Системы современных технологий

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Петрозаводский государственный университет»

Кольский филиал

                                         Кафедра североведения

                                        Дисциплина «Системы

                                                современных  технологий»

1. Классификация технологических систем

2. Классификация сталей и способы ее получения

Контрольная работа

Группа  ГиМУ 1/08-5,5

Заочная форма обучения

              Экономический факультет

              Специальность  080504

Государственное и муниципальное правление.

                                                                 Устинова Светлана Анатольевна

                                                              (преподаватель)-

                                                               К.т.н., доцент Копкова Е.К.

Апатиты

2009

СОДЕРЖАНИЕ

Введение...................................................................................................................3

1. Классификация технологических систем.........................................................4

2. Классификация сталей и способы ее получения..............................................8

    2.1. Классификация сталей и ее применение...................................................8

    2.2. Основные способы производства стали...................................................11

           2.2.1. Шлаки сталеплавильных процессов...............................................11

           2.2.2. Конверторный способ......................................................................12

           2.2.3. Мартеновский способ......................................................................15

           2.2.4. Электросталеплавильный способ...................................................17

           2.2.5. Затвердевание и строение стальных слитков................................19

Заключение..........................................................................................................  21

Список использованных источников..................................................................22

ВВЕДЕНИЕ

1. Общественное производство характеризуется набором технологий, используемых отраслями. Отрасль, в свою очередь, можно рассматривать как набор однородных технологий с различными интенсивностями их применения. Подобно тому, как отрасли образуют в народном хозяйстве тесно связанные блоки (комплексы), технологии соединяются в более или менее крупные системы. Такие системы связаны изнутри по­токами средств производства, которые для одних технологий представляют собой продукты (отходы) производства, а для других служат ресурсами.

2. Железо и его сплавы являются основой современной технологии и техники. Железо и его сплавы составляют более 90 % всех металлов, применяемых в современном производстве. Самым важнейшим из сплавов железа является его сплав с углеродом. Углерод придает прочность сплавам железа. Эти сплавы образуют большую группу чугунов и сталей.

     Сталями называют сплавы железа  с углеродом, содержание которого не превышает 2,14 %. Сталь – важнейший конструкционный материал для машиностроения, транспорта и во многих других отраслях народного хозяйства. 

1. КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ

    Система – это совокупность, образованная из ко­нечного множества элементов, между которыми существуют определенные отношения. Элемент может одновременно яв­ляться системой меньших элементов. Система может быть разделена на подсистемы различной сложности.

     Рассмотрим классификацию технологических систем:

- четыре  иерархических уровня технологических систем: технологический процесс, производственное подразделение, предприятие, отрасль промышленности;

- три уровня автоматизации: механизированные системы, автоматизированные и автоматические;

- три уровня специализации: специальная технологическая система, т.е. система, предназначенная для изготовления или ремонта изделия одного наименования и типоразмера;

- специализированная, т.е. предназначенная для изготовления или ремонта группы изделии; универсальная система, обеспе­чивающая изготовление изделий с различными конструктив­ными  и технологическими признаками.

     По мере развития и изменения технологических связей меня­ется и организационная структура системы управления ими. Например, первоначальный цех видоизменяется в мануфак­туру с последовательными технологическими процессами. По мере дальнейшего развития производства роль первоначаль­ного цеха уже играют участки (параллельное соединение) с однородным оборудованием.

     Следовательно, зная объективные закономерности разви­тия технологически систем, можно создать и оптимальную систему управления ими. Итак, перечисленные уровни управления (вертикальные связи) образуются на основе чередующихся последовательных и параллельных связей технологических структур и отражают их диалектическое единство и противоречие. По мере формирования управленческого уровня в соответствии с   тем или иным типом технологических связей ослабевают и      обрываются связи другого типа.

     Структуру системы управления формируют технологические связи, наиболее сильные на  данном уровне. Система управления должна меняться вместе  с изменением технологических связей, а само управление   должно наиболее полно использовать внутренние закономерности научно-технического развития технологических систем. Недоучет взаимосвязи технологических и организационных структур влечет за собой существенные нарушения в производственной деятельности[1].

     В рамках простого технологического процесса имеет место однозначная зависимость между эвристичностью развития этого процесса и ростом его уровня технологии. С одной сто­роны, прогрессивные изменения или замена рабочего хода тех­нологического процесса вызывают увеличение уровня техно­логии, с другой, рост уровня технологии возможен только при развитии технологического процесса по эвристическому пути.

     Если система технологических процессов состоит из не­скольких простых процессов, то такая зависимость уже не будет иметь места ввиду того, что рост уровня технологии систем происходит не только в результате изменения рабочих ходов, но и в результате изменения пропорций технологичес­ких процессов, составляющих систему. Поэтому, чтобы опре­делить границу между эвристическим и рационалистическим путями развития и выявить особенности эволюционного и ре­волюционного развития, оптимизируют пропорции составля­ющих системы и проводят экономический анализ.

     Любая система технологических процессов количественно может быть оценена максимумом своей производительности при неизменных уровнях технологии составляющих. Рост уровня тех­нологии, обеспечивающий повышение производительности, явля­ется результатом какой-либо рационализации технологических процессов системы. В данном случае качественного изменения в рабочем ходе технологического процесса не происходит, уровни технологии составляющих системы неизменны. В силу объектив­ных причин технологического характера или причин, связанных с ограниченностью финансовых, сырьевых, трудовых ресурсов, от­дельные составляющие системы могут не соответствовать степени рационалистического развития, обеспечивающей оптимальную производительность системы. Дальнейшее развитие технологичес­кой системы путем оптимизации пропорций становится возмож­ным только за счет реализации потенциальных возможностей дан­ного технологического процесса, в результате  чего будет достигнут максимальный (потенциальный) уровень технологии в данной системе при неизменных условиях ее составляющих. Этот уровень технологии является верхней границей. Ее достижение будет озна­чать, что последующий прирост уровня технологии данной систе­мы может быть получен только в результате кардинальных перестроек ее рабочих ходов, т.е. при эвристическом развитии.

     Потенциальный уровень системы обозначают У. Рост ве­личины У считается признаком эвристического развития сис­тем технологических процессов и показывает не только уве­личение реальной производственной системы, но и откры­вающиеся возможности для роста производительности труда и оптимизации структуры составляющих системы с помощью: вложений, направленных на их рационалистическое разви­тие. Необходимым и достаточным условием эвристического развития технологической системы является рост уровня тех­нологии хотя бы одного из составляющих технологических процессов, входящих в состав системы.

     Рост уровня технологии системы технологических процес­сов в результате наращивания уровня технологии ее составля­ющих является процессом сложным. Потенциальный уровень системы изменяется пропорционально приросту уровня техно­логии технологического процесса и его удельному весу в общем производстве. Повышение реального уровня технологии сис­темы зависит еще и от степени рационалистического развития ее составляющих и имеет тенденцию к замедлению в том слу­чае, когда эвристическое развитие не в достаточной степени подкрепляется рационалистическим развитием составляющих. Наиболее эффективным будет наращивание уровня техно­логии в технологических процессах, которые, во-первых, ха­рактеризуются наибольшим удельным весом в суммарной производительности системы и, во-вторых, являются хорошо развитыми в рационалистическом плане, но обладают относи­тельно низким уровнем технологии. Системы технологичес­ких процессов неоднородны по восприятию эволюционного и революционного путей развития. Поэтому возможно, основы­ваясь на выявленных закономерностях, определить условия развития компонентов системы.

     В случае, когда имеются в виду незначительные рациона­лизации технологического процесса на уровне отдельных предприятий, можно ограничиться максимизацией эффектив­ности непосредственных затрат. Когда речь идет о глобальных  перестройках в технологии производства какого-либо продук­та (или группы продуктов), то наибольшую важность приоб­ретают вопросы пропорционального и оптимального развития всех составляющих системы технологий.

     Эвристическое развитие технологической системы (ком­плекса, отрасли, подотрасли) может осуществляться за счет со­ответствующим образом организованного рационалистического развития ее элементов. Однако уровень технологии благодаря росту технологической вооруженности может расти не более чем до средневзвешенного уровня технологии элементов техно­логической системы. Очевидно, что сама возможность увеличения уровня технологии системы за счет технологической вооруженности возникает только как следствие роста уровней технологии элементов системы[2].

2. КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛЕЙ И СПОСОБЫ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ

2.1. Классификация сталей и ее применение

     Сталеплавильное производство – это получение стали из чугуна и стального лома в сталеплавильных агрегатах металлургических заводов. Сталеплавильное производство является вторым звеном в общем производственном цикле черной металлургии. В современной металлургии основными способами выплавки стали являются кислородно-конвертерный, мартеновский и электросталеплавильный процессы. Соотношение между этими видами сталеплавильного производства меняется.

     Сталеплавильный процесс является окислительным процессом, так как сталь получается в результате окисления и удаления большей части примеси чугуна – углерода, кремния, марганца и фосфора. Отличительной особенностью сталеплавильных процессов является наличие окислительной атмосферы. Окисление примесей чугуна и других шихтовых материалов осуществляется кислородом, содержащимся в газах, оксидах железа и марганца. После окисления примесей, из металлического сплава удаляют растворенный в нем кислород, вводят легирующие элементы  и получают сталь заданного химического состава.

     Единой мировой классификации сталей нет.  В зависимости от способа производства, химического состава, структуры, назначения и качества стали классифицируют:

1). По назначению: топочную и котельную, для железнодорожного транспорта (рельсовую, для бандажей железнодорожных колес и т.п.), конструкционную (применяется при изготовлении различных металлоконструкций для строительства зданий, мостов, различных машин и т.п.), шарикоподшипниковую, инструментальную (для  изготовления различных инструментов, резцов, валков  прокатных станков, деталей кузнечно-штамповочного оборудования и т.п.), рессорно-пружинную, трансформаторную, нержавеющую, орудийную, трубную и др.

2). По качеству: обыкновенного качества, качественная, и высококачественная. Различия между этими группами заключаются в допускаемом содержании вредных примесей (в первую очередь серы и фосфора), а также в особых требованиях по содержанию неметаллических включений и т.п. Например, в сталях обыкновенного качества содержание серы и фосфора допускается до 0,055-0,060%, в качественных сталях – не более 0,040-0,045%, в высококачественных – не более 0,020-0,030%.

3). По химическому составу: углеродистые (низкоуглеродистые содержат до 0,3% углерода; среднеуглеродистые–от 0,3 до 0,6%; высокоуглеродистые – более 0,6%), легированные (низколегированные–до2,5% легирующих добавок; среднелегированные – 2,5-10%,высоколегированные – более 10%), в том числе хромистые, марганцовистые, хромоникелевые и т.п.