Data: 15-12-2010
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Rassegna dei principali impianti metallurgici russi in Russia
(Questo articolo utilizza solo collegamenti interni)
La metallurgia, come branca dell'economia, è strutturalmente costituita da due aree: metallurgia ferrosa E metallurgia non ferrosa. Pertanto, la nostra revisione dei principali impianti metallurgici russi sarà composta da due parti: imprese di metallurgia ferrosa e imprese di metallurgia non ferrosa.
Fabbriche di metallurgia ferrosa
L’industria della metallurgia ferrosa è tradizionalmente suddivisa in cinque sottosettori:
- 1. Estrazione di materie prime non metalliche (materie prime fondenti, argille refrattarie, ecc.);
- 2. La produzione vera e propria (fusione) di metalli ferrosi (tali metalli comprendono: ghisa, acciaio, prodotti laminati, varie ferroleghe d'altoforno e polveri di metalli ferrosi);
- 3. Produzione tubi (ghisa e acciaio);
- 4. Coke e produzione chimica (produzione di coke e prodotti affini, compreso il gas di cokeria);
- 5. Lavorazione di metalli ferrosi riciclabili (compresi scarti di taglio e rottami di metalli ferrosi).
I prodotti fabbricati dall'industria della metallurgia ferrosa vengono consumati dall'industria nazionale (principalmente organizzazioni di costruzione e imprese di ingegneria) e vengono anche esportati in diversi paesi del mondo.
Le imprese che operano nel settore della metallurgia ferrosa possono essere suddivise in tre tipologie:
- 1. Fabbriche e stabilimenti a ciclo produttivo completo (produce acciaio, ghisa, prodotti laminati);
- 2. Impianti metallurgici per tubi (non fondere la ghisa);
- 3. Piccole fabbriche metallurgiche (si tratta principalmente di imprese di costruzione di macchine che producono laminati e acciaio per le esigenze proprie dell'industria di costruzione di macchine).
Le più grandi imprese metallurgia ferrosa sono le mietitrebbie, quelle più piccole sono le fabbriche. Spesso più stabilimenti e fabbriche possono essere riuniti in una grande azienda, guidata da una società di gestione specializzata. Geograficamente, le imprese di produzione del settore si trovano principalmente vicino alle basi delle materie prime: depositi minerali utilizzati nella produzione metallurgica. Ad esempio, le fonderie di acciaio e ferro sono situate in aree vicine a giacimenti di minerale di ferro e dispongono di estese industrie forestali che producono carbone per la riduzione del ferro. Anche durante la costruzione impianti metallurgici Viene presa in considerazione la fornitura della produzione con risorse idriche ed energetiche - gas ed elettricità.
Ci sono tre principali basi metallurgiche sul territorio della Russia:
La base metallurgica siberiana è costituita da imprese che utilizzano minerale di ferro nel ciclo produttivo principalmente da tre giacimenti:
- 1. Depositi di Gornaya Shoria.
- 2. Depositi di Abakan.
- 3. Depositi Angaro-Ilim.
Le imprese più grandi Base metallurgica siberiana situato vicino alla città di Novokuznetsk. Questi sono lo stabilimento metallurgico di Novokuznetsk, lo stabilimento di ferroleghe di Novokuznetsk e lo stabilimento metallurgico della Siberia occidentale. Tra le imprese metallurgiche nella base metallurgica designata, le più grandi sono: lo stabilimento metallurgico Sibelektrostal (Krasnoyarsk), lo stabilimento metallurgico Guryevskij, parte della holding del gruppo ITF, lo stabilimento metallurgico Novosibirsk intitolato a Kuzmin, nonché lo stabilimento metallurgico Petrovsk-Zabaikalsky.
La Base Metallurgica Centrale comprende la produzione metallurgica basata su minerali provenienti da depositi di materie prime:
- 1. Depositi dell'anomalia magnetica di Kursk.
- 2. Depositi della penisola di Kola.
Gli stabilimenti più grandi della base metallurgica centrale, che hanno un ciclo di produzione completo, sono considerati gli stabilimenti metallurgici di Novolipetsk e Cherepovets, famosi in tutto il mondo, lo stabilimento elettrometallurgico di Oskol (Stary Oskol), nonché lo stabilimento metallurgico di Kosogorsk situato vicino alla città di Tula.
La metallurgia dei pigmenti della base metallurgica centrale è rappresentata da impianti di grandi dimensioni del settore come: impianto di laminazione dell'acciaio di Oryol, impianto di laminazione dell'acciaio di Cherepovets, parte del gruppo Severstal, impianti metallurgici Elektrostal e falce e martello, parte del gruppo Severstal, Izhora Pipe Plant (San Pietroburgo) e stabilimento metallurgico Vyksa, situato nella regione di Nizhny Novgorod.
si basa sulla produzione di metalli ferrosi dal minerale di ferro estratto da giacimenti:
- 1. Anomalia magnetica di Kursk.
- 2. Depositi di Kachkanar.
- 3. Depositi di Kustanai in Kazakistan.
La base metallurgica degli Urali è la più potente del paese. Si basa sulle più grandi imprese a ciclo completo.
La metallurgia è una delle principali industrie di base, che fornisce ad altre industrie materiali strutturali (metalli ferrosi e non ferrosi).
Per molto tempo, la dimensione della fusione dei metalli ha determinato quasi principalmente il potere economico di qualsiasi paese. E in tutto il mondo stavano crescendo rapidamente. Ma negli anni '70 del XX secolo, il tasso di crescita della metallurgia rallentò. Ma l’acciaio rimane il principale materiale strutturale nell’economia globale.
La metallurgia comprende tutti i processi dall'estrazione del minerale alla produzione di prodotti finiti. L'industria metallurgica comprende due rami: ferrosi e non ferrosi.
Metallurgia ferrosa. Il minerale di ferro viene estratto in 50 paesi in tutto il mondo, ma la sua produzione principale avviene in un numero limitato di paesi. Circa la metà di tutto il minerale viene esportata. L'ubicazione delle imprese di metallurgia ferrosa è determinata dai seguenti fattori:
Risorsa naturale (focus sulle combinazioni territoriali di giacimenti di carbone e ferro);
Trasporti (focus sui flussi di carico di carbone da coke e minerale di ferro);
Consumatore (legato allo sviluppo di mini-impianti e alla metallurgia dei pigmenti). I leader nella produzione di minerale di ferro sono Cina, Brasile, Australia, Russia, Ucraina e India. Ma in termini di produzione di acciaio: Giappone, Russia, Stati Uniti, Cina, Ucraina, Germania.
Metallurgia non ferrosa. L'ubicazione delle imprese di metallurgia non ferrosa è determinata dai seguenti fattori:
materie prime (fusione di metalli pesanti da minerali con un basso contenuto di componenti utili (1-2%) - rame, stagno, zinco, piombo);
energia (fusione di metalli leggeri da minerali ricchi - produzione ad alta intensità energetica - alluminio, titanio, magnesio, ecc.);
trasporto (consegna delle materie prime);
consumatore (utilizzo di materiali riciclati).
La metallurgia non ferrosa è stata maggiormente sviluppata nei paesi che hanno riserve di minerali di metalli non ferrosi: Russia, Cina, Stati Uniti, Canada, Australia, Brasile. E in Giappone e nei paesi europei - sulle materie prime importate.
I leader nella fusione del rame sono Cile, Stati Uniti, Canada, Zambia, Perù e Australia. I principali esportatori di alluminio sono Canada, Norvegia, Australia, Islanda e Svizzera. Lo stagno viene estratto nell'Asia orientale e sud-orientale. Il piombo e lo zinco vengono fusi negli Stati Uniti, in Giappone, Canada, Australia, Germania e Brasile.
La metallurgia appartiene al gruppo di industrie che hanno un impatto negativo su tutti i componenti della natura. È necessario applicare tecnologie ambientali, come l’approvvigionamento idrico riciclato, una produzione a basso contenuto di rifiuti e metodi di trattamento chimico.
Un passo importante in questa direzione è la riduzione della produzione degli altiforni e il passaggio all’elettrometallurgia e all’utilizzo di materiali riciclati.
Domanda 20
Ingegneria meccanica del mondo.
L’ingegneria meccanica è il ramo principale dell’industria mondiale e rappresenta circa il 35% del valore della produzione industriale mondiale. Tra le industrie, l’ingegneria meccanica è la produzione che richiede più manodopera. La fabbricazione di strumenti, l'ingegneria elettrica e l'industria aerospaziale, l'ingegneria nucleare e altre industrie che producono apparecchiature complesse sono particolarmente ad alta intensità di manodopera. A questo proposito, una delle condizioni principali per l'ubicazione dell'ingegneria meccanica è quella di dotarla di una forza lavoro qualificata, della presenza di un certo livello di cultura industriale e di centri di ricerca e sviluppo scientifico.
La vicinanza alla base delle materie prime è importante solo per alcuni rami dell'ingegneria pesante (produzione di attrezzature metallurgiche, minerarie, produzione di caldaie, ecc.).
Nell'ingegneria meccanica mondiale, la posizione dominante è occupata da un piccolo gruppo di paesi sviluppati: gli Stati Uniti, che rappresentano quasi il 30% del valore dei prodotti ingegneristici, il Giappone - 15%, la Germania - circa il 10%, Francia, Gran Bretagna , Italia, Canada. Questi paesi hanno sviluppato quasi tutti i tipi di ingegneria meccanica moderna e la loro quota nelle esportazioni globali di macchinari è elevata (i paesi sviluppati in generale rappresentano oltre l’80% delle esportazioni globali di macchinari e attrezzature). Con una gamma quasi completa di prodotti ingegneristici, un ruolo chiave nello sviluppo dell'ingegneria meccanica in questo gruppo di paesi appartiene all'industria aerospaziale, alla microelettronica, alla robotica, all'ingegneria dell'energia nucleare, alla costruzione di macchine utensili, all'ingegneria pesante e all'industria automobilistica.
Del gruppo dei leader dell'ingegneria meccanica mondiale fanno parte anche la Russia (6% del valore dei prodotti dell'ingegneria meccanica), la Cina (3%) e diversi piccoli paesi industrializzati: Svizzera, Svezia, Spagna, Paesi Bassi, ecc. L'ingegneria meccanica ha fatto grandi progressi nel suo sviluppo nei paesi in via di sviluppo. A differenza dei paesi sviluppati, la cui ingegneria meccanica si basa su un elevato livello di ricerca e sviluppo (R&S), su manodopera altamente qualificata e si concentra principalmente sulla produzione di prodotti tecnicamente complessi e di alta qualità, l’ingegneria meccanica nei paesi in via di sviluppo si basa su un basso costo della manodopera locale , è specializzato, di regola, nella produzione di tipi di prodotti di serie, ad alta intensità di manodopera, tecnicamente semplici e di bassa qualità. Tra le imprese qui ci sono molti stabilimenti puramente di assemblaggio che ricevono kit di macchine smontate dai paesi industrializzati. Pochi paesi in via di sviluppo dispongono di moderni impianti di costruzione di macchinari, soprattutto quelli di nuova industrializzazione: Corea del Sud, Hong Kong, Taiwan, Singapore, India, Turchia, Brasile, Argentina, Messico. Le principali direzioni di sviluppo della loro ingegneria meccanica sono la produzione di elettrodomestici, l'industria automobilistica e la costruzione navale.
L'ingegneria meccanica è divisa in generale, compresa la costruzione di macchine utensili, ingegneria pesante, ingegneria agricola e altre industrie, ingegneria dei trasporti ed ingegneria elettrica, compresa l'elettronica. I maggiori produttori ed esportatori di prodotti di ingegneria generale in generale sono i paesi sviluppati: Germania, Stati Uniti, Giappone, ecc. I paesi sviluppati sono anche i principali produttori e fornitori di macchine utensili sul mercato mondiale (Giappone, Germania, Stati Uniti, Italia e La Svizzera si distingue). L'industria meccanica generale dei paesi in via di sviluppo è dominata dalla produzione di macchine agricole e attrezzature semplici.
I leader mondiali nel campo dell'elettrotecnica e dell'elettronica sono Stati Uniti, Giappone, Russia, Gran Bretagna, Germania, Svizzera, Paesi Bassi. La produzione di elettrodomestici e di prodotti elettronici di consumo si è sviluppata anche nei paesi in via di sviluppo, soprattutto nell'Asia orientale e sud-orientale.
Tra i rami dell'ingegneria dei trasporti, l'industria automobilistica si sta sviluppando in modo più dinamico. L'area della sua distribuzione spaziale è in continua crescita e attualmente comprende, oltre ai tradizionali principali produttori di automobili (Giappone, USA, Canada, Germania, Francia, Italia, Gran Bretagna, Svezia, Spagna, Russia, ecc.), Paesi che sono relativamente nuovi per il settore: paesi Corea del Sud, Brasile, Argentina, Cina, Turchia, India, Malesia, Polonia.
A differenza dell’industria automobilistica, l’industria aeronautica, la costruzione navale e la produzione di materiale rotabile ferroviario stanno attraversando una fase di stagnazione. La ragione principale di ciò è la mancanza di domanda per i loro prodotti.
La costruzione navale si è spostata dai paesi sviluppati a quelli in via di sviluppo. I maggiori produttori di navi erano la Corea del Sud (davanti al Giappone e al primo posto nel mondo), Brasile, Argentina, Messico, Cina e Taiwan. Allo stesso tempo, gli Stati Uniti e i paesi dell’Europa occidentale (Gran Bretagna, Germania, ecc.), a seguito della riduzione della produzione navale, hanno cessato di svolgere un ruolo significativo nella costruzione navale globale.
L'industria aeronautica è concentrata in paesi con un elevato livello di qualificazione scientifica e della forza lavoro: Stati Uniti, Russia, Francia, Gran Bretagna, Germania e Paesi Bassi.
Nella struttura territoriale dell'ingegneria meccanica mondiale ci sono quattro regioni principali: Nord America, Europa straniera, Asia orientale e sud-orientale e CSI.
Il Nord America (USA, Canada, Messico, Porto Rico) rappresenta circa 1/3 del costo dei prodotti di ingegneria meccanica. Nella divisione internazionale del lavoro, la regione funge da maggiore produttore ed esportatore di macchine altamente complesse, prodotti di ingegneria pesante e industrie ad alta intensità di conoscenza. Pertanto, negli Stati Uniti, che occupano una posizione di leadership nella regione e nel mondo in termini di valore totale dei prodotti dell'ingegneria meccanica, un ruolo importante spetta all'ingegneria aerospaziale, all'elettronica militare-industriale, alla produzione di computer, all'ingegneria dell'energia nucleare, all'ingegneria militare costruzione navale, ecc.
Anche i paesi europei (esclusa la CSI) rappresentano circa 1/3 dei prodotti dell'ingegneria meccanica mondiale. La regione è rappresentata dall'ingegneria meccanica di tutti i tipi, ma si distingue soprattutto dall'ingegneria meccanica generale (costruzione di macchine utensili, produzione di attrezzature per l'industria metallurgica, tessile, cartaria, orologiera e altre), dall'ingegneria elettrica ed elettronica e dall'ingegneria dei trasporti (industria automobilistica , aerei, costruzioni navali). Leader dell’ingegneria meccanica europea, la Germania è il più grande esportatore di prodotti di ingegneria generale nella regione e nel mondo.
La regione, che comprende i paesi dell'Asia orientale e sud-orientale, produce circa un quarto della produzione mondiale di ingegneria meccanica. Il principale fattore stimolante nello sviluppo dell'ingegneria meccanica nei paesi della regione è il relativo basso costo della manodopera. Il leader della regione è il Giappone, la seconda potenza ingegneristica al mondo, il più grande esportatore di prodotti delle industrie più qualificate (microelettronica, ingegneria elettrica, ingegneria aeronautica, robotica, ecc.). Altri paesi - Cina, Repubblica di Corea, Taiwan, Tailandia, Singapore, Malesia, Indonesia, ecc. producono prodotti ad alta intensità di manodopera ma meno complessi (produzione di elettrodomestici, automobili, navi, ecc.) e sono anche molto attivamente coinvolti nel lavorare sul mercato estero.
I paesi della CSI costituiscono una regione speciale dell'ingegneria meccanica mondiale. Hanno una gamma completa di produzione ingegneristica. Particolarmente grandi hanno ricevuto i rami del complesso militare-industriale, l'industria aeronautica e missilistica spaziale, l'elettronica di consumo e alcuni rami semplici dell'ingegneria meccanica generale (produzione di macchine agricole, macchine utensili ad alta intensità di metallo, apparecchiature elettriche, ecc.) sviluppo qui. Allo stesso tempo, si registra un grave ritardo in numerosi settori, soprattutto in quelli ad alta intensità di conoscenza. Il leader della CSI - Russia, nonostante le enormi opportunità per lo sviluppo dell'ingegneria meccanica (significativo potenziale produttivo, scientifico, tecnico, intellettuale e di risorse, un capiente mercato interno con una grande domanda per una varietà di prodotti ingegneristici, ecc.), in la divisione internazionale del lavoro si distingue solo per la produzione di armi e le ultime tecnologie spaziali ed è costretta addirittura a importare molti tipi di macchine.
Al di fuori delle principali regioni produttrici di macchine, ci sono centri di ingegneria meccanica piuttosto grandi per dimensioni e complessità delle strutture produttive: India, Brasile, Argentina. La loro ingegneria meccanica lavora principalmente per il mercato interno. Questi paesi esportano automobili, navi marittime, biciclette e semplici tipi di elettrodomestici (frigoriferi, lavatrici, condizionatori, aspirapolvere, calcolatrici, orologi, ecc.).
Il nome generalizzato per le persone impiegate nella metallurgia è metallurgista.
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✪ Tecnologia moderna per i manichini. Lezione 16. Metallurgia
✪ Vladimir Erlich - L'inizio dell'uso del ferro e dell'acciaio da parte dell'uomo
✪ Scienza 2 0 Metalli e leghe
✪ Protezione del corpo nella metallurgia non ferrosa
✪ metodi per ottenere metalli
Sottotitoli
Tipi di metallurgia
Nella pratica mondiale, storicamente c'è stata una divisione dei metalli in ferrosi (ferro e leghe a base di esso) e tutti gli altri: metalli non ferrosi o metalli non ferrosi. Di conseguenza, la metallurgia è spesso divisa in ferrosa e non ferrosa.
- Pirometallurgia (dal greco antico. πῦρ - fuoco) - processi metallurgici che avvengono ad alte temperature (torrefazione, fusione, ecc.). Un tipo di pirometallurgia è la metallurgia del plasma.
- Idrometallurgia (dal greco antico. ὕδωρ - acqua) - il processo di estrazione dei metalli da minerali, concentrati e rifiuti di varie industrie utilizzando acqua e varie soluzioni acquose di reagenti chimici (lisciviazione) con successiva separazione dei metalli dalle soluzioni (ad esempio cementazione, elettrolisi).
In molti paesi del mondo è in corso un'intensa ricerca scientifica sull'uso di vari microrganismi nella metallurgia, ovvero l'uso della biotecnologia (biolisciviazione, bioossidazione, bioassorbimento, bioprecipitazione e purificazione della soluzione). Ad oggi, i processi biotecnici hanno trovato la massima applicazione per l’estrazione di metalli non ferrosi come rame, oro, zinco, uranio e nichel da materie prime solforate. Di particolare importanza è la reale possibilità di utilizzare metodi biotecnologici per la purificazione profonda delle acque reflue delle industrie metallurgiche.
Produzione e consumo di metalli
Distribuzione e ambiti di applicazione
Dei metalli più preziosi e importanti per la tecnologia moderna, solo pochi si trovano nella crosta terrestre in grandi quantità: alluminio (8,9%), ferro (4,65%), magnesio (2,1%), titanio (0,63%). Le risorse naturali di alcuni metalli molto importanti sono misurate in centesimi e persino millesimi di punto percentuale. La natura è particolarmente povera di metalli nobili e rari.
La produzione e il consumo di metalli nel mondo sono in costante crescita. Negli ultimi 20 anni, il consumo globale annuo di metalli e le scorte globali di metalli sono raddoppiati e ammontano rispettivamente a circa 800 milioni di tonnellate e circa 8 miliardi di tonnellate. La quota di prodotti fabbricati con metalli ferrosi e non ferrosi rappresenta attualmente il 72-74% del prodotto nazionale lordo degli stati. I metalli nel 21° secolo rimangono i principali materiali da costruzione, poiché in termini di proprietà, economia di produzione e consumo non hanno eguali nella maggior parte dei settori di applicazione.
Degli 800 milioni di tonnellate di metalli consumati ogni anno, più del 90% (750 milioni di tonnellate) è acciaio, circa il 3% (20-22 milioni di tonnellate) è alluminio, l'1,5% (8-10 milioni di tonnellate) è rame, 5-6 milioni di tonnellate - zinco, 4-5 milioni di tonnellate - piombo (il resto - meno di 1 milione di tonnellate). La scala di produzione di metalli non ferrosi come alluminio, rame, zinco, piombo è misurata in milioni di tonnellate/anno; come magnesio, titanio, nichel, cobalto, molibdeno, tungsteno - in migliaia di tonnellate, come selenio, tellurio, oro, platino - in tonnellate, come iridio, osmio, ecc. - in chilogrammi.
Attualmente, la maggior parte dei metalli viene prodotta e consumata in paesi come Stati Uniti, Giappone, Cina, Russia, Germania, Ucraina, Francia, Italia, Gran Bretagna e altri.
Nell'età del bronzo (III-I millennio aC) furono utilizzati prodotti e strumenti realizzati con leghe di rame e stagno (bronzo allo stagno). Questa lega è la più antica lega fusa dall'uomo. Si ritiene che i primi prodotti in bronzo siano stati ottenuti nel 3mila anni aC. e. miscela riducente per fusione di minerali di rame e stagno con carbone. Molto più tardi si cominciò a produrre bronzi aggiungendo al rame stagno e altri metalli (alluminio, berillio, silicio-nichel e altri bronzi, leghe di rame e zinco, dette ottone, ecc.). I bronzi furono inizialmente utilizzati per la produzione di armi e utensili, poi per la fusione di campane, cannoni, ecc. Attualmente i più comuni sono i bronzi all'alluminio contenenti il 5-12% di alluminio con l'aggiunta di ferro, manganese e nichel.
Dopo il rame, l'uomo cominciò ad utilizzare il ferro.
L'idea generale di tre "età" - pietra, bronzo e ferro - è nata nel mondo antico (Titus Lucretius Carus). Il termine “età del ferro” fu introdotto nella scienza a metà del XIX secolo dall’archeologo danese K. Thomsen.
L'estrazione del ferro dal minerale e la fusione del metallo a base di ferro erano molto più difficili. Si ritiene che la tecnologia sia stata inventata dagli Ittiti intorno al 1200 a.C. e., che divenne l'inizio dell'età del ferro. Nei testi ittiti decifrati del XIX secolo a.C. e. il ferro è menzionato come un metallo “caduto dal cielo”. Il segreto dell'estrazione mineraria e della produzione del ferro divenne un fattore chiave nel potere dei Filistei.
È generalmente accettato che l'uomo abbia conosciuto per la prima volta il ferro meteoritico. Una conferma indiretta di ciò è il nome del ferro nelle lingue dei popoli antichi: "corpo celeste" (antico egiziano, greco antico), "stella" (greco antico). I Sumeri chiamavano il ferro "rame celeste". Forse è per questo che nell'antichità tutto ciò che era legato al ferro era circondato da un'aura di mistero. Le persone che estraevano e lavoravano il ferro erano circondate da onore e rispetto, mescolati anche a un senso di paura (erano spesso raffigurati come stregoni).
La prima età del ferro in Europa copre il periodo compreso tra il X e il V secolo a.C. e.. Questo periodo fu chiamato cultura di Hallstatt dal nome della città di Hallstatt in Austria, vicino alla quale furono trovati oggetti di ferro di quel tempo. La tarda o “seconda età del ferro” copre il periodo compreso tra il V e il II secolo a.C. a.C. – inizio d.C e. e ricevette il nome di cultura La Tène, dal nome dell'omonimo luogo in Svizzera, da cui sono rimasti molti oggetti in ferro. La cultura La Tène è associata ai Celti, considerati maestri nella realizzazione di vari utensili in ferro. La grande migrazione celtica iniziata nel V secolo a.C. e., ha contribuito alla diffusione di questa esperienza in tutta l'Europa occidentale. Dal nome celtico del ferro “isarnon” derivano il tedesco “aisen” e l'inglese “iron”.
Alla fine del II millennio a.C. e. il ferro apparve in Transcaucasia. Nelle steppe della regione settentrionale del Mar Nero nel VII-I secolo a.C. e. Vivevano tribù scitiche, creando la cultura più sviluppata della prima età del ferro sul territorio della Russia e dell'Ucraina.
All'inizio il ferro era molto apprezzato, veniva utilizzato per coniare monete e conservato nei tesori reali. Poi cominciò ad essere sempre più utilizzato come strumento e come arma. L'uso del ferro come strumento è menzionato nell'Iliade di Omero. Si menziona anche che Achille assegnò al vincitore del lanciatore del disco un disco di ferro. Gli artigiani greci utilizzavano già il ferro nell'antichità. Nel Tempio di Artemide, costruito dai Greci, i tamburi delle colonne di marmo del tempio erano fissati con potenti perni di ferro lunghi 130 mm, larghi 90 mm e spessi 15 mm.
I popoli giunti in Europa dall'Oriente contribuirono alla diffusione della metallurgia. Secondo la leggenda, i monti Altai, ricchi di minerali, furono la culla dei mongoli e dei turkmeni. Questi popoli consideravano i loro dei coloro che erano responsabili del fabbro. Le armature e le armi dei guerrieri nomadi dell'Asia centrale erano fatte di ferro, il che conferma la loro familiarità con la metallurgia.
La Cina ha una ricca tradizione nella produzione di prodotti in ferro. Qui, forse prima di altri popoli, impararono a procurarsi la ghisa liquida e a ricavarne getti. Alcune fusioni in ghisa uniche realizzate nel primo millennio d.C. sono sopravvissute fino ad oggi. e., ad esempio, una campana alta 4 metri e di 3 metri di diametro, del peso di 60 tonnellate.
Sono noti i prodotti unici dei metallurgisti dell'antica India. Un classico esempio è la famosa colonna verticale Qutub a Delhi, del peso di 6 tonnellate, alta 7,5 metri e con un diametro di 40 cm, l'iscrizione sulla colonna dice che fu costruita intorno al 380-330 a.C. e. L'analisi mostra che è stato costruito con singoli krit saldati in una fucina. Non c'è ruggine sulla colonna. Nelle sepolture dell'antica India furono trovate armi d'acciaio realizzate a metà del primo millennio a.C. e.
Pertanto, tracce dello sviluppo della metallurgia ferrosa possono essere rintracciate in molte culture e civiltà del passato. Ciò include i regni e gli imperi antichi e medievali del Medio Oriente e del Vicino Oriente, l'antico Egitto e l'Anatolia (Turchia), Cartagine, i Greci e i Romani dell'Europa antica e medievale, la Cina, l'India, il Giappone, ecc. Va notato che molti metodi, dispositivi e tecnologie metallurgiche furono originariamente inventati nell'antica Cina, e poi gli europei padroneggiarono questo mestiere (avendo inventato altiforni, ghisa, acciaio, martelli idraulici, ecc.). Tuttavia, ricerche recenti suggeriscono che la tecnologia romana fosse molto più avanzata di quanto si pensasse in precedenza, soprattutto nei settori dell’estrazione mineraria e della forgiatura.
Guarda anche: Distretti minerari (sulla metallurgia russa del XVIII - inizio XIX secolo)Metallurgia mineraria
La metallurgia mineraria prevede l'estrazione di metalli preziosi dal minerale e la fusione delle materie prime estratte in metallo puro. Per convertire un ossido o un solfuro metallico in metallo puro, il minerale deve essere separato mediante mezzi fisici, chimici o elettrolitici.
La portata della lavorazione del minerale nel mondo è enorme. Solo sul territorio dell'URSS alla fine degli anni '80 e all'inizio degli anni '90 venivano estratti e lavorati ogni anno più di 1 miliardo di tonnellate di minerale.
I metallurgisti lavorano con tre componenti principali: materie prime, concentrato (ossido o solfuro di metallo prezioso) e rifiuti. Una volta estratti, grossi pezzi di minerale vengono frantumati al punto in cui ogni particella diventa un prezioso concentrato o un rifiuto.
L'estrazione mineraria non è necessaria se il minerale e l'ambiente consentono la lisciviazione. In questo modo è possibile sciogliere il minerale ed ottenere una soluzione arricchita del minerale.
Spesso il minerale contiene diversi metalli preziosi. In tal caso, i rifiuti di un processo possono essere utilizzati come materia prima per un altro processo.
Metallurgia ferrosa
Il ferro in natura si trova nel minerale sotto forma di ossidi Fe 3 O 4, Fe 2 O 3, idrossido Fe 2 O 3 xH 2 O, carbonati FeCO 3 e altri. Pertanto, per ridurre il ferro e produrre leghe basate su di esso, esistono diverse fasi, tra cui la produzione dell'altoforno e la produzione dell'acciaio.
Produzione di ghisa in altoforno
Nella prima fase di produzione delle leghe contenenti ferro, il ferro viene rilasciato dal minerale in un altoforno a temperature superiori a 1000 gradi Celsius e la ghisa viene fusa. Le proprietà della ghisa risultante dipendono dall'avanzamento del processo nell'altoforno. Pertanto, impostando il processo di riduzione del ferro in un altoforno, si possono ottenere due tipi di ghisa: la ghisa grezza, che viene sottoposta a ulteriore lavorazione per la fusione dell'acciaio, e la ghisa da fonderia, da cui si producono i getti di ghisa.
Produzione di acciaio
La ghisa viene utilizzata per produrre acciaio. L'acciaio è una lega di ferro con carbonio ed elementi leganti. È più resistente della ghisa e più adatto per strutture edili e per la produzione di parti di macchine. La fusione dell'acciaio avviene nei forni fusori, dove il metallo si trova allo stato liquido.
Esistono diversi metodi per produrre l'acciaio. I metodi principali per la produzione dell'acciaio sono: convertitore di ossigeno, focolare aperto e fusione elettrica. Ciascun metodo utilizza apparecchiature diverse: convertitori, forni a focolare aperto, forni a induzione, forni ad arco.
Processo di conversione dell'ossigeno
Il primo metodo di produzione in serie dell'acciaio liquido è stato il processo Bessemer. Questo metodo per produrre l'acciaio in un convertitore rivestito di acido fu sviluppato dall'inglese G. Bessemer nel 1856-1860. Un po' più tardi, nel 1878, S. Thomas sviluppò un processo simile in un convertitore con un rivestimento principale, chiamato processo Thomas. L'essenza dei processi di conversione (Bessemer e Thomas) che utilizzano il getto d'aria è che la ghisa versata nell'unità di fusione (convertitore) viene soffiata con aria dal basso. L'ossigeno contenuto nell'aria ossida le impurità della ghisa, trasformandosi in acciaio. Nel processo Thomas, anche il fosforo e lo zolfo vengono rimossi dalle scorie principali. L'ossidazione rilascia calore, che riscalda l'acciaio ad una temperatura di circa 1600 °C.
Processo a focolare aperto
L'essenza di un altro metodo di produzione dell'acciaio utilizzando il processo a focolare aperto è quella di condurre la fusione sul fondo di un forno a riverbero di fiamma, dotato di rigeneratori per il preriscaldamento dell'aria (a volte gas). L'idea di produrre acciaio fuso sul fondo di un forno a riverbero fu espressa da molti scienziati (ad esempio, nel 1722 da Reaumur), ma ciò non poté essere realizzato per molto tempo, poiché la temperatura del cannello del solito il carburante a quel tempo - il gas del generatore - non era sufficiente per produrre acciaio liquido. Nel 1856, i fratelli Siemens proposero di utilizzare il calore dei gas di scarico caldi per riscaldare l'aria, installando a tale scopo dei rigeneratori. Il principio del recupero del calore è stato utilizzato da Pierre Martin per fondere l'acciaio. L'inizio dell'esistenza del processo a focolare aperto può essere considerato l'8 aprile 1864, quando P. Martin produsse la prima fusione in una delle fabbriche in Francia.
Per fondere l'acciaio, una carica composta da ghisa, rottami, rottami metallici e altri componenti viene caricata in un forno a focolare aperto. Sotto l'influenza del calore della torcia del combustibile in fiamme, la carica si scioglie gradualmente. Dopo la fusione, nel bagno vengono introdotti vari additivi per ottenere metallo di una determinata composizione e temperatura. Il metallo finito viene rilasciato dal forno nelle siviere e versato. Grazie alle sue qualità e al basso costo, l'acciaio a focolare aperto ha trovato ampia applicazione. Già all'inizio del XX secolo. I forni a focolare aperto producevano la metà della produzione totale di acciaio mondiale.
Il primo forno a focolare aperto in Russia fu costruito nella provincia di Kaluga presso la ferriera Ivano-Sergievskij da S. I. Maltsev nel 1866-1867. Nel 1870, le prime fusioni furono effettuate in un forno con una capacità di 2,5 tonnellate, costruito dai famosi metallurgisti A. A. Iznoskov e N. N. Kuznetsov nello stabilimento di Sormovo. Sulla base del modello di questo forno, forni simili di maggiore capacità furono successivamente costruiti in altri stabilimenti russi. Il processo a focolare aperto è diventato il principale nella metallurgia domestica. I forni a focolare aperto hanno svolto un ruolo enorme durante la Grande Guerra Patriottica. Per la prima volta nella pratica mondiale, i metallurgisti sovietici degli stabilimenti metallurgici di Magnitogorsk e Kuznetsk riuscirono a raddoppiare il costo dei forni a focolare aperto senza ristrutturazioni significative, organizzando la produzione di acciaio di alta qualità (armatura, cuscinetti, ecc.) all'aperto. -forni a suola funzionanti in quel momento. Attualmente, a causa dell’espansione della produzione di acciaio da convertitori e da forni elettrici, la scala della produzione di acciaio a focolare aperto si sta riducendo.
Nel forno principale a focolare aperto si possono fondere ghisa e rottami di qualsiasi composizione e in qualsiasi proporzione e si può ottenere acciaio di alta qualità di qualsiasi composizione (ad eccezione degli acciai altolegati e delle leghe prodotti nei forni elettrici). La composizione della carica metallica utilizzata dipende dalla composizione di ghisa e rottami e dal consumo di ghisa e rottami per 1 tonnellata di acciaio. Il rapporto tra consumo di ghisa e rottame dipende da molte condizioni.
Produzione dell'acciaio elettrica
Attualmente, per la fusione di massa dell'acciaio vengono utilizzati forni per la produzione dell'acciaio ad arco elettrico alimentati da corrente alternata, forni a induzione e forni ad arco a corrente continua, che si sono diffusi negli ultimi anni. Inoltre, la quota dei forni degli ultimi due tipi nel volume totale della fusione è ridotta.
Gli acciai per forni elettrici vengono fusi in forni elettrici ad arco CA. I principali vantaggi dei forni elettrici ad arco sono che per molti decenni hanno fuso la maggior parte degli acciai legati e altolegati di alta qualità, che sono difficili o impossibili da fondere nei convertitori e nei forni a focolare aperto. Grazie alla capacità di riscaldare rapidamente il metallo, è possibile introdurre grandi quantità di additivi alliganti e avere nel forno un'atmosfera riducente e scorie non ossidanti (durante il periodo di recupero della fusione), che garantisce un basso spreco di elementi di lega introdotti nella fornace. Inoltre è possibile disossidare il metallo in modo più completo che in altri forni, ottenendolo con un minor contenuto di inclusioni non metalliche di ossido, ed anche ottenere acciaio con un minor contenuto di zolfo grazie alla sua buona rimozione in scorie non ossidanti . È anche possibile regolare in modo fluido e preciso la temperatura del metallo.
Lega di acciaio
Per conferire varie proprietà all'acciaio, viene utilizzato il processo di lega dell'acciaio. L'alligazione è il processo di modifica della composizione delle leghe introducendo determinate concentrazioni di elementi aggiuntivi. A seconda della loro composizione e concentrazione, cambiano la composizione e le proprietà della lega. I principali elementi di lega dell'acciaio sono: cromo (Cr), nichel (Ni), manganese (Mn), silicio (Si), molibdeno (Mo), vanadio (V), boro (B), tungsteno (W), titanio ( Ti), alluminio (Al), rame (Cu), niobio (Nb), cobalto (Co). Attualmente esistono numerosi tipi di acciaio con vari elementi di lega.
Metallurgia delle polveri
Un metodo fondamentalmente diverso per produrre leghe a base di metalli ferrosi è la metallurgia delle polveri. La metallurgia delle polveri si basa sull'utilizzo di polveri metalliche con dimensioni delle particelle da 0,1 micron a 0,5 mm, che vengono prima pressate e poi sinterizzate.
Metallurgia non ferrosa
La metallurgia non ferrosa utilizza un'ampia varietà di metodi per la produzione di metalli non ferrosi. Molti metalli sono prodotti mediante processi pirometallurgici che comportano la riduzione selettiva o la fusione per ossidazione, spesso utilizzando lo zolfo contenuto nei minerali come fonte di calore e reagente chimico. Allo stesso tempo, numerosi metalli vengono ottenuti con successo mediante il metodo idrometallurgico convertendoli in composti solubili e successiva lisciviazione.
Il processo elettrolitico di soluzioni acquose o mezzi fusi risulta spesso essere il più adatto.
Talvolta vengono utilizzati processi metallotermici, utilizzando altri metalli con elevata affinità per l'ossigeno come agenti riducenti per i metalli prodotti. Si possono anche segnalare metodi chimico-termici, cianurazione e sublimazione del cloruro.
Produzione di rame
Esistono due metodi noti per estrarre il rame da minerali e concentrati: idrometallurgico e pirometallurgico.
Il metodo idrometallurgico non ha trovato ampia applicazione nella pratica. Viene utilizzato nella lavorazione di minerali ossidati e nativi di bassa qualità. Questo metodo, a differenza del metodo pirometallurgico, non consente l'estrazione di metalli preziosi insieme al rame.
La maggior parte del rame (85-90%) è prodotta con il metodo pirometallurgico da minerali di solfuro. Allo stesso tempo, viene risolto il problema dell'estrazione dai minerali, oltre al rame, di altri metalli preziosi di accompagnamento. Il metodo pirometallurgico di produzione del rame prevede diverse fasi. Le fasi principali di questa produzione includono:
- preparazione del minerale (arricchimento e talvolta tostatura aggiuntiva);
- fusione per opaco (fusione di rame opaco),
- conversione del mascherino per produrre rame blister,
- raffinazione del rame blister (prima fuoco e poi
Industria metallurgica - un ramo dell'industria pesante che produce una varietà di metalli. Comprende due industrie: metallurgia ferrosa e non ferrosa.
Metallurgia ferrosa- una delle principali industrie di base. Il suo significato è determinato principalmente dal fatto che l'acciaio laminato è il principale materiale strutturale. Metallurgia ferrosa- un ramo dell'industria pesante che produce vari metalli ferrosi. Riguarda l'estrazione del minerale di ferro e la produzione di metalli ferrosi - ghisa - acciaio - laminati. La ghisa e l'acciaio vengono utilizzati nell'ingegneria meccanica, l'acciaio laminato nell'edilizia (travi, coperture in ferro, tubi) e nei trasporti (rotaie). Il complesso militare-industriale è uno dei principali consumatori di acciaio laminato. La Russia soddisfa pienamente il suo fabbisogno di prodotti della metallurgia ferrosa e li esporta.
Il consumo di acciaio per unità di produzione nell'ingegneria meccanica in Russia supera questa cifra in altri paesi sviluppati. Con un uso parsimonioso del metallo, la Russia potrebbe aumentare le dimensioni delle sue esportazioni.
La ghisa viene fusa negli altiforni– strutture enormi e costose realizzate con mattoni refrattari. Le materie prime per la produzione della ghisa sono manganese, minerale di ferro, refrattari (calcare). Come combustibile vengono utilizzati coke e gas naturale. Il 95% del coke è prodotto da impianti metallurgici.
L'acciaio viene fuso in forni a focolare aperto, convertitori e forni elettrici. Le materie prime per la produzione dell'acciaio sono ghisa e rottami metallici. La qualità dell'acciaio aumenta con l'aggiunta di metalli non ferrosi (tungsteno, molibdeno). L'acciaio laminato viene prodotto su macchine laminatrici.
La struttura della metallurgia ferrosa ha stimolato lo sviluppo di impianti intra e inter-industriali.
Combinazione– unificazione in un’unica impresa (impianto) di diverse industrie tecnologicamente ed economicamente correlate di vari settori. La maggior parte degli impianti metallurgici in Russia sono impianti che comprendono tre fasi di produzione del metallo:
ghisa - acciaio - laminati (+ cokeria, + centrale termica o nucleare, + produzione materiali da costruzione, + stabilimento hardware).
Per ogni tonnellata di ghisa si spende:
-4 tonnellate di minerale di ferro,
-1,5 tonnellate di coca cola,
-1 tonnellata di calcare,
- una grande quantità di gas,
vale a dire che la metallurgia ferrosa è una produzione ad alta intensità di materiali associata a basi di materie prime o fonti di combustibile (coke).
Fattori di posizionamento:
-materie prime
-carburante
- risorse lavorative
-fattore acqua.
Prospettive i paesi sono associati alla riattrezzatura tecnica e alle ultime tecnologie. Stiamo parlando di modernizzare le imprese esistenti. Si prevede di sostituire la produzione di acciaio a focolare aperto con nuovi metodi di produzione: convertitore di ossigeno e produzione di acciaio elettrica negli stabilimenti negli Urali e nel Kuzbass. La produzione di acciaio utilizzando il metodo del convertitore sta aumentando fino al 50%.
Tipi di imprese:
*L'impianto – ciclo completo – ghisa – acciaio – laminati.
*Imprese metallurgiche di tubi – acciaio – prodotti laminati. Tali imprese fondono l'acciaio da rottami metallici e si trovano in grandi centri di ingegneria meccanica.
*Imprese di altiforni (solo produzione di ghisa).
Ce ne sono pochi. Queste sono principalmente fabbriche negli Urali.
*Piccola metallurgia con produzione di acciaio e laminati negli stabilimenti di costruzione di macchine.
*Fabbriche di tubi.
*Produzione di ferroleghe – leghe di ferro con metalli leganti (manganese, cromo, tungsteno, silicio).
A causa degli elevati costi dell'elettricità - 9000 kW/h per 1 tonnellata di prodotti, le imprese della metallurgia ferrosa gravitano verso fonti di elettricità a basso costo, combinate con le risorse dei metalli leganti, senza le quali lo sviluppo della metallurgia di alta qualità è impossibile (Chelyabinsk, Serov - Urali).
La Russia possiede il 40% delle riserve mondiali di minerale di ferro. L'80% del minerale di ferro viene estratto mediante miniere a cielo aperto. La Russia esporta il 20% del suo minerale.
Geografia dei giacimenti di minerale di ferro:
Negli Urali– Gruppo di depositi Kachkanar.
Esistono grandi riserve di minerale di ferro, ma è povero di ferro (17%), sebbene possa essere facilmente arricchito.
Siberia orientale– Bacino di Angaro-Ilimsky (vicino a Irkutsk), regione di Abakan.
Siberia occidentale– Montagna Shoria (a sud della regione di Kemerovo).
Regione settentrionale– Penisola di Kola – Depositi Kovdorskoye e Olenegorskoye; Carelia - Kostomuksha.
Ci sono minerali in Estremo Oriente.
Basi della metallurgia ferrosa:
1. Urali – produce il 46% di metallo. Viene utilizzato coke importato da Kuzbass e Karaganda.
Minerale di ferro – gruppo di giacimenti Kachkanar (a nord della regione di Sverdlovsk) + giacimento Sokolovsko-Sarbaiskoe (regione di Kustanai) + KMA.
Manganese - dal giacimento Polunochnoe (a nord della regione di Sverdlovsk).
Pendici occidentali degli Urali – metallurgia dei pigmenti.
I pendii orientali sono piante create in epoca sovietica.
Combina:
– Nizhny Tagil (regione di Sverdlovsk),
-Čeljabinsk,
-Magnitogorsk (regione di Chelyabinsk),
-Novotroitsk (stabilimento Orsko-Khalilovsky).
Usano i propri metalli leganti.
Metallurgia delle particelle:
–Ekaterinburg (stabilimento Verkhne-Isetsky),
-Zlatoust (regione di Chelyabinsk),
-Chusovoy (regione di Perm),
-Iževsk.
Vengono utilizzati rottami metallici.
Fabbriche di tubi:
– Čeljabinsk,
-Pervouralsk (regione di Sverdlovsk).
Ferroleghe:
– Čeljabinsk,
-Chusovoy (regione di Perm).
2. Centro– produce il 20% di metallo. Regione centrale + regione centrale della Terra Nera + regione settentrionale. In futuro diventerà una delle principali basi metallurgiche. La coca cola viene importata dall'ala orientale del Donbass, dal bacino del Pechora e dal Kuzbass. Il minerale di ferro proviene da KMA, il manganese da Nikopol (Ucraina). Vengono utilizzati rottami metallici. Ciclo completo – Impianti Novotulsky, Novolipetsk. All'interno della KMA, la produzione di pellet metallizzato è nata insieme alla Germania. Sulla base di essi è stata creata l'elettrometallurgia senza esplosioni. Stary Oskol - Impianto elettrometallurgico di Oskol. Impianti di conversione - Mosca ("Falce e martello", "Electrostal"). Negli ultimi anni è stata creata la produzione di nastri laminati a freddo (impianti di laminazione dell'acciaio). La regione economica settentrionale è l'impianto di Cherepovets, situato tra il minerale di ferro della Carelia (Kostomuksha) e la penisola di Kola (Olenegorsky, Kovdorsky) e il bacino del coke-Pechora. Fornisce prodotti principalmente a San Pietroburgo.
3. Siberia ed Estremo Oriente– 13% produzione di metalli ferrosi. Mietitrebbie – Novokuznetsk (stabilimento metallurgico di Kuznetsk), a 20 km da Novokuznetsk (stabilimento metallurgico della Siberia occidentale). Entrambe le imprese utilizzano il coke Kuzbass; minerale di ferro dalla Shoria montuosa, Khakassia e dal bacino Angara-Ilim; manganese dal deposito di Usinsk. Metallurgia delle particelle – Novosibirsk, Krasnoyarsk, Petrovsk-Zabaikalsky (regione di Chita), Komsomolsk-on-Amur. Ferroleghe – Novokuzensk. In futuro, si prevede di creare impianti di metallurgia ferrosa nella piccola BAM a Taishet.
Le imprese di metallurgia dei tubi si trovano al di fuori della piccola BAM.
Caucaso settentrionale – Krasny Sulim, Taganrog (regione di Rostov).
Regione del Volga - Volgograd.
Regione Volga-Vyatka - Fiume Vyksa, Kulebaki (regione di Nizhny Novgorod).
Estremo Oriente – Komsomolsk-on-Amur.
Metallurgia non ferrosa- in termini di dimensioni produttive è circa 20 volte inferiore al nero. È anche una delle vecchie industrie, e con l'inizio della rivoluzione scientifica e tecnologica ha conosciuto un grande rinnovamento, soprattutto nella struttura della produzione. Pertanto, se prima della seconda guerra mondiale prevaleva la fusione di metalli pesanti non ferrosi: rame, piombo, zinco, stagno, negli anni '60 e '70 l'alluminio venne al primo posto e iniziò la produzione di "metalli del 20 ° secolo" per espandersi: cobalto, titanio, litio, berillio, ecc. Ora la metallurgia non ferrosa soddisfa le esigenze di circa 70 metalli diversi.
I primi 10 paesi per la fusione del rame raffinato sono Stati Uniti, Cile, Giappone, Canada, Zambia, Germania, Belgio, Australia, Perù e Repubblica di Corea.
A differenza di quelli pesanti, i minerali di metalli non ferrosi leggeri, principalmente l'alluminio, sono simili nel contenuto di componenti utili al minerale di ferro e sono abbastanza trasportabili, quindi è abbastanza economico trasportarli su lunghe distanze. 1/3 della bauxite estratta nel mondo viene esportata e la distanza media del trasporto marittimo supera i 7mila km. Ciò è spiegato dal fatto che circa l'85% delle riserve mondiali di bauxite sono associate alla loro origine dalla crosta esposta agli agenti atmosferici diffusa nei tropici e nelle regioni subtropicali.
I leader nella fusione dell’alluminio sono Stati Uniti, Giappone, Russia, Germania, Canada, Norvegia, Francia, Italia, Gran Bretagna e Australia.
La produzione metallurgica è un campo della scienza, della tecnologia e dell'industria che copre vari processi per ottenere metalli da minerali o altri materiali, nonché processi che migliorano le proprietà di metalli e leghe.
L'introduzione di elementi di lega in determinate quantità nella massa fusa consente di modificare la composizione e la struttura delle leghe, migliorarne le proprietà meccaniche e ottenere proprietà fisiche e chimiche specifiche.
Include -
miniere e cave per l'estrazione di minerali e carbone;
impianti di estrazione e lavorazione, dove i minerali vengono arricchiti, preparandoli per la fusione;
cokerie, dove si prepara il carbone, lo si coke e ne si estraggono prodotti chimici utili;
negozi di energia per la produzione di aria compressa (per altiforni), ossigeno, purificazione di gas metallurgici;
officine di altoforno per la fusione della ghisa e delle ferroleghe o officine per la produzione di pellet metallizzati di minerale di ferro;
stabilimenti per la produzione di ferroleghe; officine siderurgiche (convertitore, focolare aperto, forno elettrico) per la produzione di acciaio;
officine di laminazione in cui i lingotti di acciaio vengono trasformati in prodotti lunghi: travi, rotaie, barre, fili, lamiere.
Principali prodotti della metallurgia ferrosa:
ghisa
conversione, utilizzata per la conversione in acciaio,
fonderia - per la produzione di getti di ghisa sagomata negli stabilimenti di costruzione di macchine;
pellet metallizzati di minerale di ferro per la fusione dell'acciaio;
ferroleghe (leghe di ferro ad alto contenuto di MP, Si, V, Ti, ecc.) per la fusione di acciai legati;
lingotti di acciaio per la produzione di prodotti lunghi, lamiere, tubi, ecc.;
lingotti di acciaio per la realizzazione di grandi alberi forgiati, rotori di turbine, dischi, ecc., chiamati lingotti da forgiatura.
Prodotti della metallurgia non ferrosa:
lingotti di metalli non ferrosi per la produzione di prodotti lunghi (angolari, nastri, barre);
lingotti (lingotti) di metalli non ferrosi per la produzione di getti negli impianti di costruzione di macchine;
leghe - leghe di metalli non ferrosi con elementi di lega necessari per la produzione di leghe complesse per getti;
lingotti di metalli puri e altamente puri per la costruzione di strumenti, apparecchiature elettroniche e altri rami dell'ingegneria meccanica.
2. MATERIALI PER LA PRODUZIONE DI METALLI E LEGHE
Per la produzione di ghisa, acciaio e metalli non ferrosi utilizzare minerali, fondenti, combustibili e materiali refrattari.
Minerale industriale - è una formazione minerale naturale contenente uno o più metalli in concentrazioni alle quali la loro estrazione è economicamente fattibile. Il minerale è costituito dal minerale minerale contenente uno elemento prezioso(ad esempio ferro, manganese) o diversi preziosimetalli- minerali complessi (polimetallici), ad esempio minerali di rame-nichel, ferromanganese, cromo-nichel, ecc. Oltre ai minerali minerali, il minerale contiene roccia di scarto - minerali, che vengono separati dai minerali minerali durante l'arricchimento o si trasformano in scorie durante la fusione.
A seconda del contenuto del metallo estratto, i minerali sono ricco e poveronuovo Prima di usare il minerale arricchire, cioè. rimozione di parte della roccia di scarto dal minerale. Il risultato è un concentrato con un contenuto più elevato di metallo estratto. L'uso del concentrato migliora le prestazioni tecniche ed economiche dei forni metallurgici.
Flussi - questi sono materiali scaricabili è andato nel forno fusorio per l'istruzione baia - composti a basso punto di fusione con minerali di scarto o concentrati e ceneri di combustibile.
In genere, le scorie hanno una densità inferiore rispetto al metallo, quindi si trovano sopra il metallo nel forno e possono essere rimosse durante il processo di fusione. Le scorie proteggono il metallo dai gas del forno e dall'aria. Si chiama scoria acido, se nella sua composizione il rapporto tra ossidi basici (CaO, MgO, ecc.) E ossidi acidi (SiO 2, P 2 O 5) non è superiore a 1,5, e quelli basici, se questo rapporto è 2,15 ... 4.
Carburante- si tratta di sostanze infiammabili, il cui componente principale è ÈXia carbonio, che vengono utilizzati per ottenere energia termica quando bruciati. Nei forni metallurgici Èutilizzare coke, gas naturale, olio combustibile, fino agas scambiabile (superiore).
Coca Colaè ottenuto nelle cokerie in cokerie mediante distillazione secca a temperature > 1000 °C (senza accesso di aria) di tipi di coke di carbon fossile. Il coke contiene 80...88% di carbonio, 8...12% di ceneri, 2...5% di umidità, 0,5...0,8% di zolfo, 0,02...0,2% di fosforo e 0,7...2% di prodotti volatili . Per la fusione in altoforno, il coke deve contenere una quantità minima di zolfo e ceneri. I pezzi di coke dovrebbero avere dimensioni di 25 ... 60 mm. Il coke deve avere una forza sufficiente per non essere distrutto dall'azione dei materiali di carica.
Gas naturale contiene il 90 ... 98% di idrocarburi (CH 4 e C 2 H 6) e l'1% di azoto. L'olio combustibile contiene l'84...88% di carbonio, il 10...12% di idrogeno, una piccola quantità di zolfo e ossigeno. Inoltre, viene utilizzato l'altoforno o il gas superiore, un sottoprodotto del processo dell'altoforno.
Materiali ignifughi - Si tratta di materiali e prodotti basati prevalentemente su materie prime minerali, con resistenza al fuoco non inferiore a 1580°C. Sono utilizzati per la fabbricazione dello strato di rivestimento interno (rivestimento) di forni metallurgici e siviere per metallo fuso. La refrattarietà di un materiale è la capacità di resistere alle alte temperature senza sciogliersi. Secondo la chimicaproprietà dei materiali ignifughiguardano
acido,(dinas, argilla di quarzo), materiali contenenti una grande quantità di silice SiO 2., ad esempio sabbia di quarzo (95% SiO 2), mattoni di silice, la cui resistenza al fuoco è fino a 1700 ° C
di base, contenente ossidi di base (CaO, MgO), - basico (mattone di magnesite e polvere metallurgica, mattone di magnesite-cromite, la cui resistenza al fuoco è superiore a 2000 ° C).
neutro (mattoni refrattari--A1 2 once, )
PRODUZIONE DI GHISA