7) Тэо чугуна. Устройство доменной печи. Коэффициент полезного использования объёма доменной печи кпио.

Пр-во чугуна:

1. Литейное (у домны), можно производить ферросплавы

2. Передельное (в сталь) – преимущественное

3. Зеркальное (лигированное). В России – 1 млн. т.

Сталь:

30 тыс. обычных и 5 тыс. специальных марок. Проблема – вес и энергоемкость. Сталь: рядовая, низко- и высоколигированная. Способы:

1. Мартеновский (много t (5-6, 7-9 часов по разн. ист.), малая t° (2000-2100))

Плавка: а) рудная (чугун), FeO+CO=Fe+CO₂. Выход – 104%

б) скрапово-рудная (чугун+скрап)

в) скраповая (металлолом)

Топливо – кокс, мазут, ...газ, все, что угодно.

2. Кислородно-конверторный способ. Только на чугуне, 3-5% - скрап. Продувка O₂, окисление C. Процесс: 55-60 минут, V=100 т. каждые 20 минут, невозможно получить лигированные марки.

1. Электросталеплавильные печи (10 вариантов):

а) «Электросталь» - (t°C = 35 тыс)!!! Все вопросы – к Владимиру Николаевичу. maybe 3500

б) Дуга. 97% скрап, 3% чугун, t°max = 2700 при постоянном токе через электроды, около 100 т

в) Электрические индукционные токи – используют синтетические шлаки, графитовые электроды не касаются металла, не дают окисляться.

г) Индукционная вакуумная печь – для малых объемов.

8) Тэо гидроэнергетики. Преимущества и недостатки. Виды.

ГЭС – очень дешевая энергия, КПД – 80%. Турбина разгоняется за 3 мин., 80% себестоимости – амортизация.

В Европе – 3 единые энергосистемы: ЕС, Балканы, Скандиинавия.

Существующие комплексные гидроузлы: ГЭС, водохранилища, судоходство, орошение.

Сущ. ГАЭС (гидро-аккумулятивные) – Австрия, Германия, Швейцария, Сев. Кавказ, Сергиев Посад, Киев.

Виды:

1)теоретический гидропотенциал – это количество электроэнергии которая теоретически может получить если на 100% использовать энергетический потенциал всех.

2)Технический гидроэнергетический потенциал- энергия участков пригодных для строительства ГЭС.

3) экономический гидроэнергетический потенциал – часть технического гидропотенциала использование которой экономически целесообразно на данном этапе.

9) Тэо атомной энергетики. Ядерный энергетический цикл. Преимущества и недостатки атомной энергетики. Виды.

АЭС очень выгодны и эффективны. В США – 104 реактора, во Франции – 58, Японии – 53, России – 29. Их использование – Рос. – 55,6%, Швейц. – 90,7%, Фр – 81,3%, Финл. – 91,5%, Литва – 59,5%.

Амортизация в России – 40%, топливо – 20%. Срок жизни реактора – 25 (35) лет. U²³⁵ -> U^237,8 <- 0,3% в руде. U²³⁸+nU²³⁵ -> Pu²³⁹ Российский уран есть в Читинской области, но он max – 2,2-2,3% в руде (во Франции – 3%).

Тепловыделяющий элемент: ТВЭЛ – 6-гранная призма из Zr 3,2м. высоты. Внутри – CU²³⁸. Он лежит в реакторе 2 года, затем – в воду на год, потом в H₃PO₄, потом или в стекло и в могильник на 1,5 тыс. лет, или в U-> UC -> на завод. Обработка фосфорной кислотой производится на радиационных заводах в Челябинске и Красноярске.

Виды реакторов:

1. РБМК (реактор большой мощности канальный) – 1000 (С.-П., Курск) (1500-Игналинская)

2. ЭГП (энергетический графитовый преобразователь) – 6 (Билибино)

3. БН (на быстрых нейтронах) – 350 (до 1600) – Казахстан

4. ВВЭР (Водо-водяной)– 440 (1000) – все остальные

В процессе строительства Зеленоборская, Башкирская, Архангельская АЭС.

Схему ВВЭР см. в учебнике.

В центре – 320-340 ТВЭЛ, выходит в теплообменник пар 360°С, 24 атм., слаборадиоактивный. Получ. 2 тепловые петли, минимальный КПД. Реактор водоемок, не любит сейсмичность.

В РБМК каждый ТВЭЛ – миниреактор, его не надо останавливать для их замены, но на 30% дороже. В РБМК замедлитель – не вода, а графит, КПД – 33%. БН –200 (350, 600, 800, 1600) – реакторы 2 поколениия, 3-х контурные. Во II – слаборадиокативная вода, в 3-м – нерадиоактивная. Na – и как теплоноситель. и как замедлитель, жидкий, 600°С, 1,5 атм. Из n U²³⁸ получ. n+m Pu²³⁹. Бридеры – те же БН, но не для тепла, а для накопления Pu.

Термоядерный синтез: T+D -> He+n₀’(Li⁷), t°C=10 млн. США(Массачуссетс), Россия(Троицк, Новосибирск), Женева. «Проблемы» :

1. Сырье неисчерпаемо

2. Не требует воды, безотходно

3. минимальная мощность реактора – 2-3 гВт.