А. Мырзахметов атында

Опыт эксплуатации автомобилей на газовом топливе показывает, что ездить на автомобиле, работающем на газе, значительно безопаснее, чем на бензине. Подтверждением этому служат объективные физико-химические свойства газов, такие, как температура и концентрационные пределы самовоспламенения. Нижние температурные и концентрационные показатели воспламенения у газов существенно выше, чем у бензина и дизельного топлива. За счет того, что газ находится в баллонах под давлением, исключается возможность попадания воздуха, необходимого для воспламенения или взрыва, в то время как в баках с бензином или дизтопливом все время присутствует смесь их паров с воздухом. Газовые баллоны имеют многократный запас прочности и устанавливаются в наиболее безопасных местах в автомобиле [1-3].

В реалиях, газовый баллон, оснащенный запорной арматурой с предохранительными клапанами способен выдержать сильнейший удар, и даже обрыв магистральных трубок не вызовет сколь-нибудь значительной и пожароопасной утечки. Разрушение же баллона может произойти лишь в той ситуации, когда водителю и пассажирам будет, увы, безразлично, что произойдет с ними и с машиной после удара. Например, после наезда грузового состава двигающегося со скоростью в 80 км/ч на неподвижно стоящий автомобиль.

Пять поколений газобаллонного оборудования.

ГБО 1 поколения. Предназначено для использования в карбюраторных и инжекторных автомобилях без катализатора.

Различают 2 вида оборудования 1 поколения:

• 
  Вакуумное - для карбюраторных автомобилей без катализатора.
  
• 
  Электронное - для карбюраторных и инжекторных а/м без катализатора.
  

• 
  в вакуумном эту функцию выполняет вакуумная мембрана к которой подаётся разрежение от впускного коллектора:
  

• 
  двигатель работает - есть вакуум - редуктор открыт;
  
• 
  двигатель заглушен - вакуума нет - редуктор закрыт.
  

Многие электронные редукторы, в отличии от вакуумных, имеют двойную регулировку "холостого хода" - динамическую и статическую, что позволяет точнее отрегулировать и более стабильно удерживать холостой ход.

Для инжектроных а/м применяют защитный клапан обратного хлопка.

Схематично пропан-бутановая смесь в жидкой фазе поступает из баллона к двигателю последовательно проходя через газовый электромагнитный клапан (ЭМК), в редуктор, где переходит в газовую фазу благодаря нагреванию за счет охлаждающей системы двигателя и затем, после редуктора уже в виде газа поступает в миксер.

Состоит из электронного оборудования 1-го поколения и электро-механической системы контроля подачи и регулировки потока газа, предназначенной для достижения точного состава топливно-воздушной смеси, которая необходима для правильной работы нейтрализатора (система "Лямбда-Контроля").

Для поддержания правильного состава газо-воздушной смеси, Лямбда-контроллеры используют сигнал от штатного Лямбда-зонда автомобиля, а так же сигнал положения дроссельной заслонки и датчика оборотов двигателя, для оптимизации топливно-воздушной смеси на переходных режимах работы двигателя.

Системы 2-го поколения гарантируют поддержание экологических требований Евро 1. Некоторые системы Лямбда-контроля, с двумя регулировками (на холостом ходу и на оборотах) поддерживают экологические требования Евро 2.

Системы первого и второго поколений имеют ряд недостатков, и не отвечают действующим в настоящее время стандартам ЕЭК ООН. Токсичность отработавших газов автомобилей, оснащенных такими системами, как правило, находится на уровне норм ЕВРО-1, которые действовали в Европе до 1996 года, и лишь в отдельных случаях приближаются к нормам ЕВРО-2.

В связи с этим производители газового оборудования разработали системы третьего и четвертого поколений, которые находят все большее распространение.

ГБО 3 поколения. Предназначено для использования в а/м с экологическими требованиями не выше Евро 2. Системы 3 поколения принципиально отличаются от систем 1 и 2 поколения и называются системами параллельного впрыска газа.
Газ в таких системах подаётся во впускной коллектор в непосредственной близости к впускному клапану каждого цилиндра. Между редуктором, который подаёт избыточное давление и штуцерами-клапанами установленными во впускном коллекторе, находится электронно-механический шаговый дозатор - распределитель, который обеспечивает правильную дозировку потока газа во впускной коллектор.

Управление переключением режимов и поддержанием правильной подачи газо-воздушной смеси занимается электронный блок управления, на который поступают необходимые сигналы со штатных датчиков двигателя (TPS, Лямбда-зонд, MAP, RPM).

Системы 3 поколения не используют вычислительных мощностей и топливных карт заложенных в штатных бензиновых контроллерах, они попросту работают в "параллельном" режиме, т.е. создают собственные топливные карты.

Скорость реакции на корректировку смеси у систем 3 поколения не высокая и обусловлена скоростью работы шагового дозатора – распределителя практически исчез.

Составляющие ГБО третьего поколения для карбюраторного автомобиля.

ГБО 4 поколения. Предназначено для использования в любых инжекторных автомобилях и совместимо с экологическими требованиями Евро-3, а так же системами бортовой диагностики OBD II и EOBD.

Системы 4 поколения называют "Фазированный распределённый впрыск". Они используют вычислительные мощности и топливные карты заложенные в штатный контроллер а/м, и вносят лишь необходимые поправки для адаптации газовой системы к бензиновой топливной карте.

4 поколение характеризует наличие отдельных электромагнитных форсунок впрыска газа в каждый цилиндр т.е. полностью аналогично бензиновой системе. Фазу и дозировку впрыска определяет штатный бензиновый контроллер а/м.

Важным плюсом систем 3 и 4 поколения является функция автоматического перехода с газового топлива на бензиновое, по окончании газа или при невозможности использования газа на некоторых мощностных режимах. Как и в системе предыдущего поколения, газовые форсунки устанавливаются на коллекторе непосредственно у впускного клапана каждого цилиндра.

ГБО 5 поколения. Предназначено для использования в любых инжекторных автомобилях и совместимо с экологическими требованиями Евро-3, Евро-4 а так же системами бортовой диагностики OBD II, OBD III и EOBD.

Системы 5 поколения называют: "LPI - LiquidPetroleumgasInjection" или "Жидкий фазированный распределённый впрыск".

В отличии от систем 4 поколения, в системах 5 поколения газ поступает в цилиндры в жидкой фазе. Для этого в баллоне находится "газонасос", который обеспечивает циркуляцию жидкой фазы газа из баллона через рампу газовых форсунок с клапаном обратного давления обратно в баллон.

Системы 5 поколения используют вычислительные мощности и топливные карты, заложенные в штатный контроллер а/м, и вносят лишь необходимые поправки для адаптации газовой системы к бензиновой топливной карте. 5 поколение характеризует наличие отдельных электромагнитных форсунок впрыска газа в каждый цилиндр т.е. полностью аналогично бензиновой системе. Фазу и дозировку впрыска определяет штатный бензиновый контроллер а/м.

Важным плюсом систем 3.4 и 5 поколения является функция автоматического перехода с газового топлива на бензиновое.

К преимуществу систем 5 поколения можно отнести отсутствие потери мощности и отсутствие повышенного расхода газа, а также возможность запуска двигателя на газе при любых отрицательных температурах, так как исчезла необходимость испарять газ перед подачей в двигатель. К недостаткам системы можно отнести её высокую чувствительность к грязному газу, низкую ремонтопригодность и высокую сложность.

ЛИТЕРАТУРА

1. 
   Базаров Б.И. Газобаллонные транспортные средства и стационарные установки - Ташкент, ТАДИ, 2005. - 218 с.
   
2. 
   Аксешин В.А., Быков В.М., Нархоменко Н.Д. Газобаллонная аппаратура нового поколения для легковых автомобилей. - М.: Транспорт, 1995. - 93 с.
   
3. 
   Панов Ю.В. Установка и эксплуатация газобаллонного оборудования автомобилей - М.: Acadima, 2002. - 160 с.
   

Ручной труд имеет большое значение для развития ребёнка. Этот вид деятельности значительно расширяет кругозор детей, их знаний о свойствах материалов и возможностях их применения. На занятиях школьники постигают первые навыки планирования предстоящей работы, учатся замечать последовательность её выполнения, проводить простейший анализ, делать выводы. Дети осваивают приёмы работы с различными материалами, знакомятся с инструментами и способами работы с ними. Ручной труд имеет и большое воспитательное значение. Он способствует формированию таких качеств личности, как самостоятельность, инициатива, настойчивость в достижении цели, развивать творческое воображение. Привлечение детей к труду по поручению взрослого даёт им возможность проявить свою активность, занять себя полезной деятельностью. Для того, чтобы к участию в труде привлекались все дети, учителю следует по возможности заранее наметить в календарном плане, кто какие будет выполнять поручения, учитывать очерёдность участия детей в дежурствах: а если необходимость потрудиться возникает вдруг, отметить кто из детей был привлечён [1].

Подготовка рабочего места – немаловажный момент в воспитательном процессе. Вооружение детей умением предварительно продумать и располагать материалы и инструменты – это и есть приобщение и культура труда. Формирование привычки соблюдать правила гигиены, экономить время, бережно обращаться с материалами, заранее подготавливать рабочее место – всё это способствует развитию у детей аккуратности, бережливости, организованности. В этой связи предоставляется целесообразным иметь на каждого ребёнка рабочую папку, на внутренней стороне которой находится крепления для ножниц, линейки, тюбика клея, игольницы. Сюда нужно приклеить кармашки для шаблонов и трафаретов также для заготовок и цветной бумаги, лоскутов ткани, фольги и других плоских материалов. Немаловажное значение имеет и наличие удобного оборудования для труда, соответствующего возможностям детей. Хорошо подобранный инвентарь, имеющий привлекательный внешний вид, дающий возможность ребёнку выполнить задание аккуратно получить результат, располагает его к деятельности, вызывает желание трудиться.

Большую заботу проявляет преподаватель и о размещении оборудования. Надо разместить его так, чтобы детям удобно было его взять, использовать, привести в порядок и положить на место. Совершенно не обязательно располагать всё оборудование на виду, достаточно, чтобы дети знали, где что лежит, и могли самостоятельно пользоваться оборудованием, чистить или вытирая его после работы. Тогда в процессе овладения трудовыми умениями одновременно будут приобщаться и кавыки использования и ухода за предметами труда.

Вместе с тем нельзя допустить и слишком большой нагрузки. Перегрузка в труде вызывает у детей быстрое утомление, в связи с тем у них вырабатывается отрицательное отношение к работе, они отказываются выполнять задания до конца или снова включиться в труд через некоторое время. Отсюда следует, что нагрузка в труде непосредственно связана с формированием положительного отношения к нему. Чтобы не допускать отрицательных проявлений, следует предлагать детям работу, с которой бы они справлялись, затрачивая достаточные усилия, но не переутомляясь. Выполняя такое задание, ребёнок получает правильное представление о труде, учится справляться с трудностями, радуется результату. Это побуждает его в следующий раз, снова к преодолению трудностей. Сформирует уверенность в своих силах, устойчивое внимание к делу. Поэтому учителю необходимо пристально наблюдать за деятельностью детей, отмечая наступление утомления, о чём нередко свидетельствует снижение темпа деятельности, проявление частых остановок, моментов отвлечения, снижение интереса, а в особо нагрузочных видах труда – покраснение лица, потливость, частое дыхание [2].

Трудовое поручение – наиболее простая форма организации трудовой деятельности детей школьного возраста. Под трудовым поручением понимается возложение на ребёнка конкретного задания, которое он должен выполнить один или с кем-либо из сверстников. Поручить – значит обязать ребёнка выполнить какую-то работу, связанную как с самообслуживанием, так и с трудом для коллектива. Поручение как форма организации трудовой деятельности: они всегда исходят от взрослого, в них заключена чёткая направленность на получение результата, конкретно определена задача. Они представляют широкие возможности для индивидуальной работы с детьми. В процессе выполнения ребёнком поручения, удобно осуществлять контроль за правильностью работы, наличием трудовых навыков и умений, отношением ребёнка к порученному делу, умением доводить работу да конца.

Для повышения интереса к заданию, можно рекомендовать организацию мастерской добрых дел, которая будет выполнять разнообразные заказы от младших: ремонтировать книги для малышей, приводить в порядок одежду для кукол и пр. Такая мастерская работает в часы, предназначенные для коллективной работы. Учитель, руководя коллективным трудом детей, одновременно решает две основные задачи: направляет усилия каждого ребёнка на достижение поставленной цели, уделяет особое внимание тем детям, которые затрудняются выполнять задание, следит за тем, чтобы все дети добились хороших результатов, т.е. руководит самим процессом трудовой деятельности. В то же время осуществляет большую работу по формированию начал коллективизма у детей, чтобы дети проявляли в процессе труда внимание друг к другу, помогали нуждающимся в помощи, устанавливали положительные взаимоотношения и т.д.

В процессе труда активизируются физические силы и умственная деятельность детей. Педагоги помогают каждому ребёнку осознать жизненную необходимость и полезность своего труда для окружающих, вызвать стремление трудиться и интерес к трудовой деятельности, желание принять участие в общей работе [3].

Ознакомление с трудом взрослых ставит цель дать детям конкретные задания и представления о труде и воспитывать уважение к труду взрослых, научить ценить его возбудить интерес и любовь к труду, вызвать желание трудиться, работать добросовестно, тщательно.

Влияние взрослого на детей серьезно ставит вопрос о культуре его труда, чтобы с детства дети получили пример рационально организованной работы. Но даже очень хороший пример не всегда действует на поведение детей в силу неустойчивости их внимания, неумения вычленить важное. Разными способами приходится привлекать внимание ребёнка к особенностям действий, выполняемых взрослыми. Большую роль играет словесное пояснение взрослым своих действий. Слово взрослого помогает ребёнку лучше разобраться в характере действий, в смысле работы [4].

Воспитательная активность ознакомления с трудом зависит не только от того, какой труд наблюдается, но и от того, на какие его стороны направляется внимание детей. В процессе наблюдений важно фиксировать внимание детей на тех сторонах труда взрослых, которые имеют наибольшее значение для воспитания у детей правильного отношения к труду, для формирования их собственного поведения. Наблюдения за трудом взрослых оказываются особо действенными в тех случаях, когда познавательный материал эмоционально насыщен, раскрывает красоту труда, вызывает у детей чувство восхищения [5].

Дети, которые не только будут радоваться процессу труда, но и чувствовать его пользу для себя и других, для общего дела, будут больше ценить и труд взрослых. У них постоянно будет формироваться психологическая готовность к труду.

Главная задача трудового воспитания – формирование правильного отношения детей к труду. Она может быть успешно решена только на основе учёта особенностей этой деятельности в сравнении с игрой, занятиями, на основе учёта возрастных особенностей ребёнка [6].

Формируя у детей трудолюбие, необходимо учить их ставить цель, находить пути для достижения, получать результат, соответствующий цели. При этом надо строго учитывать особенности трудовой деятельности школьников, их возрастные и индивидуальные особенности. Цель, поставленная перед ребёнком педагогом, должна быть рассчитана на возможность её осуществления. Формируя целенаправленную деятельность детей, следует избегать непосильной для них работы. Если же ребёнок по своей инициативе берёт сложную работу, то ему надо дать возможность попытаться собственными силами её выполнить. И лишь тогда, когда учитель заметит, что ребёнок испытывает затруднения, которые он сам не может преодолеть, оказать ему помощь.

Рассматривая труд как целенаправленную деятельность, важно развивать у детей способность самостоятельно ставить цель и осуществлять её. В формировании целенаправленной деятельности в развитии умения и желания трудиться важное значение имеют мотивы, обуславливающие трудовую активность детей, их стремление достичь высокого результата работы. Можно выделить несколько видов мотивов.

Поощрение педагога оказывает решающий фактор в мотивации деятельности: эти дети в дальнейшем охотно трудятся под влиянием желания заслужить похвалу взрослого. У других детей независимо от поощрения педагога возникает желание приносить пользу окружающим, именно это становится мотивом их дальнейшей деятельности [7].

В трудовой деятельности ребёнка большое значение имеет его собственная творческая активность: обдумывание предстоящей деятельности, подбор необходимых материалов, преодоление известных трудностей при достижении намеченного результата.

Предварительное планирование работы чаще всего осуществляется педагогом. При этом следует иметь в виду, что оно не должно занимать времени больше, чем сам трудовой процесс. Уметь планировать деятельность складывается постепенно из тех простых действий, которые необходимо выполнять в логической последовательности.

Труд требует определённых затрат физических и умственных сил. Однако результат его часто зависит как от количества затраченных усилий, так и от уровня владения умениями навыками.

В труде результат – обязательный компонент деятельности. Но его достижение нельзя рассматривать как главную задачу. Достижение результата имеет значение, прежде всего как педагогический фактор, который помогает воспитать у детей интерес к труду. Результат выступает как мера затраты усилий, которая необходима для достижения цели. В процессе достижения результата проявляются индивидуальные качества личности ребёнка: настойчивость находчивость, изобретательность, способность действовать последовательно (или, наоборот, беспомощность, неспособность преодолеть малейшие трудности) [9].

Большое педагогическое значение в воспитании у детей интереса к труду имеет сравнение результата их деятельности. Дети замечают хорошее и плохое качество работы. Наглядное сравнение заставляет их задуматься над причиной успеха: “он умеет, он научился, он старался”, – приходят они к выводу [10].

Определенное воздействие на детей оказывает подведение результатов по окончанию работы. Способность правильно оценивать результат труд, сравнивать свои достижения с достижениями других развивает у детей в ходе накопления опыта сравнения и анализа результатов деятельности. Воспитательное их значение тем эффективнее, чем справедливее оценка детского труда педагогом, чем большую заинтересованность и требовательность к ней он проявит.

Достижение результата в работе над простейшими игрушками не только вооружит детей умением трудиться, но и даст им возможность принять участие в изготовлении практически нужных вещей. Всё это меняет отношение детей к труду, у них возрастают собственные требования к качеству выполняемой работы и оценка.

По мере формирования основных компонентов трудовой деятельности (постановка цели, планирование и достижение результата) меняется и отношение ребёнка к труду. Теперь сам процесс труда доставляет детям радость. Их эмоциональные проявления свидетельствуют о том, что необходимо постоянное внимательное, заинтересованное отношение педагога к тому, что и как делают дети. Положительные эмоции определяют и их собственное отношение к деятельности, особенно в начальный период формирования трудолюбия. Важно, чтобы ребёнок был уверен в успешном завершении дела. Такое настроение детей поддерживается педагогом, его готовностью оказать детям помощь. Иногда это выражается в одобрении, иногда этот совет попытаться сделать иначе, иногда предложение привлечь к работе кого-то из детей, в других случая просто практическая помощь ребёнку в чём-то наиболее трудном, при этом ребёнок должен чувствовать, что работу выполняет он сам и ему только временно пришли на помощь.

Достижения детей в труде должны быть справедливо оценены педагогом. Эта оценка всегда должна быть доброжелательной. Если ребёнку не удаётся что-то сделать, важно поддержать в нём уверенность в том, что не удаётся лишь временно, если он постарается, у него всё получится. Наряду с этим следует использовать разные ситуации, чтобы упражнять ребёнка в том навыке, которым он плохо владеет.

Педагогические и психологические исследования последних лет в нашей стране свидетельствуют о том, что существенные изменения в нравственном и умственном развитии детей происходят при условии, если дети получают знания в определённей последовательности, когда в доступной форме перед школьниками раскрываются основные закономерности тех или иных явлений действительности.

Самоделки из различных материалов – прекрасное средство развития творчества, умственных способностей эстетического вкуса, конструкторского мышления школьников. Из доступных легко обрабатываемых материалов дети могут сделать интересных и полезных вещей» [12].

Изготовление поделок не должно являться самоцелью, оно призвано служить лишь средством для реализации поставленных целей и задач. Необходимо помнить, что труд детей должен быть общественно полезным, поэтому той или иной поделке следует иметь практическое назначение: служить наглядным пособием, счётным материалом, выставочным экспонатом детского творчества, подарком на праздник и т.п. Изготовление поделок имеет большое воспитательное значение. Правильно поставленный педагогический процесс – вырабатывает у детей чувство коллективизма, ответственности и гордости за свой труд, уважение к труду других.

Видя готовые поделки, дети сравнивают их, находят достоинства и недостатки, критически подходят к своей работе, у них вырабатывается аналитический ум, развиваются конструкторские способности, творческое мышление, память. Особенно важно, что дети познают значимость своего труда, его полезность для окружающих.

Важно совершенствовать эстетический вкус ребенка развивать чувство прекрасного, поддержать творческое начало в его действительности. Поэтому нет необходимости требовать от ребенка соблюдения устройства поделки, копирования её там, где есть возможность внести конструктивные измерения, надо помочь ему устроить лишь общие принципы её строения. Однако нельзя выполнять практические действия, если ребенок не научился представлять их последовательность подумать, сравнить, спланировать действие, придти к выводу о необходимости выполнить именно так данное задание, т.е. подойти к мысленному решению практических задач [4].

Упражняясь в самостоятельном анализе, дети не только приобретают умение определить качество готовой поделки, но и постепенно учатся устанавливать причины ошибок, контролировать действия в процессе работы, оценивать результат.

В процессе работы решаются и воспитательные задачи. Дети будут трудиться охотно, если их небольшой опыт обогащен представлениями о труде различных специалистов, рассказами об орудиях труда, инструментах, материалах, машинах, которые имеются на производстве.

В процессе совместного, коллективного труда, дети учатся работать дружно, помогать друг другу, чутко относиться к тем, у кого не все сразу хорошо получается, таким образом, создается возможность для формирования доброжелательных взаимоотношения.

Перед занятием помещение тщательно проветривают. Преподаватель следит за тем, чтобы во время работы детей соблюдались гигиенические требования, а также правила техники безопасности при использовании материалов и инструментов. Под техникой безопасности понимается правильное применение исправного инструмента, хранение инструментов и материалов, забота о достаточном проветривании помещения, а также правила противопожарной безопасности. В кабинете труда необходимо иметь аптечку, содержащую антисептические препараты: перекись водорода, свинцову примочку, зелёнку, бинт, ножницы, пинцет, лейкопластырь бумажные салфетки. Для каждого ребенка должен быть свой рабочий фартук [11].
ЛИТЕРАТУРА

1. 
   «Воспитание школьника в труде», под редакцией З.Г. Нечаевой, М., Просвещение, 198З г.
   
2. 
   "Трудовое воспитание детей школьного возраста". Под редакцией М.А. Васильевой, М., Просвещение, 1984 г.
   
3. 
   "Методические рекомендации к программе воспитания и обучения в школе", М., Просвещение, 1986 г.
   
4. 
   "Педагогика" М., Просвещение, 1978 г., под редакцией В.И. Ядэшко и Ф.А. Сохина.
   
5. 
   Л.3. Рудакова "Конструирование и ручной труд в школе", М., Просвещение, 1990 г.
   
6. 
   "Нравственно-трудовое воспитание детей в школе", под редакцией Р.С. Буре, М., Просвещение, 1967 г.
   
7. 
   З.К. Гульянц "Учите детей мастерить", М., Просвещение, 1984 г.
   
8. 
   Т.А. Чернуха "Твоя маленькая мастерская". Киев, "Вэселка", 1986 г.
   
9. 
   Л.И. Лебедева "Умелые руки не знают скуки". "Малыш", М., 1986 г.
   
10. 
    "Техническое моделирование в начальных классах", М., Просвещение, 1974 г.
    
11. 
    "Сделаем это сами", К. Лубсковска, И. Згрыхова. М., Просвещение, 1983 г.
    
12. 
    Г.И. Перевертень "Самоделки из разных материалов", М., Просвещение,1985 г.
    

Кокшетауский университет им. Абая Мырзахметова

В процессе проведения комплексных исследований были использованы как традиционные методы изучения технологических свойств спёков, так и некоторые новые методики оценки прочностных характеристик и особенностей разрушения спёков.

Оценка прочности и восстановимости спёков проводилась по ГОСТ17495-80, ГОСТ 15137-77 и ГОСТ 19575-84/.

Для анализа использовали куски спёков, обработанные специальным образом для придания им жесткости и контрастности структурных элементов.

Использовались следующие параметры, которые позволяют оценить характеристику спеков: Р₀, -общий и средний периметр; -объемное содержание различных фаз в спёке (твёрдой, пор); , - средний размер и средняя площадь структурного элемента (твердой фазы, поры); F_i- удельная поверхность границ структурного элемента; f-форм-фактор.

Периметр структурного элемента характеризует протяженность его границ в сечении спека. Удельная поверхность структурного элемента характеризует площадь поверхности границ, отнесенную к объему спека. Средний размер и средняя площадь структурного элемента характеризуют средневзвешенное значение указанного параметра в структуре спека, при этом средняя площадь характеризует площадь в сечении спека.

Форм-фактор характеризует степень отклонения элемента от изометрической формы:
f=4πS_i /P_i d_i,
где i- вид элемента структуры аглоспека: твёрдой фазы (т), поры (п).

Наряду с традиционными методами исследования прочности агломерата в работе использованы методы прямой оценки физико-механических характеристик спека, в результате нагружения образцов правильной формы (d 75х50 мм) по образующей и по параллельным плоскостям. В первом случае испытание позволяет оценить прочность при расколе (аналог растяжения), во втором - прочность спека на сжатие. В обоих случаях производилась запись диаграммы нагрузка – деформация, определялось усилие разрушения, работа разрушения А_р, А_сж (при расколе, сжатии), модуль упругости Е, величина разрушающего напряжения G_p,G_cж.

Оценка параметров процесса спекания и технологических показателей прочности аглоспека проводилась на установке и по методике Уралмеханобра в соответствии с ГОСТами, принятыми в отрасли.

Высота слоя при этом была постоянна и составляла 350 мм, спекание проводили в аглочаше диаметром 300мм при разрежении под слоем 10-12 кПа.

На 5,8,11,14 и на 17 минуте отбирали отходящий газ для его анализа. Расход коксика изменяли от 6 до 12%.

Термограммы процесса спекания приведены на рисунках 1,2.

10, 12, 16, 20 – время спекания, мин

Технологические показатели процесса спекания и качества полученных спеков представлены в таблице 1.

Из таблицы 1 следует, что с увеличением расхода коксика от 6 до 12% повышаются скорость спекания и прочность спеков, но при этом снижается их пористость и восстановимость. Повышение основности шихты от 0 до 1,8 заметно снижает содержание железа в спеке, но мало сказывается на скорости спекания, пористости и восстановимости спеков. Полученные результаты хорошо коррелируются с данными других исследований [4, 15, 16, 18, 21].

Влияние расхода кокса на процесс спекания показано на рисунках 3,4,5. Построенные термограммы зафиксировали изменения температурных условий формирования спека по высоте слоя. Изменение расхода топлива приводит к значительным изменениям показателей процесса спекания. Максимальная скорость спекания отмечена при 12% расходе коксика - 19,2 мм/мин; минимальная (при 6% расходе коксика)-13,6 мм/мин.

Гранулометрический состав продуктов разрушения аглоспека после трехразового сбрасывания на стальную плиту оценивали по массовой доле кусков крупнее 40 мм, 40…5 и 5…0 мм.

В этой серии опытов выход фракции +40 мм изменялся от 8,7 до 20,0%, 40…5 мм – от 54,3 до 62,8%, а выход мелочи достигал 13,3%.

Показатель прочности спеков – выход фракции крупнее 5 мм после испытания в барабане (по ГОСТ15137-77) – это оценка фракции 40-5 мм, которая является основной по массе структурной составляющей спека.

Этот показатель в зависимости от расхода топлива изменяется от 63,0 до 66,7%

Оценка структурных составляющих следующего уровня проводилась при испытании спека крупностью 10-15 мм (ГОСТ 19575-84), так как при проведении этих испытаний разрушаются элементы составляющих спек, «раскрывшихся» или сохранившихся при обработке в барабане. Показатель прочности этой серии изменялся от 6,7 до 14,4%, причем лучший результат относится к спекам, полученным с расходом топлива, равным 12%, а худший -6%.

Фактическая степень восстановления спеков этой серии изменялась от 34,1 до 35,0, т.е. незначительно.

При этом наиболее низкий результат имеет спек, спеченный с минимальным количеством топлива, а лучший- с максимальным расходом топлива.

Высокотемпературное восстановление (≥1000⁰С) показало, что лучшее значение восстановления (R_ф) у спеков при максимальном расходе топлива и наоборот.

При анализе химического состава отходящих газов установлено, что наиболее эффективное использование топлива (η=СО₂/СО+СО₂) достигается при минимальном расходе коксика. Максимальное содержание СО в отходящем газе зафиксировано при спекании с минимальным расходом топлива (равным 6%) и оно составило 2,6%, а наименьшее -0,49% для расхода коксика 12%.

Структурные и физико-механические характеристики спеков приведены в таблицах 2 и 3.

Здесь А_р, А_сж, G_р, G_сж- работа разрушения и прочность спеков при расколе и сжатии, Е-модуль упругости.

Анализ диаграмм нагружения показывает, что как при расколе, так и при сжатии наблюдается два вида диаграмм различных по характеру разрушения: диаграммы типа рисунка 6,7 характеризующиеся малой разрушающей деформацией и низким уровнем энергии разрушения; для диаграмм типа рисунка 7, характерны большие уровни деформации, непрерывное разрушение структурных элементов спека в ходе нагружения и, как следствие, большая энергия разрушения. Анализ кинетики трещинообразования (акустограммы рисунков 6,7) подтверждает дискретный характер развития трещин в разных по размеру структурных элементах спеков.

Таблица 2. Структурные характеристики спеков

Концентрат	Поры							Твердая фаза
	γп,%	Рп, см	, см2	,см	Fп,1/см	fп	γт,%		Pт,см	,см2	,см	Fт,1/см	fт
ГМК МО	32,7 48,7	55 37	0,2 1,1	0,4 1,3	9,8 4,0	0,69 0,89	60,7 46,8		60 61	1,3 10	2,0 3,6	7,1 6,1	0,38 0,05

Здесь γ_п, Р_п, F_п, f_п - доля пор, периметр, средняя площадь, средний размер, удельная поверхность, фактор формы; γ_т, P_т, _,, F_т, f_т- соответственно для твердой фазы спека.

Корреляционными анализами установлено, что существуют парные связи между параметрами структуры и физико-механических свойств спека (в скобках приведен коэффициент парной корреляции): прочность на раскол – периметр пор (0,73); прочность на раскол – удельная поверхность пор (0,75); модуль упругости – средняя площадь пор (0,88); модуль упругости – удельная поверхность пор (0,90); напряжение разрушения при сжатии – средний размер пор (0,91); работа разрушения при сжатии – содержание твердой фазы в спеке (0,92); работа разрушения при сжатии – периметр пор (0,78) – удельная поверхность пор (0,81); напряжение разрушения при расколе – средний размер пор (0,88) – периметр твердой фазы (0,83); работа разрушения при расколе – средний размер пор (0,95) – средняя площадь пор (0,94). Следовательно, с высокой степенью надежности очевидна связь прочностных свойств спека с параметрами структуры, сформированной в результате спекания.

В ходе исследования установлено, что если прочность при расколе, когда происходит последовательное разрушение единичных связок твердой фазы, определяется в основном параметрами структуры пор, то при сжатии основную роль играют параметры структуры твердой фазы спека. Можно сделать вывод, что холодная прочность спека во многом определяется его структурой и условиями нагружения. Для оценки связи технологических характеристик спека с параметрами его структуры большую роль играет расход топлива.

Выявлено, что восстановимость зависит от тех же параметров (γ_т, P_т, , f_т), что и холодная прочность, но противоположным образом, то есть изменения параметров в направлении увеличения холодной прочности приводит к снижению восстановимости.

Следует отметить, что при одинаковом состоянии шихты структура спека, а через нее и основные технологические показатели, во многом определяются параметрами процесса спекания, в частности скоростью спекания, а так же длительностью выдержки при температуре выше точки плавления.

Обнаружено, что массовая доля железа в руде и диоксида кремния по разному влияют на структурные параметры спека. Так, увеличение массовой доли железа в руде приводит к увеличению жесткости спека (Е) и энергии разрушения расколом (Ар). Снижение SiO₂ приводит к образованию более крупноблочной структуры спека, то есть увеличивается, а P_т снижается.

Условия проведения процесса спекания и оценка технологических показателей были аналогичны таковым при использовании ГМК, таблица 4.

Сравнивая таблицы 1 и 4 можно сделать вывод, что так же как и при спекании ГМК с увеличением расхода коксика повышается скорость спекания и прочность спеков, а их пористость и восстановимость снижаются.

Авторы [16, 17] считают, что процесс разрушения спеков по условиям нагружения может осуществляться в двух режимах:

• 
  “жестком”, когда условия нагружения кусков годного агломерата являются относительно контролируемыми в том смысле, что внешние нагрузки воспринимаются преимущественно запредельными (более 40 мм) классами крупности (фрагментами неразрушенного спека), которые и формируют не только годный агломерат, но и мелочь;
  
• 
  “мягком”, когда степень деформации кусков спека является неконтролируемой, поскольку образование мелочи происходит преимущественно из кусков годного агломерата, непосредственно воспринимающих внешние нагрузки.
  

В нашем случае переход от ГМК к гематитовому концентрату вызывает значительное увеличение фракции +40 мм, что в дальнейшем при измельчении спеков перед магнитной сепарацией, требует дополнительных расходов. Прочность спеков из гематитового концентрата намного больше, чем из ГМК, рисунок 8.

Структурные и физико-механические характеристики спеков из гематитового концентрата приведены в таблице 5.
Таблица 5. Физико-механические свойства спеков

По содержанию железа и других примесей (кремния, алюминия, фосфора) гематитовый и обжигмагнитный концентраты примерно одинаковы. Однако обжиг в окислительной атмосфере приводит к значительному повышению прочности спека.

Рис. 8. Диаграмма нагружения спека из гематитового концентрата (сжатие)

Исходя из требований, предъявляемых к агломератам можно считать, что наиболее качественным является агломерат из гематитового концентрата, так как его прочность, а это основной показатель качества агломерата значительно выше, чем у других агломератов.

1. 
   Коротич В.И., Баранов В.Т., Худорожков И.П. и др. Микронеоднородность структуры железорудных агломератов. Изв. вузов. Черная металлургия.1968. №8. с. 39-44.
   
2. 
   Похвиснев А.Н., Шаров С.И., Вегман Е.Ф. и др. Исследование текстуры железорудного агломерата. Сталь. 1969. №10 с. 873-877.
   
3. 
   Малышева Т.Я., Лядова В.Я. О механизме формирования железорудного агломерата. Изв. Вузов. Черная металлургия.1983. №9. с.19-21.
   
4. 
   Ефименко Г.Г. Покатилов А.Г., Ефимов С.П. и др. Спекание окомкованных агломерационных шихт с различным гранулометрическим составом. Изв. Вузов. Черная металлургия.1978. №11 с. 17-20.
   
5. 
   Коршиков Г.В. Структура, текстура и механическая прочность агломерата. Сообщ. 1. Изв. вузов. Черная металлургия. 1985. №7. с. 44-48.
   
6. 
   Гегузин Я.Е. Почему и как исчезает пустота. М. Наука. 1976. 207 с.
   
7. 
   Шварц Г.М. Железорудные агломераты. Пер. с англ. Американский институт горных инженеров и металлургов. Кливлендский съезд, отдел геологии минералогии, сентябрь 1929. 53 с.
   
8. 
   Каплун Л.И., Герасимов Л.К. Влияние количества расплава на механическую прочность агломерата. Изв. Вузов. Черная металлургия. 1989. №2. с. 8-12.
   
9. 
   Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия. Избранные труды. М. Наука. 1978. 368 с.
   
10. 
    Хайнике Г. Трибохимия. Пер. с англ. М.Г. Гольдфельда. М. Мир, 1987. 584 с.
    
11. 
    Гегузин Я.Е. Физика спекания. М.: Наука, 1967. 360 с.
    
12. 
    Плаченов Т.Г., Колосенцов С.Д. Порометрия. Л.: Химия. 1988. 176 с.
    
13. 
    Астон Ф.В., Штарк И., Коссель В. Природа химических сил сродства. Под. ред. и со вступит. Статьей Н.А. Шилова. М., Л.: 1925. 91 с.
    
14. 
    Бокий Г.Б. Кристаллохимия. М.: Мир, 1971. 400 с.
    
15. 
    Худорожков И.П. Теоретические основы и исследование зависимости прочности агломерата от структуры. Дисс.докл. Свердловск.: УПИ, 1974. 471 с.
    
16. 
    Малыгин А.В., Шумаков Н.С. Динамика разрушения аглоспеков при механической обработке. Изв. Вузов. Черная металлургия. 1997. №9. с. 9-12.
    
17. 
    Хопунов Э.А. Разработка методологических основ исследования селективного разрушения руд и раскрытия минералов. Дисс. Докл. С. Петербург: Механобр 1991, 320 с.
    
18. 
    Малыгин А.В., Хопунов Э.А., Тарасов В.Б. и др. Формирование гранулометрического состава агломерата при механической обработке спека. Сталь. 1930. №8. с. 6-11.
    
19. 
    Пузанов В.П., Кобелев В.А. Принципы оптимального формирования технологий окускования металлургического сырья. Сталь. 2000. №11. с. 15-20.
    
20. 
    Журков С.Н. Дилатонный механизм прочности твердых тел. Физика прочности и пластичности. Л.: Наука, 1986. с. 5-11.
    
21. 
    Малыгин А.В. Научные основы и практика совершенствования процесса получения железорудного агломерата с высокими потребительскими свойствами: Дисс. Докт. Екатеринбург: УГТУ (УПИ), 1999. 310 с.