных, территориально близко расположенных углей Донбасса, а также Караганды и уникального по мировым меркам Экибастузского угольного бассейна (Казахстан) Россия получила 271 из 574 угледобывающих предприятий бывшего СССР, при этом в европейской части страны их осталось 82 из 333 ² По мнению Ф Салманова, снижение добычи угля в 1,6 раза за последние семь лет обусловлено, в основном, потерей управления отраслью, отсутствием должных ассигнований (доля средств господдержки в общем объеме затрат сократилась с 77% в 1992 г до 23% в 1996 г)³ , неритмичностью их поступления и неконкурентностью каменного угля по сравнению с нефтью и газом на внутреннем рынке В результате развала СССР 85% угольного машиностроения оказалось за рубежом, что также явилось причиной спада в угольной промышленности На рентабельности работы шахт сказывается как технологическая отсталость отрасли, так и рост железнодорожных тарифов

Рис 4 3 4 Динамика основных показателей работы,.угольной промышленности Ист данные Госкомстата

Поддерживаемая кредитами МБРР реструктуризация отрасли, закрытие шахт и сокращение добычи угля происходит на фоне строительства новых шахт в Австралии, роста добычи угля в Китае, планируемого расширения добычи угля на Аляске и т д Россия, при ее ресурсных возможностях, могла бы занимать ведущее место на внешнем рынке, но для достижения этой цели ее промышленная политика в угольной отрасли должна быть нацелена на модернизацию и технологическое переоснащение отрасли, на повышение качества угля и на повышение его конкурентоспособности Резкий спад производства угля и постепенное, ввиду отсутствия инвестиций, разрушение отрасли может привести к энергетическому голоду ТЭС (40% работает на угле) и вызвать дефицит коксующихся углей металлургии

Виды угля:

В зависимости от степени углефикации (метаморфизма) существуют бурые угли, каменные угли и антрациты. Самая низкая теплота сгорания у бурых углей, а самая высокая — у антрацитов. Наиболее выгодное отношение цены и удельной теплоты сгорания имеют каменные угли. Угли марок Д, Г и антрациты находят свое применение, как правило, в котельных, т.к. они могут гореть без поддува. Угли марок СС, ОС, Т применяются для получения электрической энергии, т.к. они имеют большую теплоту сгорания, но сжигание данного вида углей связано с технологическими трудностями, которые оправданы лишь в случае необходимости большого количества угля. В черной металлургии используются обычно марки Г, Ж, для производства сталей и чугуна.

30. Направления использования газа, нефти, угля. Характеристика топливноэнергетического баланса.

Топливно-энергетический баланс (ТЭБ) это соотношение между добычей, производством и потреблением топливно-энергетических ресурсов. Все виды топлива и энергии при расчете структуры ТЭБа переводятся в условные единицы - тонны условного топлива - с помощью показателя их теплотворной способности и условных коэффициентов.

Виды топлива: уголь, нефть( включая газ и конденсат), газ и прочие.

ТЭК( топливно-энергетический комплекс) - совокупность взаимосвязанных отраслей топливной пром-ти и э/эн-ки; сложная межотраслевая система, занятая добычей, пр-вом, траспорт-кой всех видов топл-эн ресурсов .

ТЭК:

4. Топливная пром-ть: нефть, газ, уголь, сланцы, торф

5. Э/эн-ка: ТЭС, ГЭС, АЭС

6. Транспорт и распр-е топлива: трубопровод, газопровод

Топливо – вещ-во, сущ-щее в природе или искус-но изгот-ное, способное при сгорании выдержать теплоэн-ю, пригодную к исп-ю.

Осн.св-ва:

6. Теплопроводность – кол-во тепла, выдел-е при сжигании 1 ед топлива.

7. Для сравнения и анализа введено понятие «условное топливо»

8. Пирометаллические пр-сы: чем выше t при горении, тем лучше.

9. t вспышки, кот показ-ет ту t, при кот начин-ся интенс-й пр-с горения. t вспышки опр-ет безопасное усл-е хран-я топлива. Показатели неоднозначны.

10. Наличие балласта

11. Агрег сост-е.: газообр, жидк, тв. Горение-хранение-транспортировка.

Роль топлива двояка: осн.назн-е - пр-во топлива, второе назн.: перераб-ка топлива.

В России добывают:

4. газ≈ 620 млрд. м³, 1 место в мире, цена 200$ за 1000м³

5. нефть≈ 380 млн.т., 3 место в мире, цены меняются. – 60$ за барль

6. уголь≈ 280 млн.т., 5 место в мире

В топливно-энергетический комплекс (ТЭК) входят предприятия, осуществляющие добычу, переработку и передачу топлива, получение и передачу электроэнергии. ТЭК оказывает прямое влияние на социально-экономическое развитие государства, на экологическую и национальную безопасность. Россия располагает значительными запасами энергетических ресурсов и мощным топливно-энергетическим комплексом, который является базой развития экономики.

Газ. Газ является одним из основных потребляемых энергоносителей. Природный газ в качестве источника энергии является наиболее экологически чистым.

Газовая отрасль России практически полностью подчинена РАО «Газпром» - на его долю приходится около 94% добычи природного газа в России и 25% мировой добычи из магистральных (148,2 т км) и распределительных (373,4 т км) газопроводов.

Главная газовая кладовая - Западная Сибирь, где сосредоточено до 80% запасов газа и откуда начинаются 19 главных трубопроводов, идущих в Европейскую часть России, в СНГ и в Европу.

В Западной Сибири сосредоточено 68% промышленных и 72% потенциальных запасов природного газа России. Уникальна Северная газоносная провинция Западной Сибири. Она занимает территорию в 620 тыс. км² . Здесь расположены крупнейшие месторождения - Уренгойское, Ямбургское, Медвежье и Тазовское. Помимо этого, к крупным месторождениям газа относятся Оренбургское (Урал), Астраханское. Попутно с газом в них содержатся ценные компоненты: сера и газоконденсат. На территории республики Коми разведано Вуктыльское месторождение газа.

Нефть и нефтепродукты обеспечивают около трети топливно-энергетических потребностей страны и являются одним из главных источников валютных поступлений. Поэтому состояние нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей в значительной мере определяет и состояние экономики России в целом. Месторождения нефти и газа расположены в основном на территории Западной Сибири, Поволжья, Урала, Республики Коми и Северного Кавказа.

Нефтяная промышленность сегодня - это крупный народнохозяйственный комплекс, который живет и развивается по своим закономерностям.Это: сырье для нефтехимии в производстве синтетического каучука, спиртов, полиэтилена, полипропилена, широкой гаммы различных пластмасс и готовых изделий из них, искусственных тканей; источник для выработки моторных топлив (бензина, керосина, дизельного и реактивных топлив), масел и смазок, а также котельно - печного топлива (мазут), строительных материалов (битумы,гудрон, асфальт); сырье для получения ряда белковых препаратов, используемых в качестве добавок в корм скоту для стимуляции его роста. Нефть - наше национальное богатство, источник могущества страны, фундамент ее экономики.

Нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая отрасли. Нефть и нефтепродукты обеспечивают около трети топливно-энерг потребностей страны и являетсяся одним из главных источников валютных поступлений. Поэтому сост-е нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей в значительной мере определяет и состояние экономики России в целом.

На начало 1996 г в России было открыто 1549 нефтяных, 394 нефтегазовых и нефтегазоконденсатных, 382 газовых и газо-конденсатных месторождений. Добыча нефти осуществлялась на 1031 месторождении, где сосредоточено 72,1% разведанных запасов нефти. Было подготовлено к промышленному освоению 136 месторождений, находилось в разведке 579 месторождений, в консервации -197 месторождений. На Западно-Сибирскую нефтедобывающую провинцию России приходится 72,2% разведанных запасов нефти.

Уголь. Угольная промышленность переживает глубокий кризис. В результате распада СССР значительная часть угольной базы оказалась на Украине (свыше 23% дореформенной добычи) и в Казахстане (более 18%), при этом была утеряна мощная база высококачественных, территориально близко расположенных углей Донбасса, а также Караганды и уникального по мировым меркам Экибастузского угольного бассейна (Казахстан) Россия получила 271 из 574 угледобывающих предприятий бывшего СССР, при этом в европейской части страны их осталось 82 из 333.

Снижение добычи угля в 1,6 раза за последние семь лет обусловлено, в основном, потерей управления отраслью, отсутствием должных ассигнований неритмичностью их поступления и неконкурентностью каменного угля по сравнению с нефтью и газом на внутреннем рынке. В результате развала СССР 85% угольного машиностроения оказалось за рубежом, что также явилось причиной спада в угольной промышленности.

На рентабельности работы шахт сказывается как технологическая отсталость отрасли, так и рост железнодорожных тарифов. Закрытие шахт и сокращение добычи угля происходит на фоне строительства новых шахт в Австралии, роста добычи угля в Китае, планируемого расширения добычи угля на Аляске и т д.

Резкий спад производства угля и постепенное, ввиду отсутствия инвестиций, разрушение отрасли может привести к энергетическому голоду ТЭС (40% работает на угле) и вызвать дефицит коксующихся углей металлургии.

31. Характеристика, классификация, технико-экономическая оценка топлива.

Топливо - существующие в природе или искус-но изготовленные в-ва, способные при горении выделять теплоэн-ю.

Топливо делится на:

- Естественные (твердые, жидкие, газообразные) – уголь, нефть, природный газ.

- Искусственные - торфяные брикеты, кокс, бензин, спирт, доменный газ)

Состав топлива: в том виде, в кот топливо поступает к потребителю оно называется рабочим, если из топлива сушкой полностью удалена вода, оно называется абсолютно сухим.

В связи с топливно-эн балансом обращает на себя внимание выработка энергии

ТЭБ (топл-эн.баланс) на э/ст. газ(≈ 49): жидк т-во (≈32): тв.т-во (≈13)

В мир практике доля тв.т-ва (угля) в ТЭК сущ-но выше - ≈30, и имеет тенденцию к росту => жидкое сокр-ся.

Всплеск угольных техн-й ведет к сжижению угля, подг-ке к перераб-ке. Исп-ся пар, УНС (уг-нефт смеси).

Твердое топливо.3 осн.категории углей:

1. самые ценные. Пригодна для коксования. Почти в 2р дороже обычных углей.

2. пригодные для коксования и для хим пр-в.

3. энергетические (наим ценные) > 60% в природе. Они все сжигаются.

Добывают ≈280 млн.т. У нас 1 место в мире.

Тв.топливо перераб-ся, но оч мало, т.к. это не выгодно.

Газообразное топливо – природное т-во. 1 место в мире. ≈680млрд м³. 1/3 экспортируется. 20-ти странам.

Осн часть потребляется сдед образом :

40% - для выраб-ки эн-и

30% - как топ-во, но в др обл-тях

15% - комун-быт хоз-во

15% - на перераб-ку

Несм на запасы, идут разработки нов месторожд-й. Обращ вним на шельфовые зоны (на Севере – Баренцево море)

Сжиженный газ экспортируется намного лучше.

32. Электроэнергетическая отрасль. Характеристика. Роль в экономике России.

Управление электроэнергетикой осуществляет холдинговая компания РАО «ЕЭС России», 52,6% акций которой находится у государства, 30,7% - у иностранных инвесторов, 5% - у физических лиц. Согласно данным Госкомстата, индекс физического объема продукции электроэнергетики с 1990 по 1998 г снизился до 76%, в то время как численность ППП за этот период выросла до 149%. Следовательно, производительность труда в отрасли упала вдвое, выработка электроэнергии уменьшилась с 1,99 до 0,97 млрд кВт-ч на тысячу человек ППП. Производство электроэнергии в мире составляет более

12000 млрд кВт-ч. (1996), в том числе в США - 3536, в Китае - 1008, в Японии - 993, в России - 845 млрд кВт-ч (1999) По структуре энергосырья Россия отличается меньшей долей АЭС, что связано с наличием традиционного сырья, с чернобыльской аварией и прекращением строительства новых станций Общая мощность российских электростанций оценивается в 214,1 млн кВт.

33. Технические (промышленные) формы применения электроэнергии.

Применение: Всѐ > в технике прим-ся, осн-е обл-ти прим-я э/э:

- электропривод

- электролиз

- электротермия

1) В электроприводе исп-ся мех силы взаимодействия магнитных потоков и токов, эффект э/магнитной индукции.

2) В электролизе исп-ся хим. эффет.

3) В электротермии- термический эффект тока: Термический эффект тепла, способы( типы печей):

а) непосредственно выд-е тепла по закону Джоуля-Лейбница ( Q = J*J RT)

б) Выд-е тепла при помощи Эл. Дуги( 5000-6000 градусов)

в) Индукционные печи

«Выгодно или не выгодно исп-ть э/э для получ-я тепла?»-Выгодно не прямое сжигание топлива, т. к.:

1) В ряде случаев получ-ся технологические процессы

2) Облегчается управление

3) Можно достигать t до 20000 градусов.

4) Достигается равномерный нагрев.

Способы пр-ва э/э:

а) нетрадиционные

б) традиционные

в) альтернативные

Группы а) и б) исп-ют те или иные ресурсы, возобновляемые.

б) та, кот. сущ-ет как пр-ть, основа, базис. Исп-ет ресурсы топливно-энергетич-е

ресурсы, а именно, все виды топлив, исчерпаемые.

в) либо сущ-ют прямые методы получ-я э/э, либо исп-ся ресурсы, но в рамках оч.

Короткого цикла их преобразований.

Зависимость от вида ресурса различает тот или иной вид: веторная энергетика, гидроэнергетика, атомная энергетика и т. д.

34. Характеристика энергоресурсов. Сущность традиционных, нетрадиционных и альтернативных способов производства электроэнергии.

Энергетика – отрасль, кот. охватывает а)получ-е различных видов эн-и б)их преобразование (одного вида в другой) в)распред-е, передача, исп-е в различных сферах н/х.

Говоря о разл видах эн-и имеем в виду: хим, тапловая, элект, солнечная, ядерная и т. д.. Различные виды эн-и, ограничивающие н\х знач-е у них всех, но наиб-е принадлежат э\э.Это значение связано с 1) теми областями, где э/э применяется 2) сввами э/э.

Если говорить о св-вах, то следует отметить

1)экологическую чистоту

2) универсальность

3) возм-ть передачи на дальние расстояния.

Способы пр-ва э/э:

а) нетрадиционные

б) традиционные

в) альтернативные

Группы а) и б) исп-ют те или иные ресурсы, возобновляемые.

б) та, кот. сущ-ет как пр-ть, основа, базис. Исп-ет ресурсы топливно-эн- ресурсы,

а именно, все виды топлив, исчерпаемые.

в) либо сущ-ют прямые методы получ-я э/э, либо исп-ся ресурсы, но в рамках оч.

Короткого цикла их преобраз-й.

Завис-ть от вида ресурса различает тот или иной вид: веторная энергетика, гидроэнергетика, атомная энергетика и т. д.

Нетрадиционная энергетика:

- В основе возобн энергорес-сы. Эн-я воды (рек) после невозобн рес-сы ( нефть, газ, уголь); в нашей стране нах-ся на 1 месте по невозобн ресурсам, а на 2 по эн-и рек после них. В др. странах эн-я воды занимает лидирующее полож-е ( 95 % в Канаде),

США, ФРГ, Россия - не обладают бол запасами гидрорес-сов ( где-то 17-20 %)

По масштабам исп-я гидрорес-сов в нашей стране принято гидроэн-ку включать в традиц группу.

- эн-я ветра.Исп-ть трудно, непостоянство направления, скорости ветра, небольшая мощность установок. Сущ-ет значит ряд стран - ФРГ, Голландия, Бельгия где примерно 10 % вырабатываемой эн-и происходит на ветроустановках.

- солнечная эн-я (гелиоэнергетика) - геотермальная эн-я (тепло земных пород) - эн-я приливов, отливов.

Но, в усл-ях постепенного истощения орган топлива всѐ более формируется настоятельная необх-ть изыскания и пром освоения нетрадиц источников эн-и.

Традиц эн-ка:

- тепловые э/станции (теплоэн-ка, ТЭС)

- гидроэнергетика (гидроэн-ка, ГЭС)

- атомные э/станции (атомная эн-ка, АЭС)

Осн техн-я пр-ва тапловой эн-и (в первом и втором случае), образующейся или при сжигании топлив, либо мех эн-и падающей воды преобраз-е в электр эн-ю с пом (на конечной стдаии) электрогенератора принцип работы кот основан на законе э/магнитной индукции.

Тепловые э/станции – сов-ть взаимосвязанных установок общих технологических назначений, кот явл-ся преобразованием хим энергии топлива в эл. энергию.

Доля станций этого типа в энергетической структуре страны приметно 69%.

35. Нетрадиционные источники производства электроэнергии и их общая характеристика.

В основе возобн энергоресурсы. Энергетические воды (рек) после невозобн рессы (нефть, газ, уголь); в нашей стране нах-ся на 1 месте по невозобн ресурсам, а на 2 по эн-и рек после них. В др. странах эн-я воды занимает лидирующее положение (95 % в Канаде), США, ФРГ, Россия - не обладают бол запасами гидрорес-сов (где-то 17-20 %)

По масштабам исп-я гидрорес-сов в нашей стране принято гидроэн-ку включать в традиц группу.

- эн-я ветра.Исп-ть трудно, непостоянство направления, скорости ветра, небольшая мощность установок. Сущ-ет значит ряд стран - ФРГ, Голландия, Бельгия, где примерно 10 % вырабатываемой энергиии происходит на ветроустановках.

- солнечная эн-я (гелиоэнергетика)

- геотермальная энергия (тепло земных пород) - эн-я приливов, отливов.

Но, в усл-ях постепенного истощения орган топлива всѐ более формируется настоятельная необх-ть изыскания и пром освоения нетрадиц источников эн-и.

36.Технологическая структура отрасли электроэнергетики России (ТЭС, ГЭС,

АЭС и другие) и промышленно развитых стран

Энергетика – отрасль, кот. охватывает а)получениее различных видов энэргии б)их преобразование (одного вида в другой) в)распределениее, передача, исполоьзование в различных сферах н/х.

Говоря о различных видах энэргиии имеем в виду: химическая, тапловая, электрическая, солнечная, ядерная и т. д.. Различные виды эн-и, ограничивающие н\х знач-е у них всех, но наиб-е принадлежат э\э.Это значение связано с 1) теми областями, где э/э применяется 2) св-вами э/э.

Свойства:

1)экологическую чистоту

2) универсальность

3) возможность передачи на дальние расстояния.

Способы пр-ва э/э:

а) нетрадиционные

б) традиционные

в) альтернативные

Группы а) и б) исп-ют те или иные ресурсы, возобновляемые.

б) та, кот. сущ-ет как пр-ть, основа, базис. Исп-ет ресурсы топливно-эн- ресурсы,

а именно, все виды топлив, исчерпаемые.

в) либо сущ-ют прямые методы получ-я э/э, либо исп-ся ресурсы, но в рамках оч.

Короткого цикла их преобраз-й.

Зависимость от вида ресурса различает тот или иной вид: веторная энергетика, гидроэнергетика, атомная энергетика и т. д.

Нетрадиционная энергетика:

- В основе возобн энергорес-сы. Эн-я воды (рек) после невозобн рес-сы ( нефть, газ, уголь); в нашей стране нах-ся на 1 месте по невозобн ресурсам, а на 2 по эн-и рек после них. В др. странах эн-я воды занимает лидирующее полож-е ( 95 % в Канаде),

США, ФРГ, Россия - не обладают бол запасами гидрорес-сов ( где-то 17-20 %)

По масштабам исп-я гидрорес-сов в нашей стране принято гидроэн-ку включать в традиц группу.

- эн-я ветра.Исп-ть трудно, непостоянство направления, скорости ветра, небольшая мощность установок. Сущ-ет значит ряд стран - ФРГ, Голландия, Бельгия где примерно 10 % вырабатываемой эн-и происходит на ветроустановках.

- солнечная эн-я (гелиоэнергетика) - геотермальная эн-я (тепло земных пород) - эн-я приливов, отливов.

Но, в усл-ях постепенного истощения орган топлива всѐ более формируется настоятельная необх-ть изыскания и пром освоения нетрадиц источников эн-и.

Традиц эн-ка:

- тепловые э/станции (теплоэн-ка, ТЭС)

- гидроэнергетика (гидроэн-ка, ГЭС)

- атомные э/станции (атомная эн-ка, АЭС)

Осн техн-я пр-ва тапловой эн-и (в первом и втором случае), образующейся или при сжигании топлива, либо мех эн-и падающей воды преобраз-е в электр эн-ю с пом (на конечной стдаии) электрогенератора принцип работы кот основан на законе э/магнитной индукции.

Тепловые э/станции – совокупность взаимосвязанных установок общих технологических назначений, кот явл-ся преобразованием хим энергии топлива в эл.

энергию.

Доля станций этого типа в энергетической структуре страны приметно 69%.

37.Технологическая, экономическая, экологическая и энергетическая оценка

основных типов электростанций.

Для оценки результативности производства электроэнергии используется технико-экономическое показатели, которые делятся на 2 вида: общие показатели (себестоимость, прибыль), частные показатели (специфические).

Частные:

- термический КПД (КЭС), кот характеризует только превращаемый долей хим.

энергии топлива, превращаемой в электроэнергию (не > 35-37%). Крайне низкий (теоретически – 43%)

На станциях ТЭЦ КПД составляет примерно 70%.

- расход топлива на единицу энергии.

Современные электростанции достигли возможного минимума (примерно 320 грамм условного топлива/ киловатт час).

Водоподготовка - комплекс мероприятий технологических процессов получения воды требуемого качества.

Фильтрование – важный метод очистки воды; для этого применяются песчаные фильтры с зернистым фильтрующим слоем.

Обеззараживание воды – обязательный процесс очистки воды, идущей для бытовых нужд.

Умягчение и обессоливание - основные процессы водоподготовки. Удаление из воды всех солей (всех катионов и анионов) – обессоливание, а солей кальция и магния – умягчение.

38.Технологическая схема производства электроэнергии на ТЭС. Виды ТЭС.

Пр-во э\э на АЭС.Сущность процесса.

Ядра некот эл-тов ( ядра нуклонов(р,n)), тяжѐлых эл-тов ( уран, плутоний, способны испытывать превращения ( естественные и искусственные)- внешнее воздействие на ядро.

Наиболее результативным типом взаимодействия явл-ся механизм, приводящий к распаду ядра – «ядро-нейтрон»(нейтроны оказываются эффективными возбудителями ядерных реакций: взамен одного поглощѐнного нейтрона, ядро испускает более 2 нейтронов.

В рез-те распада ядра появляются всевозможные осколки, в том числе и газообразные (альфа, бета и гамма- излучение) выделяется колосс. Кол-во тепла.

Такие в-ва, кот. способны пол действием нейтронов(n) подвергаться распаду и кот. при соответствующих усл-ях могут быть исп-ны для поддержания цепной реакции( а также исп-ся в кач-ве взрывчатых в-в) наз-ся ядерным горючим или ядерным топливом.

1 кг. Урана - выделяется при распаде тепло,при сжигании 3000 т. ут (1г примерно

= 3 кг)

Вследствие этого, структура атомной э\станции и структура тепловой э\станции – это осн-е стадии идентичные с этих позиций – абсолютно одинаковые.

- В сл-е ТЭС – сжигание

- В сл-е АЭС – тепло, под действием ядерного распада.

Чаще всего ядерным топливом природный уран( в составе 3 изотопа, основных 2 (U 235 – 0.7%,U 238 – 99.3%)) хотя есть и др.(плутоний).

Россия не богата ураном, где-то 8% от мировых. Канада богата ураном, где-то 30%.

Т.о. ТЭС по исп-ю отработанного пара делится на КЭС (конденсационная э/ст-я) и на ТЭЦ (теплоэлектроцентральная э/ст-я)

Конденсационная электростанция (КЭС), тепловая паротурбинная электростанция, назначение которой — производство электрической энергии с использованием конденсационных турбин. На КЭС применяется органическое топливо: твердое топливо, преимущественно уголь разных сортов в пылевидном состоянии, газ, мазут и т. п. Тепло, выделяемое при сжигании топлива, передаѐтся в котельном агрегате (парогенераторе) рабочему телу, обычно — водяному пару. КЭС, работающую на ядерном горючем, называют атомной электростанцией (АЭС) или конденсационной АЭС (АКЭС). Тепловая энергия водяного пара преобразуется в конденсационной турбине в механическую энергию, а последняя в электрическом генераторе — в электрическую энергию. Отработавший в турбине пар конденсируется, конденсат пара перекачивается сначала конденсатным, а затем питательным насосами в паровой котѐл (котлоагрегат, парогенератор). Таким образом создаѐтся замкнутый пароводяной тракт: паровой котѐл с пароперегревателем — паропроводы от котла к турбине — турбина — конденсатор — конденсатный и питательные насосы — трубопроводы питательной воды — паровой котѐл. Схема пароводяного тракта является основной технологической схемой паротурбинной электростанции и носит название тепловой схемы КЭС. Для конденсации отработавшего пара требуется большое количество охлаждающей воды с температурой 10—20°С (около 10 м³ /сек для турбин мощностью 300 Мвт). КЭС являются основным источником электроэнергии в большинстве промышленных стран мира; на долю КЭС в России приходится ² /₃ общей мощности всех тепловых электростанций страны.

Теплофикационная электростанция, тепловая электростанция, вырабатывающая не только электрическую энергию, но и тепло, отпускаемое потребителям в виде пара и горячей воды. Использование в практических целях отработавшего тепла двигателей, вращающих электрические генераторы, является отличительной особенностью ТЭЦ и носит название теплофикация. Комбинированное производство энергии двух видов способствует более экономному использованию топлива по сравнению с раздельной выработкой электроэнергии на конденсационных электростанциях (в СССР — ГРЭС) и тепловой энергии на местных котельных установках. Замена местных котельных, нерационально использующих топливо и загрязняющих атмосферу городов и посѐлков, централизованной системой теплоснабжения способствует не только значительной экономии топлива, но и повышению чистоты воздушного бассейна, улучшению санитарного состояния населѐнных мест.

Исходный источник энергии на ТЭЦ — органическое топливо (на паротурбинных и газотурбинных ТЭЦ) либо ядерное топливо (на планируемых атомных ТЭЦ). Преимущественное распространение имеют паротурбинные ТЭЦ на органическом топливе являющиеся наряду с конденсационными электростанциями основным видом тепловых паротурбинных электростанций (ТПЭС). Различают ТЭЦ промышленного типа — для снабжения теплом промышленных предприятий, и отопительного типа — для отопления жилых и общественных зданий, а также для снабжения их горячей водой. Тепло от промышленных ТЭЦ передаѐтся на расстояние до нескольких км (преимущественно в виде тепла пара), от отопительных — на расстояние до 20—30 км (в виде тепла горячей воды).

Основное оборудование паротурбинных ТЭЦ — турбоагрегаты, преобразующие энергию рабочего вещества (пара) в электрическую энергию, и котлоагрегаты, вырабатывающие пар для турбин. В состав турбоагрегата входят паровая турбина и синхронный генератор. Паровые турбины, используемые на ТЭЦ, называются теплофикационными турбинами (ТТ).

39. Технологическая система производства электроэнергии на АЭС.

Традиционная энергетика:- тепловые э/станции (теплоэн-ка, ТЭС)-

гидроэнергетика (гидроэн-ка, ГЭС)- атомные э/станции (атомная эн-ка, АЭС)

Осн техн-я пр-ва тепловой эн-и (в первом и втором случае), образующейся или при сжигании топлива, либо мех эн-и падающей воды преобраз-е в электр эн-ю с пом (на конечной стдаии) электрогенератора принцип работы кот основан на законе э/магнитной индукции.

Тепловые э/станции – сов-ть взаимосвязанных установок общих технологических назначений, кот. явл-ся преобразованием хим. энергии топлива в эл. энергию.

Доля станций этого типа в энергетической.

Пр-во э\э на АЭС .Сущность процесса.

Ядра некоторых элементов ( ядра нуклонов(р,n)), тяжѐлых элементов ( уран, плутоний, способны испытывать превращения ( естественные и искусственные)- внешнее воздействие на ядро.

Наиболее результативным типом взаимодействия явл-ся механизм, приводящий к распаду ядра - «ядро-нейтрон»(нейтроны оказываются эффективными возбудителями ядерных реакций: взамен одного поглощѐнного нейтрона, ядро испускает более 2 нейтронов.

В рез-те распада ядра появляются всевозможные осколки, в том числе и газообразные (альфа, бета и гамма- излучение) выделяется колосс. Кол-во тепла.

Такие вещества, которые способны под действием нейтронов(n) подвергаться распаду и кот. при соответствующих условиях могут быть использованы для поддержания цепной реакции( а также использоваться в кач-ве взрывчатых в-в) наз-ся ядерным горючим или ядерным топливом.

Осн-е сырьѐ для пр-ва эн-ии на АЭС – тяжѐлые элементы, радиоактивные, в основном уран.(U235, U 238) Отеч. практика ориентирована на U235, его 0.7 % в сырье, осн. Изотоп, делящееся в-во, его примерно 100%, но не популярно сегодня. Проблема обогащения урана, высокие технологии. Чтобы произошло деление ядра с выделением энергии нужны возбудители – нейтроны, кот. приводят к распаду ядра.

U235 – медленный, U238 – быстрый.

Станции работают на медленных нейтронах, а не на быстрых, т. к. реакторы на э\станциях того или иного типа бывают различных конструкций.

Наиболее часто на АЭС применяют 4 типа реакторов на тепловых нейтронах:

1) водо-водяные с обычной водой в качестве замедлителя и теплоносителя;

2) графито-водные с водяным теплоносителем и графитовым замедлителем;

3)тяжеловодные (D₂ O) с водяным теплоносителем и тяжѐлой водой в качестве замедлителя

4) графито-газовые с газовым теплоносителем и графитовым замедлителем. Наряду с ураном прим-ют торий-232, который, поглощая нейтроны, превращается в расщепляемый U-233. топливо готовится в форме мелких частиц с покрытием, помещенных в сферические графитовые капсулы размером с теннисный мяч. Графит служит здесь замедлителем. Вырабатываемую энергию отводит газ, например гелий, нагреваясь при этом до 900^о . газ передает тепловую энергию воде через теплообменник, вода испаряется, пар вращает турбины. Главным преимущество является высокий КПД и высокие эксплуатационные t, позволяющие применять его, например, в хим пром-ти при газификации угля.

40.Состояние и перспектива развития энергетики в России и в мире. Роль

альтернативной энергетики.

На самом деле, во всѐм мире работает примерно 10 реакторов на n*, а ост-е на медленных – n.

1980- 90 гг. в мире было построено 200 АЭС.

1990-2000 гг – в мире построено 20 АЭС

Себестоимость э\э не ниже, чем на ТЭС за счѐт захоронения отходов.

АЭС – источник энергии в будущем?(ответа нет).

Эн-ка – отрасль пром-ти, связ. с пр-вом э\э, транспортировкой топлив. Подотрасль связ. с применением э\э.

В России структура энергетики устойчива. Тепловая энергетика 70%, гидроэнергетика 18-19%, атомная. В ряде стран структура может быть большая.

Осн-е направления развития атомной энергетики связано с проблемой наличия исчезаемых и невозбн топлив. Но со временем эта структура может рассосаться.

Нефтяной, угольный баланс.

Изм-е структуры ТЭБ (техн-эк баланса) в пользу угля, запасы кот в России примерно на 1000 лет.

Изм-е структуры пр-ва эн-и в пользу атомной эн-ки. Вопрос сложный и неоднозначный. Во всем мире ведется дискуссия.

Внедрение нов. техн-й для пр-ва э\э, так и для пол-я моторных топлив, связано с переработкой нефти.

41.Системы технологий металлургического производства. Классификация металлов.

Металлургический комплекс – сочетание нескольких важных стадий процессов:

метало передел, пр-во сплавов, утилизация.

В структуре метал комплекса – примерно 10% приходится на черные Ме, 7%- на цветые Ме. В структуре пром-ти на долю Ме комплекса приходится 17% Ме:

1. черные

1.1. чугун (белый, серый, высокопрочный, ковкий, ферросплавы)

1.2. сталь(углеродистая (высоко, средне, низко), легированная (высоко, средне, низко))

2. цветные

2.1. легкие

2.2. тяжелые

2.3. редкие (благородные)

Способы получения Ме:

1. пирометаллургический способ

происходит под воздействием высоких t на руду, приводя ее в расплав. При этом происходят окислит-е процессы. Стадия восстан-я окисла. В рез-те на заключенной стадии проц-са решается задача: как разделить основной Ме от остальной массы. Испся разл приемы: чаще – разделительная плавка, основанная на различии плотности Ме и остальной густой породы (пр-во чугуна). Еще один прием, кроме плотности, электролиз

( Al)

2. гидрометаллургический способ

На руду воздействий нет, здесь воздействуют на руду растворителем. Нужный Ме растворяют цианидом. Обработка. Способ выделения Ме из раствора: электролиз экстракция, исп-е ионообменных смол. t 70-80

3. комбинированный

встречается при получении Al

42.Черные металлы. Основные свойства, области применения. Примеры.

Области применения связаны со св-ми, основные конструкционные материалы

Черные Ме – сплаве Fe и C (углерода). В зависимости от кол-ва C их делят на чугуны и стали. Чугун:

2% < C <6,7%, сталь: C < 2%

Чугун:

1. физ: p=7,85; tпл=1100-1200

2. хим: корроз разрушение

3. мех: твердый, но хрупкий

4. технол: литейные св-ва, хорошо льется, плохо режется, не обраб давлением

Сталь:

1. физ: p=7,85; tпл=1500

2. хим: корроз разрушение

3. мех: прочность, пластичность

4. технол: обработка давлением, резаньем, льется

Важными пром Ме явл-ся Fe, кот в чистом виде и в сплавах с углеродом и др элтами относятся к группе черных Ме. К сплавам этой группы отн-ся сталь, чугун и ферросплавы. Из общего кол-ва выплавляемых во всем мире Ме, около 94% приходится на черные. Они представляют главный конструкц мат-л в машиностр-и и один из главных в строит-ве. Поэтому техн ур-нь н\х страны, прежде всего, хар-ется кол-вом выплавляемых черных Ме. Дешевая добыча.

43.Чугун: технологический процесс производства. Характеристика сырья, оборудования, продуктов производства. Показатели процесса.

В домне получают чугуны разного состава и назначения. По назначению чугуны разделяют на литейные(20%) (их исп-ют для изготовления чугунного литья) и передельные (из кот затем выплавляют сталь). В некот доменных печах выплавляют доменные для легирования стали кремнием и марганцем. Но основный продукт соврем доменных печей – передельный чугун (около 80% выхода). Продуктами доменной плавки является доменный газ, кот исп-ся в кач-ве топлива для нагрева воздухонагревателей доменных печей, водяных и паровых котлов, доменный шлак его широко прим-ют в строит-ве в изготовлении щебенки, шлаковой ваты, ферросплавы - сплавы Fe с кремнием, хромом и другими металлами, используемые в дальнейшем для легирования сталей в процессе их выплавки.

Сущность доменного процесса состоит в восстан-и железа из оксидов руды, науглероживании Fe, соединения пустой породы с флюсом и слива еѐ в виде шлака, получения слива чугуна.

Чугуны подразделяются на: передельные (около 80% выхода) - идут на переплавку в сталь; литейные(20%) – исп-ся для пр-ва отливок; и специальные.

По назначению:

1). Серые - с высокими мехи св-вами, прим-ся для пр-ва станков и др оборудования, зубчатых колѐс, корпусов. Маркируются СЧ - число, показывающее предел прочности на разрыв.

2). Ковкие - с лучшими мех св-вами; для изготовления деталей с\х машин, тракторов; обозначаются: КЧ - число, показывающее предел прочности на разрыв, второе число - относительное удлинение, напр КЧ 30-5(чугун ковать нельзя).

3). Высокопрочные - с добавлением разл присадок - модификаторов – марганец, что повышает их прочность и качество; маркируются ВЧ 20-5.

4). Спец чугуны, легированные другими Ме.

Чугуны широко экспортируются в среднем 166230 т в месяц.

Продуктом доменного пр-ва явл-ся и ферросплавы - сплавы Fe с кремнием, хромом и др металлами, используемые в дальнейшем для легирования сталей в процессе их выплавки.

44.Технологические системы производства стали. Сравнительная техникоэкономическая оценка процессов производства.

Исходным мат-лом для пр-ва стали служат: передельный чугун, металлолом, отходы металлургического пр-ва. Задача плавки сост в удалении углерода и примесей : фосфора, серы, кремния. Сущность всех способов передела чугуна в сталь сводится к 3 хим процессам:

1. В расплавленной шихте под воздействием кислорода добавляемой руды окисляются и всплывают в виде шлака примеси

2. Углерод окисляется кислородом и удаляется с пов-ти – сталь как бы кипит

3. Так как при продувании часть кислорода соединилась с железом, пр-ся ее раскисление путем ввода ферромарганца, ферросилициума и ферроалюминия.

Осн вопрос в пр-ве стали: что явл-ся источником тепла, t (источник не сжигания топлива, не электроэн-я, а теплоэкзотерм р-ции):

кислородно-конвекторный способ (t=600) позволяет осущ-ть получение

стали из жидкого чугуна. В рез-те экзотерм реакции происходит окисление примесей ( путем активного продувания кислорода) ( 15-20 млн тыс). Очень выгодно, 35% исп-е этого способа.

мартеновский способ (типично пирометал процесс), путем сжигания

газообразного топлива (t=1700). Пр-во легированных сталей, исп-е металлолома. Процесс длительный (16ч), периодический, пожиратель топлива. 45% - доля способа в

России, в Европе – 0, 01% электротермия. 15-20%. Нагревание электрической дугой, индук печи. t=3000. Только для пр-ва легированных сталей. Не исп-ся чугун, из углеродистой стали.

Черные Ме представлены в структуре экспорта успешно (прим 20% - доля экспорта черных Ме, 70% - топлива). На мировых рынках за сбыт и реализацию черных Ме идет конкурентная борьба. Для завоевания рынков экспортеры исп-ют демпинг – опред форма организации продукта, связана с тем, что не продается

а) ниже цен внутр, ниже цен себест-ти пр-ва

б) ниже цен мирового рынка. Страны, куда такой Ме поступает, начинают

действия – антидемпинг.

Сталь продают в виде расплава, но ему надо придать форму, кот была бы удобна.

Большое зн-е в метал-и имеет техн схема пр-ва стали, включ в себя прокатное прво как способ формообразования.

45.Технико-экономическая оценка конверторного способа производства стали.

В кислородных конвертерах выплавляется бол часть стали. Сущность к-л способа плавки сост в том, что через расплавленный и залитый в конвертер чугун продувается технически чистый кислород, кот вступает в реакцию с углеродом чугуна и примесями, переводит их в шлак и отходящие газы.

Конвертер представляет собой стальной сосуд грушевидной формы. Он опирается на стойки и может поворачиваться при сливке стали и шлака.

Подвод кислорода под давлением осущ-ся с помощью фурмы. Сначала в конвертер загружают холодные материалы: стальной скрап, известь, железную руду, затем заливают расплавленный чугун. После заливки, через охлаждаемую медную трубу (фурму) подается под давлением кислород. Необходимая t плавки при этом достигается за счет сгорания углерода чугуна и примесей.

Завершающей стадией явл-ся раскисление стали, кот пр-ся для удаления из расплава кислорода, присутствующего в нем в виде окислов.

По сравнению с мартеновским конвертерный способ пр-ва стали отличается ↑ производит-тью (процесс 50-60мин, в то время как мартеновский 1-12 час), лучшими экол св-вами, т.к. не исп-ся топливо, и требует меньше капвложений. Сталь получается несколько хуже мартеновской.

46.Технико-экономическая оценка электротермического способа производства стали.

Плавка стали происходит в печах, нагреваемых под воздействием эл тока. Печи подразделяются на электродуговые, где плавка происходит за счет эл дуги, и индукционные, где плавка осущ-ся нагревом шихты за счет индукции вихревыми токами.

Премущество: быстрая нагреваемость, контролируемость процесса, возм-ть создания вакуума или установленной опред газовой среды. Получают сталь ↑ кач-ва и заданного состава, т.к. исключаются примеси. В наст время этот способ широко примют для выплавки высококач углеродистых и легированных сталей (14%), а также ферросплавов.

Индукц печи по сравнению с дуговыми обладают рядом преимуществ:

- отсутствие дуги позволяет выплавить Ме с малым содержанием углерода и газов

- возникающие электродинамические силы перемешивают жидкий Ме, способствуя выравниванию хим состава и всплыванию неметал включений

- индукц печи отличаются небольшими размерами, что позволяет помещать их в спец камеры и создавать любую атмосферу и вакуум

Плавка в вакууме позволяет получать сплавы с минимальным содержанием газов и неметал включений, легировать сплавы любыми эл-ми.

Недостатками плавки явл-ся ее малая производит-ть и бол энергоемкость. Индук печь емкостью 1 т сост ок 45 мин плавки и расход эн-и 600-700кВт ч.

47.Классификация стали (по химическому составу, назначению, качеству и др.).

Области применения связаны со св-вами стали: хороший конструкционный Ме, автомобилестроение (25%), станки, оборудование (чуть < 25%), трубы (газопроводы, нефтепроводы), строительство (железо-бет конструкции, =75%), железодорожное полотно (7%)

Чугуна < чем стали Сталь:

1. по хим составу:

- углеродистая – сплав Fe и C ( {низко <0,25%, средне 0,25-0,65%} - конструкционные, {высоко > 0,65%} - инструментальные). Конструкционная - для изготовления деталей машин, конструкций. Высокие мех св-ва : прочность, пластичная; выс техн св-ва: хорошо льется, режется, обраб давлением. Потребляется в больших колвах, низкие цены. Инструментальная – для изготовления инструментов: режущих и измерительных. Высокая твердость, износоустойчивость, прочная, пластичная - легированная – спец добавки ( низко, средне, высоко).

2. по кач-ву

Качество опр-ся серой S и фосфором P (они придают хрупкость):

обыкновенного кач-ва: S не > 0,06; P не > 0, 07 качественная: S=0, 03; P=0, 03 высококачественная: S=0, 025; P=0, 025 особовысококач: S=0, 015; P=0, 015

3. по способу пр-ва:

- конвертерная

- мартеновская

- электросталь

- сталь, полученная gрямым восстановлением из руды

4. по способу изг-я:

- литая

- катанная

- штампованная

5. по способу раскисления:

- кипящая

- стойкая

- полустойкая

6. по назначению:

- строительная

- конструкционная

- инструментальная

- спец назначения (жаропрочная, нержавеющая)

48.Легтрованные стали: состав, свойства, области применения, процессы

производства. Примеры.

Легированными называют стали, в которые вводят одну или несколько легирующих добавок для получения заданных свойств. Название легирующих элементов определяет название стали: хромистая, хромомарганцевая и т.д. Добавкой хрома, никеля получают нержавеющие стали, добавкой вольфрама, молибдена - жаростойкие.

Хром повышает коррозионную стойкость стали, при содержании свыше 10% сталь становится нержавеющей.

Никель придаѐт коррозионную стойкость, жаростойкость, жаропрочность.

Вольфрам повышает прочность, сохраняя свойства после прокаливания.

Часто применяют для легирования кремний, марганец, в небольших количествах титан, ванадий и другие металлы.

В обозначение марки входит одна или две цифры, обозначающие содержание углерода в сотых долях процента, буквы русского алфавита, обозначающие символ легирующего элемента, после буквы - цифра, показывающая содержание элемента в процентах, при содержании легирующего элемента менее 1,5% цифра опускается.

Например: 15Х2М(0,15% углерода, менее 2% никеля, менее 1,5% молибдена); 20Х13(0,20%С, около13% хрома).

Стали специального применения маркируются вначале буквой, обозначающей область применения стали:

А - автоматная сталь (используется для станков-автоматов);

Ш - шарикоподшипниковая;

Р - быстрорежущая(для изготовления инструментов для обработки металлов на станках методом скоростного резания).

Обозначение легирующих элементов:

Х -хром, В - вольфрам Н - никель Г - марганец

М - молибден Ф - ванадий С - кремний К - кобальт

Т - титан П - фосфор Ю - алюминий Р - бор

А -азот Б - ниобий Д - медь Е - селен

49.Характеристика полного металлургического цикла (на примере получения черных металлов).

Металлургический комплекс относится к наиболее крупным промышленным комплексам в российской экономике.

В общем объеме экспорта металлургическая продукция составляет пятую часть. В структуре экспорта металлургической продукции черные металлы занимают 40%, алюминий необработанный - 26%, никель - 8% и медь 6%.

Структура металлургического производства

Металлургия - отрасль промышленности, направленная на производство металлов из руд и дальнейшую их переработку. Современное металлургическое производство - это сложная система различных производств, включающая шахты и карьеры по добыче руд и каменных углей; горно-обогатительные комбинаты; коксохимические предприятия; энергетические цехи; доменные цехи для выплавки чугуна и ферросплавов; сталеплавильные и прокатные цехи.

Металлургическая промышленность подразделяется на черную и цветную.

К металлургии черных металлов относится производство чугуна и стали. Сталь и чугун - это сплавы железа с углеродом, причем в сталях углерода содержится не более 2,14%, а в чугунах - от 2,14 до 6,67%. Помимо углерода в сталях и чугунах присутствуют неизбежные примеси (марганец, кремний, сера, фосфор), влияющие на их свойства. Основной продукцией черной металлургии являются чугуны - передельные, идущие на передел в сталь, и литейные -для производства отливок; железорудные металлические окатыши; ферросплавы (сплавы с повышенным содержанием Мп, 81, V, Т'\ и т. д.); стальные слитки.

Металлургический комплекс – сочетание нескольких важных стадий процессов:

метало передел, пр-во сплавов, утилизация.

В структуре метал комплекса – примерно 10% приходится на черные Ме, 7%- на цветые Ме. В структуре пром-ти на долю Ме комплекса приходится 17% Ме:

3. черные (чугун :белый, серый, высокопрочный, ковкий, ферросплавы) сталь(углеродистая (высоко, средне, низко), легированная (высоко, средне,

низко))

4. цветные (легкие, тяжелые, редкие (благородные) Способы получения Ме:

1. пирометаллургический способ

-происходит под воздействием высоких t на руду, приводя ее в расплав. При этом происходят окислитльные процессы. Стадия восстан-я окисла. В рез-те на заключенной стадии проц-са решается задача: как разделить основной Ме от остальной массы. Испся разл приемы: чаще – разделительная плавка, основанная на различии плотности Ме и остальной густой породы (пр-во чугуна). Еще один прием, кроме плотности, электролиз

( Al).

2. гидрометаллургический способ

На руду воздействий нет, здесь воздействуют на руду растворителем. Нужный Ме растворяют цианидом. Обработка. Способ выделения Ме из раствора: электролиз экстракция, исп-е ионообменных смол. t 70-80 комбинированный - встречается при получении Al

Металлургия черных металлов. Черные металлы - стали, чугуны и др. сплавы железа с углеродом являются основным конструкционным материалом, что обусловлено широким спектром их физико-механических свойств и невысокой, относительно других материалов с аналогичными свойствами, стоимостью. Комплекс производства черных металлов включает добычу и обогащение железных руд, их окускование, изготовление кокса, чугуна, стали, ферросплавов, огнеупоров, проката, труб, так называемых метизов - металлических изделий (крепежа, гвоздей, металлической сетки и т.п.), а также и сбор металлолома.

Производство чугуна. Доменный процесс Традиционным процессом производства чугуна является доменный процесс, суть которого сводится к восстановлению железа из окислов и его науглероживанию.

Технологический процесс выплавки чугуна – схема:

Железные и Горение топлива: „ марганцевые восстановление ^у ^ '

руды; -------► Ре, Мп, 81, 3, Р; ---- ► ^шямс; „

/•' ' ' ' ' ' доменный флюсы, науглероживание

кокс железа

К исходным материалам относятся железные руды, содержащие железо в различных соединениях; марганцевые руды, применяемые для выплавки сплава железа с марганцем - ферромарганца; комплексные руды, содержащие различные элементы; кокс, служащий топливом, и флюсы (известняк).

Для повышения производительности и снижения себестоимости чугуна необходимо:

1) усовершенствовать процесс подготовки исходных материалов к плавке; 2) усовершенствовать технологический процесс плавки; 3) увеличить полезный объем печи.

Главным продуктом доменной плавки является чугун. Различают передельный (белый) чугун, идущий на переплавку в сталь; литейный (серый), используемый для производства машиностроительных отливок. Кроме чугуна в доменной печи вьшлавляют ферросплавы - двойные сплавы железа с кремнием и марганцем, используемые для раскисления и легирования стали.

Чугун является дешевым материалом, обладает хорошими литейными и антифрикционными свойствами, износостойкостью, способностью гасить вибрации.

Применяется для изготовления деталей машин, приборов, агрегатов, труб.

Производство стали.

Самым распространенным конструкционным материалом является сталь.

В современной металлургии сталь выплавляют в кислородных конвертерах, мартеновских печах и электрических печах (электродуговых и индукционных).

Сущностью любого металлургического передела чугуна в сталь является снижение содержания углерода и примесей путем их окисления и перевода в шлак и газы в процессе плавки.

Технологический процесс производства стали можно представить следующим образом:

Передельный Окисление Ре, чугун, марганца, кремния, стальной ^ углерода, серы и m лом, топливо, фосфора; кипение;

флюс раскисление

В различных способах производства СТАЛИ имеются свои особенности. В кислородноконвертерном процессе окисление примесей проводят продувкой кислорода через расплавленный чугун, что резко ускоряет окислительные реакции, а следовательно, повышает производительность.

Мартеновский способ основан на окислении расплавленного металла кислородом окружающего воздуха, что ведет к низкой производительности, большим капитальным затратам, высокой себестоимости стали. По этой причине мартеновские печи частично заменены на конвертеры, реконструированы в двухванные сталеплавильные агрегаты. Более совершенным методом производства стали является ее выплавка в электропечах, позволяющих повышать температуру до 6000°С. Это дает возможность получать сталь с максимальным удалением вредных примесей (серы и фосфора) и с большим содержанием тугоплавких легирующих элементов. Недостаток метода - большая энергоемкость процесса.

Среди принципиально новых методов получения стали более высокого качества являются специальные методы рафинирования расплава. Это - электрошлаковый переплав (ЭШП), вакуумно-дуговой переплав (ВДП), плазменно-дуговой (ПДП) и электроннолучевой переплав (ЭЛП), вакуумная индукционная и плазменная плавк

50.Новые технологии в черной металлургии.

Основные направления НТП:

1. Улучш-е подготовки сырья для доменного процесса. Лучшим сырьем является:

метал окатыши, содержащие флюс, топливо и концентрат. Такие гранулы позволяют ↑ производит-ть домны, улучшить дозировку исходного сырья, что резко повышает качво конечного прод-та.

2. Примен-я кислородного дутья вместо воздуха.

3. Увел-е единичных мощностей металлург печей. Снижает общие затраты на оборуд-е и обслуживание.

4. Преимущественное развитие кислородно-конвертерного пр-ва, не требующего топлива, с коротким периодом плавки.

5. Не строить мартеновских печей, а реконструируемые переделывать в двухванные . Выплавка стали в вдухванных печах позволяет улучшить кач-во стали, экономить топливо.

Первый период плавки, является обычным процессом получ-я стали, невысокого кач-ва, а второй вкл-ет раскисление, десульфацию (удаление серы) и доводку.

6. Внедрение непрерывной заливки стали

Позволяет ↑ кач-во отлива (отсутствие газовых включений, окалины), ↑ производственные разливки, сократить производит-ть площади и т.д. и т.п. Этот способ изобретен у нас.

7. Бездоменная метал-я

Прямое восстан-е Fе из руды, минуя доменный процесс. Способ состоит в том, что железный концентрат спекается в гранулы, гранулы нагревают в обжиговых печах. При этом получается губчатое железо, для получ-я стали его переплавляют в электропечах, процесс позволяет получить высококач-ный продукт при сравнительно ↓ t, отсюда существенная экономия топлива, и отсутствие дорогостоящих домен. Процесс позволяет эффективно исп-ть бедные руды.

51 .Конъюнктура рынка черных металлов.

Черные Ме - сталь, чугуны и др. сплавы железа с углеродом явл-ся основным конструкц материалом, что обусловлено широким спектром их физ-меха св-в и невысокой, относительно других материалов с аналогичными св-вами, стоимостью.

Экспорт черных металлов - основной секторрынка черных МЕ (60% объема пр-

ва).

По общему V выплавки черных Ме Россия занимает 4 место в мире, однако по техн параметрам пр-ва Ме и их кач-ву она значительно уступает пром развитым странам. Мартеновское пр-во стали в его общем объѐме сост-ет в России 39,4%, в то время как в США - 2,5%.

Доля сортовой металлопрод-и в прокате сост-ет 59,3%, листового проката с покрытиями - 3,3%. Удельный вес электростали в мире составляет 33,9%, в то время как в России, занимающей 4 место по пр-ву электроэн-и в мире после США, Китая и Японии, электросталь занимает лишь 14,8%.

В последние годы ТС черной метал-и несколько улучшилась - доля кислородноконвертерного пр-ва увел-сь на 22%, непрерывное литье увел-сь на 45%.

Крупнейшим потребителем железной руды является Азия, три основные страныимпортеры железной руды - Китай, Япония и Республика Корея. Россия импортирует концентраты и руду преимущественно из стран СНГ.

Отсутствие инвестиций не дает возм-ти отрасли перейти на более современные техн-и, а устаревшие техн-и, в свою очередь, делают прод-ю неконкурентоспособной. Поэтому важнейшей задачей комплекса явл-ся повыш-е ур-ня техн обеспечения отрасли

52.Цветные металлы и сплавы на их основе. Основные свойства и области

применения. Примеры.

2\3 всех эл-тов – Ме. Цветные – все, кроме Fe.

Цветные Ме прим-ся значительно реже чем черные и как правило в составе сплавов.

Подвиды цветных Ме:

- легкие ( Al, Mg, Ti; p<5 г\_см ³ )

- тяжелые (Cu, Ni, Au, Zn; p>5 г\_см ³ )

-редкие(благородные:рассеянные, радиоактивные, тугоплавкие)

Пром зн-е имеет бол-во Ме в виде самост Ме, либо добавок в пр-ве легированных сталей.

Широко прим-ся и там и там: Al, Ni, золото, серебро, платина, вольфрам,Mn,Cu.

Пр-во Ме: 1. пирометаллургия 2. гидрометаллургия ( выгоднее) Особенности цветной металлургии: бедные руды (медь), незначит. кол-во ценного эл-та комплексные, полиметалл руды в обороте – бол кол-во руд

в ряде пр-в исп-ся реализация Мена усл-ях толлинга – эк механизм переработки давальческого сырья. При такой схеме завод получает от трейдеров оборотные средства и импортное сырье, перерабатывает его и оставляет себе премию — опред % от ст-ти Ме.

Многие произв-ли хрома, марганца, меди, титана,Al оказались недостаточно обеспечены сырьем. Толлинг решает выплату НДС, там пошлин.

3,3 млн пр-ва Al сейчас, а для его пр-ва требуется 6,5 млн т глинозема, а мы прдим 2,4 млн т глинозема. очень высокие цены на рынке. 7000$ за тонну никеля, 1500$ - Al, до 2000$ -

Cu. Пр-во сложное, экол-ки грязное, связано с добычей.

Al

1 место по объему выплавки и потребления в мире. Оч высокий спрос и цена.

Al - невысокая плотность, легкость, ↑ тепло- и электропроводностью, трудно обрабатывается резанием. Прим-ся в линиях электропередач, в сплавах - во многих отраслях пром-ти, важнейшая руда - бокситы. По распространенности в природе занимает 1 место среди Ме.

Основная масса Al до реформ шла в оборонную пром-ть и эн-ку. В связи с развалом этих отраслей спрос на внутр рынке сократился и заводы были переориентированы на внеш рынок: экспорт сост-ет приблизительно 80% выпуска. Алюминиевая пром-ть практически не сократила выпуск алюминия, но полностью изменила схему практически все заводы работают на базе толлинга, схема кот предполагает, что поставщик сырья, он же источник средств для оплаты пр-ва, явл-ся собственником организации. С массированным выпуском отеч алюминия на внешний рынок цены на него резко снизились ТС пр-ва алюминия:

1) Получение глинозема путем выщелачивания измельченного боксита;

2) Растворение глинозема в криолите и его последующий электролиз. В электролизной ванне анод - угольный, катод покрыт угольными блоками. Анионы Al нейтрализуются на катоде и выпаривается в расплав. На пр-во 1 тонны Al уходит 17-18 кВт электроэн-и.

3) Электролитическое рафинирование (аналогично рафинированию меди), где анодом являются алюминиевые блоки.

Al всех марок содержит более 99% Al. На рынке исп-ся в рамках новейших отраслей (авиакосмическая, атомная энергетика).

Св-ва Al:- физ: легкий, p=2,7 г\_см ³ , электропроводимый, - хим: коррозионностойкий, - мех: хороший конструкционный Ме, твердый, прочный, пластичный ,- техн: обработка давлением, литье, резанье

Процесс пр-ва эн-и – ресурсо- и энергоемкий процесс: на 1 т Al нужно до 7 т глинозема и 17000 кв\ч энергии

Рафинированная руда – бокситы (до 70% глинозема)

Т.к. прочность Al очень незначительна, то в кач-ве конструкц мат-лов прим-ют его сплавы: литейные (силумин), деформированные (в основном дюралюминий - сплав

Al с медью (2-5%) и добавкой других компонентов). Дюралюминий -

блестящий твердый сплав. По мех св-вам дюралюминий приближается к среднеуглеродистым сталям. Обработка давлением. Прим-ся в виде разл проката: листы, уголок, трубы и т.д. Силумин - сплав алюминия с кремнием, обладающий хорошими литейными св-вами, мягкостью, прим-ся для изг-я неответств. деталей.

Также часто прим-ся сплавы алюминия с цинком, марганцем и др Ме.

53.Алюминий и его сплавы: технологический процесс производства металлов.

1 место по объему выплавки и потребления в мире. Оч высокий спрос и цена.

Al - невысокая плотность, легкость, ↑ тепло- и электропроводностью, трудно обрабатывается резанием. Прим-ся в линиях электропередач, в сплавах - во многих отраслях пром-ти, важнейшая руда - бокситы. По распространенности в природе занимает 1 место среди Ме.

Основная масса Al до реформ шла в оборонную пром-ть и эн-ку. В связи с развалом этих отраслей спрос на внутр рынке сократился и заводы были переориентированы на внеш рынок: экспорт сост-ет приблизительно 80% выпуска. Алюминиевая пром-ть практически не сократила выпуск алюминия, но полностью изменила схему практически все заводы работают на базе толлинга, схема кот предполагает, что поставщик сырья, он же источник средств для оплаты пр-ва, явл-ся собственником организации. С массированным выпуском отеч алюминия на внешний рынок цены на него резко снизились ТС пр-ва алюминия:

1) Получение глинозема путем выщелачивания измельченного боксита;

2) Растворение глинозема в криолите и его последующий электролиз. В электролизной ванне анод - угольный, катод покрыт угольными блоками. Анионы Al нейтрализуются на катоде и выпаривается в расплав. На пр-во 1 тонны Al уходит 17-18 кВт электроэн-и.

3) Электролитическое рафинирование (аналогично рафинированию меди), где анодом являются алюминиевые блоки.

Al всех марок содержит более 99% Al. На рынке исп-ся в рамках новейших отраслей (авиакосмическая, атомная энергетика).

Св-ва Al:- физ: легкий, p=2,7 г\_см ³ , электропроводимый, - хим: коррозионностойкий, - мех: хороший конструкционный Ме, твердый, прочный, пластичный ,- техн: обработка давлением, литье, резанье

Процесс пр-ва эн-и – ресурсо- и энергоемкий процесс: на 1 т Al нужно до 7 т глинозема и 17000 кв\ч энергии

Рафинированная руда – бокситы (до 70% глинозема)

Т.к. прочность Al очень незначительна, то в кач-ве конструкц мат-лов прим-ют его сплавы: литейные(силумин), деформированные (в основном дюралюминий - сплав Al с медью (2-5%) и добавкой других компонентов). Дюралюминий - блестящий твердый сплав. По мех св-вам дюралюминий приближается к среднеуглеродистым сталям. Обработка давлением. Прим-ся в виде разл проката: листы, уголок, трубы и т.д. Силумин - сплав алюминия с кремнием, обладающий хорошими литейными св-вами, мягкостью, прим-ся для изг-я неответств. деталей. Также часто прим-ся сплавы алюминия с цинком, марганцем и др Ме.

54.Медь и ее сплавы. Технологические процессы производства и области применения.

Медь - хим-ки мало активеный Ме, обладает коррозионной стойкостью, по тепло и электропроводности уступает только серебру. Пластичен, мягкий. Практически 1\2 от выпускаемой в России меди идѐт на экспорт и сост-ет в его V более 1%. Медь пол-ют преимущественно пирометаллург способом.

ТС:

1. обогащение медной руды методом флотации, при кот размельчѐнная руда помещается в суспензию с пихтовым маслом. Смоченные маслом кусочки руды всплывают в виде пены и собираются, а пустая порода опускается на дно. Высушенная пена - концентрат - содержит до 30-35% меди.

2. концентрат обжигается. В рез-те получается сернистый газ, который идет на пр-во серной кислоты, а обожжѐнный концентрат переплавляется и получ-ся медный штейн - продукт, состоящий из сульфидов железа и меди.

3. медный штейн продувается кислородом с получением черновой меди с содержанием 1,5-3% примесей.

4. очистка черновой меди осущ-ся огневым или электролитическим методом. При огневом методе проходящий через расплав меди воздух окисляет и выводит примеси. При электролитическом методе черновая медь устанавливается в кач-ве анода, катодом служат тонкие медные листы. При пропускании постоянного тока анод растворяется и ионы меди оседают на катоде, образуя прочный слой чистой меди. В примесях при этом методе получаются золото и серебро. Пр-во меди явл-ся энергоѐмким и экол-ки вредным. Осн. часть меди идет на пр-во сплавов. Чистая медь идет на изгот. электропроводов и кабелей.

55.Сплавы меди. Свойства и области применения.

Бронза - сплав меди с любым Ме кроме цинка. Оловянистые и безоловянистые.

Бронза А7 сод-ит 7% Al, из них изготовлялись дореформенные железные монеты. Бронзы хорошо обрабатываются давлением, резанием, хорошо льются - все зависит от св-ва компонентов. Оловянистые бронзы прим-ся в художественном литье.

Латунями наз-ся сплавы меди с цинком. Двухкомпонентные латуни (Cu+Zn) и спец. Макс пластичностью обладает латунь, сод-щая 40% цинка. Осн масса латуни идет на изг-е проката, полос, труб, проволоки и разлх профилей (профиль - поперечный разрез разл Ме). Латуни обраб-ся в холодном сост-и, дешевле меди.

Медно-никелевые сплавы повышают твердость, пластичность.

56.Технико-экономическая оценка процесса производства цветных металлов.

Пример по выбору.

ТС:

1) Получение глинозема путем выщелачивания измельченного боксита;

2) Растворение глинозема в криолите и его последующий электролиз. В электролизной ванне анод - угольный, катод покрыт угольными блоками. Анионы алюминия нейтрализуются на катоде и выпаривается в расплав. На производство 1 тонны алюминия уходит 17-18 кВт электроэнергии.

3) Электролитическое рафинирование (аналогично рафинированию меди), где анодом являются алюминиевые блоки.

Св-ваAl:-физ:легкий,p=2,7г\_см ³ , электропроводимый, - хим: коррозионно-стойкий, - мех: хороший конструкционный Ме, твердый, прочный, пластичный ,- техн: обработка давлением, литье, резанье

Процесс пр-ва эн-и – ресурсо- и энергоемкий процесс: на 1 т Al нужно до 7 т глинозема и 17000 кв\ч эн-и

Рафинированная руда – бокситы (до 70% глинозема)

57.Конъюнктура рынков (отечественного и международного) цветных и черных металлов.

Черные Ме - сталь, чугуны и др. сплавы железа с углеродом явл-ся основным конструкц материалом, что обусловлено широким спектром их физ-меха св-в и невысокой, относительно других материалов с аналогичными св-вами, стоимостью.

Экспорт черных металлов - основной секторрынка черных МЕ (60% объема пр-

ва).

По общему V выплавки черных Ме Россия занимает 4 место в мире, однако по техн параметрам пр-ва Ме и их кач-ву она значительно уступает пром развитым странам. Мартеновское пр-во стали в его общем объѐме сост-ет в России 39,4%, в то время как в США - 2,5%.

Доля сортовой металлопрод-и в прокате сост-ет 59,3%, листового проката с покрытиями - 3,3%. Удельный вес электростали в мире составляет 33,9%, в то время как в России, занимающей 4 место по пр-ву электроэн-и в мире после США, Китая и Японии, электросталь занимает лишь 14,8%.

В последние годы ТС черной метал-и несколько улучшилась - доля кислородноконвертерного пр-ва увел-сь на 22%, непрерывное литье увел-сь на 45%.

Крупнейшим потребителем железной руды является Азия, три основные страныимпортеры железной руды - Китай, Япония и Республика Корея. Россия импортирует концентраты и руду преимущественно из стран СНГ.

Отсутствие инвестиций не дает возм-ти отрасли перейти на более современные техн-и, а устаревшие техн-и, в свою очередь, делают прод-ю неконкурентоспособной. Поэтому важнейшей задачей комплекса явл-ся повыш-е ур-ня техн обеспечения отрасли.

58.Машиностроительный комплекс. Характеристика отраслей. Роль в социальноэкономическом и технологическом развитии России.

Машиностроение является ведущей отраслью всей промышленности, ее "сердцевиной". Продукция предприятий машиностроения играет решающую роль в реализации достижений научно-технического прогресса во всех областях хозяйства. На долю машиностроительного комплекса приходится почти 30 % от общего объема промышленной продукции. В нашей стране эта отрасль развита недостаточно. По экспорту машиностроение занимает 2-ое место после ТЭК (топливно-энергетический комплекс). Эта отрасль дает 12 % экспорта России.

Наиболее сложной является структура машиностроения. Она включает такие важнейшие отрасли, как энергетическое машиностроение. электротехническая, станкостроительная и инструментальная промышленность, приборостроение, ряд отдельных отраслей, выпускающих оборудование для добывающей и обрабатывающей промышленности, строительства, транспортное машиностроение, автомобильную промышленность, тракторное и сельскохозяйственное машиностроение и д.р.

Неотложные нужды народного хозяйства, вызванные необходимостью ходя бы минимальной поддержки технологического уровня в машиностроительном комплексе, определяют приоритеты структурно-инвестиционной политики в машиностроении. Требуется нормализовать инвестиционный процесс путем восстановления спроса на оборудования и межрегиональных кооперационных связей. Особенно важно возродить спрос на оборудования в базовых, жизнеобеспечивающих отраслях народного хозяйства. В результате станет возможным возрождение наиболее отсталых отраслей машиностроения с неразвитой структурой производства.

Современное машиностроение объединяет комплекс промышленных отраслей и является наиболее многопрофильным сектором промышленности. Ведущими отраслями комплекса является: общее машиностроение, электроника, радиоэлектроника, транспортное машиностроение, а также производство ЭВМ и конторского оборудования. На современном этапе наибольшим динамизмом отличаются наукоѐмкие подотрасли: производство ЭВМ, в т.ч. микропроцессоров, периферийного оборудования и программного обеспечения; телекоммуникационного оборудования; ракетокосмической техники; промышленных роботов и средств автоматизации. Именно эти производства определяют основные направления НТР в промышленности в целом.

59.Станкостроение. Современное состояние отрасли. Виды и характеристика станков. Примеры.

Важнейшей подотраслью машиностроения является станкостроение. В 1995 году рост объѐмов мирового выпуска станков и кузнечно-прессовального оборудования в стоимостном выражении составляет 15,1%. В 1996 году – 10,5% к предыдущему году.

В 1996 году общее производство станков и КПО в мире достигло 35 млрд.

долларов.

В России мы в 1996 году находились на уровне 1938 года. В связи с общим спадом производства сохраняется устойчивая тенденция снижения объѐмов выпуска всех видов станков. В 1996 году к уровню 1991 года в натуральном выражении:

- станков металлорежущих – 17%

- машины литьевые - 25%

- станки деревообрабатывающие – 21%.

В результате Россия 5 лет назад входила в пятѐрку наряду с Японией, США, Германией, Италией. В 1994 году – 17-е место, в 1995 году – 20-е место, в 1996 году – 23-е место из числа 35 государств.

В 1997 году наметилась некоторая стабилизация в машиностроительной промышленности, однако в 1998 году, в связи с общим кризисом наметилось падение.

Снижение выпуска оборудования объясняется рядом причин общеэкономического характера: спрос на металлорежущие станки, как и на всѐ инвестиционное оборудование может установиться только тогда, когда стабилизируется и начнѐт расти спрос на изготавливаемую на них продукцию. Так как машиностроительные станки преимущественно не используются для изготовления потребительских товаров, а используются для производства различных видов отраслевого оборудования, то реальный рыночный спрос на них появится когда:

а)стабилизируется спрос на конечную продукцию соответствующих

потребительских товаров

б)стабилизируется спрос на специальное оборудование, применяемое в этих

отраслях

в)возникнет обеспеченная накоплениями потребность соответствующих отраслей

в станочном оборудовании.

Так как рынок потребительских товаров от 40-60% удовлетворяется за счѐт импорта, то в этой цепочке спроса металлорежущее оборудование оказывается на последнем месте, и не имеет реальных заказчиков, кроме экспорта. Но так как технологическая система России отстала от Запада, то станкостроительные предприятия не смогут выйти на поставку комплектного оборудования на экспорт.

Так как без развития станочного парка отечественная промышленность не выйдет и кризиса, то в реальных условиях эта отрасль может развиваться за счѐт централизации управления, программ, льгот и дотаций по мере стабилизации экономики.

В РФ в связи со спадом в производстве идѐт снижение объѐмов выпуска. В 1998 году производство станков к уровню 1990 года составило: станки – 12%, КПО – 4%, литейные машины – 9%, деревообрабатывающие – 20%, станки с ЧПУ – 0,5%.

Состояние отрасли. В связи с общим спадом пр-ва станкостроит. пром-ти произошло резкое падение объѐма выпуска прод-и. Пр-во станков упало с 74тыс. (1990) до 8,3 тыс. (2000г.), в том числе станков ЧПУ (числовое программное управление) – с 17тыс. до 300шт, пр-во кузнечно-прессовых машин от 27тыс. до 1,3тыс, в т.ч. с ЧПУ до 0. Сокращение выпуска оборудования объясняется рядом причин общеэконом-го харра. 1. Спрос на станки может устанавливаться только тогда, когда стабильно начинает расти спрос на изготовленные на станках товары. Т. к. металлорежущие станки исп-ся не непосредственно на изгот-е потребительских товаров, а для пр-ва различных видов отраслевого оборудования, то реальный рыночный спрос на них появится лишь тогда, когда стабилен спрос на продукцию потребительских отраслей, стабилен спрос на спец. оборудование, возникает накопленный капитал, потребляемый в станочной отрасли. Т.

к. рынок потребительских товаров от 40 до 60% удовлетворѐн за счет импорта, то в этой цепочке спроса отечественное станочное оборудование оказывается на последнем месте и не имеет реального заказчика. Отсутствие внутр. рынка и ограничение внеш. стало одной из причин. 2. Отсутствие у покупателей денег, т. к. смена оборудования сопряжена с большими капиталовложениями и требует или накопления собственного капитала, что проблематично, или долговременных кредитов. Но их получение ограничено высокой %ой ставкой – нет гарантии окупаемости инвестиций. 3. Низкий относительно Запада уровень оборудования провоцирует отечественного покупателя к покупке иностранного оборудования, что и наблюдается в добывающих отраслях. Т. к. без развития станочного парка отеч-я пром-ть не выйдет из кризиса, то эта отрасль будет развиваться за счет централизации управления и финансирования программ по стабилизации эк-ки.

60.Основные технологические процессы, используемые на предприятиях

машиностроительного комплекса.

Машиностроительный комплекс Оборудование является активной материальной основой любой технологической системы. Его состояние и прогрессивность определяет в конечном итоге конкурентоспособность как отдельного предприятия, так и промышленности в целом. Технологическая отсталость России, значительно выросшая в последнее десятилетие, отражает сложившийся устаревший парк оборудования предприятий. Его состояние можно оценить уровнем износа (амортизацией), коэффициентом обновления и возрастной структурой.

Возрастная структура оборудования показывает, что для вывода промышленности России на конкурентоспособный уровень необходимо произвести замену парка оборудования. Это невозможно без возрождения отечественного машиностроения, так как перевод всех отраслей на импорт не реален в связи с высокой стоимостью общего парка оборудования в России.

Ведущими отраслями комплекса являются: общее машиностроение, электротехника и радиоэлектроника, транспортное машиностроение, а также производство ЭВМ и конторского оборудования.

Машиностроение: станкостроение, литейное пр-во, обработка Ме давлением, резаньем, кузнечно-штамповочное пр-во.

Системы технологий машиностроения.

Технологическая схема:

Формообразование – придание формы металлу, материалу.

Прокатка - обработка Ме давлением.

Виды обработки: прокатка, прессование, волочение, ковка и штамповка.

Прокатка - путем обжатия заготовки м\вращающимися валками прокатного стана. Цель – умен-е сечения заготовки и придания им заданной формы. Прокатка - завершающая стадия метал пр-ва. Бывает горячей и холодной. Техн оборуд-е - прокатный стан. Первичную прокатку делают на мощных станах - блюмингах, для получ-я листового проката применяют слябинги. Заготовки - блюмы и слябы. Профиль - форма поперечного сечения проката, сортамент - сов-ть формы и размеров профилей (4 группы: сортовой, листовой, трубы, спец виды). Цветные Ме преимущественно прокатывают на простые профили. Листовая прокатка(3 группы: толстолистовая, тонколистовая и фольга). Покрытия различного вида (олово, цинк, алюминий, пластмасса). Листовой прокат, получаемый с холодной прокаткой, имеет более равномерную толщину и ↑ чистоту пов-ти.

Ковка - единственно возможный способ изготовления крупных изделий массой более 250 т. Ковку называют «свободной», потому что металл, пластически деформируясь под действием бойков молота или пресса, перемещается свободно в том направлении, где испытывает наименьшее сопротивление. Специальные формы при ковке не применяют. Готовую продукцию называют поковкой.

При получении изделий методом штамповки применяют специальную оснастку - штампы. Штампы - это металлический пресс -форма, имеющая полость, конфигурация которой соответствует будущей детали. Штамповка имеет ряд преимуществ по сравнению с ковкой: получение поковок более сложных форм, более высокой точности размеров, меньший припуск на механическую обработку, высокая производительность, возможности автоматизации технологического процесса.

К обработке металлов давлением относится также процесс волочения. Это процесс пластического деформирования заготовки путем ее протягивания через отверстие волоки волочильного стана. В результате заготовка приобретает сечение, размеры и форма которого соответствуют отверстию. Волочением получают проволоку и прутки различного профиля.

Литье - это наиболее простой и дешевый, а иногда и единственный способ получения изделий. Сущность литья заключается в расплавлении металла и заливке его в литейную форму, полость которой соответствует конфигурации будущей заготовки. Изделия, получаемые методом литья, называются отливками.

Для получения качественных отливок литейные сплавы должны обладать литейными свойствами: хорошей жидкотекучестью, низкой температурой плгвления, небольшой усадкой и малой ликвацией (неоднородностью по химическому составу).

Литье в песчано-глинистые формы связано с заливкой в полость, изготовленную в формовочной смеси, состоящей из песка, глины и воды.

Литье в кокиль-металлические формы - один из распространенных способов получения отливок. Преимуществами литья в кокиль являются более высокая точность размеров и качество поверхности отливок; лучшие механические свойства; более высокая производительность и многократность использования формы. Недостатком способа является высокая стоимость кокиля.

Литье под давлением - высокопроизводительный процесс вследствие заполнения металлической пресс-формы расплавом под давлением поршня.

Центробежное литье - производительный метод получения отливок, имеющих поверхности тел вращения с центральным отверстием. Сущность метода заключается в заполнении расплавом вращающейся формы. В результате получается плотная отливка без усадочных раковин.

Литье по выплавляемым моделям применяется для получения отливок высокой точности размеров и качества поверхности.

Оболочковое литье применяют для получения фасонных отливок из стали, чугуна, алюминиевых и медных сплавов. Этот способ обеспечивает высокую точность размеров отливки, малую шероховатость поверхности, высококачественную структуру металла.

61.Основные понятия о точности изготовления, взаимозаменяемости, допусках,

посадках, шероховатости. Только про шероховатость

Шероховатость поверхности является одной из основных геометрических характеристик качества поверхности деталей и оказывает влияние на эксплуатационные показатели. В условиях эксплуатации машины или прибора, внешним воздействиям, в первую очередь, подвергаются поверхности их деталей. Износ трущихся поверхностей, зарождение трещин усталости, смятие, коррозионное и эрозионное разрушения, разрушение в результате кавитации и др. - это процессы, протекающие на поверхности деталей и в некотором прилегающем к поверхности слое. Естественно, что придание поверхностям деталей специальных свойств, способствует существенному повышению показателей качества машин в целом и в первую очередь показателей надежности.

Качество поверхности является одним из важнейших факторов, обеспечивающих высокие эксплуатационные свойства деталей машин и приборов и обусловливается свойствами металла и методами обработки: механической, электрофизической, электрохимической, термической и т. д. В процессе механической обработки (резание лезвийным инструментом, шлифование, полирование и др.) поверхностный слой деформируется под действием нагрузок и температуры, а также загрязняется примесями (частицы абразива, кислород) и другими инородными включениями.

Взаимосвязь параметров качества поверхности деталей и их эксплуатационных свойств является одним из основных направлений исследований в области машино- и приборостроения.

Трение и износ деталей в значительной степени связаны с макронеровностями, волнистостью, микронеровностями, а также с направлением штрихов (следов) обработки. При взаимном перемещении контактирующих плоских или цилиндрических поверхностей, имеющих микронеровности (шероховатость), в первоначальный момент происходит срез, отламывание и пластический сдвиг вершин неровностей, так как их контакт происходит по вершинам неровностей. Сначала сравнительно быстро происходит начальное изнашивание (приработка). При правильном режиме смазывания изнашивание протекает медленно, что обусловлено образованием равновесной шероховатости. Этот период времени определяет срок службы детали.

Шероховатость и волнистость поверхности взаимосвязаны между собой.

Волнистость — совокупность периодически повторяющихся неровностей на поверхности, которые образуются прежде всего в связи с колебаниями или относительными колебательными движениями в системе станок—инструмент—изделие.

Прочность деталей также зависит от шероховатости поверхности. Разрушение детали, особенно при переменных нагрузках, в большей степени объясняется концентрацией напряжений, вследствие наличия неровностей. Чем меньше шероховатость, тем меньше возможность возникновения поверхностных трещин от усталости металла. Отделочная обработка деталей (доводка, полирование и т. п.) обеспечивает значительное повышение предела их усталостной прочности.

Уменьшение шероховатости поверхности значительно улучшает антикоррозионную стойкость деталей. Это имеет особенно важное значение в том случае, когда для поверхностей не могут быть использованы защитные покрытия (поверхности цилиндров двигателей и др.).

Надлежащее качество поверхности играет немаловажную роль и в сопряжениях, отвечающих условиям плотности, герметичности, теплопроводности. С понижением шероховатости поверхностей улучшайся их способность к отражению электромагнитных, ультразвуковых и световых волн; уменьшаются потери электромагнитной энергии в волноводных трактах, резонирующих системах, уменьшается емкость электродов; в электровакуумных приборах уменьшается газопоглощеиие и газовыделение, облегчается очистка деталей от адсорбированных газов, паров и пыли.

Высокой точности всегда отвечают малые шероховатости и волнистость поверхности. Это определяется не только условиями работы сопряженных деталей, но и необходимостью получения надежных результатов измерения в производстве. Уменьшение шероховатости поверхности вносит большую определенность в характер сопряжения, так как размер зазора (или натяга), полученный в результате контроля деталей, отличается от размера эффективного зазора или натяга, имеющего место в эксплуатации или при сборке. Эффективный натяг при сборке уменьшается, а зазор в процессе работы механизма увеличивается, причем тем больше и быстрее, чем более грубо обработаны сопрягаемые поверхности.

62.Обработка металлов давлением. Виды. Характеристика продукции прокатного производства.

Подвергается до 90% всей выплавляемой стали и до 55% всех выплавляемых цветных Ме. ТП получ-я фасонных деталей и заготовок методом пластического деформирования в холодном или горячем сост-и. Основана на исп-и пластичности Ме,

т.е. на их способ-ти под дей-ем внеш сил деформир-ся без нарушения целостности матла заготовки.

Виды:

Прокатка - путем обжатия заготовки м\д вращающимися валками прокатного стана. Цель – умен-е сечения заготовки и придания им заданной формы. Прокатка - завершающая стадия метал пр-ва. Бывает горячей и холодной. Техн оборуд-е - прокатный стан. Первичную прокатку делают на мощных станах - блюмингах, для получ-я листового проката прим-ют слябинги. Заготовки - блюмы и слябы. Профиль - форма поперечного сечения проката, сортамент - сов-ть формы и размеров профилей (сортовой, листовой, трубы, спец виды). Цветные Ме преимущественно прокатывают на простые профили. Листовая прокатка (толстолистовая, тонколистовая, фольга). Покрытия разл вида (олово, Zn, Al, пластмасса). Листовой прокат, получаемый с холодной прокаткой, имеет более равномерную толщину и ↑ чистоту пов-ти.

Прямое и обратное прессование. Ме выдавливают из замкнутой полости через отверстие с получением детали по форме отверстия. Прессованные изделия более прочные чем катанные: прутки, проволока d=5-10 мм, трубы 20-400 мм. При прямом прессовании пуансон (поршень) давлением выдавливает Ме заготовки через отверстие в матрице. При обратном прессовании заготовка нах-ся в неподвижном сост-и, Ме при движении матрицы вытекает навстречу ей. Прессованные изделия точнее полученных прокаткой, широко исп-ся в металлообработке.

Волочениие - отягивании прокатных и прессованных заготовок через отверстие в матрице(волоки), поперечное сечение кот < чем протягиваемый стержень: проволока d=10-0,02 мм, трубы <500 мм высокой точности, с блестящей пов-тью.

Ковка – обработка Ме, находящ-ся в пластическом сост-и под дей-ем бойков молота или пресса. Заготовку куют м\д нижним(неподвижным) и верхним(подвижным) бойками молота или пресса. Изделия получаемые ковкой наз-ют поковкой. К операциям ковки относ-ся: протяжка, прошивка, отрубка, гибка, раскатка. Ковку прим-ют в усл-ях единичного и мелкосерийного пр-ва.

Штамповка – заполнение разогретым Ме полости штампа. Производит-ть в 50100 раз ↑ чем ковки. Даѐт ↑точность, но требует изгот-я дорогостоящих штампов, поэтому прим-ся только в массовом и серийном пр-ве.

63.Литье как метод формообразования. Особенности и виды литья.

Литьем можно получать детали от гр до т, от мм до десятков м. Суть – создание асонных отливок путем заполнения литейной формы, получениеотливок деталей и заготовок для дальнейшей обработки.

Литье в песчано-глинистые формы - при пр-ве крупногабаритных установок из чугуна и стали. Для изг-я формы: стержень для формовки, модели изделия, модели литниковой системы. Формовка происходит в формовочных ящиках в виде рам

(опоках). ТС:

1) В нижней части опоки располагается полумодель, кот засыпается песчаноглиняной смесью и утрамбовывается.

2) Опока с полумоделью переворачивается, на неѐ ставится вторая полумодель и опока, снова засыпается та же смесь и устанавливается литниковая модель(через нее заливается Ме), отверстия для газов.

3) Верхняя опока снимается, вынимается модели литника и выпора (для газов), вставляется стержень, форма собирается, сушится и поступает на заливку.

Процесс формовки механизирован. Форма разбивается, вынимаются стержни и продукт поступает на обрубку и зачистку.

Литье по выплавляемым моделям.

Пол-е отливки ↑ прочности и хорошей чистоты обработки.

ТС:

- изгот-е метал модели-эталона отливаемого изделия

- изгот-е пресс-формы из легкоплавкого сплава по модели-эталону

- изгот-е выплвляемых моделей путем заполнения пресс-форм жидким или пастообразным составом (смесь стеарина с парафином)

- сборка моделей и литниковых систем, обработка оболочки

- формовка моделей в опоке

- заливка Ме;

Исп-ся для режущих инструментов, лопат и т.д. ↑ производит-ть, автоматизированность, нет необход-ти мех обработки.

Литьѐ в оболочковые формы.

Разовую литейную форму изгот-ют в виде оболочки, исп-ся для формовочной смеси в кач-ве связующего мат-ла фенольные смолы с наполнителем. Литьѐ прим-ют в крупносерийном и массовом пр-ве. ТС:

- установка модели на подмодельную плиту и ее разогрев;

- установка плиты на бункер с формовочной смесью, переворот бункера и обсыпка модели смесью, образ-е из расплавленных на пов-ти модели смеси тонкой оболочки;

- снятие получившейся оболочковой полуформы;

- сборка формы, установка ее в ящик и засыпка песком, заливка металлом.

Льют детали из чугуна, стали, цветных Ме. +: легкость формовки, механизация пр-ва оболочек, ↑точность и чистота обработки.

Литье в кокиль.

Кокиль (изг-ют из чугуна или стали) - форма многоразового пользования, в кот заливают Ме. +: ↑ точность, ↓ расход формовочных мат-лов, не требует дальнейшей обработки пов-ти,↑ производ-ь.

-: ↑ ст-ть пресс-формы, возм-ть образ-я трещин. Прим-ют при массовом пр-ве отливок из черных и цветных Ме. ТС:

1. очистка пов-ти кокиля, ее смазка, сборка

2. заливка Ме

Центробежное литье.

Ме заливают во вращающуюся до его застывания форму. При вращении формы Ме центробежными силами прижимается к ее стенкам, что позволяет получать более плотные отливки, т.к. шлак вытесняется к центру и затем удаляется мех обработкой. Исп-ют при получении тел вращения в массовом и серийном пр-ве (чугунные канализационные трубы диаметром) Литье под давлением.

Метал пресс-форма заполняется Ме под давлением, кот поддерживается до полной кристаллизации. Давление обеспечивает быстрое и полное заполнение прессформы, ↑ точность и малую шероховатость отливки, исключает появление пустоты внутри Ме и пористости. Отливки, удалѐнные из пресс-формы, явл-ся готовыми изделиями. Можно получать отливки с толщиной стенок до 0,5 мм, сложной

138

конфигурации, с отверстиями D=1 мм.. ↑ ст-ть пресс-форм, исп-е литья в массовом и крупносерийном пр-ве.

64.Обработка материалов резанием. Виды. Технико-экономическая оценка.

Процесс резания закл-ся в срезании заготовки лишнего слоя с целью придания деталей требуемой формы, размера и степени шероховатости. Различные виды пов-тей деталей могут быть получены точением, сверлением, фрезерованием, строганием и шлифованием - основные при обработке Ме резанием. Режущие инструменты:Резцы, сверла, фрезы.

1. Точение - самое распр-ное. Для обработки цилиндр, конич, фасонных внеш и внутр пов-тей, для нарезания резьбы и высверливания отверстия по центру заготовки.

2. Фрезерование – позволяет получать бол разнообразие пов-тей: пл-ти, пазы, канавки, углубления, выступы. Станки: гориз-, верт-, поперечно-, продольно- фрезерные; бол номенклатура режущих инстр-тов - фрез.

3. Сверление – для получ-я отверстий или увел-я имеющихся отверстий. Режущий инстр-т- сверло.

4. Строгание - для получ-я пл-тей бол размеров. Оборуд-е - строгальные станки; режущий инстр-т - строгальные резцы.

5. Шлифование – для получ-я оконч-й формы и размеров детали с ↑ чистотой пов-ти. Режущий инстр-т - шлифовальный круг.

65.Сварка, резка, пайка - виды. Примеры.

Сварка - технологический процесс соединения твѐрдых материалов в результате действия межатомных сил, которое происходит при местном сплавлении или совместном пластическом деформировании свариваемых частей. С. получают изделия из металла и неметаллических материалов (стекла, керамики, пластмасс и др.). Изменяя режимы С., можно наплавлять слои металла различной толщины и различного состава. На специальном оборудовании в определенных условиях можно осуществлять процессы, противоположные по своей сущности процессу соединения, например огневую, или термическую, резку металлов.

Современные способы С. металлов можно разделить на две большие группы: С.

плавлением, или С. в жидкой фазе, и С. давлением, или С. в твѐрдой фазе. При С. плавлением расплавленный металл соединяемых частей самопроизвольно, без приложения внешних сил соединяется в одно целое в результате расплавления и смачивания в зоне С. и взаимного растворения материала. При С. давлением для соединения частей без расплавления необходимо значительное давление. Граница между этими группами не всегда достаточно чѐткая, например возможна С. с частичным оплавлением деталей и последующим сдавливанием их (контактная электросварка). В предлагаемой классификации в каждую группу входит несколько способов. К С. плавлением относятся: дуговая, плазменная, электрошлаковая, газовая, лучевая и др.; к С. давлением - горновая, холодная, ультразвуковая, трением, взрывом и др. В основу классификации может быть положен и какой-либо др. признак. Например, по роду энергии могут быть выделены следующие виды С.: электрическая (дуговая, контактная, электрошлаковая, плазменная, индукционная и т. д.), механическая (трением, холодная, ультразвуковая и т. п.), химическая (газовая, термитная), лучевая (фотонная, электронная, лазерная).

Пайка - процесс соединения материалов, находящихся в твѐрдом состоянии, расплавленным припоем. При П. происходят взаимное растворение и диффузия основного материала и припоя, который заполняет зазор между соединяемыми частями изделия. В результате П. получают неразъѐмные соединения в изделиях из стали, чугуна, стекла, графита, керамики, синтетических и др. материалов. Многочисленные способы П. классифицированы государственными стандартами по средствам нагрева, условиям заполнения зазора, методам очистки поверхности, образованию шва и др.

Наиболее распространена П. металлов, которую условно делят на П. твѐрдыми и мягкими припоями. При П. твѐрдыми припоями нагрев мест П. осуществляют газовыми горелками, электрической дугой, токами высокой частоты в муфельных, туннельных и др. печах. П. мягкими припоями производят паяльниками, газовыми горелками, погружением в ванны с расплавленным припоем и др.

66.Сборочное производство.

Сборка является завершающей стадией машиностроения, в которой аккумулируются результаты всей предыдущей работы конструктора и технолога. От качества сборки зависят эксплуатационные показатели изделия, его надежность, работоспособность и долговечность.

Технологический процесс сборки заключается в координировании и последующем соединении деталей в сборочные единицы, механизмы, машины в целом.

Деталь является простейшей сборочной единицей. Две или несколько деталей, соединенные между собой, образуют узел. Узел, входящий в изделие, называется группой. Изделие в зависимости от его сложности может быть расчленено на большее или меньшее число сборочных единиц.

Сборочные работы производятся на сборочных участках и цехах. Основными видами сборки являются: стационарная и подвижная.

При стационарной сборке само изделие неподвижно, а бригада сборщиков, переходя от одного изделия к другому, выполняет сборочные операции. При подвижной сборке изделия принудительно перемещаются от одного поста к другому, на каждом из которых выполняется определенная сборочная операция. Перемещение изделия может быть непрерывным или периодическим. При непрерывном перемещении изделия сборщик выполняет операцию в процессе движения конвейера, скорость которого соответствует такту сборки. При периодическом перемещении сборочная операция выполняется во время остановки конвейера.

Методы соединения сборочных элементов

Соединения деталей и узлов подразделяются на подвижные и неподвижные.

Неподвижные соединения делятся на разъемные (разбираемые) и неразъемные (неразбираемые).

Разъемные соединения могут быть разобраны без повреждения деталей. Эти соединения выполняются глухой, тугой, напряженной или плотной посадками, цинтовыми соединениями, штифтовыми соединениями и др.

К неразъемным соединениям относятся такие, разборка которых при эксплуатации не предусмотрена. Такие соединения получают методами сварки, пайки, клепки, клеевой технологией.

Сварка является одним из прогрессивных способов получения неразъемных соединений, который обеспечивает значительную экономию металла, снижение массы изделия и трудоемкости. Сваркой соединяют как однородные, так и неоднородные металлы и сплавы, металлы с неметаллами, пластмассы.

Методы сварки можно классифицировать по нескольким признакам: физическим, по виду используемой энергии, способу образования сварного соединения, степени автоматизации.

По виду энергии все методы сварки подразделяются на шесть групп:

1) электрическая;

2) химическая;

3) механическая;

4) лучевая;

5) электромеханическая;

6) химико-механическая сварка.

По степени автоматизации различают ручную, полуавтоматическую и автоматическую сварку. Сварные соединения получают двумя способами: плавлением и давлением.

Способность материала образовывать надежное и прочное сварное соединение называется свариваемостью. Хорошей свариваемостью обладают низкоуглеродистые и низколегированные стали, технически чистый алюминий. Низкую свариваемость имеют чугу-ны, высокохромистые стали, латуни, тугоплавкие металлы.

Эффективность выполнения сборочных операций, качество изделий и их себестоимость во многом зависят от конструктивных особенностей собираемого изделия и степени автоматизации тех- нологического процесса сборки. Упрощение конструкции изделия, использование универсальных самопереналаживающихся автоматических сборочных машин с адаптивной технологической оснасткой для подачи, базирования и выверки относительного положения различных соединяемых деталей перед их сборкой в изделие являются основными путями совершенствования сборочных процессов

67.Новые технологии в машиностроении.

прим-е порошковой метал-и;

новые виды резанья (лазерная обр-ка, ультразвуковая, магнитная штамповка, штамповка взрывом, уст-ки непрерывной разливки Ме). Получить отливки практич. готовой пов-ти, чуть отшлифовать и не потерять драгоц мат-л. новые виды литья (практически готовой формы)

Обработка лазером

Концентрация энергии в лазере позволяет достичь на пов-ти мат-ла t в неск тысяч градусов. В рез-те мат-л мгновенно расплавляется и частично испаряется.

Лазерный луч возд-ет на мат-л без мех нагрузок, что позволяет достичь ↑ точности обработки. С помощью лазерного излучения можно изготовлять отверстия d=0,003-3 мм и глубиной до неск мм с производит-тью до 60 отверстий в мин.

Мощные газовые лазеры прим-ют для сварки и пайки листовых Ме и сплавов; сварки деталей, различающихся по толщине, d и по t пл. Импульсная сварка исп-ся в радиоэлектронной пром-ти. Лазерным лучом можно упрочнять пов-ть Ме (по принципу термообработки). Главным недостатком лазера явл-ся довольно низкий КПД= 2%.

68.Роль термической обработки в изменении механических свойств металлов.

Термической обработкой называют процессы, связанные с нагревом и охлаждением, вызывающие изменения внутреннего строения сплава, и в связи с этим изменения физических, механических и других свойств.

Основными видами термической обработки стали являются отжиг, нормализация, закалка и отпуск.

Назначение отжига - снижение твердости, измельчение зерна (перекристаллизация), улучшение обрабатываемости, повышение пластичности и вязкости, снятие внутренних напряжений, устранение или уменьшение структурной неоднородности, подготовка к последующей термической обработке.

На результат отжига влияют следующие факторы:

1) скорость нагрева (допустимая скорость нагрева зависит от химического состава стали. Чем больше в стали углерода и специальных примесей, тем менее она теплопроводна и, следовательно, тем медленнее следует ее нагревать).

2) температура нагрева (отжига); температуру нагрева устанавливают в зависимости от содержания углерода и специальных элементов.

3) продолжительность выдержки при температуре нагрева (отжига); 4) скорость охлаждения.

Полный отжиг характеризуется нагревом на 20-30 град выше температуры интервала превращений и медленным охлаждением до температуры ниже интервала превращений (обычно до 400 - 500⁰ С). Полный отжиг применяют для перекристаллизации структуры в горячодеформированных сталях и фасонном литье.

Отжиг горячедеформированной стали снижает прочность и повышает пластичность.

Если исходная структура трудно поддается исправлению и полный отжиг не в состоянии улучшить структуру стали, то применяют двойной отжиг. Первый высокий отжиг проводят при повышенной температуре 950-1000° С.

Неполный отжиг применяют для поковок, горячая обработка давлением которых проведена правильно с получением удовлетворительной микроструктуры. В этом случае назначением неполного отжига является перекристаллизация перлита и снятие внутренних напряжений перед механической обработкой. Температура нагрева при неполном отжиге доэвтектоидных сталей 770 - 800^о С.

Изотермический отжиг

При изотермическом отжиге аустенит превращается в феррито-цементитную смесь не при охлаждении в определенном интервале температур, как это происходит при обычном полном отжиге, а вовремя выдержки при постоянной температуре. Для изотермического отжига сталь нагревают до оптимальной температуры и после выдержки быстро охлаждают до температуры немного ниже критической точки (650700⁰ С). При этой температуре сталь выдерживают до полного распада аустенита, а затем охлаждают на воздухе. Преимуществом изотермического отжига по сравнению с обычным является значительное сокращение времени отжига и получение более однородной структуры. Практически изотермический отжиг проводят в двух печах: в одной печи детали нагревают, затем их переносят в другую печь, имеющую температуру немного ниже.

Низкотемпературный отжиг (высокий отпуск) применяют главным образом для легированных сталей (хромистых, хромоникелевых и др.) для снятия внутренних напряжений и для снижения твердости. Фазовая перекристаллизация при этом виде отжига отсутствует. Полного снятия внутренних напряжений достигают при нагреве до 600⁰ С, поэтому низкотемпературный отжиг можно проводить в температурном интервале от 600⁰ С. Выдержка для снятия внутренних напряжений тем меньше, чем выше температура нагрева. Охлаждение после нагрева должно быть достаточно медленным, чтобы вновь не возникли внутренние напряжения.

Диффузионный отжиг (гомогенизация)

Этот отжиг характеризуется нагревом до температуры значительно выше температур интервала превращений (на 180 - 300° С) с последующим медленным охлаждением.

Такой отжиг применяют для выравнивания химической неоднородности зерен твердого раствора путем диффузии, т.е. уменьшения микроликвации в крупных фасонных стальных отливках и слитках, главным образом легированной стали.

Так как скорость диффузии увеличивается с повышением температуры, а количество продиффундированного вещества становится тем больше, чем длительнее выдержка, то для энергичного протекания диффузии необходимы высокая температура и продолжительная выдержка.

В результате высокотемпературного длительного отжига происходит рост зерна. Этот недостаток микроструктуры устраняют тем, что слитки подвергают горячей механической обработке, в результате которой полностью уничтожается крупнозернистая структура литой стали; поэтому после гомогенизации слитки не подвергают отжигу для улучшения структуры.

Только в тех случаях, когда после гомогенизации слитки получаются с повышенной твердостью (например, слитки высоколегированных сталей), проводят дополнительный низко температурный отжиг при 650-680° С.

Нормализацией называют нагрев стали до температуры на 30-50 град выше верхних критических точек, выдержку при этой температуре и охлаждение на спокойном воздухе. При нагреве низкоуглеродистых сталей до температур нормализации происходят те же процессы, что и при отжиге, т.е. измельчение зерен. Кроме того, вследствие охлаждения более быстрого, чем при отжиге, и получающегося в результате этого переохлаждения, строение перлита более тонкое (дисперсное), и количество эвтектоида (вернее, квазиэвтектоида) больше, чем при медленном охлаждении (при отжиге).

По сравнению со структурой отжига структура нормализации более мелкая, а механические свойства более высокие (повышенная прочность и твердость); это обеспечивается ускоренным охлаждением (на воздухе) по сравнению с медленным охлаждением (вместе с печью) при отжиге.

Если при охлаждении на воздухе образуется (в некоторых высоколегированных сталях) не перлит, а мартенсит - структура, характерная для закаленной стали, то такую термическую обработку называют не нормализацией, а воздушной закалкой.

Закалкой называют нагрев стали выше критической точки с последующим быстрым охлаждением. Обычно нагрев проводят на 30-50 град выше линии GSK на диаграмме железо - цементит.

Назначение закалки - получение высокой твердости или повышенной прочности. На результат закалки, как и отжига, влияют четыре основных фактора – скорость нагрева, температура нагрева, продолжительность выдержки и скорость охлаждения.

Основным и решающим фактором является скорость охлаждения - твердость и физико-механические свойства стали связаны со скоростью охлаждения.

Отпуском называют нагрев закаленной стали до температуры ниже критической точки (727⁰ С) с последующим охлаждением. Целью отпуска является частичное или полное устранение внутренних напряжений, снижение твердости и повышение вязкости. Отпуску подвергают закаленную сталь со структурой тетрагонального мартенсита и остаточного аустенита.

Термической обработкой стали называется совокупность технологических операций ее нагрева, выдержки и охлаждения в твердом состоянии с целью изменения ее структуры и создания у нее необходимых свойств: прочности, твердости, износостойкости, обрабатываемости или особых химических и физических свойств.

Термообработка бывает предварительная и окончательная.

Предварительная термообработка (отжиг поковок) проводится непосредственно после ковки с целью предотвращения появления флокенов, снижения твердости, для облегчения последующей механической обработки, уменьшения остаточных напряжений и подготовки структуры под окончательную термообработку.

Окончательная термообработка (нормализация, закалка с высоким отпуском и т.д.) придает металлу требуемый уровень механических свойств, обеспечивает необходимую структуру.

Отжигом называется процесс термообработки, состоящий из нагрева стали до заданной температуры, выдержки при этой температуре и последующего медленного охлаждения.

Закалка стали – процесс, состоящий из нагрева стали до определенной температуры, выдержки при этой температуре и быстрого охлаждения.

Цель закалки – придание высокой твердости и прочности за счет получения неравновесных структур. Эти неравновесные структуры можно получить лишь при очень высоких скоростях охлаждения.

Длительность выдержки при нагреве под закалку зависит от размеров гуделий и массы садки.

В качестве закалочных сред (для быстрого охлаждения) используются вода, масло индустриальное и раствор щелочи.

Охлаждающая способность жидкостей различна.

Отпуск стали заключается в нагреве до определенных температур (более низких им при закалке), выдержке и охлаждении.

Цель отпуска – перевести структуру стали в более равновесное состояние, придать стали требуемые свойства. Кроме того при отпуске снимаются внутренние напряжения, полученные при закалке.

В зависимости от температуры, отпуск бывает низкий, средний, высокий.

При низком отпуске сталь нагревается до температуры 150-300⁰ С. Это приводит к снижению внутренних напряжений в стали. При низком отпуске твердость стали снижается незначительно.

При среднем отпуске сталь нагревается до температуры 300-500⁰ С. средний отпуск значительно понижает твердость и обеспечивает высокую вязкость стали. Среднему отпуску подвергают пружины, рессоры, штампы для холодной обработки.

Высокий отпуск проводят при температуре 500-680⁰ С. высокий отпуск значительно понижает твердость и сопротивление разрыву и повышает пластичность и ударную вязкость. Высокому отпуску подвергают валы, оси и т.д.

Химико-термической обработкой называют поверхностное насыщение стали соответствующим элементом (например – углеродом, азотом и т.д.) путем его диффузии в атомарном состоянии из внешней среды при высокой температуре.

Цементацией называется процесс насыщения поверхностного слоя стали углеродом.

Цель цементации – получение твердой и износостойкой поверхности. Цементация бывает двух видов: газовая цементация и цементация в твердом карбюризаторе.

В качестве твердого карбюризатора применяется активированный уголь (древесный уголь или каменноугольный полукокс) с активаторами.

Газовую цементацию осуществляют нагревом изделия в среде газов, содержащих углерод: синтин, керосин и т.д.

Окончательные свойства цементированных изделий достигаются в результате термической обработки, выполняемой после цементации – закалки и низкого отпуска. Это высокая твердость в цементированном слое и хорошие механические свойства сердцевины.

Цементации подвергают низкоуглеродистые стали.

Контроль термической обработки

Контроль термической обработки осуществляется определением механических свойств на образцах, а также замером твердости на приборах: Бриннель и Роквелл. Определение твердости на приборе Бриннель осуществляется путем вдавливания в поверхность детали стального шарика под нагрузкой

По диаметру лунки после снятия нагрузки определяют твердость детали. Определение твердости методом Роквелла осуществляется путем вдавливания в поверхность детали алмазного конуса (под нагрузкой).

Оборудование для термообработки

Печи – имеют газонепроницаемый корпус из листовой стали, обложенный огнеупорным кирпичом и теплоизоляционными материалами. На внутренних боковых стенках печей размещены нагреватели.

69.Наукоемкие технологии в России и в мире. Практическое использование.

Примеры.

Для понятия нанотехнология, пожалуй, не существует исчерпывающего определения, но по аналогии с существующими ныне микротехнологиями следует, что нанотехнологии - это технологии, оперирующие величинами порядка нанометра. Это ничтожно малая величина, в сотни раз меньшая длины волны видимого света и сопоставимая с размерами атомов. Поэтому переход от "микро" к "нано" - это уже не количественный, а качественный переход - скачок от манипуляции веществом к манипуляции отдельными атомами.

Когда речь идет о развитии нанотехнологий, имеются в виду три направления: 1) изготовление электронных схем (в том числе и объемных) с активными элементами, размерами сравнимыми с размерами молекул и атомов;

2) разработка и изготовление наномашин, т.е. механизмов и роботов размером с молекулу;

3) непосредственная манипуляция атомами и молекулами и сборка из них всего существующего.

Реализация всех этих направлений уже началась. Почти десять лет назад были получены первые результаты по перемещению единичных атомов и сборки из них определенных конструкций, разработаны и изготовлены первые наноэлектронные элементы. По оценкам специалистов, уже на рубеже следующего века начнется производство наноэлектронных чипов, например, микросхем памяти емкостью в десятки гигабайт.

МЕДИЦИНА Создание молекулярных роботов-врачей, которые "жили" бы внутри человеческого организма, устраняя все возникающие повреждения, или предотвращали бы возникновение таковых, включая повреждения генетические. Достижение личного бессмертия людей за счет внедрения в организм молекулярных роботов, предотвращающих старение клеток, а также перестройки и "облагораживания" тканей человеческого организма.

ПРОМЫШЛЕННОСТЬ Замена традиционных методов производства сборкой молекулярными роботами предметов потребления непосредственно из атомов и молекул. Вплоть до персональных синтезаторов и копирующих устройств, позволяющих изготовить любой предмет.

СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО Замена "естественных машин" для производства пищи (растений и животных) их искусственными аналогами - комплексами из молекулярных роботов. Они будут воспроизводить те же химические процессы, что происходят в живом организме, однако более коротким и эффективным путем.

КИБЕРНЕТИКА Произойдет переход от ныне существующих планарных структур к объемным микросхемам, размеры активных элементов уменьшаться до размеров молекул.

РАЗУМНАЯ СРЕДА ОБИТАНИЯ За счет внедрения логических наноэлементов во все атрибуты окружающей среды она станет "разумной" и исключительно комфортной для человека.

70.Биотехнологии, области применения, лазерные технологии, нанотехнологии.

Примеры по выбору.

Под промышленной биотехнологией мы понимаем ферментационные процессы где необходима обработка биомассы – пекарские и кормовые дрожжи, водоросли, производство внеклеточных продуктов – алкоголь, лимонная кислота, L-Лизин, моноглютамат натрия, производство внутриклеточных продуктов – дрожжевой экстракт, рибонуклеиновые кислоты, обработка биопродуктов таких как меласса, барда, сиропы.

Производство пекарских/кормовых дрожжей

С 19-го века изготовление пекарских дрожжей ведется в промышленном масштабе. Это влечет за собой использование сепараторов. Они отделяют дрожжи от дрожжевого сусла. В многоступенчатой установке с сопловыми сепараторами дрожжи подвергаются многократной промывке и концентрации, что обеспечивает их цвет и качество, а в конце процесса содержание сухого вещества достигает 22%. Полученный дрожжевой крем после сепараторов поступает для обезвоживания на вакуумные фильтры с последующим экструдированием, прессованием и упаковкой либо частично направляется на распылительную сушку для получения активных сухих дрожжей.

Дрожжевой экстракт

Дрожжевые экстракты представляют собой растворимое содержимое дрожжевых клеток. Они содержат многие витамины группы В и имеют поэтому высокую физиологическую питательную ценность. Самая большая область их применения – это пищевая промышленность. В микробиологии дрожжевые экстракты служат основным материалом при ферментации.

Промышленное производство дрожжевых экстрактов осуществляется методом автолиза, при котором комплексная структура клеточных стенок расщепляется под действием энзимов.

Следующий шаг обработки состоит в отделении и вымывании экстракта автолизованных осколков клетки.

Для этого автолизат проводится в противотоке через многоступенчатую линию сепараторов. Место на рынке завоевали четырех ступенчатые установки, на которых благодаря многократной промывке и разделению достигается максимальный выход продукта более 99%. При этом расход свежей воды минимальный.

На следующей ступени процесса экстракт концентрируется до паст или порошков в испарителях или распылительных сушилках.

Производство этанола

Этанол – это вещество универсального применения, его ждет отличное будущее в качестве источника энергии. Он уже занял значительную часть мирового рынка энергоносителей. Добавление этого спирта в топливо будет, наверное, одной из самых интересных областей применения в среднесрочной перспективе. Кроме того, этанол широко используется в производстве спиртных напитков.

Лазер – источники мощного светового монохроматического излучения, появились в начале 60-х гг. XX в. и сразу же стали находить применение в технологических процессах. Основными элементами лазера являются рабочее тело и система возбуждения излучения. В зависимости от материала активного элемента лазеры подразделяются на твердотельные (обычно рабочее тело – монокристаллы рубина), газовые (работают на смеси углекислого газа с азотом), полупроводниковые и жидкостные. В технологических процессах используются наиболее мощные твердотельные и газовые лазеры. Атомы или молекулы рабочего тела должны обязательно иметь расщепленный верхний энергетический уровень. Это достигается введением примесей в основное вещество. Когда под импульсным или непрерывным возбуждением на верхнем возбужденном энергетическом уровне окажется больше атомов, чем на нижнем , атомы лавинообразно переместятся на промежуточный энергетический уровень, излучая кванты световой энергии. Усиление лазерного излучения достигается благодаря концентрации излучаемой энергии со всего объема рабочего тела в узкий пучок.

Лазеры подразделяются по мощности излучения на 2 группы: маломощные (до 1 кВт) и мощные (свыше 1 кВт). К первой группе относятся в основном твердотельные лазеры, а также небольшие газовые лазеры, ко второй – в основном газовые.

Лазерный луч обеспечивает концентрацию энергии с плотностью до 10¹⁴ Вт/см² и может быть сфокусирован до пятна диаметром 1 мкм. Такая концентрация энергии позволяет достичь на поверхности материала температуры в несколько тысяч градусов.

В результате материал мгновенно расплавляется и частично испаряется, выплескиваясь из зоны воздействия лазера.

Лазерный луч представляет технологам возможность воздействия на материал без механических нагрузок, что позволяет достичь высокой точности обработки. С помощью лазерного излучения можно изготовлять отверстия диаметром 0,003-3 мм и глубиной до нескольких мм с производительностью до 60 отверстий в минуту. Погрешность размеров отверстий небольших диаметров составляет +/-0,01 мм. Перемещая обрабатываемую деталь и используя мощные газовые лазеры непрерывного действия, можно вырезать контур детали в листе металла толщиной до 10 см.

Мощные газовые лазеры применяют для сварки и пайки листовых и проволочных разнородных металлов и сплавов; сварки деталей, значительно различающихся по толщине или диаметру, а также по температуре плавления. Импульсная сварка с помощью твердотельных лазеров нашла широкое применение в радиоэлектронной промышленности или сварке элементов полупроводниковых приборов. Лазерным лучом можно упрочнять поверхность металла (по принципу термообработки). При этом увеличивается стойкость штамповой оснастки примерно в 2-5 раз. Главным недостатком лазера является довольно низкий КПД, который для твердотельных лазеров составляет примерно 2%.