Metalurgija - što je to? Centri metalurške industrije

Inženjering, graditeljstvo, elektrotehnika - sva ta i mnoga druga područja ne mogu se zamisliti bez metalurgije. Što je ova industrija? Kako su metali minirani? Kakvi su oni? Odgovore na ova pitanja možete naći u članku.

definicija

Metalurgija je smjer u industriji koja se bavi vađenjem sirovina, proizvodnjom legura, zbrinjavanjem otpada i proizvodnjom proizvoda iz dobivenih legura.

Metalurgija se, ovisno o sirovinama, dijeli na crnu i obojenu. Prvu skupinu čine metali koji sadrže željezo, krom i mangan. Za drugi - sve ostalo.

Proces proizvodnje proizvoda od metala obuhvaća sljedeće korake:

• vađenje i priprema rude;

• reparticionirate;

• recikliranje.

Metalurška industrija uključuje procese dobivanja mnogih elemenata periodnog sustava, osim plinova i halogenida.

crna

Crna metalurgija je grana metalurgije koja proizvodi legure željeza, mangana i kroma.

U prirodi se željezo nalazi u rudi u obliku karbonata, hidroksida i oksida. Stoga je prva faza proizvodnje u industriji željeza i čelika oslobađanje željeza iz rude pomoću visoke peći na temperaturi većoj od +1000 ° C. Ako je potrebno, ova faza mijenja svojstva metala.

Crna metalurgija uključuje područja kao što su:

• vađenje i obogaćivanje nemetalnih materijala;
• proizvodnja željeznih metala;
• proizvodnja cijevi od čelika i lijevanog željeza;
• industrija koksa;
• sekundarna prerada sirovina.

Proizvodi proizvedeni na metalurškim postrojenjima su:

• glavni, odnosno konačni proizvod, spreman za uporabu;

• proizvod, koji se dobiva u proizvodnji glavnih proizvoda;

• proizvodima koji ostaju nakon proizvodnje primarnog i sekundarnog, koji se koristi ili kao sekundarna sirovina, ili kakva jest.

vađenje

Metali se proizvode ekstrakcijom iz ruda ili recikliranih materijala. Sva ruda koja sadrži vrijedne elemente podijeljena je na bogate (više od 55% vrijednih elemenata), siromašne (manje od 50%) i siromašne (manje od 25%).

Kod rudarstva postoje tri glavne metode:

• otvoreni;

• podzemno;

• u kombinaciji.

Otvorena metoda je najčešća i ekonomičnija. Ovom metodom poduzeće organizira potrebnu infrastrukturu i razrađuje polje kamenolomima.

Metoda podzemlja koristi se ako su stijene duboko pod zemljom. U usporedbi s otvorenim, ova metoda je skuplja zbog potrebe za posebnom tehničkom opremom. Osim toga, on je relevantniji od drugih metoda, jer su rezerve željezne rude blizu površine gotovo iscrpljene. Na taj se način iskopava više od 70% željezne rude.

Kombinirana metoda, kao što ime implicira, kombinira gore navedene dvije metode.

proizvodnja

U metalurgiji se proizvodnja željeznih metala shvaća kao složen tehnološki proces koji se može podijeliti u dvije faze:

• proizvodnja željeza;

• prerada željeza u čelik.

Potrebni materijali za proizvodnja lijevanog željeza su željezna ruda, gorivo (koks) i fluks. U tom su redoslijedu učitani visoke peći gdje pod težinom svoje mase padaju na dno peći. U donjem dijelu peći nalaze se otvori - tvrtke kroz koje se dovodi zagrijan zrak za potporu procesu izgaranja. Kao rezultat taljenja, iz rude se vraćaju željezo i drugi elementi, a šljaka i lijevano željezo dobiveni u tom procesu preliju se kroz posebne otvore - šljake i rupe od lijevanog željeza.

Proces preraspodjele željeza u čelik podrazumijeva smanjenje razine ugljika i nečistoća selektivnom oksidacijom i njihovo prenošenje u trosku tijekom taljenja. U tu svrhu se u rastaljeno željezo uvode ferolegure koje sadrže Al, Mn i Si. Oni tvore slabo topljive okside, koji djelomično plutaju u trosku.

proizvodi

Proizvodi crne metalurgije široko se primjenjuju u inženjerstvu, građevinarstvu, komunalnim poduzećima, vojno-industrijskom kompleksu i poljoprivredi.

Glavni proizvodi crne metalurgije su:

• metal (lim, oblikovani, sortni);

• završeni najam;

• metiz;

• reparticionirate;

• sirovo željezo i ljevaonica;

• koksa;

• vatrostalni;

• kemijskih proizvoda.

boja

Željezna metalurgija uključuje sve vrste metala, osim željeza. Sama industrija je podijeljena na metalurgiju lakih i teških metala, koji se temelje na takvim svojstvima metala kao gustoća i težina. Sve vrste metala koji se koriste u obojenoj metalurgiji mogu se podijeliti na:

• pluća, koja uključuju magnezij, aluminij, titan;

• teški, koji uključuju kositar, cink, olovo, nikal, bakar;

• rijetke zemlje, koje uključuju erbij, terbij, samarij, praseodim, neodimij, lantan, disprozij, cerij, itrij;

• umjetni, u koje spadaju americum, tehnecij;

• male, što uključuje živu, kobalt, arsen, antimon, kadmij, bizmut;

• raspršeni, u koje spadaju selen, germanij, talij, indij, galij, cirkonij;

• legiranje, koje uključuje vanadij, niobij, tantal, molibden, volfram;

• plemeniti, što uključuje platinu, zlato, srebro.

U usporedbi s crnom metalurgijom, obojena metalurgija troši više energije. Razlog tome je nizak sadržaj korisnih tvari u obojenim metalima i, kao posljedica toga, velika količina otpada koja zahtijeva posebnu uporabu i preradu kemijskim metodama.

Vađenje sirovina i njihovo obogaćivanje

Obojeni metali se dobivaju iz koncentrata rude, odnosno obogaćene rude. Pod obogaćivanjem razumjeti odvajanje rude u metale i minerale, što omogućuje da se umjetno poveća sadržaj metala u sirovinama. Razdvajanje koristi tehnologije kao što su drobljenje, mljevenje, sortiranje i obrada dehidracijom. Nakon primitka metala iz rude, on se obrađuje i polira.

Nakon svih tih procesa, metal se šalje u radionice ili poduzeća gdje će se proizvoditi potrebni proizvodi - strojevi, cijevi, strojevi itd.

rafiniranje

Grubi metali sadrže različite nečistoće koje utječu fizikalna i kemijska svojstva metala, i također sadrže važne skupe predmete, poput zlata ili srebra. Stoga je jedna od najvažnijih faza obrade metala rafiniranje, odnosno čišćenje. Rafiniranje se provodi na tri načina:

• elektrolitički - koristi se za dubinsko čišćenje obojenih metala;

• kemikalija, koja se također naziva rafiniranje, koristi se u dubokoj rafinaciji zlata;

• pirometalurški - koristi se u proizvodnji metala visoke čistoće i dijeli se na frakcijsku, segregaciju, oksidacijsku rafinaciju.

Proizvodnja legura

Legura je tvar koja se sastoji od dva ili više metala i ne-metala, na primjer ugljika, fosfora, arsena.

Legure se ne mogu izraditi od dva slična metala. Na primjer, cink i olovo.

Najvrednije legure su:

• bronca - spoj bakra i kositra;

• mjed - spoj bakra i cinka;

• duraluminij - spoj aluminija, bakra, željeza, silicija, magnezija i mangana;

• volframov karbid - spoj volframa s ugljikom i kobaltom;

• nikrom - spoj nikla, kroma i željeza;

• alni je spoj nemagnetskog aluminija, nikla i kobalta.

Industrija proizvoda

Osoba nepoznata metalurgiji, kad se spomene obojeni metali, najprije mu je na um došla zlato i srebro. Gore je razmatrana raznolikost obojene metalurgije. Ovdje razmatramo proizvode koji se proizvode na ovom području. Ovo je:

• duge proizvode - šesterokut, šipka, žica;
• proizvodi od lima - trake, trake, limovi.

Osim profila, kemijski proizvodi se proizvode u metalurškim postrojenjima i postrojenjima - klor, potaša, sumporna kiselina, elementarni sumpor, cink i bakreni sulfat.

Vrste osnova i čimbenici njihova smještaja

Prije razmatranja glavnih metalurških baza u svijetu i Rusiji, valja ukratko opisati vrste baza i čimbenike njihovog položaja.

U metalurškoj industriji postoje 3 vrste baza.

1. Baza radi s vlastitom rudom i ugljenom.

2. Baza posluje ili vlastitom rudom i uvezenim ugljem, ili uvezenom rudom i vlastitim ugljenom.

3. Rad u blizini ugljenih bazena ili u blizini potrošača.

Čimbenici koji utječu na položaj metalurških centara su:

• potrošača , što uključuje blizinu velikih inženjerskih kompleksa - glavnih potrošača čelika;

• ekološki , što uključuje zastarjela poduzeća koja koriste jednu od „najprljavije“ metode proizvodnje - proces visokih peći;

• prijevoz , koji uključuje poduzeća koja koriste uvezenu rudu i ugljen, jer su daleko od svojih izvora;

• gorivo , koje uključuje tvrtke smještene u blizini bazena za ugljen;

• sirovine , koje uključuju tvrtke smještene u blizini lokacije rude.

Metalurgija u svijetu

Svjetska metalurgija je koncentrirana u 98 zemalja svijeta, od kojih je ruda minirana samo u 50 zemalja. Lideri su pet zemalja - Kina, Brazil, Rusija, Australija i Indija koje opskrbljuju 80% sirovina svjetskom tržištu. Većina svjetskih rezervi rude je srednje i niske kvalitete materijala koji zahtijevaju obogaćivanje u proizvodnom procesu. Kvalitetne rude u svijetu vrlo su rijetke. Na primjer, ruske rezerve kao jedan od lidera u metalurškoj industriji čine samo 12% svjetskih rezervi.

Većina rude je minirana u Kini, a korisno željezo u Rusiji.

Vodeće tvrtke koje reguliraju svjetski proces rudarstva i proizvodnje rude i metala su Arcelor Mittal, Hebei Iron & Steel, Nippon Steel.

Arcelor Mittal je tvrtka nastala spajanjem tvrtki u Indiji i Luksemburgu. Ona posjeduje poduzeća u 60 zemalja svijeta, uključujući ruski "Severstal-Resource" i ukrajinski "Krivorozhstal".

Hebei Iron & Steel Group je još jedna tvrtka osnovana spajanjem nekoliko tvrtki. Ali to nije privatno, nego državno poduzeće registrirano u Kini. Ovdje se proizvodi jedinstveni proizvod - ultratanki hladno valjani lim i čelične ploče. Osim rudarstva i proizvodnje, tvrtka se bavi istraživanjima i investicijama.

Nippon Steel i Sumitomo Metal Industries - japanski lider u svijetu proizvodnja čelika. Visoke peći ove tvrtke instalirane su 1857. godine.

Metalurgija Rusije

U ruskom gospodarstvu, metalurgija zauzima drugo mjesto nakon industrije nafte i plina. Na tom području više od 2% zaposlenih u zemlji radi za 1,5 tisuća poduzeća.

U Ruskoj Federaciji postoje tri glavne osnove crne metalurgije, čije se mjesto objašnjava blizinom izvora rudnih i ugljenokopskih bazena:

• Ural;

• Sibirski;

• Središnja.

Najstarije i najveće poduzeće metalurgije je Uralskoye, gdje se proizvodi polovica svih proizvoda od čelika u Rusiji. Središta metalurgije Ural su Ekaterinburg, Nizhny Tagil, Čeljabinsk i Magnitogorsk. Najveća poduzeća su Metalurška tvornica Chusovoy i Metalurška tvornica u Čeljabinsku.

Siberijska metalurška baza najmlađa je od tri te se gradi kako bi zamijenila Ural, gdje su zalihe metala iscrpljene. Postoje samo dva velika metalurška postrojenja - Kuznetsky i Zapadni Sibir.

Središnja metalurška baza nalazi se u Belgorodskoj i Kurskoj regiji. Najveće metalurško postrojenje i postrojenja su Novolipetsko metalurško postrojenje i pogoni u Starom Oskolu i Tuli.

93% proizvodnje otpada na šest glavnih metalurških centara. Ovo je:

• PJSC “Severstal”;

• Mechel OAO;

• "Evraz";

• OJSC Metalloinvest;

• OAO Novolipetsk Metalurški pogon;

• OJSC Magnitogorsk Željezara i čeličana.

Metalurgija je industrija koja igra važnu ulogu u životu svake osobe.