Metalurgija - kaj je to? Centri metalurške industrije

Inženiring, gradbeništvo, elektrotehnika - vseh teh in mnogih drugih področij si ni mogoče predstavljati brez metalurgije. Kaj je ta industrija? Kako se kovine kopljejo? Kakšni so? Odgovore na ta vprašanja najdete v članku.

Opredelitev

Metalurgija je smer v industriji, ki se ukvarja s pridobivanjem surovin, proizvodnjo zlitin, odstranjevanjem odpadkov in proizvodnjo izdelkov iz nastalih zlitin.

Metalurgija se glede na surovine razdeli na črno in barvno. V prvo skupino spadajo kovine, ki vsebujejo železo, krom in mangan. Za drugo - vse ostalo.

Proces proizvodnje izdelkov iz kovin vključuje naslednje korake:

• rudarstvo in priprava rude;

• prerazporeditev;

• recikliranje.

Metalurška industrija vključuje postopke pridobivanja mnogih elementov periodnega sistema, razen plinov in halogenidov.

Črna

Barvna metalurgija je veja metalurgije, ki proizvaja zlitine železa, mangana in kroma.

V naravi se železo nahaja v rudi v obliki karbonatov, hidroksida in oksida. Zato je prva faza proizvodnje v železarski in jeklarski industriji sproščanje železa iz rude z visokim pečem pri temperaturi nad +1000 ° C. Če je potrebno, ta stopnja spremeni lastnosti kovine.

Železna metalurgija vključuje področja, kot so:

• ekstrakcija in obogatitev nekovinskih materialov;
• proizvodnja železnih kovin;
• proizvodnja cevi iz jekla in litega železa;
• koksna industrija;
• sekundarna predelava surovin.

Izdelki, izdelani na metalurških obratih, so:

• glavni, to je končni izdelek, pripravljen za uporabo;

• stran, to je proizvod, ki se pridobi pri proizvodnji glavnih proizvodov;

• to je proizvod, ki ostane po proizvodnji primarnega in sekundarnega, ki se uporablja kot sekundarna surovina ali kot je.

Rudarstvo

Kovine se pridobivajo z ekstrakcijo iz rud ali recikliranih snovi. Vse rude, ki vsebujejo dragocene elemente, so razdeljene na bogate (več kot 55% dragocenih elementov), ​​revne (manj kot 50%) in revne (manj kot 25%).

Pri rudarstvu so tri glavne metode:

• odprto;

• pod zemljo;

• skupaj.

Odprta metoda je najbolj pogosta in ekonomična. S to metodo podjetje organizira potrebno infrastrukturo in razvija teren s kamnolomi.

Metoda pod zemljo se uporablja, če so skale globoko pod zemljo. V primerjavi z odprto, je ta metoda dražja zaradi potrebe po posebni tehnični opremi. Poleg tega je pomembnejša od drugih metod, saj so zaloge železove rude blizu površine skoraj izčrpane. Na ta način se izkoplje več kot 70% železove rude.

Kombinirana metoda, kot že ime pove, združuje zgornja dva načina.

Proizvodnja

V metalurgiji se proizvodnja železnih kovin razume kot kompleksen tehnološki proces, ki ga lahko razdelimo na dve stopnji:

• proizvodnja železa;

• predelavo železa v jeklo.

Potrebni materiali za proizvodnja litega železa so železova ruda, gorivo (koks) in pretok. V tem vrstnem redu so naloženi plavži kjer pod težo lastne mase padejo na dno peči. V spodnjem delu peči so odprtine - podjetja, skozi katere se dovajuje ogrevani zrak, ki podpira proces zgorevanja. Zaradi taljenja se iz rude pridobivajo železo in drugi elementi, žlindra in litega železa, ki nastanejo v procesu, pa se vlijejo skozi posebne odprtine - žlindre in litega železa.

Postopek prerazporeditve železa v jeklo vključuje zmanjšanje ravni ogljika in nečistoč s selektivno oksidacijo in njihovo prenašanje v žlindro med taljenjem. V ta namen se v staljeno železo vnesejo ferolegure, ki vsebujejo Al, Mn in Si. Oblikujejo zmerno topne okside, ki delno lebdijo v žlindro.

Izdelki

Proizvodi črne metalurgije se pogosto uporabljajo v inženirstvu, gradbeništvu, komunalnih službah, vojaško-industrijskem kompleksu in kmetijstvu.

Glavni proizvodi železne metalurgije so:

• kovina (pločevina, oblikovana, sortna);

• končni najem;

• strojna oprema;

• prerazporeditev;

• surovo železo in livarna;

• koks;

• Ognjevzdržni materiali;

• kemičnih izdelkov.

Barvno

Barvna metalurgija vključuje vse vrste kovin, razen železa. Sama industrija je razdeljena na metalurgijo lahkih in težkih kovin, ki temeljijo na takih lastnostih kovin kot gostota in teža. Vse vrste kovin, ki se uporabljajo v barvni metalurgiji, lahko razdelimo na:

• pljuča, ki vključujejo magnezij, aluminij, titan;

• težke, ki vključujejo kositer, cink, svinec, nikelj, baker;

• redke zemlje, ki vključujejo erbij, terbij, samarij, praseodim, neodim, lantan, disprozij, cerij, itrij;

• umetno, v katerega spadajo americij, tehnecij;

• majhne, ​​ki vključujejo živo srebro, kobalt, arzen, antimon, kadmij, bizmut;

• razpršeni, v katere spadajo selen, germanij, talij, indij, galij, cirkonij;

• legiranje, ki vključuje vanadij, niobij, tantal, molibden, volfram;

• plemenito, kar vključuje platino, zlato, srebro.

V primerjavi s kovinsko metalurgijo je barvna metalurgija bolj energetsko varčna. Razlog za to je nizka vsebnost koristnih snovi v barvnih kovinah in posledično velika količina odpadkov, ki zahtevajo posebno uporabo in predelavo s kemičnimi metodami.

Pridobivanje surovin in njihova obogatitev

Barvne kovine se pridobivajo iz koncentrata rude, to je iz obogatene rude. Pod obogatitev razumeti ločitev rude v kovine in minerale, ki omogoča umetno povečanje vsebnosti kovin v surovinah. Ločevanje uporablja tehnologije, kot so drobljenje, mletje, sortiranje in predelava z dehidracijo. Po prejemu kovine iz rude se predeluje in polira.

Po vseh teh postopkih se kovina pošlje v delavnice ali podjetja, kjer bodo izdelani potrebni proizvodi - stroji, cevi, stroji itd.

Rafiniranje

Grobe kovine vsebujejo različne nečistoče, ki vplivajo fizikalne in kemijske lastnosti kovin, t vsebuje tudi drage predmete, kot so zlato ali srebro. Zato je ena od najpomembnejših stopenj obdelave kovin rafiniranje, to je čiščenje. Rafiniranje se izvaja na tri načine:

• elektrolitsko - uporablja se za globoko čiščenje barvnih kovin;

• kemikalija, ki se imenuje tudi rafiniranje, se uporablja za globoko rafiniranje zlata;

• pirometalurški - se uporablja pri proizvodnji kovin visoke čistosti in je razdeljen na frakcijsko, segregacijo, oksidacijsko rafiniranje.

Proizvodnja zlitin

Zlitina je snov, ki je sestavljena iz dveh ali več kovin in nekovin, na primer ogljika, fosforja, arzena.

Zlitin ni mogoče izdelati iz dveh podobnih kovin. Na primer, cink in svinec.

Najbolj dragocene zlitine so:

• bron - spojina bakra in kositra;

• medenina - spojina bakra in cinka;

• duraluminij - spojina aluminija, bakra, železa, silicija, magnezija in mangana;

• volframov karbid - spojina volframa z ogljikom in kobaltom;

• nikrom - spojina niklja, kroma in železa;

• alni je spojina nemagnetnega aluminija, niklja in kobalta.

Industrija izdelkov

Oseba, ki je blizu metalurgiji, ki omenja barvne kovine, se najprej spomni zlata in srebra. Zgoraj je bila upoštevana raznolikost barvne metalurgije. Pri tem upoštevamo izdelke, ki se proizvajajo na tem področju. To je:

• dolgi izdelki - šesterokotnik, palica, žica;
• folije - trakovi, trakovi, folije.

Poleg profila se kemični proizvodi proizvajajo tudi na metalurških obratih in obratih - klor, pepelika, žveplova kislina, elementarna žveplo, cink in bakrov sulfat.

Vrste osnov in dejavniki njihove umestitve

Pred obravnavo glavnih metalurških baz na svetu in v Rusiji je vredno na kratko opisati vrste baz in dejavnike njihove lokacije.

V metalurški industriji obstajajo tri vrste baz.

1. Osnova dela z lastno rudo in premogom.

2. Osnova deluje z lastno rudo in uvoženim premogom ali z uvoženo rudo in lastnim premogom.

3. Uporaba v bližini bazenov za premog ali v bližini potrošnikov.

Dejavniki, ki vplivajo na lokacijo metalurških centrov, vključujejo:

• potrošnika , ki vključuje bližino velikih inženirskih kompleksov - glavnih porabnikov jekla;

• ekološko , kar vključuje zastarela podjetja, ki uporabljajo eno od "najbolj umazanih" proizvodnih metod - plavžni proces;

• promet , ki vključuje podjetja, ki uporabljajo uvoženo rudo in premog, saj so daleč od svojih virov;

• gorivo , ki vključuje podjetja, ki se nahajajo v bližini bazenov za premog;

• surovine , ki vključujejo podjetja, ki se nahajajo blizu lokacije rude.

Metalurgija na svetu

Svetovna metalurgija je skoncentrirana v 98 državah sveta, od katerih je ruda izkopana le v 50 državah. Večina svetovnih zalog rude je srednje in nizko kakovostnih materialov, ki zahtevajo obogatitev v proizvodnem procesu. Kakovostne rude na svetu so zelo redke. Na primer, ruske rezerve kot enega vodilnih v metalurški industriji predstavljajo le 12% svetovnih rezerv.

Večina rude je izkopana na Kitajskem, uporabno železo pa je v Rusiji.

Vodilna podjetja, ki urejajo svetovni proces rudarstva in proizvodnje rude in kovin, so Arcelor Mittal, Hebei Iron & Steel, Nippon Steel.

Arcelor Mittal je družba, ki je nastala z združitvijo družb v Indiji in Luksemburgu. Ima v lasti podjetja v 60 državah sveta, vključno z ruskim "Severstal-Resource" in ukrajinsko "Krivorozhstal".

Hebei Iron & Steel Group je drugo podjetje, ki je nastalo z združitvijo več podjetij. Vendar to ni zasebno, ampak državno podjetje, registrirano na Kitajskem. Izdelan je edinstven izdelek - ultratanke hladno valjane pločevine in jeklene plošče. Poleg rudarstva in proizvodnje se podjetje ukvarja tudi z raziskavami in investicijami.

Nippon Steel in Sumitomo Metal Industries - japonski vodja v Evropi proizvodnja jekla. Plavine peči tega podjetja so bile nameščene leta 1857.

Metalurgija Rusije

V ruskem gospodarstvu je metalurgija druga po industriji nafte in plina. Na tem področju več kot 2% zaposlenih v državi dela za 1,5 tisoč podjetij.

V Ruski federaciji obstajajo tri glavne osnove železove metalurgije, katere lokacija je pojasnjena z bližino virov rude in premogovnega bazena:

• Ural;

• Sibirsko;

• Central.

Najstarejše in največje podjetje metalurgije je Uralskoye, kjer se proizvede polovica vseh jeklenih izdelkov v Rusiji. Središča metalurgije Ural so Ekaterinburg, Nižni Tagil, Čeljabinsk in Magnitogorsk. Največja podjetja so Chusovoy Metalurgical Plant in Chelyabinsk Metallurgical Plant.

Siberijska metalurška baza je najmlajša med tremi in se gradi za zamenjavo Urala, kjer so se izčrpale zaloge kovin. Obstajajo samo dve veliki metalurški obrati - Kuznetsky in West Sibirski.

Osrednja metalurška baza se nahaja v Belgorodski in Kurski regiji. Največji metalurški obrat in rastline je Novolipetsk metalurški obrat in rastline v Stary Oskol in Tula.

93% proizvodnje predstavlja šest glavnih metalurških centrov. To je:

• PJSC „Severstal“;

• Mechel OAO;

• “Evraz”;

• OJSC Metalloinvest;

• OAO Novolipetsk Metalurški obrat;

• OJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works.

Metalurgija je industrija, ki igra pomembno vlogo v življenju vsakega človeka.