Основы промышленного производства

Более половины всего угля добывается с помощью угледобычных механизированных комплексов непрерывного действия, которые состоят из узкозахватного комбайна, гидрофицированной, автоматически передвигающейся крепи, скребкового передвижного конвейера, гидро - и электрооборудования.

Кроме того, выемка угля в лавах осуществляется струговыми установками, обеспечивающими полную механизацию всего процесса угледобычи.

Традиционный буровзрывной способ добычи угля в настоящее время все более механизируется, в частности, широко используются машины для механической погрузки разрыхленной массы.

Донбасс и Кузбасс.

Коксующийся уголь – это уголь, из которого в условиях промышленного коксования получают кокс, который представляет техническую ценность. Для коксования каменных углей следует учитывать их технический состав, коксуемость, спекаемость, а также иные специальные показатели. На территории постсоветского пространства в целях коксования используют следующие угли: К (коксовые), Ж (жирные), ОС (отощенно-спекающиеся), Г (газовые) и СС (слабоспекающиеся).  Возможность коксующегося угля приобретать пластическое состояние, а в условиях помещения в определенную температуру – спекаться. Коксующийся уголь обладает высшей температурой сгорания, а также характеризуется сравнительно меньшим содержанием примесей. Технология коксования значительно продвинулась в середине двадцатого столетия когда были разработаны новые угольные залежи, а также была создана новая технология коксования. 
Коксование - технологический процесс, имеющих определенные стадии, первой из которых является подготовка к коксованию, представляющая собой измельчение и смешение угля для образования шихты. После подготовки производится непосредственно коксование. Коксование производится в камерах коксовой печи с использованием газового нагрева. При коксовании шихту помещают в коксовую печь, где в течение приблизительно 15 часов производится нагревание при температуре около 1000 °C. Результатом этого процесса является получение «коксового пирога». Таким образом, основой коксования являются те процессы, которые происходят в каменном угле при его нагревании. 
На сегодняшний день десятая часть всего добываемого в мире каменного угля проходит процесс превращения в кокс, что свидетельствует о востребованности коксующихся углей в промышленности и энергетике.

влияние угольной промышленности на экологию

Основными источниками загрязнения окружающей среды можно назвать: вентиляционные системы шахт, а также воздухоочистительные системы углеобогатительных предприятий, промышленные и бытовые котельные, дымящиеся породные отвалы и др. Наиболее значительное влияние на окружающую природную среду оказывают следующие факторы, связанные с угольной промышленностью:

• Для размещения угледобывающих предприятий изымаются сельскохозяйственные земли. В результате деятельности по добыче и обогащению угля образуется много отходов, для хранения которых также необходимы земли.

• В результате добычи угля изменяется гидрологический режим поверхностных и подземных вод, водные ресурсы истощаются.

• Из-за того, что в подземные и поверхностные водные объекты попадают хозяйственно-бытовые и сточные воды от предприятий угольной промышленности и населенных пунктов, происходит загрязнение водных ресурсов. Экологи считают, что из общего объема таких сточных вод около 20% сбрасываются вообще без очистки, а остальные 80% - недостаточно очищенными.

• При добыче угля и при его использовании происходит загрязнение воздушной среды газами и твердыми частицами (угольная пыль, зола). Шахты, дымящиеся породные отвалы, многочисленные котельные, а также промышленные предприятия, на которых уголь используется в качестве топлива, оказывают очень большое влияние на воздушный бассейн не только своего, но и соседних регионов.

Экономические проблемы в отраслях промышленности Пермского края.

На российском и мировом рынках ведущими отраслями специализации ПК являются машиностроение, химия и нефтехимия, металлургия, топливная промышленность, лесная, деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность.

В машиностроении важную роль играет производство продукции военного назначения. Крупнейший центр машиностроения - Пермь; производятся авиационные и ракетные двигатели, нефтедобывающее и горно-шахтное оборудование, бензомоторные пилы, аппаратура связи, суда, кабельная и другая продукция. Отдельные машиностроительные предприятия расположены также в городах Лысьве (производство турбогенераторов), Кунгуре (производство нефтепромыслового оборудования), Очёре (производство бурового оборудования) и Александровске (производство горно-шахтного оборудования). Машиностроительная отрасль края в целом находится в кризисном состоянии. Среди причин кризиса можно выделить низкий уровень государственного оборонного заказа, а также специализацию большинства предприятий на производстве не конечной продукции, а комплектующих и отдельных частей, что препятствует проведению самостоятельной сбытовой политики. Наиболее успешно развивается производство оборудования для добывающих отраслей промышленности и железнодорожного транспорта.

В Пермском крае ежегодно добывается около 10 млн. тонн нефти. Добыча нефти сконцентрирована на юге (Куединский, Кунгурский, Ординский, Осинский, Частинский и Чернушинский муниципальные районы) и севере края (Красновишерский, Соликамский и Усольский муниципальные районы). В Перми расположены предприятия по переработке нефти и газа.

Ведущей отраслью химической промышленности является производство минеральных удобрений, на долю края приходится 100 % производства калийных удобрений в России. В ПК расположено крупнейшее в мире Верхнекамское месторождение калийных солей. Добыча руды и производство калийных удобрений осуществляется в Березниках (ОАО «Уралкалий»)и Соликамске (ОАО «Сильвинит»). Производство азотных удобрений размещено в Перми (ОАО «Минеральные удобрения») и Березниках (ОАО «Азот»).

Предприятия нефтегазохимической промышленности края производят, в основном, первичную переработку сырья.

Топливная и химическая отрасли развиваются преимущественно на местной сырьевой базе. Основной объем производства топливной продукции приходится на предприятия нефтяной и газовой промышленности. Создан и успешно работает современный, мощный, комплекс предприятий по добыче и переработке нефти и газа. Кроме того, химические предприятия производят метанол и продукты его переработки, аммиак и азотные удобрения, уникальные хладоны.

Металлургическая промышленность представлена предприятиями по производству и переработке черных, цветных и редкоземельных металлов, а также предприятиями порошковой металлургии. В крае работает единственное в России предприятие по производству титановой губки. Подавляющая часть от общероссийских объемов производства магния принадлежит компаниям Пермского края.

Лесопромышленный комплекс Прикамья занимает одно из ведущих мест в России в сфере заготовки и переработки древесины. Предприятия целлюлозно-бумажной промышленности производят около 20% от общероссийского объема бумаги различного назначения.

Пермский регион на российском рынке занимает лидирующие позиции по разработке и выпуску газоперекачивающих агрегатов, волоконно-оптических и навигационных систем, ракетных топлив, магниевых и титановых сплавов.

Невозможность обеспечения высоких темпов экономического роста существующей структуре экономики. Существуют объективные ограничения по дальнейшему развитию отраслей-лидеров, как внешние, так и внутренние, в том числе достигнутые параметры загрузки производственных мощностей, обеспеченность разведанными запасами природных ресурсов (нефтяные месторождения), ограниченность рынков сбыта продукции (мировой рынок калийных удобрений), уменьшение объема капитала, общий технологический уровень производств (недостаточный уровень внедрения инноваций), высокий износ основных производственных фондов и другие. Текущая структура экономики не позволяет обеспечить рост выше 2-3% в год. Для края в настоящее время характерна низкая потребность региональной экономики и отсутствие в регионе инфраструктуры инновационной деятельности, адекватной современным требованиям развития науки и производства. Уровень инвестиционных процессов не достаточен.

Недостаточное и неравномерное развитие инфраструктуры, особенно ее транспортной составляющей. Неравномерность развития транспортной инфраструктуры региона выражена в слабом развитии железнодорожной и автодорожной сети в северных районах, из-за чего нет прямых транспортных связей с рядом соседних субъектов, ограничен доступ к ресурсной базе северных территорий края, что существенно ограничивает возможности их экономического развития.

Нерациональное и неполное использование природного потенциала, в первую очередь, лесных ресурсов. Слабое освоение северных территорий края, богатых лесными ресурсами, ввиду недостаточно развитой транспортной инфраструктуры в этой части региона, ограничивает возможности дальнейшего роста отраслей, связанных с заготовкой и обработкой древесины, приводя к преобладанию в выпуске продукции низких переделов.

Несбалансированность рынка труда выражено в несоответствии структуры рабочих мест и специализации рабочей силы. Наличие диспропорций в территориальном развитии. Пермский край остается территорией со значительной дифференциацией муниципальных образований по уровню социально-экономического развития, условиям жизни людей. На территории края выделяются основные промышленные центры, по своему экономическому развитию и по уровню жизни населения, значительно опережающие наиболее отсталые территории, в основном с сельскохозяйственной специализацией либо монопрофильные, к числу которых также относится Коми-Пермяцкий округ. При этом наблюдается усиление территориальных диспропорций практически по всем направлениям социально-экономического развития края.

Тенденция резкого сокращения сельскохозяйственного производства в северных, горнозаводских сопровождается усиленной концентрацией сельскохозяйственного производства в центральных районах края. Повышается уровень безработицы.

Билет № 18

Электрометаллургический (бездоменный) способ производства черных металлов, его экологические преимущества.

Электросталеплавильный процесс, появившийся в конце 19 в, благодаря поддержанию в плавильном пространстве повышенной температуры (порядка 2000 °С и выше),обеспечивает получение стали более высокого качества по сравнению с конверторным и мартеновским процессами. Высокая температура дает возможность полнее удалять примеси, вводить в состав стали тугоплавкие легирующие металлы, значительно повышающие ее прочность, твердость и коррозийную стойкость.

Электрические плавильные печи разделяются на дуговые и индукционные.

Дуговая электрическая печь состоит из стального кожуха, футерованного огнеупорным кирпичом. Сверху через отверстия в своде печи введены угольные электроды, Шихта загружается через загрузочное окно. Ёмкость дуговых печей колеблется от 0,5 до 400 т, длительность плавки составляет 3-6 часов,

В индукционной печи плавка осуществляется в тигле из огнеупорного материала. Вокруг тигля располагается спиральный индуктор, изготовленный из медной трубки, в которой циркулирует охлаждающая вода.

В индукционных печах выплавляют особо высококачественные стали. Вместимость печей составляет от десятков килограммов до 2—5 т металла. Продолжительность одной плавки составляет от 0,5 до 2,5 часов.

Электрометаллургический процесс - основной способ производства высококачественных и особо высококачественных сталей. Вместе с тем, себестоимость электростали значительно выше конверторной и мартеновской стали. Недостатком электрических печей является относительно малая вместимость, сложность и высокая стоимость электрооборудования, низкая стойкость электродов и тиглей, необходимость использования чистых шихтовых материалов.

Прогрессивные способы получения стали. Бездоменная металлургия. Прогрессивным способом является получение стали прямым восстановлением из руд, минуя доменный процесс. Железистый концентрат поступает по пульпопроводу прямо на завод, где в автоматических шахтных печах при температуре 1000 °С получают металлизированные окатыши. Окатыши в качестве шихты поступают в электропечи. Полученный материал после непрерывной разливки сразу идет на прокатку.

Способ весьма экономичен. Отпадают затраты на коксохимическое производство, качество полученной стали высокое, поскольку в рудах Курской магнитной аномалии практически отсутствуют фосфор и сера. Производительность бездоменного процесса заметно выше традиционных способов выплавки стали.

Состав угля, их классификация по свойствам. Области применения.

Основные слагающие угля — это органические компоненты и минеральные включения. Органические компоненты, различаемые под микроскопом, с характерными морфологическими признаками, цветом и показателем отражения именуются микрокомпонентами. В отличие от минералов они не имеют характерной кристаллической формы и постоянного химического состава. Химические и физические свойства микрокомпонентов изменяются в процессе углефикации.

Выделяют четыре группы микрокомпонентов: витринига, семивитринита, инертинита и липтинита.

Минеральные включения в углях — глинистые минералы, сульфиды железа, карбонаты, оксиды кремния и другие. Глинистые минералы в среднем составляют примерно 60-80% общего количества минеральных веществ, ассоциирующих с углем. Чаще всего они представлены иллитом, серицитом,  каолинитом.  Из сульфидов железа наиболее характерны пирит, марказит. Форма их нахождения в пластах различна и определяется условиями образования. Сингенетичные образования встречаются в виде отдельных зерен, псевдоморфоз по растительным остаткам, конкреций, прослойков. Эпигенетические сульфиды, как правило, выполняют трещины. Карбонаты представлены кальцитом, сидеритом, доломитом, анкеритом. Кальцит часто образует тонкие прослойки либо заполняет трещины в угле. Сидерит встречается в виде округлых или овальных образований (оолитов) или заполняет полости растительных фрагментов. Оксиды кремния представлены в углях кварцем, халцедоном, опалом и другими минералами. Кварц встречается в виде небольших прослоек, округлых и yгловатых зерен, иногда образует довольно крупные линзы. Халцедон встречается сравнительно реже, обычно совместно с кварцем. В зонах выветривания угля некоторых бассейнов отмечается гипс, заполняющий трещины. Прочие минеральные включения представляют в основном гидрооксиды железа, фосфаты, полевые шпаты, соли.