М е т о д и ч е с к о е п о с о б и е

М Е Т О Д И Ч Е С К О Е П О С О Б И Е

ПО ПОДГОТОВКЕ К ГОСУДАРСТВЕННОМУ ЭКЗАМЕНУ

ПО БАКАЛАВРАТУ по направлению «Металлургия»

Запорожье

СОДЕРЖАНИЕ

1. Информатика, вычислительная техника и программирование (ПН.019, ПН.020, ПН.021, ПН.022)

2. Основы менеджмента (ПП.022, ПП.023)

3. Экономика предприятия (ПП.019, ПП.020, ПП.021)

4. Охрана труда (ПП.003, ПП.004)

5. Теория и технология производства и обработки металлов (ПП.005, ПП.006)

А) металлургия черных металлов

Б) металлургия цветных металлов

В) материаловедение и термическая обработка черных и цветных металлов

Г) теория металлургических процессов

ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ

«Информатика, вычислительная техника и программирование»

1. Информатика и информация.

2. Виды программного обеспечения

Операционные и файловые системы

4. Описание алгоритмов

5. Свойства алгоритма

6 Структура алгоритма (линейная разветвляющаяся)

7 Структура алгоритма (циклическая)

8. Текстовый файл. Редакторы текстов программ и документов.

9. Электронные таблицы. Quattro Pro, SuperCalc, Microsoft Excel

Текстовый редактор Word

«Основы менеджмента»

1. Менеджмент и предпринимательство. Определение менеджмента.

Тугоплавкие металлы и их сплавы.

«Теория металургических процессов»

1. Испарение влаги и разложение карбонатов в доменной печи. Термодинамика разложения карбонатов.

2. Стандартное химическое сродство металлов к кислороду, сере, галогенам. Взаимосвязь сродства и окислительно-восстановительных процессов.

3. Закономерности углетермических восстановительных процессов.

4. Фазовые равновесия в двухкомпонентных системах. Диаграммы плавкости. Правило рычага.

5. Энтропийный метод расчёта константы равновесия химических реакций.

6. Химические реакции металлургических процессов. Оценка самопроизвольности их протекания. Уравнение изотермы Вант- Гоффа.

7. Химическое равновесие и константа равновесия металлургических процессов. Равновесные концентрации.

8. Основы теории металлотермии

9. Подвижность химического равновесия. Принцип Ле Шателье. Уравнение изохоры и изобары Вант- Гоффа.

10. Восстановление окислов металлов с помощью СО и Н₂ .

11. Закономерности восстановительных процессов в системах с растворами.

12. Основы теории окислительного рафинирования металлов от примесей.

13. Теоретические основы процессов раскисления стали.

М О Д Е Л Ь Н Ы Е О Т В Е Т Ы

Ответы на вопросы по курсу «Информатика, вычислительная техника и программирование»

Информатика и информация.

Информатика – отрасль науки изучающая структуру и общие свойства информации, а так же вопросы связанные с её сбором и хранением, поиском и переработкой, преобразованием и распространением с использованием в различных сферах деятельности. Под различными сферами деятельности понимаются почти все виды деятельности, деловой активности современного человека (от работы машинистки, библиотекаря до атомной энергетики и освоения космического пространства). Принципы информатики используются в научной работе и повседневной жизни.

В задачу любой науки входит сбор информации, её анализ и исследование с целью установления связей и закономерностей и получения на основе проведённого изучения новой информации – результатов исследования. Правильная организация информации и её эффективное использование лежат в основе научных исследований. В повседневной жизни человек постоянно использует самую различную информацию. Применение принципов информатики существенно облегчает работу с информацией. Надёжным инструментом и помощником обработки информации называется компьютер.

Основными функциями компьютер являются:

1. Накопление, хранение…информации.

2. САПР, экономические программы и т.п.

3. Делопроизводство.

4. Обучение.

5. Издательское дело.

6. Общение людей.

7. Имитация работы информации.

8. Игры и развлечения.

Информация – данные и сведенья представленные в различном виде. Информация передаётся от человека к человеку, от человека к устройству, от устройства к человеку, от устройства к устройству.

Операционные и файловые системы

Описание алгоритмов

Алгоритмом называется строго определенная последовательность действий, однозначно приводящая к решению поставленной задачи.

Описание алгоритма должно быть достаточно полным, учитывать все возможные ситуации, которые могут возникнуть при его реализации. Запись алгоритмов может производиться различными способами. Наиболее распространенными являются следующие три способа: словесный, графический и псевдокодом.

При словесном способе запись алгоритма не формализуется, представляется в виде текста - конечного набора предписаний, правил, команд и т.д. В алгоритме кроме обычных слов могут использоваться специальные символы, формулы. Словесный способ обычно используется для несложных алгоритмов, ориентированных в основном на исполнителя - человека.

Пример 1. Записать алгоритм вычисления корней квадратного уравнения

Алгоритм

1. Задать значения коэффициентов А, B, С .

2. Вычислить значение дискриминанта D = В² — 4 АС .

3. Если дискриминант отрицательный перейти к п. 9.

4. D:= .

5. 6.Вычислить

7. Вывести результат вычисления корней Х₁, Х₂

8.Перейти к п. 10

9. Вывести сообщение: «Действительных корней нет»

10. Закончить работу.

Псевдокод является частично формализованным языком, представляющим собой систему обозначений и правил, предназначенную для записи алгоритмов. Используемые в псевдокоде конструктивные элементы обычно присущи языкам программирования, что упрощает переход от алгоритма к компьютерной программе. Однако отсутствие строгих правил записи команд, единого определения псевдокода допускают некоторый произвол в описании алгоритмов.

Пример 2. Записать алгоритм псевдокодом для ус­ловия примера 1 .

Алгоритм

алгоритм корни_уравнения,

начало

ввод (А, В, С);

D:=B²-4AC,

если D<0

то вывод ( 'Действительных корней нет ')

иначе

начало

D:= ;

вывод (Х₁, Х₂)

конец

все

конец

Для представления алгоритмов решения научных и инженерных задач чаще всего используется наиболее простой и наглядный способ - графический. В этом случае алгоритм оформляется в виде схем, которые представляют собой последовательность блоков. Эти блоки называются символами действий. Символы действий соединяются линиями потока информации. В случае неоднозначного восприятия линии снабжаются стрелками, уточняющими направление потока информации. Линии потока определяют очередность выполнения блоков и связь между ними.

Каждый символ действия представляет собой геометрическую фигуру, в контур которой вписано соответствующее действие или несколько действий. Перечень и наименование символов, их форма и размеры, правила оформления блок-схем алгоритмов регламентируются международными стандартами ИСО 2636-73 и ИСО 1028-73. Некоторые наиболее часто используемые символы действий для описания алгоритмов приведены в таблице.

Пример 3. Записать алгоритм для условия примера 1 графическим способом (рис.1).

Рис. Схема алгоритма вычисления корней квадратного уравнения

Свойства алгоритма

Каждый алгоритм разрабатывается под конкретного исполни­теля. Исполнителем алгоритма могут быть человек, автомат, компью­тер и т.д. Характерным для алгоритма является наличие следующих свойств:

• дискретность - возможность представления алгоритма в виде последовательности отдельных выполняемых, логически завершенных действий-шагов;

• понятность - для исполнителя алгоритма;

• точность - точно определен порядок следования действий-шагов от начала до завершения исполнения алгоритма;

• детерминированность - однозначность результата при заданных исходных данных;

• результативность - после исполнения конечного числа шагов алгоритма получение конкретного результата - либо решение задачи, либо невозможность дальнейшего продолжения алгоритма;

• массовость - возможность решения множества однотипных задач путем варьирования исходных данных в определенных пределах.

Разработка алгоритма - сложная творческая работа, обычно предполагающая наличие у разработчика высокой квалификации, глубоких знаний и навыков. Отмеченные выше свойства позволяют процесс решения порой очень сложных задач свести к последовательности действий, выполнение которых становится посильным практически для любого даже не обладающего знаниями в соответствующей области исполнителя. Алгоритм должен строиться по возможности рекурсивно, т.е. из относительно небольших составных частей, которые неоднократно реализуются для различных наборов значений и быть изменяемым в зависимости от набора исходных данных. Знание границ изменения этих данных не всегда возможно.

Рис. Функциональный блок

В Основу структурного программирования положены принципы системного подхода при разработке, тестировании, оформлении и эксплуатации алгоритмов и программ. Суть структурного программирования в основном определяется теоремой о структурировании. В ней утверждается, что какой бы сложности ни была задача алгоритм ее решения, в конечном счете всегда может быть представлен совокупностью базовых функциональных блоков, каждый из которых определяет одну из трех элементарных управляющих структур. К элементарным базовым структурам относятся следующие структуры: следования (линейная), выбора (разветвления) и повторения (циклическая).

Одной из основных идей структурного программирования является поэтапная система разработки алгоритмов и программ с различной степенью детализации на каждом этапе от самой общей в виде совокупности блоков - отдельных подзадач до конкретной с возможностью непосредственной реализации на ЭВМ.

Линейная структура

Линейной называется структура, в которой передача управления осуществляется последовательно по цепочке от одного функционального блока к следующему (рис. 3).

Рис. Схема линейной структуры

Каждый блок, в зависимости от степени детализации, может представлять собой последовательность более простых действий и наоборот, Последовательность блоков всегда может быть заменена одним функциональным блоком.

Разветвляющаяся структура

Разветвляющейся называется структура, обеспечивающая воз­можность выбора функционального блока, которому должно быть передано управление в зависимости от выполнения или не выполнения некоторого условия:

Рис. Схема структуры разветвления

При входе в блок данной структуры анализируется логическое условие, значением которого может быть либо истина, либо ложь. В случае истинного значения (направление да), управление передается блоку S₁, в противном случае (направление нет) - блоку S₂, если разветвление полное и никакого действия, если разветвление неполное.

7Структура алгоритма (циклическая)

Любой сложности алгоритм можно представить в виде последовательности функциональных блоков, обозначающих определенные действия по обработке информации. Схематически блоки изображаются в виде прямоугольников, имеющих один вход и один выход. Внутри блоков указываются их условные имена, обычно определяющие их назначение, или записываются соответствующие действия (рис.2).

	S

Вход Выход

Рис. Функциональный блок

В Основу структурного программирования положены принципы системного подхода при разработке, тестировании, оформлении и эксплуатации алгоритмов и программ. Суть структурного программирования в основном определяется теоремой о структурировании. В ней утверждается, что какой бы сложности ни была задача алгоритм ее решения, в конечном счете всегда может быть представлен совокупностью базовых функциональных блоков, каждый из которых определяет одну из трех элементарных управляющих структур. К элементарным базовым структурам относятся следующие структуры: следования (линейная), выбора (разветвления) и повторения (циклическая).

Одной из основных идей структурного программирования является поэтапная система разработки алгоритмов и программ с различной степенью детализации на каждом этапе от самой общей в виде совокупности блоков - отдельных подзадач до конкретной с возможностью непосредственной реализации на ЭВМ.

Циклическая структура

Циклическая структура используется для обозначения многократно повторяющегося действия - цикла. Условие выхода из цикла может находиться вначале цикла (цикл с предусловием) или в конце его (цикл с постусловием).

Цикл выполняется следующим образом. При входе в цикл управление передается функциональному блоку S₁, (цикл с параметром и цикл с постусловием), затем анализируется логическое условие. Если оно ложно, осуществляется возврат к блоку S₁, Передача управления этому блоку происходит многократно, пока условие не станет истинным. Таким образом, в циклах с параметром и с постусловием функциональный блок S₁ выполнится хотя бы один раз независимо от того, является ли условие истинным или ложным.

Рис. Схема циклической структуры

В цикле с предусловием сначала проверяется условие и если оно истинно, то управление передается функциональному блоку S₁, после этого осуществляется возврат к условию, если ложно - происходит выход из цикла. Поэтому в цикле с предусловием функциональный блок 5; выполняться не будет (ни разу), если при первой же проверке условие окажется ложным.

Текстовый редактор Word

Microsoft Word – мощный текстовой процессор, предназначенный для выполнения всех процессов обработки текста: от набора и верстки, до проверки орфографии, вставки в текст графики в стандарте *.pcx или *.bmp, распечатки текста. Он работает с многими шрифтами ,как с русским ,так и с любым из двадцати одного языка мира. В одно из многих полезных свойств Word входит автоматическая коррекция текста по границам, автоматический перенос слов и правка правописания слов, сохранение текста в определенный устанавливаемый промежуток времени, наличие макетов текстов и шаблонов, позволяющих в считанные минуты создать деловое письмо, факс, автобиографию, расписание, календарь и многое другое. Word обеспечивает поиск заданного слова или фрагмента текста, замену его на указанный фрагмент, удаление, копирование во внутренний буфер или замену по шрифту, гарнитуре или размеру шрифта, а так же по надстрочным или по подстрочным символам. Наличие закладки в тексте позволяет быстро перейти к заложенному месту в тексте. Можно так же автоматически включать в текст дату, время создания, обратный адрес и имя написавшего текст. При помощи макрокоманд Word позволяет включать в текст базы данных или объекты графики, музыкальные модули в формате *.wav. Для ограничения доступа к документу можно установить пароль на текст, который Word будет спрашивать при загрузке текста для выполнения с ним каких-либо действий. Word позволяет открывать много окон для одновременной работы с несколькими текстами, а так же разбить одно активное окно по горизонтали на два и выровнять их.

Сейчас широко распространены версии Microsoft Word — входящие в пакеты Microsoft Office 97, 2000, ХР, 2003.

Ответы на вопросы по курсу «Основы менеджмента»

Новая парадигма управления

Прежняя парадигма управления

Новая парадигма управления

1. Ориентация управления на преимущественное использование экстенсивных факторов экономического роста. 2. Научно-технический прогресс как один из факторов развития   3. Жесткая централизованная административная модель управления.     4.Концентрация производства, упор на создание крупных предприятий.   5.Предприятие – закрытая система управления. 6. Ориентация на наращивание производства , крупносерийный выпуск продукции.   7. Персонал рассматривается как статья затрат , стремление заставить рабочих работать в режиме машины.

1. Ориентация управления на преимущественное использование интенсивных факторов экономического роста. 2. Научно-технический прогресс- основной фактор экономического роста. Управление инновациями. 3.Гибкая система управления , сочетающая централизм и децентрализацию в управлении. Быстрая адекватная реакция на изменение спроса. 4.Сочетание крупных, средних и малых предприятий, кооперирование их производства. 5. Предприятие – открытая ситема управления. 6. Ориентация на повышение качества продукции и более полное удовлетворение запросов потребителей. 7. Персонал – важнейший ресурс предприятия . Возрастание внимания и человеческому фактору к организационной культуре, мотивации, стилю управления.

Качества руководителя

Эффективность управления предприятием во многом зависит от его руководителей и специалистов, которые в общем являются менеджерами. Они должны иметь специальные знания и владеть способностью использовать их в каждодневной работе по управлению персоналом. Способность к высокоэффективному руководству обусловлено наличием следующих личных ценностей и качеств:

· Способность управлять самим собой;

· Умение обучать и развивать творческие способности у подчиненных;

· Умение формировать эффективные функционирующие группы.

Разнообразные требования к профессиональной компетенции менеджеров можно подразделить на две группы.

К первой группе относятся следующие требования:

· понимание и правильное восприятие природы управленческого труда и процессов управления;

· способность мыслить эффективно, масштабно, перспективно;

· умение оперативно решать нестандартные управленческие проблемы;

· знание и четкое понимание должностных и функциональных обязанностей менеджеров, способов и методов достижения цели и повышения эффективности деятельности предприятия;

· умение эффективно и разумно использовать современную информационную технологию и средства коммуникаций, которые необходимы для осуществления управленческого процесса.

Эта группа охватывает знания и умения менеджеров, необходимые для выполнения его профессиональной работы и искусства управления, которые включают:

- умение обосновывать и принимать быстрое решение в ситуациях, характерных высокой динамичностью и неопределенностью;

- высокая и качественная информированность по вопросам развития техники, исследований, технологии, конкурентоспособности, динамики спроса на продукцию и услуги в отрасли, в которой работает предприятие;

- умение эффективно и рационально управлять ресурсами, планировать и прогнозировать работу предприятия , овладение способами и методами повышения эффективности управления;

- умение рационально использовать современные информационные технологии, средства коммуникаций и связи;

Ко второй группе требований относятся:

· овладение искусством эффективного управления человеческими ресурсами предприятия;

· овладение искусством налаживания и организации внешних связей;

· способность к самоменеджменту , самооценке, умение делать своевременно правильные выводы и непрерывно повышать знания, умения и в общем, квалификацию.

В процессе выполнения своих функциональных обязанностей менеджеры взаимодействуют с широким кругом специалистов как на предприятии , так и вне его. Указанный круг специалистов существенно отличается по интересам и статусу и поэтому менеджеры должны владеть специфическими качествами, способствующими повышению доверия и уважения со стороны тех, с кем они вступают в деловые отношения. К таким качествам следует отнести:

· высокое чувство обязанности, ответственности и преданности делу;

· духовность, честность в отношениях с людьми и доверие к партнерам;

· умение кратко и четко выражать свои мысли и убеждения;

· уважение и забота о работниках независимо от их положения в иерархии предприятия и их отношения к руководителю;

· способность оперативно и быстро пополнять свои духовные и физические силы и критически оценивать собственную деятельность и подчиненных.

Квалификационным требованиям к личности менеджера в Великобритании предусмотрены:

- понимание природы управленческих процессов, знание основных видов организационных структур управления, функциональных обязанностей и стилей работы, владение способами повышения эффективности управления;

- способность разбираться в современной информационной технологии и средствах коммуникации, необходимых для управленческого персонала;

- ораторские способности и умение выражать мысли;

- искусство управлять людьми, подбора и подготовки кадров, регулирования отношений среди подчиненных;

- способность налаживать отношения между фирмой и ее клиентами, управлять ресурсами, планировать и прогнозировать их деятельность;

- способность самооценки собственной деятельности, умение делать правильные выводы и повышать квалификацию;

- умение оценивать не только знания , но и проявлять навыки на практике.

По исследованиям Института Гэллапа, в системе управления США выделяют пять основных требований, которые гарантируют успех в работе любого менеджера:

- здравый смысл;

- знание дела;

- уверенность в своих силах;

- высокий общий уровень развития;

- способность доводить начатое дело до конца.

Приведенные методики не дают количественных и качественных оценок деятельности руководителя и специалиста. Поэтому для выполнения оценки специалиста и руководителя .

Отходов черных металлов

В состав металлической шихты сталеплавильного производства входят передельный чугун, стальной лом, ферросплавы, легирующие добавки и железная руда. Доля чугуна и лома составляет 94-95 % металла шихты, а доля остальных компонентов шихты 5-6 %. На одну тонну стали в мартеновском производстве расходуется 300-650 кг лома, в кислородно-конверторном – 250-270 кг и в электросталеплавильном – до 970 кг.

В современной металлургии лом является одним из основных материалов для производства стали. Из металлоотходов выплавляется 48-50 % всей стали. Поэтому подготовка лома и отходов черных металлов играет большое экономическое значение.

Основные источники поступления металлического лома:

· металлоотходы на металлургических заводах;

· отходы металлообработки;

· амортизационный лом;

Требования пожарной безопасности к производственным

Зданиям и сооружениям

Противопожарная защита зданий и сооружений обеспечивается объемно-планировочными решениями, подбором и компоновкой огнестойких строительных конструкций, выбором и расстановкой противопожарных преград и планировкой путей эвакуации. Эти мероприятия для каждого вида здания и сооружения регламентируется соответствующими нормами и правилами.

Размещение зданий на генеральном плане и внутреннюю планировку зданий производят таким образом, чтобы ограничить распространение пожаров и обеспечить их успешное тушение.

Производственные помещения с различной пожарной опасностью размещают в разных зданиях или разделяют глухими стенами или перекрытиями. Помещения с тепловыми источниками отделяют от помещений с выделением взрывоопасных паров и газов и от помещений, в которых хранятся огнеопасные в-ва.

К зданиям и сооружениям разного назначения предъявляются разные требования к огнестойкости. Огнестойкость здания определяется пределами огнестойкости строительных конструкций. Предел огнестойкости – время, в течение которого конструкция сопротивляется воздействию факторов стандартного пожара. Установлено 8 степеней огнестойкости.

Для ограничения распространения огня применяют несгораемые конструкции (или используют огнезащиту конструкций); устанавливают противопожарные преграды, легко сбрасываемые покрытия; увеличивают площади остекленных проемов; делают в конструкциях зданий проемы, открывание и закрывание которых регулируют в зависимости от условий развития пожара; устраивают противопожарные завесы.

Противопожарную стену выполняют несгораемой, глухой или с отверстиями. При наличии больших отверстий их закрывают противопожарными герметичными дверьми соответствующей огнестойкости, оборудованными устройствами для самозакрывания. Небольшие отверстия (наприме, проем для конвейера) защищают шиберами или другими подобными устройствами, которые в случае возникновения пожара закрывают отверстие наглухо.

Противопожарную стену располагают перпендикулярно к оси здания или параллельно ей, она опирается на фундамент и перерезает все трудносгораемые и сгораемые элементы здания.

Противопожарные стены применяют для разделения:

а) больших производственных зданий на секции;

б) размещенных в одном корпусе производств с различной пожарной опасностью;

в) складских и производственных помещений;

г) складских зданий на отсеке для хранения различных по пожарной опасности материалов;

д) производственных и административно бытовых помещений, а также и малых противопожарных разрывов между зданиями.

Число противопожарных стен в зданиях определяют по номерам в зав-ти от категорий производства, площади, этажности и огнестойкости здания.

Крышевые, или висячие, противопожарные стены служат для разделения на отсеки крышевых конструкций.

Распространение пожара на соседние здания происходит в результате излучения пламени, а также вследствие распространения конвекционных потоков продуктов горения, переброса на значительные расстояния головней и искр.

Для предупреждения распространения пожара на соседние здания и сооружения предусматривают противопожарные разрывы, величину которых определяют по нормам в зависимости от степени огнестойкости противостоящих зданий и степени пожарной опасности производства.

Минимально допустимое расстояние от складов до других зданий также нормировано.

Таблица 1 - Примерные конструктивные характеристики зданий в зависимости от их степени огнестойкости

Степень огнестойкости	Конструктивные характеристики
	Здания с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов, бетона или железобетона с применением листовых и плитовых негорючих материалов
	То же. В покрытиях зданий допускается применять незащищенные стальные конструкции.
	Здания с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов, бетона или железобетона. Для перекрытий допускается использование деревянных конструкций, защищенных штукатуркой или трудногорючими листовыми, а также плитовыми материалами. К эл- там покрытий не предъявляются требования по пределам огнестойкости и пределам распространения огня; при этом элементы чердачного покрытия из древесины подвергаются огнезащитной обработке.
	Здания преимущественно с каркасной конструктивной схемой. Эл-ты каркаса – из стальных незащищенных конструкций. Ограждающие конструкции – из стальных профилированных листов или других негорючих листовых материалов с трудногорючим утеплителем .
	Здания преимущественно одноэтажные с каркасной конструктивной схемой. Эл-ты каркаса – из цельной или клееной древесины, подвергнутой огнезащитной обработке, обеспечивающей требуемый предел распространения огня. Ограждающие конструкции – из панелей или материалов на ее основе. Древесина и другие горючие материалы ограждающих конструкций должны быть подвергнуты огнезащитной обработке или защищены от воздействия огня и высоких температур таким образом, чтобы обеспечить требуемый предел распространения огня.
	Здания с несущими и ограждающими конструкциями из цельной или кленной древесины и других горючих или трудногорючих материалов, защищенных от воздействия огня и высоких температур штукатуркой или другими листовыми или плитовыми материалами. К эл-там покрытий не предъявляются требования по пределам огнестойкости и пределам распространения огня; при этом эл-ты чердачного покрытия из древесины подвергаются огнезещитной обработке.
	Здания преимущественно одноэтажные с каркасной конструктивной схемой. Эл-ты каркаса - из стальных незащищенных конструкций. Ограждающие конструкции – из стальных профилированных листов или других негорючих материалов с горючим утеплителем.
	Здания, к несущим и ограждающим конструкциям которых не предъявляются требования по пределам огнестойкости и пределам распространения огня.

Другие способы

Тепловой изоляции подвергают все источники выделений тепла в окружающее пространство. По действующим правилам температура наружной поверхности агрегатов вблизи рабочих мест не должна превышать 45°С.

Тепловая изоляция дает возможность не только улучшить условия труда и уменьшить потери тепла, но и повысить производительность печей, экономить топливо, увеличить срок службы агрегатов, интенсифицировать технологический процесс и т. д.

Для тепловой изоляции применяют разнообразные материалы: теплоизоляционные огнеупорные материалы, специальные огнеупорные массы, огнеупорные растворы и обмазки, огнеупорные бетоны и другие неорганические теплоизоляционные материалы (диатомит, трепел, пенодиатомовые изделия, асбест, асбоцемент, совелит, слюду,; вермикулит, минеральную вату и войлок, стеклянную вату, стеклянную ткань, пеностекло, ячеистые бетоны, пенобетон, газобетон, керамзит, пемзу, альфоль и др.), органические теплоизоляционные материалы (пробковые, торфоизоляционные, древесноволокнистые плиты, войлок, фибролит, древесные опилки, золу, термоизоляционный картон, полистирол, поропласт, пенопласт и др.).

Теплоизоляционные материалы различаются по теплопроводности λ и температуропроводности а; иаибольшими λ и а обладают металлы, наименьшими — легкие органические материалы.

Чем выше коэффициент теплопроводности материа­ла кладки, тем большее количество тепла будет отдано во внешнюю среду и тем выше будет температура наруж­ной поверхности печи.

Тепловая изоляция печей уменьшает фильтрацию хо­лодного воздуха из окружающей атмосферы во внутрен­нюю полость печи и горячих газов из печи в атмосферу, снижает температурный градиент в кладке, в результате чего уменьшается тепловое напряжение и повышается стойкость ее.

Источниками значительных потерь тепла являются арматура окон и крышки печей. Улучшение тепловой изо­ляции их увеличивает производительность печи, ускоряет нагрев и уменьшает угар металла.

Особенно эффективно осуществление тепловой изоляции кладки в конце кампании печи. Если в начале кампании толщина стенки печи 300 мм и потери тепла составляют 23 МД/ч через 1 м2 поверх­ности, то в конце кампании толщина стенки 75 мм и потери тепла 84 МДж/ч через 1 м2 поверхности. Рациональной теплоизоляцией эти потери можно уменьшить соответственно до 12 и 18 МДж/ч через 1 м2 поверхности.

Тепловую изоляцию печей выполняют по внутренней или наружной поверхности огнеупорной кладки или между слоями кладки.

Изоляция по внутренней поверхности кладки резко снижает температуру ее и сокращает потери тепла. Такая изоляция целесообраз­на и эффективна в печах периодического действия, так как снижает­ся расход топлива на разогрев кладки. Для изоляции используют теплоизоляционные огнеупорные легковесы.

Изоляция по наружной поверхности кладки снижает температуру на ее поверхности, уменьшает потери тепла в окружающее простран­ство (но увеличивает расход топлива на разогрев), повышает темпе­ратуру огнеупорной кладки и выравнивает ее по всей толщине.

Такую изоляцию применяют в печах непрерывного действия; для этого используют теплоизоляционные огнеупорные легковесы, диатомитовый кирпич, минеральную вату, вермикулит и другие материалы.

Конструкции устройств тепловой изоляции разнообразны. Эффек­тивность тепловой изоляции зависит от способа монтажа, применяе­мых материалов, температурных условий изолируемой поверхности, назначения изолируемых объектов и их расположения.

Для защиты от внешних воздействий, увлажнения, разрушения, коррозии и для поддержания чистоты применяют облицовывание, оштукатуривание и окрашивание поверхностей. Применение материалов с малой теплопроводностью (например, легковесных огнеупоров) является достаточно эффективным, но оно не всегда возможно, так как уменьшение аккумулирующей способности кладки сказывается на устойчивости теплового режима печи. Например в мартеновских печах высокая аккумулирующая способность кладки является полезной.

При экранировании кладки с внутренней стороны печного пространства непосредственно нагреву подвергается только экран, колебания температуры в рабочем пространстве печи сглаживаются. Таким образом, экран является тепловым зеркалом; он аккумулирует тепло при возрастании теплового напряжения в рабочем пространстве печи.

При таком экранировании уменьшение потерь тепла через кладку зависит только от коэффициентов излучения (и не зависит от температуры).

Простым способом экранирования является установ­ка вдоль стен печи экрана-щита толщиной до 80 мм. Другой способ экранирования — установка экрана-му­феля

Температура наружной поверхности кладки печи невысока, если кладка не участвует в тепловой работе ее. Это достигается в безынерционных печах, в которых внутрипечная температура может быстро меняться, а оболочка рабочего пространства практически не участвует в тепловой работе. В этих печах функции кладки — обес­печение в печи нужной интенсивности рабочего нагрева и уменьше­ние потерь тепла наружу — разделены.

Для ограждения рабочего пространства в безынерционных пламенных печах используют огнеупорные экраны, обтекаемые с обеих сторон отходящими газами; в электрических печах экраны обтекает воздух.

Работающая по принципу отражения тепла печь с футеровкой из пористого шамотного кирпича, который обладает высокой способнос­тью излучения (около 0,7 в интервале температур 870—1100°С) и низкой теплопроводностью, имеет высокий термический коэффициент полезного действия; по сравнению с обычной печью экономия топли­ва достигает 60%. При толщине кладки 150 мм и температуре в