Справочники. Словари. Энциклопедии

 Энциклопедический словарь юного техника

На обогатительных фабриках руду превращают в мелкий порошок, в котором содержится до 2/з оксидов железа (см. Обогащение полезных ископаемых). Этот порошок называется железным концентратом. Но если такой железный порошок засыпать в домну, то она работать не будет. Порошок плотно спрессуется, забьет все отверстия между кусками кокса, и через него не пройдут ни кислород, ни газы, образующиеся в результате горения. Поэтому порошок снова превращают в куски. Этот процесс так и называется — о к у с к о-ванне. Есть несколько способов окускования железного концентрата, но в основе всех лежит один процесс — спекание при высокой температуре мельчайших частиц порошка.

По одному из этих способов железный концентрат смешивают с коксом и известняком и нагревают в агломерационной машине. Процесс называется агломерацией. Главная часть этой машины — агломерационная лента — транспортер, состоящий из подвижных стальных звеньев (как велосипедная цепь). Только длина агломерационной ленты до 70 м, а ширина до 2 м. Она непрерывно движется между двумя валами. Под верхним рукавом ленты и над ним установлены газовые горелки. Железный концентрат непрерывно высыпают на ленту ровным слоем, и по мере прохождения через горелки пламя выжигает из него часть вредных примесей, а главное — заставляет спекаться в твердые пористые куски. Эти куски и есть агломерат — сырье для доменных печей.

Устройство, предназначенное для накопления энергии, с тем чтобы в случае необходимости ее можно было использовать, получило название «аккумулятор» (в переводе с латинского — «накопитель», «собиратель»). Аккумуляторы бывают электрические, гидравлические, тепловые и инерционные.

Самые распространенные аккумуляторы — электрические. Они служат для накопления электрической энергии и состоят из положительного электрода — анода, отрицательного электрода — катода и электролита (щелочь или кислота), в который электроды погружены.

Если в электролите находятся 2 электрода из одинакового металла, такой аккумулятор источником тока не будет. Электроды должны быть химически различные, т. е. из разных металлов. Но между одинаковыми электродами тоже можно создать химическое различие действием самого электрического тока. Так работает самый распространенный в наши дни свинцовый аккумулятор. Его можно встретить на мотоцикле и автомобиле, тракторе и самолете, в цехах завода и школьной физической лаборатории. Познакомимся с его устройством.

Две группы свинцовых пластин (2 электрода) покрыты оксидом свинца. Они опущены в электролит — разбавленную серную кислоту. Если электроды подсоединить к источнику постоянного тока, то на пластинах произойдут резкие изменения. На электроде, подключенном к аноду источника тока, будет выделяться кислород, выделенный из раствора серной кислоты, который окислит оксид свинца в пероксид свинца. На электроде, подключенном к катоду, выделяется водород, который восстанавливает оксид свинца в чистый свинец. На эту «перестройку» оксида свинца расходуется электрическая энергия. Но она не исчезает бесследно, она переходит в химическую энергию, так как электроды получили необходимое химическое различие — между ними образовалась разность потенциалов. При разрядке аккумулятора концентрация серной кислоты в электролите снижается, в нем образуется больше воды. При заряде аккумулятора, наоборот, концентрация кислоты увеличивается. Следовательно, химические реакции в аккумуляторе обратимы — активные вещества электродов и электролита после цикла «заряд — разряд» имеют гот же состав. Поэтому аккумулятор — источник тока многоразового пользования, работоспособность которого восстанавливается путем его заряда.

Пластины аккумулятора вовсе не обязательно делать из свинца. Широко применяются такие химически различные металлы, как кадмий и никель, железо и никель, серебро и цинк и др. Отличаются аккумуляторы и составом глектролита. Существуют аккумуляторы, в которых электролитом служит не кислота, а щелочь.

Каждый аккумулятор характеризуется емкостью, выражаемой значением заряда, который может дать заряженный аккумулятор при разряде. Емкость аккумулятора измеряется в ампер-часах. Ампер-час (А • ч) — это электрический заряд, доставляемый током в 1 А в течение 1  ч.

Основная область применения аккумуляторов — источники   энергии,   используемые,   например, на электрокарах, перемещающих грузы в шахтах, цехах, на складах, вокзалах. Используют аккумуляторы и в качестве источника энергии на подводных лодках, где иные двигатели применять нельзя из-за отсутствия воздуха, на автомобилях для освещения на стоянке, для пуска двигателя, в радиоприемниках, электрических фонариках и т. д.

Примером гигантского гидравлического аккумулятора может служить гидроаккумулирующая электростанция (см. Гидроэлектростанция).

Инерционные аккумуляторы накапливают энергию за счет раскрученных с большой скоростью тяжелых маховиков. Так работают маховозы в шахтах и гиробусы (городские автобусы), у которых двигателем служит.предварительно раскрученный маховик. Советские инженеры работают над созданием супермаховиков, накапливающих большое количество энергии. Их будут устанавливать на грузовиках, автобусах и даже легковых машинах.

Пружины в часах и резиновый двигатель авиамоделей — тоже аккумуляторы энергии (см. Авиамоделизм).