Получения износостойких

Современные способы производства синтеза аммиака, мочевины, метанола, процессы переработки нефти и получения искусственного жидкого топлива, процессы гидрогенизации и т. п. проводятся не только при высоких температурах, но и при высоких давлениях. Некоторые газовые среды, которые при обычных температурах и давлениях не вызывают коррозии даже углеродистых сталей, при высоких температурах и давлениях становятся весьма агрессивными для многих металлов и высоколегированных сплавов. Так, технология получения синтетической соляной кислоты связана с воздействием на конструкционные материалы хлора при 800° С. Колонны синтеза аммиака работают при 500—600° С н давлениях до 100 А1н/м2. Синтез метанола и изобутанола также осуществляется в аппаратах высокого давлении и при высоких температурах и т. д.

Лучшим сырьем для получения искусственного графита является нефтяной кокс и каменноугольный пек, применяемый как вяжущий материал при формовании из графитовой шихты изделий. Технологический процесс получения изделий из искусственного графита довольно сложен и длителен (длится почти 2 месяца) и состоит из нескольких стадий: измельчение, прокаливание сырья, смешение шихты, прессование, обжиг и др.

Применение метода абсорбции для получения искусственного холода в агрегате аммиака позволяет более гибко осуществлять технологический режим всего агрегата. Абсорбционные бромисто-ли-тиевые холодильные машины широко используются для получения хладоноси-теля с температурой 278 — 288 К. Хладагентом в этих машинах является вода, а абсорбентом — концентрированный раствор бромистого лития.

ного хозяйства предполагает обязательное включение утилизационных установок в процессы с технологическими агрегатами, дающими ВЭР. Совершенствуются и создаются новые типы конструкций утилизационного оборудования и методов его очистки от пыли. К числу последних относятся установки, вырабатывающие пар повышенных параметров для круглогодового использования ВЭР на промышленных предприятиях, для утилизации физической теплоты доменных шлаков и шлаков печей цветной металлургии. Разрабатываются эффективные конструкции установок, предназначенных для работы на запыленных и агрессивных газах цветной металлургии, термического обезвреживания технологических отходов, аккумуляции конвертерных газов в черной металлургии с целью использования в качестве топлива, а также теплоиспользующие холодильные установки для получения искусственного холода и др.

Появление в середине XIX в. технических методов получения искусственного холода путем транс-

Необходимо в то же время подчеркнуть, что рост цен на нефть отвечает, по-видимому, долговременным интересам Международного нефтяного картеля и прежде всего американских монополий. В настоящее время крупнейшие американские нефтяные монополии, ориентируясь в своей политике на «оптимизацию» деятельности в долгосрочном плане превратились по существу в «энергетические гиганты» (табл. П-5 приложения). Как указано в [60], эти монополии уже в 1972—1973 гг. контролировали в США около 85% мощностей нефтеперерабатывающей промышленности, 72% добычи природного газа и резервов этого вида топлива, 20% добычи каменного угля, свыше 50% запасов урановой руды и угля, а также 25% мощностей по обогащению урана. Увеличение цен на нефть во второй половине 70-х гг. привело к росту инвестиций крупнейших нефтяных монополий в разведку и добычу нефти и природного газа на территории США. Такие компании, как «Экссон», «Тексако» и др., значительно увеличили свои инвестиции в разведку нефтеносных сланцев и битуминозных песков, атомную энергетику, исследования в области возобновляемых источников энергии и методов промышленного получения искусственного жидкого топлива из угля. Следовательно, высокие цены па нефть обеспечивают нефтяным монополиям возможность рентабельного вложения капиталов в эти новые области деятельности и сохранения тем самым их определяющей роли в развитии энергетики США на достаточно отдаленную перспективу.

шаги по развертыванию строительства новых крупных угольных тепловых электростанций. В этот же период значительно .активизируются экспериментальные работы по переработке углей с целью получения искусственного газообразного и жидкого топлива, причем широкие исследования в этой области проводятся именно нефтяными монополиями. Особая перспективность таких работ в США определяется не только все усложняющейся ситуацией с жидким топливом в стране, но и дешевизной местных углей, особенно открытой добычи, обеспечивающей конкурентоспособность при современных мировых ценах на нефть и нефтепродукты получения из угля не только темных, но и светлых нефтепродуктов (подробнее см. раздел 6-2). В этих условиях в конце 70-х гг. произошло достаточно резкое увеличение добычи угля в США — 718 млн. т каменного угля в 1980 г. по сравнению с 570 млн. т в 1978 г.

3. Прогнозируется значительное возрастание доли угля в энергетическом балансе как в связи с существенным увеличением его потребления в электроэнергетике, так и в результате намечаемого достаточно широко использования угля, особенно за пределами XX в., в качестве сырья для получения искусственного жидкого и газообразного топлива.

В настоящее время еще нет достаточно отработанной экономичной технологии получения искусственного жидкого топлива. Поэтому практически все стоимостные оценки таких технологий пока чрезвычайно условны. Однако ясно, что экономические показатели такого топлива будут в значительной мере зависеть от стоимости исходного сырья. Представление об этом может быть получено из рис. 6-2, построенного по данным [98] применительно к получению из угля легких и тяжелых фракций искусственного жидкого топлива. Если прогнозы, положенные в основу этих построений, окажутся верными, то для условий США цена искусственного бензина, получаемого на базе углей, добывае-

вариантов укрупненного энергетического баланса США конца первой четверти XXI в. Он базируется на предположении, что в США удастся обеспечить успешную реализацию энергосберегающей политики и достаточно широкое развитие экономичных технологий получения искусственного жидкого топлива. Тогда, если потребление энергетических ресурсов в стране составляет в настоящее время около 3 млрд. т у. т., к 2000 г., по оценке X конгресса МИРЭК и американских экспертов [78, 90], ожидается на уровне несколько более 4 млрд. т у. т., то можно, видимо, оценить его округленно в 5,5 млрд. т у. т. к 2020— 2030 гг. (табл. 6-7). Предполагается в то же время, что в силу исторически сложившегося чрезмерного развития автомобильного транспорта, а также преобладания в стране малоэтажной застройки в суммарном расходе энергетических ресурсов сохранится достаточно высокая доля жидкого топлива (естественного и искусственного) —около 1/4, а также природного газа. Принято, что существенную роль в энергетическом балансе США будет играть ядерное горючее с учетом его частичного использования для целей централизованного теплоснабжения.

Реализация приведенной в табл. 6-7 структуры энергетического баланса потребует крупных усилий в основном в направлении освоения развернутой программы получения искусственного моторного и бытового жидкого топлива из нефтеносных сланцев и угля; быстрого и крупномасштабного развития атомной энергетики; широкого использования новых источников энергии, в первую очередь солнечной, для обеспечения тепловых нужд (включая кондиционирование воздуха).

Для получения износостойких сталей все легирующие элементы можно разделить на две группы:

Для получения износостойких покрытий предложено соосаждать частицы слюды с никелем из сульфаматно;э электролита. Содержание слюды (размеры частиц 7— 40 мкм) в электролите 2% (об.); в осадке 2—10% (об.) [1.C.77J,

Из табл. 19 видно, что выбор метода смешения исходных материалов имеет большое значение для получения износостойких композиций.

из бокситов, используется в процессе экзотермических реакций. Поэтому, как показывают расчеты, термитный способ получения износостойких покрытий является экономически обоснованным.

1. Для получения износостойких деталей, отливаемых из бинарных оловянистых бронз, их химический состав и скорость охлаждения должны быть такими, чтобы обеспечить структуру, состоящую из а-твердого раствора как основы и а -(- S-эвтектоида в виде отдельных включений.

При восстановлении поверхностей деталей под неподвижные посадки применяют малоуглеродистую проволоку из стали 08, 10, 15, 20. Для получения износостойких покрытий на деталях, работающих в подвижных соединениях, применяют проволоку из высокоуглеродистых сталей У7, У7А, У8, У10.

Как отмечалось в гл. 4, в промышленности стали использовать нанопорошки (А12О3 —TiO2, WC —Co, Cr3C2—Ni и др.) для получения износостойких покрытий и восстановления изношенных изделий методом газотермического напыления. Этот метод весьма производителен; твердость и износостойкость повышаются в 1,3 — 2 раза. Агломерированные нанопорошки для газотермического напыления изготавливают в промышленных масштабах на ряде фирм США.

В последнее время интенсивно разрабатывается новый метод получения износостойких покрытий — лазерная наплавка твердых соединений. Высокие твердость. и температура плавления, сравнительная дешевизна и доступность карбида титана сделали этот материал наиболее подходящим для этого метода [220].

В табл. 3.25 представлены композиционные порошки производства НПО «Тулачермет». Они предназначены для напыления подслоев, получения износостойких слоев на различных деталях. Это экзотермически реагирующие при напылении порошки, образующие соединения никеля с

43. Пат. 2080961 РФ МКИ2 В 22 D 27/20, С 21 С 1/08, В 22 D 1/00. Способ получения износостойких отливок из чугуна / Г.Г. Крушенко, В.Ф. Пинкин, Б.И. Трошкин и С.А. Осиненко (РФ). — № 94012068; Заявл. 07.04.94. Опубл. 10.06.97, Бюл. № 16. - 3 с.

легко обрабатывается резанием. Для получения износостойких поверхностей применяют проволоку из стали марок 45, 70, 60С2, У7, У8 и др. При наплавке такой проволокой поверхность после наплавки обрабатывается только шлифованием.