Metalurgie - co je to? Centra metalurgického průmyslu

Strojírenství, konstrukce, elektrotechnika - to vše a mnohé další oblasti nelze představit bez metalurgie. Co je toto odvětví? Jak se těžily kovy? Jaké to jsou? Odpovědi na tyto otázky naleznete v článku.

Definice

Hutnictví je směr v průmyslu, který se zabývá těžbou surovin, výrobou slitin, likvidací odpadu a výrobou výrobků z výsledných slitin.

Hutnictví je v závislosti na surovinách rozděleno na černé a neželezné. První skupina zahrnuje kovy obsahující železo, chrom a mangan. K druhému - všem ostatním.

Způsob výroby kovových výrobků zahrnuje takové kroky:

• těžba a příprava rudy;

• redistribuce;

• recyklace.

Metalurgický průmysl zahrnuje proces získávání mnoha prvků periodické tabulky, s výjimkou plynů a halogenidů.

Černá

Železná metalurgie je odvětví metalurgie, která vyrábí slitiny železa, manganu a chromu.

V přírodě se železo nachází v rudě ve formě uhličitanů, hydroxidů a oxidů. Prvním stupněm výroby v železářském a ocelářském průmyslu je tedy uvolňování železa z rudy pomocí vysoké pece při teplotě vyšší než +1000 ° C. Pokud je to nutné, vlastnosti kovu se v této fázi mění.

Železná metalurgie zahrnuje oblasti jako:

• extrakce a obohacování nekovových materiálů;
• výroba železných kovů;
• výroba trubek z oceli a litiny;
• koksárenský průmysl;
• sekundární zpracování surovin.

Výrobky vyráběné v metalurgických závodech jsou:

• hlavní, tedy konečný produkt, připraven k použití;

• , tj. výrobek, který se získává při výrobě hlavních výrobků;

• související produkty, tj. produkty zbývající po výrobě primárních a sekundárních, které se používají buď jako druhotné suroviny, nebo jako taková.

Těžba

Kovy se vyrábějí extrakcí z rud nebo recyklovatelnými. Veškerá ruda obsahující cenné prvky je rozdělena na bohaté (více než 55% hodnotných prvků), špatné (méně než 50%) a chudé (méně než 25%).

Při těžbě rudy existují tři hlavní metody:

• otevřeno;

• podzemí;

• kombinované.

Otevřená metoda je nejběžnější a ekonomičtější. S touto metodou podnik organizuje potřebnou infrastrukturu a vyvíjí pole lomy.

Podzemní metoda se používá, pokud jsou horniny hluboko pod zemí. Ve srovnání s otevřenou metodou je tato metoda dražší kvůli potřebě speciálního technického vybavení. Navíc je relevantnější než jiné metody, protože zásoby železné rudy blízko povrchu jsou téměř vyčerpány. Tímto způsobem se těží více než 70% železné rudy.

Kombinovaná metoda, jak naznačuje název, kombinuje výše uvedené dvě metody.

Výroba

V metalurgii se výroba železných kovů chápe jako složitý technologický proces, který lze rozdělit do dvou fází:

• výroba železa;

• zpracování železa do oceli.

Požadované materiály pro výroba litiny jsou železná ruda, palivo (koks) a tok. V tomto pořadí jsou načteny vysoké pece kde pod váhovou hmotností spadají na dno pece. V dolní části pece jsou otvory - firmy, kterými je dodáván ohřátý vzduch k podpoře spalovacího procesu. V důsledku tavení se železo a další prvky získávají z rudy a struska a litina získaná při tomto procesu se nalévají přes speciální otvory - strusky a litiny.

Proces přerozdělování železa do oceli znamená snížení úrovně uhlíku a nečistot selektivní oxidací a přemístění do trosky během tavení. K tomu se do roztaveného železa vnesou feroslitiny obsahující Al, Mn a Si. Vytvářejí mírně rozpustné oxidy, které částečně plavou do strusky.

Produkty

Železné metalurgické výrobky se široce používají ve strojírenství, stavebnictví, veřejných službách, vojensko-průmyslovém komplexu a zemědělství.

Mezi hlavní produkty železné metalurgie patří:

• kov (plech, tvar, odrůda);

• dokončený pronájem;

• hardware;

• redistribuce;

• surového železa a slévárny;

• koks;

• žáruvzdorné materiály;

• chemických výrobků.

Barevný

Metalurgie neželezných kovů zahrnuje všechny druhy kovů kromě železa. Samotné odvětví je rozděleno na metalurgii lehkých a těžkých kovů, které jsou založeny na takových vlastnostech kovů, jako je hustota a hmotnost. Všechny druhy kovů používané v metalurgii neželezných kovů lze rozdělit na:

• plic, které zahrnují hořčík, hliník, titan;

• těžké, které zahrnují cín, zinek, olovo, nikl, měď;

• vzácné zeminy, které zahrnují erbium, terbium, samarium, praseodymium, neodym, lanthan, dysprosium, cer, yttrium;

• umělý, ke kterému patří americium, technécium;

• malé, které zahrnují rtuť, kobalt, arsen, antimon, kadmium, vizmut;

• rozptýlené, do něhož patří selén, germanium, thalium, indium, gallium, zirkonium;

• legování, které zahrnují vanad, niob, tantal, molybden, wolfram;

• šlechtické, které zahrnují platinu, zlato, stříbro.

Ve srovnání s železnou metalurgií je neželezná metalurgie energeticky náročnější. To je způsobeno nízkým obsahem užitečných látek z neželezných kovů a v důsledku toho velkým množstvím odpadů vyžadujících speciální využití a zpracování chemickými metodami.

Těžba surovin a jejich obohacování

Neželezné kovy jsou získávány z rudového koncentrátu, tj. Z obohacené rudy. Pod obohacením rozumí oddělení rudy na kovy a nerosty, což umožňuje uměle zvyšovat obsah kovů v surovinách. Separace využívá technologie, jako je drcení, broušení, třídění a zpracování dehydratací. Po obdržení kovu z rudy je zpracován a leštěn.

Po všech těchto procesech se kov odešle do dílny nebo podniků, kde budou vyráběny potřebné produkty - stroje, trubky, stroje atd.

Rafinace

Hrubé kovy obsahují různé nečistoty, které ovlivňují fyzikální a chemické vlastnosti kovů, a také obsahují důležité drahé předměty, jako je zlato nebo stříbro. Proto je jedním z nejdůležitějších fází zpracování kovů rafinace, tedy čištění. Rafinace se provádí třemi způsoby:

• elektrolytické - používané pro hluboké čištění neželezných kovů;

• chemická látka, která se také nazývá rafinace, se používá při hlubokém rafinování zlata;

• pyrometallurgické - používá se při výrobě kovů vysoké čistoty a dělí se na frakční, segregační, oxidační rafinování.

Výroba slitin

Slitina je látka sestávající ze dvou nebo více kovů a nekovů, například uhlíku, fosforu a arsenu.

Slitiny nemohou být vyrobeny ze dvou podobných kovů. Například zinek a olovo.

Nejhodnotnějšími slitinami jsou:

• bronz - směs mědi a cínu;

• mosaz - směs mědi a zinku;

• dural - sloučenina z hliníku, mědi, železa, křemíku, hořčíku a manganu;

• karbid wolframu - sloučenina wolframu s uhlíkem a kobaltem;

• nichróm - sloučenina niklu, chromu a železa;

• alni je sloučenina z nemagnetického hliníku, niklu a kobaltu.

Výrobní průmysl

Osoba neznámá v blízkosti metalurgie, při zmínce o barevném kovu, nejprve přijde na mysl zlato a stříbro. Dříve byla považována za rozmanitost hutní výroby neželezných kovů. Zde uvážíme výrobky, které jsou v této oblasti vyráběny. Toto je:

• dlouhé výrobky - šestihran, tyč, drát;
• listové výrobky - pásky, pásky, plechy.

Vedle profilu se vyrábějí chemické produkty v metalurgických závodech a závodech - chlór, potaš, kyselina sírová, elementární síra, zinek a síran měďnatý.

Druhy základů a faktory jejich umístění

Před zvážením hlavních metalurgických základen ve světě a v Rusku stojí za to stručně popsat typy základů a faktory jejich umístění.

V metalurgickém průmyslu existují 3 typy základů.

1. Základní práce s vlastní rudou a uhlí.

2. Základ pracuje buď s vlastním rudým a dováženým uhlím, nebo s dováženou rudou a vlastním uchem.

3. Provoz v blízkosti uhelných pánví nebo v blízkosti spotřebitelů.

Mezi faktory ovlivňující umístění metalurgických center patří:

• spotřebitele , který zahrnuje blízkost velkých inženýrských komplexů - hlavních spotřebitelů oceli;

• ekologické , které zahrnuje zastaralé podniky používající jednu z "nejšpinavějších" výrobních metod - proces vysokých pecí;

• doprava , která zahrnuje podniky, které používají dováženou rudu a uhlí, protože jsou daleko od jejich zdrojů;

• palivo , které zahrnuje společnosti umístěné v blízkosti uhelných pánví;

• suroviny , které zahrnují společnosti umístěné poblíž umístění rudy.

Hutnictví ve světě

Světová metalurgie se soustřeďuje v 98 zemích světa, z nichž se ruda těží až v 50. Vůdci jsou pět zemí - Čína, Brazílie, Rusko, Austrálie a Indie, které dodávají na světový trh 80% surovin. Většina světových zásob rýže je středně a nízkokvalitní materiál, který vyžaduje obohacování výrobního procesu. Vysoce kvalitní rudy na světě jsou velmi málo. Například ruské rezervy jako jeden z vůdců hutního průmyslu představují pouze 12% světových rezerv.

Většina rudy je těžena v Číně a užitečné železo je v Rusku.

Vedoucími společnostmi, které regulují světový proces těžby a výroby rudy a kovů, jsou Arcelor Mittal, Hebei Iron & Steel, Nippon Steel.

Arcelor Mittal je společnost založená sloučením společností v Indii a Lucembursku. Vlastní podniky v 60 zemích světa, včetně ruského "Severstal-Resource" a ukrajinského "Krivorozhstal".

Hebei Iron & Steel Group je další společností, která vznikla spojením několika společností. Není to ale soukromý, ale státní podnik registrovaný v Číně. Zde se vyrábí jedinečný výrobek - ultratenký plech válcovaný za studena a ocelové plechy. Kromě těžby a výroby se společnost zabývá výzkumem a investicemi.

Nippon Steel a Sumitomo Metal Industries - japonský vůdce v výroby oceli. Vysoké pece této společnosti byly instalovány v roce 1857.

Metalurgie Ruska

V ruské ekonomice zaujímá hutnictví druhé místo po ropném a plynárenském průmyslu. V této oblasti více než 2% pracujících občanů v zemi pracuje pro 1,5 tisíc podniků.

V Ruské federaci existují tři hlavní základy železné metalurgie, jejíž poloha se vysvětluje blízkostí zdrojů rudných a uhelných pánví:

• Ural;

• Sibiřský;

• Centrální.

Nejstarším a největším podnikem metalurgie je Uralskoye, kde vyrábí polovinu všech výrobků z oceli v Rusku. Středy uralské metalurgie jsou Ekaterinburg, Nizhny Tagil, Čeljabinsk a Magnitogorsk. Největšími podniky jsou hutnický závod Chusovoy a hutní závod Chelyabinsk.

Sibiřská metalurgická základna je nejmladší ze tří a je postavena tak, aby nahradila Ural, kde jsou zásoby kovů téměř vyčerpány. Existují pouze dvě velké hutní rostliny - Kuznetsky a Západní Sibiř.

Centrální hutní základna se nachází v regionech Belgorod a Kursk. Největší hutní rostlinou a rostlinami je hutní rostlina Novolipetsk a rostliny ve Starém Oskolu a Tule.

93% produkce tvoří šest hlavních center metalurgie. Toto je:

• PJSC "Severstal";

• Mechel OAO;

• "Evraz";

• OJSC Metalloinvest;

• OAO Novolipetsk hutní závod;

• OJSC Magnitogorsk Železářské a ocelárny.

Hutnictví je průmysl, který hraje důležitou roli v životě každého člověka.