ИНВУР - информационное агенство

Инновационный портал
Уральского Федерального округа

  
Расширенный поиск

подписка

Subscribe.Ru
Новости сайта инновационный портал УрФО
Рассылки@Mail.ru
Новости инноваций. Рассылка инновационного портала УрФО
 
важно!
 
полезно!
награды
 
 
 
 
 

партнеры
Официальный портал Уральского Федерального округа
Официальный портал
Уральского Федерального округа
Межрегиональный некоммерческий фонд наукоемких технологий и инвестиций
Межрегиональный некоммерческий фонд наукоемких технологий и инвестиций

Ежедневная газета ''Новости Сочи''.
Ежедневная газета
''Новости Сочи''
 
Институт Экономики УрО РАН
Инновации

» Наши партнеры »


Сейчас на сайте:
103 чел.

Научный потенциал



Инновационные проекты УрО РАН

ЕКАТЕРИНБУРГ. Широко известны достижения Уральской математической школы в создании и развитии теории процессов управления (Институт математики и механики УрО РАН) в оптимальном выборе алгоритмов при решении задач, имеющих важные практические приложения в различных областях техники, механики, медицины и др.

Результаты фундаментальных исследований позволили создать комплексы программ, на основе которых решен ряд крупных прикладных задач управления, наблюдения и навигации. Создана серия пакетов прикладных программ “КВАЗАР” и “КВАЗАР+” для анализа массивов эмпирических данных методами распознавания образов. В частности, разработан программно-аппаратный комплекс для автоматизированного дешифрирования космических фотоснимков (САДКО). В рамках этого комплекса реализованы методы обнаружения, распознавания, определения количественных и качественных характеристик объектов местности, а также функции регистрации результатов распознавания в форматах, совместимых с известными системами подготовки электронных карт. Комплекс САДКО принят в опытно-производственную эксплуатацию и используется для обучения специалистов навыкам дешифрирования космических фотоснимков.

Цикл фундаментальных работ по изучению физики магнитных явлений, выполненных в Институте физики металлов УрО РАН, послужил базой для создания целого ряда установок и приборов. Одно из ярких примеров создание установки магнитной дефектоскопии насосно-компрессорных труб, применяемых в нефтедобывающей отрасли. Ее основным элементом являются интеллектуальные сенсоры миниатюрные матричные датчики, управляемые специализированной микросхемой, в которой совмещены функции измерения магнитных полей дефектов и оптимальной обработки сигнала на фоне магнитных шумов. Использование этой установки существенно повышает надежность труб в процессе эксплуатации. Создан промышленный образец установки. Результаты опытно-промышленных испытаний свидетельствуют: магнитный дефектоскоп для контроля насосно-компрессорных труб превосходит немецкую установку “Tuboscope Vetco” по чувствительности и возможности выявления продольных дефектов. Отечественных аналогов данная система не имеет.

В Институте теплофизики УрО РАН в течение ряда лет успешно ведутся работы по созданию теплопередающих устройств нового типа, обладающих сверхвысокой теплопроводностью (в 1000 раз выше, чем у меди), так называемых контурных тепловых труб. Принципиальная схема их действия основана на замкнутом испарительно-конденсационном цикле с использованием капиллярного механизма транспортировки теплоносителя. До недавнего времени основной областью применения этих устройств была космическая техника. Уникальная система терморегулирования на основе этих устройств создана, в частности, на спускаемом аппарате космической станции “Марс-8”. В зависимости от предназначения контурные тепловые трубы различаются по техническим характеристикам: от миниатюрных устройств размером в несколько сантиметров и мощностью от 15 до 150 Вт до гибких контурных тепловых труб с эффективной длиной в несколько метров и мощностью около 2000 Вт. Область применения контурных тепловых труб не ограничивается космосом. Они с успехом могут использоваться в качестве систем охлаждения и терморегулирования различных приборов (например, транзисторов), в системах утилизации тепла и теплоснабжения помещений различного назначения.

В Институте электрофизики и конструкторском бюро научного приборостроения (СКБ НП) УрО РАН в течение ряда лет ведутся работы по созданию установок импульсно-периодического действия для преобразования энергии пучков электронов в мощное микроволновое излучение. Созданы ускорители для получения сильноточных пучков наносекундной длительности, имеющие широкие области применения: физика плазмы, генерация мощного электромагнитного излучения, радиационные технологии. Разработан новый класс ионных источников, находящих применение в современных технологиях нанесения защитных покрытий на лопатки турбин авиационных двигателей (Уральский завод гражданской авиации). В том же Институте электрофизики УрО РАН разработан оригинальный анализатор конденсированных сред, действие которого основано на новом физическом явлении импульсной катодолюминесценции (в миллион раз более яркой, чем стационарная катодолюминесценция). Прибор предназначен для неразрушающего анализа диэлектрических и полупроводниковых веществ непосредственно в воздушной среде и при комнатной температуре. Позволяет определить: минеральный вид и микроминеральный состав вещества, наличие и содержание в нем примесных и собственных дефектов, структуру этих дефектов, природу вещества. Благодаря широкому кругу анализируемых веществ, простоте подготовительных операций, малому времени анализа и высокой чувствительности к дефектам, анализатор может найти широкое применение при исследовании физических явлений в твердых телах, выращивании кристаллов и производстве стекла, в минералогии, геологоразведке, особенно редких и драгоценных минералов, горнодобывающей промышленности и других областях.

Одним из наиболее емких потребителей научных разработок УрО РАН традиционно является горнометаллургический комплекс Урала.

Институтом металлургии УрО РАН совместно с Уральским институтом металлов разработана и впервые в мировой практике реализована на Нижнетагильском металлургическом комбинате технология выплавки низкокремнистого чугуна из комплексных титаномагнетитовых руд Качканарского месторождения в доменных печах большого объема. Достигнут качественно новый уровень управления процессами получения металлов и сплавов в дуговых электрометаллургических печах за счет разработки принципиально новых способов измерения электрических параметров зон рабочего пространства дуговых электропечей. В частности, шихты, расплава и электрической дуги. В их основе лежит компьютерный анализ динамических вольтамперных характеристик электрической нагрузки фаз на основе разработанных программ. Автоматизированная система контроля параметров состояния процессов выплавки силикохрома, ферросилиция и углеродистого феррохрома реализована на Челябинском металлургическом комбинате. Она позволяет оперативно регулировать состав шихты, линейный расход и перепуск электродов, параметры электрического режима, состав шлаковых расплавов. Новый способ регулирования параметров процесса по текущему и прогнозируемому состояниям зон полезной электрической нагрузки дает возможность заметно снизить расход электроэнергии (до 12%), шихтовых материалов (до 6-8%), существенно повышает производительность агрегатов (до 10%), улучшает режимы технологии и качество продукции. На Урале сосредоточены значительные запасы титаносодержащих руд, сконцентрировано производство различных видов продукции из титана. Использованию местного сырья препятствовало отсутствие экологически безопасных и безотходных схем его переработки. В Институте металлургии УрО РАН разработаны и доведены до опытно-промышленных испытаний новые пирометаллургические технологии переработки южно-уральских титаномагнетитовых руд.

Развитие Урала как центра черной и цветной металлургии привело к накоплению на его территории многочисленных отвалов: отходов обогатительных фабрик и металлургических заводов. Организация переработки отходов приобретает особую остроту для Уральского региона, так как отвалы под влиянием атмосферных осадков, аэрации и солнечной радиации являются источниками токсичных веществ. Анализ химического состава многих отходов показывает наличие в них высоких остаточных концентраций цветных и драгоценных металлов, что переводит их в разряд перспективного минерального сырья техногенного происхождения. Так, к примеру, шламы глиноземного производства, образующиеся при переработке уральских бокситов, содержат промышленно значимые концентрации скандия, иттрия и других редких металлов. В Институте химии твердого тела УрО РАН ведутся работы по глубокой химической переработке красных шламов глиноземного производства с целью получения концентратов редкоземельных металлов, оксидов скандия, иттрия, пигментов, коагулянтов и других ценных продуктов. Разработанная блочная технология переработки красных шламов апробирована на опытных установках Уральского и Богословского алюминиевых заводов и других предприятиях отрасли. Кроме того, накоплен положительный опыт применения кислых алюможелезистых коагулянтов для нейтрализации стоков в Краснотурьинске, что позволило в 1,5 раза интенсифицировать работу очистных сооружений, улучшить качество очистки сточных вод. Потребность в таких коагулянтах только в Свердловской области составляет десятки тысяч тонн в год.

Поскольку горнометаллургическая отрасль и в обозримом будущем сохранит свое значение, как одна из основных в экономике Урала, то одним из путей комплексного решения экологических, экономических и социальных проблем является ориентация горно-обогатительных предприятий на переработку техногенных образований, существенную часть которых составляют отходы обогащения медьсодержащих руд, а также шлаки медеплавильного производства. Важным условием рентабельной переработки отходов обогащения медьсодержащих руд является переход на флотационное оборудование и флотореагенты нового поколения, которые значительно удешевляют процесс обогащения. Разработанные в Институте горного дела УрО РАН и ЗАО “Техкомплект” большеобъемные флотомашины колонного типа снижают затраты на процесс флотации в 1,5-2,5 раза, позволяют рентабельно флотировать очень бедное по содержанию ценных компонентов сырье. Они бесшумны в работе, не имеют движущихся частей, занимают на 80% меньше производственной площади и потребляют на 90% меньше электроэнергии, чем традиционные механические и пневмомеханические машины. Их работоспособность и надежность доказана эксплуатацией на обогатительной фабрике Красноуральска. Полученные в Институте горного дела УрО РАН флотореагенты серии АИФ хорошо зарекомендовали себя при переработке руд и отвальных хвостов на ряде обогатительных фабрик Урала.

В практике технологического контроля исходной руды и продуктов переработки дробильно-обогатительного производства широко используется индукционный метод оперативной оценки массовой доли железа по магнитной восприимчивости транспортируемого материала. В Институте горного дела УрО РАН разработан новый метод индукционного контроля массовой доли магнетитового и общего железа в технологических потоках подготовки руды с использованием надежных алгоритмов математической обработки измеряемых сигналов. Метод обеспечивает непрерывное определение массовой доли магнетитового и общего железа с погрешностью менее 1% Fe в условиях случайных изменений формы и площади сечения рудопотока, а также магнитных свойств и характеристик транспортируемого рудного материала. Он успешно реализован на объектах Соколовско-Сарбайского и Качканарского горно-обогатительных комбинатов.

Многие академические институты УрО РАН технического профиля вынуждены сегодня организовывать выпуск мелких партий наукоемкой продукции. Так при Институте металлургии уже много лет существует инновационный технологический центр “Академический”, создано акционерное общество "Высокодисперсные металлические порошки", выпускающее антикоррозионные цинконаполненные композиции для долговременной защиты стальных конструкций и металлоплакирующие препараты для снижения износа двигателей внутреннего сгорания и трансмиссий, а также новую многоцелевую смазку "Вымпел", резко повышающую срок службы узлов трения. Перспективной разработкой является принципиально новая экологически чистая технология газофазного холодного цинкования стального проката, в том числе тонкого стального листа для автомобильной промышленности. Все это можно рассматривать как важные шаги навстречу промышленности. Их делают сегодня многие институты УрО РАН.

Уральский регион широко известен своими достижениями в области производства и переработки различных видов металлопродукции. Не удивительно, что поиск новых технологий переработки металлов, упрочнения и придания им новых свойств занимает важное место в разработках уральских ученых. Так, к примеру, ряд перспективных и принципиально новых технологий получения металлов заданной чистоты и формы, в том числе тугоплавких (Mo, W, Ir, Re), пластифицирующих, износоустойчивых и стойких к коррозии покрытий различного назначения разработан в Институте высокотемпературной электрохимии УрО РАН. Предложен эффективный способ нанесения алюминиевых покрытий на изделия из нержавеющих сталей, что повышает их коррозионную стойкость в расплавах карбонатов щелочных металлов, а применяемая на практике безотходная технология борирования стальных деталей машин и инструмента в расплавленных солях обеспечивает увеличение срока службы изделий в несколько раз. Разработанные Институтом высокотемпературной электрохимии промышленные электролитические технологии (электрорафинирование, гальванопластика) успешно применяются на Екатеринбургском заводе по обработке цветных металлов для получения платиновых металлов из расплавов солей. Технология гальванопластического получения бесшовных иридиевых тиглей освоена также предприятиями электронной промышленности. Эти технологии не имеют аналогов в мировой практике получения и аффинажа благородных металлов.

В Институте высокотемпературной электрохимии создан электрохимический генератор на базе твердых электролитов мощностью 1 кВт и резервные источники тока, которые можно использовать в экстремальных условиях.

Можно привести немало примеров научно-технических разработок, выполненных в УрО РАН, результатом которых является создание измерительных приборов, средств контроля и управления. Так, в Институте машиноведения УрО РАН создан магнито-измерительный комплекс, обеспечивающий автоматизацию измерений магнитных параметров изделий, что позволяет использовать его в составе автоматизированных систем контроля качества металлопродукции на различных стадиях ее производства. Программно совместимый с IBM-PC комплекс позволяет автоматически выполнять заданную программу испытаний ферромагнитных материалов, осуществлять непрерывные измерения объекта.

В СКБ научного приборостроения совместно с Институтом машиноведения создан программно-технический комплекс для учета энергопотребления и управления работой технологического оборудования.

 
Индекс Цитирования Яndex Rambler's Top100
дизайн, программирование: Присяжный А.В.