|
Главная | Контакты: Факс: 8 (495) 911-69-65 | | ||
Промышленного использованияфторида натрия к трифториду алюминия называется криолито-вым отношением (КО), и для криолита оно равно 3. КО промышленного электролита, как это показано в гл. 3, поддерживается в пределах 2,6—2,8, что оказывает положительное влияние на технико-экономические показатели процесса. При пуске электролизера идет интенсивная пропитка футеровки электролитом, в основном фторидом натрия. Естественно, что при этом КО падает, а электролит закисляется, и приходится добавлять в электролит фторид натрия. В процессе эксплуатации идут разложение электролита под влиянием примесей, вводимых с сырьем, и интенсивная возгонка трифторида алюминия, что приводит к повышению КО. Для компенсации потерь трифторида алюминия на практике используют криолит с модулем не более 1,8. Кроме того, на отечественных заводах в электролит дополнительно вводят трифторид алюминия. Процесс изменения состава электролита подробно рассмотрен в [2-4]. Удельное электросопротивление жидкого алюминия при температуре электролиза в 15 000 раз меньше удельного электросопротивления промышленного электролита, и поэтому в электрическом балансе не учитывается. Основой современного промышленного электролита, используемого во всем мире, является система криолит — глинозем (Na3AlF6—A12O3), компоненты которой плавятся соответственно при 1100 и 2050°С. В системе определена эвтектика с содержанием 10 % АЬОз (температура плавления 968 °С). Увеличение содержания глинозема от 0% до эвтектической точки снижает температуру плавления сплава. Дальнейшее даже незначительное повышение концентрации глинозема вызывает резкое повышение плавкости бинарного электролита. Меньшая их величина по сравнению с каплями в пробах промышленного электролита, по-видимому, объясняется большей скоростью охлаждения расплава в лабораторных условиях. Если в промышленных условиях намерзание электролита на пробоотборник происходило в течение нескольких десятков секунд, то в лабораторных опытах время кристаллизации расплава составляло несколько секунд. промышленного электролита и лабораторного расплава, отобранных в нескольких опытах (см. таблицу, рис. 3). Величина W характеризует долю алюминия в данной фракции от общего его количества в пробе. В промышленных электролитах доля фракций до 160 мкм составляет 50—60%, в то время как для опытных расплавов— более 90%. Наличие алюминия в более крупных фракциях во втором случае можно объяснить неконтролируемым увеличением размеров капелек металла при измельчении проб. Для всех промышленных проб характерно более высокое содержание крупных фракций (>200 мкм) по сравнению со средней крупностью (80—160 мкм). Для электролизера с обожженными анодами доля крупной фракции (>160 мкм) значительно меньше и составляет не более 20%. Приведены результаты исследования по определению критерия для разделения в пробах промышленного электролита и опытного расплава двух видов металла: растворенного и диспергированного алюминия. С этой целью пробы исследовали на растровом микроскопе и затем подвергали ситовому анализу. Показано, что капельки металла, полученного за счет диспропорционирования субионов алюминия, образуют отдельные колонии с размером капель не более 100 мкм. Диспергированный металл находится только в виде отдельных капель. Удельное сопротивление жидкого алюминия при температурах 950—1000° С равно 3-Ю"5 Ом-см, что составляет величину в 15 000 раз меньшую, чем удельное сопротивление промышленного электролита. Промышленный электролит обладает всеми свойствами 'крио-лито-глиноземного расплава как основной его части (рис. 85). Вместе с тем в состав промышленного электролита, кроме крио-лито-глиноземного расплава, несколько обогащенного фтористым алюминием, входят различные добавки и примеси, поступающие с сырьем, которые в значительной мере изменяют свойства электролита. Ранее упоминалось, что в состав промышленного электролита вместе с сырьем поступают CaF3 и окислы различных химических соединений, а также частицы углеродистых материалов. Кроме того, для улучшения некоторых свойств криолито-глиноземного расплава в промышленный электролит вводят в виде добавок LiF, MgFa и NaCl. В результате взаимодействия всех этих составляющих свойства промышленного электролита значительно отличаются от свойств криолито-глиноземного расплава. Наиболее детально свойства промышленных электролитов исследованы А. И. Беляевым, А. А. Костюковым, М. М. Витюко-вым. Измерением плавкости, плотности, вязкости и электропроводности установлена количественная разница между этими свойствами образцов промышленного электролита и свойствами соответствующих расплавов системы Na3AlF В табл. 23 приводятся полученные А. И. Беляевым значения отдельных физико-химических свойств промышленного электролита, содержащего 4—6% (по массе) CaF2, в зависимости от содержания в нем глинозема и криолитового отношения. Источником теплоты является топливо, используемое в настоящее время во все возрастающих количествах. При горении органического топлива протекают химические реакции соединения горючих элементов топлива (углерода С, водорода Н и серы S) с окислителем — главным образом кислородом воздуха. Реакции горения протекают с выделением тепла при образовании более стойких соединений — СОг, 5О? и Н2О. Эти реакции связаны с изменением электронных оболочек атомов и не касаются ядер, так как при химических реакциях ядра реагирующих атомов остаются нетронутыми и целиком переходят в молекулы новых соединений. В 1954 г., после пуска в СССР первой в мире промышленной атомной электростанции мощностью 5 Мет, наступил век промышленного использования ядерного топлива, т.е. тепла, выделяющегося при реакциях распада атомных ядер некоторых изотопов тяжелых элементов U235, U238 и Ри239. Вследствие ограниченности ресурсов топлива в Европейской части СССР, а также в районах, удаленных от месторождений органического топлива, в СССР строят мощные атомные электрические станции, и тем не менее основным источником тепла остается органическое топливо, о котором ниже приведены краткие сведения. В качестве топлива используют различные сложные органические соединения в твердом, жидком и газообразном состоянии. В табл. 16-1 приведена общепринятая классификация топлива по его происхождению и агрегатному состоянию. Введение в исследовательскую практику последнего времени крупных экспериментальных установок сделало возможным развертывание работ по овладению новым источником энергии — термоядерными реакциями синтеза изотопов водорода (дейтерия, трития) и других легких элементов, эффективно протекающими при сверхвысоких температурах. Составив одну из крупнейших проблем современной ядерной физики, они впервые были искусственно воспроизведены в водородных бомбах как неуправляемые взрывные реакции, протекающие в миллионные доли секунды. Между тем для промышленного использования этого энергетического источника, по существу неисчерпаемого, так как практически неисчерпаемы запасы природных легких элементов (например, в морской воде), необходимо осуществление управляемых термоядерных реакций. На решении задач, связанных с овладением такими реакциями,— нагреве взаимодействующих веществ плазмы по крайней мере до В этой главе всюду, где это возможно, будет выявлена зависимость между надежностью конструкций и расчетными параметрами. При этом преследуется двойная цель: во-первых, подчеркивается, что использование коэффициентов запаса само по себе не обязательно обеспечивает некоторый требуемый уровень надежности: во-вторых, показывается, что существует возможность, используя опыт, накопленный на традиционных конструкциях, увеличить степень уверенности в работоспособности конструкции и у расчетчика, и у потребителя. Эффект, который можно получить от промышленного использования композитов в сочетании с вероятностными методами расчета изделий из них, трудно переоценить. Помимо этого, очень важным является исключение возможности отказа от высокоэффективной конструкции из композита из-за использования в расчетах необоснованных коэффи- Из-за сложности структуры традиционных керамик, которые образуют большую отрасль промышленности, для тщательного экспериментального исследования был изготовлен ряд искусственных модельных композитов. Хотя эти материалы бесполезны в смысле промышленного использования, исследование их механических свойств приводит к лучшему пониманию прочностных свойств хрупких материалов. 9. Т а и ц Е. М., Титов Н. Г., Ш и ш а к о в Н. В. Методы анализа и использования углей как сырья для промышленного использования. Гостоптех-химиздат, М., 1961. Реальные возможности промышленного использования энергии Солнца многие ученые видят в разработке технологий, которые бы копировали фотосинтез, т. е. процесс, происходящий в растениях, в ходе которого углекислый газ под действием света превращается в органические соединения. Более 20 лет назад в ЭНИНе им. Кржижановского была выдвинута идея создания солнечной электростанции так называемого башенного типа, согласно которой расположенные на земле плоские зеркала — гелиостаты фокусируют отраженные лучи на приемнике энергии (паровом котле, установленном на башне). В настоящее время такое схемное решение принято за основу в разрабатываемых в США экспериментальных проектах солнечных станций, основанных на термодинамическом методе преобразования. Реальные возможности промышленного использования энергии солнца многие ученые видят в разработке технологий, До настоящего времени в литературе появлялись лишь разрозненные данные об упрочнении материалов лазерным излучением, а издания, в котором обобщались бы результаты исследований по данному методу обработки, показывались его технологические особенности, возможности реализации этого метода, примеры его практического применения, не было. В предлагаемой вниманию читателей книге сделана попытка восполнить этот пробел. Авторы в общих чертах представили физику процесса взаимодействия излучения ОКГ с веществом в разных режимах, конструктивные особенности различных типов лазеров, характеристики лазерного излучения и другие специальные вопросы, уделив особое внимание технологическому аспекту проблемы, примерам промышленного использования новой технологии. В книге представлены новые результаты исследования упрочнения материалов с помощью непрерывного излучения С02-лазеров. Основой для написания книги послужили материалы исследований, выполненных авторами в лаборатории лазерной технологии кафедры инструментального производства Киевского политехнического института. Кроме того, в ней использованы результаты работ отечественных и зарубежных исследователей в области лазерной техники и технологии, опубликованные в течение последних лет. Авторы приносят благодарность сотрудникам лаборатории лазерной технологии КПИ и других организаций, принимавших участие в выполнении ряда исследований. Как видно из рассмотренных примеров, эффективность лазерного упрочнения и легирования довольно высока. Тем не менее, в настоящее время таких примеров промышленного использования этих видов обработки еще немного. Это объясняется как новизной процесса, так и необходимостью проведения дальнейших исследований с целью создания надежного технологического оборудования. Общие запасы первичной энергии в ПНР, пригодные для промышленного использования, в начале 70-х годов оценивались в 35 млрд. т у. т. Это означает, что страна на многие десятилетия обеспечена разведанными первичными источниками энергии. Развитие основных отраслей современного машиностроения в значительной мере определяется созданием новых конструкционных материалов, повышением свойств металлов и сплавов, а также усовершенствованием процессов их производства и упрочнения. Это в свою очередь требует глубокого изучения строения и свойств металлических материалов, как применяющихся в машиностроении в настоящее время, так и перспективных для промышленного использования. Рекомендуем ознакомиться: Происходит отклонение Происходит относительное Происходит переключение Происходит периодически Происходит пластическое Происходит полиморфное Происходит постепенная Происходит повреждение Прочности тугоплавких Происходит расширение Происходит рассеяние Происходит разделение Происходит разрыхление Происходит самопроизвольно Происходит схватывание |