Энергосбережение и электрификация промышленных технологических процессов.

Установки, в которых происходит превращение электрической энергии в другие виды с одновременным осуществлением технологических процессов, называют электротехнологическими. Эти уста­новки имеют довольно сложное оборудование, включающее в себя рабочий орган — плазмотрон, плазменный реактор, электронную пушку, электродные системы дуговых и ионных агрегатов специ­фические источники питания, автоматически поддерживающие за­данный режим работы или управляемые с помощью микропроцес­сорной техники. В состав вспомогательного оборудования входят системы обеспечения водой, газом, создания и поддержания ва­куума и др. Правильные монтаж, наладка и эксплуатация обору­дования без знания выполняемого им технологического процесса затруднительны.

Производственная деятельность человека и его быт стреми­тельно насыщаются электротехнологическими установками. Это обусловлено не только ростом потребности в них, но и в немалой степени сокращением природных запасов и повышением стоимости углеводородного топлива, необходимостью принятия кардинальных мер по охране окружающей среды, созданию безотходных техно­логий. Развитие электротехнологических процессов обеспечивается развивающейся энергетикой страны, строительством новых атом­ных и тепловых электростанций, сооружением мощных линий электропередач.

Совершенствование электротехнологии повлекло за собой создание материалов, обладающих новыми свойствами: более высо­кими прочностью, термостойкостью, устойчивостью к агрессивно­му действию химических реакций, и имеющих высокие электро­изоляционные свойства и низкую теплопроводность. Были полу­чены высококачественные проводниковые и полупроводниковые материалы и изделия из не использовавшегося ранее сырья или отходов производств, работающих по, старой технологии. Совре­менные успехи большинства отраслей промышленности и- науки достигнуты благодаря применению электротехнологических про­цессов.

Наиболее впечатляющие результаты применения электротехно­логических процессов получены в микроэлектронике. Радиотехни­ческие устройства, ЭВМ, управляющие комплексы содержат сотни тысяч, а порой десятки миллионов элементов, объединенных в си­стемы сотнями тысяч соединений.

Если бы эти системы монтировались из компонентов, выпускае­мых по технологии, которая была 30—40 лет тому назад, то масса таких устройств достигла десятков тонн, объем — десятков кубо­метров, потребляемая мощность — сотен киловатт.

В настоящее время благодаря освоению процессов плазменного нанесения покрытий и пленок, ионно-лучевого легирования, плаз­менного травления, лазерной сварки, фотолитографии, а также благодаря применению новых материалов, полученных также в электротехнологических установках, созданы принципиально но­вые устройства микроэлектроники. Разработаны качественно но­вые принципы конструирования и изготовления электронных мик­росхем, при которых ее активные, пассивные и соединительные элементы образуются в микрообъемах полупроводникового кри­сталла или на поверхности диэлектрический подложки в едином технологическом процессе.

Входящие в микросхему элементы (транзисторы, диоды, кон­денсаторы, резисторы и др.) не имеют внешних выводов, а вся микросхема имеет общую герметизацию, защиту от механических повреждений, влияний окружающей среды и входит в состав комп­лексов. Поэтому стали привычными миниатюрные наручные часы, многофункциональные, снабженные микрокалькулятором, микро­телевизором; малогабаритные цветные телевизоры и ЭВМ, обладающие огромным быстродействием и памятью.

Благодаря внедрению контактной сварки достигнут высокий уровень механизации сборочных работ в автомобильной промыш­ленности и авиастроении, обеспечивающий высокую скорость изго­товления транспортных средств.

В получении высококачественных металлов исключительно важ­на роль длектрошлакового переплава.

Электротехнологические процессы, особенно их новые разно­видности, имеют весьма короткий срок перехода из стен лаборато­рии в науку, технику, быт и производство. Это относится к тем процессам, которые не могут быть выполнены без электроэнергии, либо к тем, в которых использование электроэнергии дает несоиз­меримые преимущества. Развитие физики и электротехники по­зволило создать и предложить производству технологические про­цессы, в которых используются свойства самих обрабатываемых веществ и материалов, обнаруживающиеся в электрических и маг­нитных полях. Например, на основе явлений поляризации диэлект­риков, электромагнитной индукции разработаны такие прогрес­сивные электротехнологические процессы, как высокочастотная сушка сыпучих и пористых неэлектропроводных материалов, ин­дукционный нагрев и плавка металлов, превратившиеся в настоя­щее время в базовые технологические процессы.

Дата добавления: 2015-07-15