Data: 15-12-2010
Wyświetlenia: 42232
Przegląd wiodących rosyjskich zakładów metalurgicznych w Rosji
(w artykule użyto wyłącznie linków wewnętrznych)
Metalurgia, jako gałąź gospodarki, strukturalnie składa się z dwóch dziedzin: metalurgia żelaza I metalurgia metali nieżelaznych. Dlatego nasz przegląd wiodących rosyjskich zakładów metalurgicznych będzie składał się z dwóch części: przedsiębiorstw metalurgii żelaza i przedsiębiorstw metalurgii metali nieżelaznych.
Zakłady metalurgii żelaza
Metalurgia żelaza jest tradycyjnie podzielona na pięć podsektorów:
- 1. Wydobywanie surowców niemetalicznych (surowce topnikowe, gliny ogniotrwałe itp.);
- 2. Rzeczywista produkcja (wytapianie) metali żelaznych (do metali takich zalicza się: żeliwo, stal, wyroby walcowane, różne żelazostopy wielkopiecowe i proszki metali żelaznych);
- 3. Produkcja rur (żeliwnych i stalowych);
- 4. Produkcja koksu (produkcja koksu i produktów pokrewnych, w tym gazu koksowniczego);
- 5. Przeróbka surowców wtórnych metali żelaznych (w tym cięcie odpadów i złomu metali żelaznych).
Wyroby przemysłu metalurgii żelaza są konsumowane przez przemysł krajowy (głównie organizacje budowlane i przedsiębiorstwa produkujące maszyny), a także eksportowane do różnych krajów świata.
Przedsiębiorstwa działające w branży metalurgii żelaza można podzielić na trzy typy:
- 1. Fabryki i fabryki pełnego cyklu produkcyjnego (produkują stal, żeliwo, walcowane);
- 2. Przeróbki zakładów hutniczych (nie wytapiają żelaza);
- 3. Zakłady drobnej metalurgii (są to głównie przedsiębiorstwa budowy maszyn, produkujące walcówkę i stal na własne potrzeby w budowie maszyn).
Największe przedsiębiorstwa metalurgia żelaza są kombajny, mniejsze - fabryki. Często kilka kombajnów i zakładów można połączyć w duży holding, na którego czele stoi wyspecjalizowana spółka zarządzająca. Geograficznie przedsiębiorstwa produkcyjne tej branży zlokalizowane są głównie w pobliżu baz surowcowych - złóż minerałów wykorzystywanych w produkcji metalurgicznej. Na przykład huty do produkcji stali i żelaza zlokalizowane są na obszarach położonych w pobliżu złóż rud żelaza i posiadają rozwinięty przemysł drzewny produkujący węgiel drzewny do redukcji żelaza. Również w trakcie budowy zakłady metalurgiczne z uwzględnieniem zaopatrzenia produkcji w zasoby wodne i energetyczne – gaz i energię elektryczną.
Na terytorium Rosji znajdują się trzy główne bazy metalurgiczne:
Syberyjską bazę metalurgiczną tworzą przedsiębiorstwa wykorzystujące w cyklu produkcyjnym rudę żelaza głównie z trzech złóż:
- 1. Złoża górskiej Shorii.
- 2. Złoża abakanów.
- 3. Złoża Angaro-Ilimsk.
Największe przedsiębiorstwa Syberyjska baza metalurgiczna położony w pobliżu miasta Nowokuźnieck. Są to Zakłady Metalurgiczne w Nowokuźniecku, Zakłady Żelazostopów w Nowokuźniecku i Zakłady Metalurgiczne Zachodniej Syberii. Wśród przedsiębiorstw zajmujących się przetwórstwem metalurgii w wyznaczonej bazie metalurgicznej największe to: Zakład Metalurgiczny Sibelektrostal (Krasnojarsk), Zakład Metalurgiczny Guryev wchodzący w skład holdingu Grupy ITF, Zakład Metalurgiczny Kuźmin Nowosybirsk i Zakład Metalurgiczny Pietrowsk-Zabajkalski Zakład.
Centralna Baza Hutnicza obejmuje produkcję metalurgiczną w oparciu o rudy ze złóż surowców:
- 1. Depozyty anomalii magnetycznej Kurska.
- 2. Złoża Półwyspu Kolskiego.
Za największe zakłady Centralnej Bazy Metalurgicznej z pełnym cyklem produkcyjnym uważa się światowej sławy zakłady metalurgiczne w Nowolipiecku i Czerepowcu, Zakład Elektrometalurgiczny Oskol (Stary Oskol), a także Zakład Metalurgiczny Kosogorsky położony w pobliżu miasta Tuła.
Hutnictwo konwersyjne Centralnej Bazy Metalurgicznej reprezentują tak duże zakłady przemysłu, jak: Walcownia Stali Oryol, Walcownia Stali Czerepowiec, która jest częścią Grupy Severstal, zakłady metalurgiczne Elektrostal oraz Sickle and Hammer, które są część Grupy Severstal, Zakład Rur Izhora (Sankt Petersburg) i Zakład Metalurgiczny Wyksa, zlokalizowane w obwodzie Niżnym Nowogrodzie.
opiera się na produkcji metali żelaznych z rud żelaza wydobywanych ze złóż:
- 1. Anomalia magnetyczna Kurska.
- 2. Złoża Kachkanar.
- 3. Złoża Kustanai w Kazachstanie.
Baza metalurgiczna Uralu jest najpotężniejszą w kraju. Opiera się na największych przedsiębiorstwach pełnego cyklu.
Metalurgia jest jedną z głównych podstawowych gałęzi przemysłu, zaopatrującą inne gałęzie przemysłu w materiały konstrukcyjne (metale żelazne i nieżelazne).
Przez długi czas wielkość hutnictwa metali niemal w pierwszym rzędzie decydowała o potędze gospodarczej każdego kraju. I na całym świecie szybko rosną. Jednak w latach 70. XX wieku tempo rozwoju hutnictwa uległo spowolnieniu. Jednak stal pozostaje głównym materiałem konstrukcyjnym światowej gospodarki.
Metalurgia obejmuje wszystkie procesy, od wydobycia rudy po produkcję gotowych produktów. Przemysł metalurgiczny obejmuje dwie gałęzie: żelazną i nieżelazną.
Metalurgia żelaza. Rudę żelaza wydobywa się w 50 krajach świata, ale jej główna produkcja przypada na niewielką liczbę krajów. Około ½ całej rudy jest eksportowana. O lokalizacji przedsiębiorstw metalurgii żelaza decydują następujące czynniki:
Naturalne - zasoby (orientacja na terytorialne kombinacje złóż węgla i żelaza);
Transport (orientacja na potoki ładunków węgla koksującego i rudy żelaza);
Konsumencki (związany z rozwojem minifabryk i metalurgii konwersyjnej). Liderami w wydobyciu rud żelaza są Chiny, Brazylia, Australia, Rosja, Ukraina i Indie. Ale w hutnictwie - Japonia, Rosja, USA, Chiny, Ukraina, Niemcy.
Metalurgia metali nieżelaznych. O lokalizacji przedsiębiorstw metalurgii metali nieżelaznych decydują następujące czynniki:
surowce (wytapianie metali ciężkich z rud o niskiej zawartości przydatnego składnika (1-2%) - miedź, cyna, cynk, ołów);
energia (wytapianie metali lekkich z bogatych rud - produkcja energochłonna - aluminium, tytanu, magnezu itp.);
transport (dostawa surowców);
konsument (wykorzystanie surowców wtórnych).
Metalurgia metali nieżelaznych osiągnęła największy rozwój w krajach posiadających zasoby rud metali nieżelaznych: Rosja, Chiny, USA, Kanada, Australia, Brazylia. A w Japonii i krajach europejskich - na importowanych surowcach.
Liderami w hutnictwie miedzi są Chile, USA, Kanada, Zambia, Peru, Australia. Głównymi eksporterami aluminium są Kanada, Norwegia, Australia, Islandia, Szwajcaria. Cynę wydobywa się w Azji Wschodniej i Południowo-Wschodniej. Ołów i cynk wytapiają Stany Zjednoczone, Japonia, Kanada, Australia, Niemcy i Brazylia.
Metalurgia należy do gałęzi przemysłu, które wywierają negatywny wpływ na wszystkie składniki przyrody. Konieczne jest stosowanie technologii proekologicznych, takich jak recykling zaopatrzenia w wodę, produkcja niskoodpadowa, chemiczne metody czyszczenia.
Ważnym krokiem w tym kierunku jest ograniczenie produkcji wielkopiecowej i przejście na elektrometalurgię i wykorzystanie surowców wtórnych.
Pytanie 20
Inżynieria mechaniczna świata.
Główną gałęzią przemysłu światowego jest budowa maszyn, odpowiadająca za około 35% wartości światowej produkcji przemysłowej. Spośród gałęzi przemysłu najbardziej pracochłonną produkcją jest budowa maszyn. Produkcja przyrządów, przemysł elektryczny i lotniczy, inżynieria nuklearna i inne gałęzie przemysłu produkujące złożony sprzęt są szczególnie pracochłonne. W związku z tym jednym z głównych warunków umieszczenia inżynierii mechanicznej jest zapewnienie jej wykwalifikowanej siły roboczej, obecność określonego poziomu kultury produkcji, ośrodków badawczo-rozwojowych.
Bliskość bazy surowcowej ma znaczenie jedynie dla niektórych gałęzi przemysłu ciężkiego (produkcja sprzętu hutniczego, górniczego, kotłownia itp.).
W inżynierii mechanicznej na świecie dominującą pozycję zajmuje niewielka grupa krajów rozwiniętych - Stany Zjednoczone, które odpowiadają za prawie 30% kosztów produktów inżynieryjnych, Japonia - 15%, Niemcy - około 10%, Francja , Wielka Brytania, Włochy, Kanada. W krajach tych rozwijają się niemal wszystkie rodzaje nowoczesnej budowy maszyn, ich udział w światowym eksporcie maszyn jest wysoki (ogółem kraje rozwinięte odpowiadają za ponad 80% światowego eksportu maszyn i urządzeń). Przy niemal pełnej gamie produktów inżynieryjnych kluczową rolę w rozwoju inżynierii w tej grupie krajów odgrywa przemysł lotniczy, mikroelektronika, robotyka, energetyka jądrowa, budowa obrabiarek, inżynieria ciężka i przemysł motoryzacyjny.
Do grona światowych liderów inżynierii mechanicznej zalicza się także Rosję (6% wartości wyrobów inżynieryjnych), Chiny (3%) i kilka małych krajów uprzemysłowionych - Szwajcarię, Szwecję, Hiszpanię, Holandię itd. Duży postęp poczyniła także inżynieria mechaniczna w jego rozwoju w krajach rozwijających się. W przeciwieństwie do krajów rozwiniętych, których inżynieria mechaniczna opiera się na wysokim poziomie badań i rozwoju (R&D), wysoko wykwalifikowanej sile roboczej i koncentruje się głównie na wytwarzaniu technicznie skomplikowanych produktów o wysokiej jakości, inżynieria mechaniczna krajów rozwijających się opiera się na taniość lokalnej siły roboczej, z reguły specjalizuje się w produkcji masowych, pracochłonnych, prostych technicznie produktów o niskiej jakości. Wśród przedsiębiorstw istnieje wiele zakładów czysto montażowych, które otrzymują kompletne zestawy maszyn w formie zdemontowanej z krajów uprzemysłowionych. Nowoczesne zakłady budowy maszyn, przede wszystkim nowe przemysłowe posiada kilka krajów rozwijających się – Korea Południowa, Hongkong, Tajwan, Singapur, Indie, Turcja, Brazylia, Argentyna, Meksyk. Głównymi kierunkami rozwoju ich inżynierii mechanicznej jest produkcja sprzętu elektrycznego gospodarstwa domowego, przemysł motoryzacyjny i przemysł stoczniowy.
Inżynieria mechaniczna dzieli się na inżynierię ogólną, w tym budowę obrabiarek, inżynierię ciężką, inżynierię rolniczą i inne gałęzie przemysłu, inżynierię transportu i elektrotechnikę, w tym elektronikę. Największymi producentami i eksporterami wyrobów inżynierii ogólnej w ogóle są kraje rozwinięte: Niemcy, USA, Japonia itp. Kraje rozwinięte są także głównymi producentami i dostawcami obrabiarek na rynek światowy (Japonia, Niemcy, USA, Włochy i Szwajcaria wyróżniać się). W ogólnym przemyśle inżynieryjnym krajów rozwijających się dominuje produkcja maszyn rolniczych i prostego sprzętu.
Światowi liderzy w dziedzinie elektrotechniki i elektroniki - USA, Japonia, Rosja, Wielka Brytania, Niemcy, Szwajcaria, Holandia. Produkcja sprzętu AGD i elektroniki użytkowej rozwinęła się także w krajach rozwijających się, szczególnie w Azji Wschodniej i Południowo-Wschodniej.
Spośród gałęzi inżynierii transportu najdynamiczniej rozwija się branża motoryzacyjna. Obszar jego przestrzennego rozmieszczenia stale rośnie i obecnie obejmuje, wraz z tradycyjnymi, głównymi producentami samochodów (Japonia, USA, Kanada, Niemcy, Francja, Włochy, Wielka Brytania, Szwecja, Hiszpania, Rosja itp.), stosunkowo nowe kraje dla przemysłu – Korea Południowa, Brazylia, Argentyna, Chiny, Turcja, Indie, Malezja, Polska.
W odróżnieniu od motoryzacji, przemysł lotniczy, stoczniowy i produkcja taboru kolejowego przeżywają stagnację. Głównym powodem jest brak popytu na ich produkty.
Przemysł stoczniowy przeniósł się z krajów rozwiniętych do krajów rozwijających się. Największymi producentami statków były Korea Południowa (wyprzedziła Japonię i zajęła pierwsze miejsce na świecie), Brazylia, Argentyna, Meksyk, Chiny i Tajwan. Jednocześnie Stany Zjednoczone, kraje Europy Zachodniej (Wielka Brytania, Niemcy itp.) w wyniku ograniczenia produkcji statków przestały odgrywać znaczącą rolę w światowym przemyśle stoczniowym.
Przemysł lotniczy koncentruje się w krajach o wysokim poziomie nauki i kwalifikacji zawodowych - USA, Rosja, Francja, Wielka Brytania, Niemcy, Holandia.
W strukturze terytorialnej światowej inżynierii mechanicznej istnieją cztery główne regiony - Ameryka Północna, zagraniczna Europa, Azja Wschodnia i Południowo-Wschodnia oraz WNP.
Na Amerykę Północną (USA, Kanada, Meksyk, Portoryko) przypada około 1/3 wartości wyrobów inżynieryjnych. W międzynarodowym podziale pracy region jest największym producentem i eksporterem wysoce zaawansowanych maszyn, wyrobów inżynierii ciężkiej oraz gałęzi przemysłu wymagających intensywnej nauki. Tym samym w Stanach Zjednoczonych, które zajmują wiodącą pozycję w regionie i na świecie pod względem całkowitej wartości wyrobów inżynieryjnych, dużą rolę odgrywa inżynieria lotnicza, elektronika wojskowo-przemysłowa, produkcja komputerów, energetyka jądrowa, przemysł stoczniowy dla wojska itp.
Kraje Europy (z wyłączeniem WNP) również wytwarzają około 1/3 światowych wyrobów inżynieryjnych. Region reprezentowany jest przez wszelkiego rodzaju inżynierię mechaniczną, ale szczególnie wyróżnia się inżynieria mechaniczna ogólna (budowa obrabiarek, produkcja urządzeń dla przemysłu metalurgicznego, tekstylnego, papierniczego, zegarmistrzowskiego i innych), elektrotechnika i elektronika, inżynieria transportu (przemysł samochodowy , budowa samolotów, budowa statków). Lider europejskiej inżynierii mechanicznej Niemcy są największym eksporterem w regionie i na świecie wyrobów ogólnoinżynierskich.
Region obejmujący kraje Azji Wschodniej i Południowo-Wschodniej dostarcza około jednej czwartej światowych produktów inżynieryjnych. Głównym czynnikiem stymulującym rozwój inżynierii mechanicznej w krajach regionu jest względna taniość siły roboczej. Lider regionu – Japonia – to druga na świecie potęga maszynowa, największy eksporter wyrobów najbardziej kwalifikowanych branż (mikroelektronika, elektrotechnika, inżynieria lotnicza, robotyka itp.). Inne kraje - Chiny, Republika Korei, Tajwan, Tajlandia, Singapur, Malezja, Indonezja itp. wytwarzają pracochłonne, ale mniej złożone produkty (produkcja sprzętu elektrycznego gospodarstwa domowego, samochodów, statków itp.) i również są bardzo aktywne zaangażowany w pracę na rynku zagranicznym.
Kraje WNP tworzą szczególny region światowej inżynierii mechanicznej. Posiadają pełny asortyment produkcji maszynowej. Szczególnie duży rozwój osiągnęły sektory kompleksu wojskowo-przemysłowego, przemysł lotniczy i rakietowo-kosmiczny, elektronika użytkowa i niektóre proste gałęzie inżynierii ogólnej (produkcja maszyn rolniczych, obrabiarek wymagających dużej obróbki metali, sprzętu energetycznego itp.) Tutaj. Jednocześnie wiele gałęzi przemysłu, zwłaszcza naukowo intensywnych, pozostaje poważnie opóźnionych. Lider WNP – Rosja, pomimo ogromnych możliwości rozwoju inżynierii mechanicznej (znaczny potencjał produkcyjny, naukowo-techniczny, intelektualny i surowcowy, pojemny rynek krajowy, wykazujący duże zapotrzebowanie na różnorodne produkty inżynieryjne itp.), w międzynarodowym podziale pracy wyróżnia się jedynie produkcją broni i najnowszej technologii kosmicznej, a nawet jest zmuszony importować wiele typów maszyn.
Poza głównymi regionami budowy maszyn istnieją ośrodki budowy maszyn dość duże pod względem skali i złożoności struktury produkcji - Indie, Brazylia, Argentyna. Ich inżynieria mechaniczna pracuje głównie na rynek krajowy. Kraje te eksportują samochody, statki, rowery, proste typy sprzętu AGD (lodówki, pralki, klimatyzatory, odkurzacze, kalkulatory, zegarki itp.).
Ogólna nazwa osób zatrudnionych w metalurgii to metalurg.
Encyklopedyczny YouTube
1 / 5
✪ Nowoczesna technologia dla manekinów. Wykład 16
✪ Vladimir Erlikh - Początki użytkowania żelaza i stali przez człowieka
✪ Nauka 2 0 Metale i stopy
✪ Ochrona ciała w metalurgii metali nieżelaznych
✪ sposoby pozyskiwania metali
Napisy na filmie obcojęzycznym
Odmiany metalurgii
W praktyce światowej historycznie istniał podział metali na żelazne (żelazo i stopy na nim oparte) i całą resztę - nieżelazne (ang. metale nieżelazne) lub metale nieżelazne. W związku z tym metalurgię często dzieli się na żelazną i nieżelazną.
- Pirometalurgia (z innej greckiej. πῦρ - ogień) - procesy metalurgiczne zachodzące w wysokich temperaturach (prażenie, wytapianie itp.). Metalurgia plazmowa jest rodzajem pirometalurgii.
- Hydrometalurgia (z innego greckiego. ὕδωρ - woda) - proces ekstrakcji metali z rud, koncentratów i odpadów różnych gałęzi przemysłu przy użyciu wody i różnych wodnych roztworów odczynników chemicznych (ługowanie) z późniejszym oddzielaniem metali od roztworów (na przykład cementowanie, elektroliza).
W wielu krajach świata trwają intensywne poszukiwania naukowe nad wykorzystaniem różnych mikroorganizmów w metalurgii, czyli wykorzystaniem biotechnologii (bioługowanie, bioutlenianie, biosorpcja, biostrącanie i oczyszczanie roztworów). Dotychczasowe procesy biotechniczne znalazły największe zastosowanie w ekstrakcji takich metali nieżelaznych jak miedź, złoto, cynk, uran i nikiel z surowców siarczkowych. Szczególne znaczenie ma realna możliwość wykorzystania metod biotechnologicznych do głębokiego oczyszczania ścieków z przemysłu metalurgicznego.
Produkcja i zużycie metali
Dystrybucja i zakres
Spośród najcenniejszych i najważniejszych metali dla współczesnej technologii tylko kilka występuje w skorupie ziemskiej w dużych ilościach: aluminium (8,9%), żelazo (4,65%), magnez (2,1%), tytan (0,63%) . Zasoby naturalne niektórych bardzo ważnych metali są mierzone w setnych, a nawet tysięcznych procenta. Przyroda jest szczególnie uboga w metale szlachetne i rzadkie.
Produkcja i zużycie metali na świecie stale rośnie. W ciągu ostatnich 20 lat roczne światowe zużycie metali i światowy fundusz metalowy podwoiły się i wynoszą odpowiednio około 800 milionów ton i około 8 miliardów ton. Udział wyrobów wytworzonych z metali żelaznych i nieżelaznych wynosi obecnie 72-74% produktu krajowego brutto państw. Metale w XXI wieku pozostają głównymi materiałami konstrukcyjnymi, ponieważ ich właściwości, wydajność produkcji i zużycie nie mają sobie równych w większości obszarów zastosowań.
Z 800 milionów ton metali zużywanych rocznie ponad 90% (750 milionów ton) to stal, około 3% (20-22 milionów ton) to aluminium, 1,5% (8-10 milionów ton) to miedź, 5-6 mln ton – cynk, 4-5 mln ton – ołów (reszta – poniżej 1 mln ton). Skalę produkcji takich metali nieżelaznych jak aluminium, miedź, cynk, ołów mierzona jest w milionach ton/rok; np. magnez, tytan, nikiel, kobalt, molibden, wolfram – w tysiącach ton, np. selen, tellur, złoto, platyna – w tonach np. iryd, osm itp. – w kilogramach.
Obecnie większość metali jest produkowana i zużywana w takich krajach jak USA, Japonia, Chiny, Rosja, Niemcy, Ukraina, Francja, Włochy, Wielka Brytania i inne.
W epoce brązu (III-I tysiąclecie p.n.e.) używano wyrobów i narzędzi wykonanych ze stopów miedzi z cyną (brąz cynowy). Stop ten jest najstarszym stopem wytapianym przez człowieka. Uważa się, że pierwsze przedmioty z brązu uzyskano 3 tysiące lat przed naszą erą. mi. Redukcja wytapiania mieszaniny rud miedzi i cyny z węglem drzewnym. Znacznie później zaczęto wytwarzać brązy, dodając do miedzi cynę i inne metale (aluminium, beryl, krzem-nikiel i inne brązy, stopy miedzi i cynku, zwane mosiądzem i inne). Brązy początkowo wykorzystywano do produkcji broni i narzędzi, następnie do odlewania dzwonów, armat itp. Obecnie najczęściej spotykane są brązy aluminiowe zawierające 5-12% glinu z dodatkami żelaza, manganu i niklu.
Po miedzi człowiek zaczął używać żelaza.
Ogólna idea trzech „wieków” – kamienia, brązu i żelaza – zrodziła się w świecie starożytnym (Tytus Lukrecjusz Kar). Termin „epoka żelaza” został wprowadzony do nauki w połowie XIX wieku przez duńskiego archeologa K. Thomsena.
Znacznie trudniejsze było pozyskiwanie żelaza z rudy i wytapianie metali na bazie żelaza. Uważa się, że technologię tę wynaleźli Hetyci około 1200 roku p.n.e. e., który zapoczątkował epokę żelaza. W odszyfrowanych tekstach hetyckich z XIX wieku p.n.e. mi. żelazo jest wymieniane jako metal, który „spadł z nieba”. Sekret wydobycia i wytwarzania żelaza stał się kluczowym czynnikiem potęgi Filistynów.
Powszechnie przyjmuje się, że człowiek jako pierwszy zetknął się z żelazem meteorytowym. Pośrednim potwierdzeniem tego są nazwy żelaza w językach starożytnych ludów: „ciało niebieskie” (starożytny Egipt, starożytna greka), „gwiazda” (starożytna greka). Sumerowie nazywali żelazo „niebiańską miedzią”. Być może dlatego wszystko, co w starożytności kojarzono z żelazem, otaczało aurę tajemniczości. Ludzi wydobywających i przetwarzających żelazo otaczał honor i szacunek, któremu towarzyszyło poczucie strachu (często przedstawiano ich jako czarowników).
Wczesna epoka żelaza w Europie obejmuje okres X-V wieku p.n.e. Okres ten nazwano kulturą halsztacką od nazwy miasta Hallstatt w Austrii, w pobliżu którego znaleziono ówczesne żelazne przedmioty. Późna, czyli „druga epoka żelaza”, obejmuje okres V-II wieku p.n.e. e. - początek n. mi. i nazwano ją kulturą La Tène – od miejsca o tej samej nazwie w Szwajcarii, z którego pozostało wiele żelaznych przedmiotów. Kultura La Tène kojarzona jest z Celtami, których uważano za mistrzów wytwarzania różnorodnych narzędzi z żelaza. Duża migracja Celtów, która rozpoczęła się w V wieku p.n.e. e., przyczyniły się do rozpowszechnienia tego doświadczenia w Europie Zachodniej. Od celtyckiej nazwy żelaza „izarnon” pochodzi niemieckie „eisen” i angielskie „iron”.
Pod koniec II tysiąclecia p.n.e. mi. żelazo pojawiło się na Zakaukaziu. Na stepach północnego regionu Morza Czarnego w VII-I wieku p.n.e. mi. żyły plemiona Scytów, którzy stworzyli najbardziej rozwiniętą kulturę wczesnej epoki żelaza na terytorium Rosji i Ukrainy.
Początkowo żelazo było bardzo cenione, wyrabiano z niego monety i przechowywano je w skarbcach królewskich. Potem zaczęto go coraz aktywniej wykorzystywać jako narzędzie pracy i jako broń. O użyciu żelaza jako narzędzia wspomina Homer w Iliadzie. Wspomina się również, że Achilles nagrodził zwycięzcę dyskiem żelaznym dyskiem. Greccy rzemieślnicy używali żelaza już w starożytności. W świątyni Artemidy zbudowanej przez Greków bębny marmurowych kolumn świątyni zostały przymocowane potężnymi żelaznymi kołkami o długości 130, szerokości 90 i grubości 15 mm.
Ludy, które przybyły do Europy ze Wschodu, przyczyniły się do rozpowszechnienia hutnictwa. Według legendy bogate w rudy góry Ałtaj były kolebką Mongołów i Turkmenów. Ludy te uważały swoich bogów za tych, którzy zajmowali się kowalstwem. Zbroje i broń wojowniczych nomadów z Azji Środkowej wykonywano z żelaza, co potwierdza ich znajomość metalurgii.
W Chinach istnieją bogate tradycje w produkcji wyrobów żelaznych. Tutaj, być może wcześniej niż inne ludy, nauczyli się pozyskiwać płynne żelazo i robić z niego odlewy. Do dziś przetrwały niektóre unikalne odlewy żeliwne wykonane w pierwszym tysiącleciu naszej ery. e. na przykład dzwon o wysokości 4 metrów i średnicy 3 metrów i wadze 60 ton.
Znane są unikalne produkty hutników starożytnych Indii. Klasycznym przykładem jest słynna pionowa kolumna Kutub w Delhi o wadze 6 ton, wysokości 7,5 m i średnicy 40 cm. Z inskrypcji na kolumnie wynika, że została zbudowana około 380-330 lat p.n.e. mi. Z analiz wynika, że zbudowano go z pojedynczego kritzu, spawanego w kuźni. Na kolumnie nie ma rdzy. W pochówkach starożytnych Indii znaleziono broń stalową wykonaną w połowie pierwszego tysiąclecia p.n.e. mi.
Zatem ślady rozwoju metalurgii żelaza można prześledzić w wielu dawnych kulturach i cywilizacjach. Obejmuje to starożytne i średniowieczne królestwa i imperia Bliskiego Wschodu i Bliskiego Wschodu, starożytny Egipt i Anatolię (Turcja), Kartaginę, Greków i Rzymian starożytnej i średniowiecznej Europy, Chiny, Indie, Japonię itp. Należy zauważyć, że wiele metod, urządzeń i technologii metalurgicznych zostało pierwotnie wynalezionych w starożytnych Chinach, a następnie Europejczycy opanowali to rzemiosło (wynalazcy wielkich pieców, żeliwa, stali, młotów hydraulicznych itp.). Jednak ostatnie badania sugerują, że technologia rzymska była znacznie bardziej zaawansowana, niż wcześniej sądzono, zwłaszcza w górnictwie i kuciu.
Zobacz też: Obwody Gornozawodskie (o hutnictwie rosyjskim XVIII – początków XIX w.)Hutnictwo górnicze
Hutnictwo górnicze polega na wydobywaniu cennych metali z rudy i przetapianiu wydobytych surowców na czysty metal. Aby przekształcić tlenek lub siarczek metalu w czysty metal, rudę należy oddzielić metodami fizycznymi, chemicznymi lub elektrolitycznymi.
Skala przerobu rud na świecie jest ogromna. Tylko na terenie ZSRR na przełomie lat 80. i 90. wydobywano i wzbogacano ponad 1 miliard ton rudy rocznie.
Metalurdzy pracują z trzema głównymi komponentami: surowcami, koncentratem (tlenkiem lub siarczkiem metalu wartościowego) i odpadami. Po wydobyciu duże kawałki rudy są rozdrabniane do tego stopnia, że każda cząstka stanowi albo cenny koncentrat, albo odpad.
Wydobywanie nie jest konieczne, jeśli ruda i środowisko pozwalają na ługowanie. W ten sposób można rozpuścić minerał i otrzymać roztwór wzbogacony w minerały.
Często ruda zawiera kilka cennych metali. W takim przypadku odpady z jednego procesu można wykorzystać jako surowiec w innym procesie.
Metalurgia żelaza
Żelazo w naturze występuje w rudzie w postaci tlenków Fe 3 O 4, Fe 2 O 3, wodorotlenku Fe 2 O 3 xH 2 O, węglanów FeCO 3 i innych. Dlatego redukcja żelaza i produkcja stopów na jego bazie składa się z kilku etapów, w tym produkcji wielkopiecowej i produkcji stali.
Produkcja żelaza w wielkim piecu
Na pierwszym etapie produkcji stopów zawierających żelazo żelazo uwalnia się z rudy w wielkim piecu w temperaturze powyżej 1000 stopni Celsjusza i następuje wytapianie. Właściwości otrzymanego żeliwa zależą od przebiegu procesu w wielkim piecu. Dlatego też, ustawiając proces redukcji żelaza w wielkim piecu, można otrzymać dwa rodzaje surówki: surówkę, która trafia do dalszego etapu przerobu do wytopu stali oraz surówkę odlewniczą, z której otrzymuje się odlewy żeliwne.
Produkcja stali
Do produkcji stali wykorzystuje się surówkę. Stal jest stopem żelaza z węglem i pierwiastkami stopowymi. Jest mocniejszy niż żeliwo i bardziej nadaje się do konstrukcji budowlanych i produkcji części maszyn. Stal wytapiana jest w piecach stalowniczych, gdzie metal znajduje się w stanie ciekłym.
Istnieje kilka metod pozyskiwania stali. Główne metody otrzymywania stali to: konwertor tlenowy, martenowski, topienie elektryczne. W każdej metodzie wykorzystuje się inny sprzęt – konwertery, piece martenowskie, piece indukcyjne, piece łukowe.
Proces BOFA
Pierwszym sposobem masowej produkcji ciekłej stali był proces Bessemera. Tę metodę produkcji stali w konwertorze kwasowym opracował Anglik G. Bessemer w latach 1856-1860. Nieco później, bo w roku 1878, S. Thomas opracował podobny proces w konwertorze z okładziną główną, zwany procesem Thomasa. Istota procesów konwertorowych (Bessemera i Thomasa) na podmuchu powietrza polega na tym, że żeliwo wlewane do zespołu topiącego (konwertora) jest przedmuchiwane powietrzem od dołu. Tlen w powietrzu utlenia zanieczyszczenia żelazem, powodując jego zamianę w stal. W procesie Thomasa do żużla głównego usuwa się dodatkowo fosfor i siarkę. Podczas utleniania wydziela się ciepło, które zapewnia nagrzanie stali do temperatury około 1600 ° C.
proces otwartego serca
Istotą innej metody otrzymywania stali metodą martwiarską jest prowadzenie topienia na palenisku płomienicowego pieca pogłosowego, który wyposażony jest w regeneratory do wstępnego podgrzewania powietrza (czasami gazu). Pomysł uzyskania staliwa na dnie pieca pogłosowego wyrażało wielu naukowców (np. w 1722 r. Réaumur), jednak przez długi czas nie było możliwości jego realizacji, gdyż temperatura pochodni zwykłe wówczas paliwo – gaz generatorowy – nie wystarczało do uzyskania ciekłej stali. W 1856 roku bracia Siemens zaproponowali wykorzystanie ciepła gorących gazów spalinowych do ogrzewania powietrza, instalując w tym celu regeneratory. Zasadę odzysku ciepła zastosował Pierre Martin do topienia stali. Za początek istnienia procesu martenowskiego można uznać dzień 8 kwietnia 1864 roku, kiedy to P. Martin wyprodukował pierwszy wypał w jednej z fabryk we Francji.
Do wytapiania stali mieszaninę ładuje się do pieca martenowskiego, składającego się z żeliwa, złomu, złomu i innych składników. Pod wpływem ciepła z palnika spalonego paliwa mieszanina stopniowo topi się. Po stopieniu do kąpieli wprowadza się różne dodatki, aby uzyskać metal o zadanym składzie i temperaturze. Gotowy metal z pieca jest uwalniany do kadzi i wylewany. Ze względu na swoje właściwości i niski koszt stal marsjanistyczna znalazła szerokie zastosowanie. Już na początku XX wieku. połowa całkowitej światowej produkcji stali wytapiana była w piecach martenowskich.
Pierwszy piec martenowski w Rosji został zbudowany w prowincji Kaługa w hucie żelaza Iwano-Siergiewskiego przez S.I. Maltseva w latach 1866–1867. W 1870 r. Pierwsze wytopy przeprowadzono w piecu o pojemności 2,5 tony, zbudowanym przez słynnych hutników A. A. Iznoskova i N. N. Kuzniecowa w zakładzie Sormowskim. Na podstawie modelu tego pieca budowano później podobne piece o większej wydajności w innych rosyjskich fabrykach. Proces martenowski stał się głównym procesem w krajowej hutnictwie. Ogromną rolę odegrały piece martenowskie w latach Wielkiej Wojny Ojczyźnianej. Po raz pierwszy w praktyce światowej radzieccy hutnicy w zakładach metalurgicznych Magnitogorsk i Kuźnieck zdołali podwoić wsad do pieców martenowskich bez znaczącej restrukturyzacji, organizując produkcję wysokiej jakości stali (pancernej, łożyskowej itp.) na otwartej przestrzeni. działające wówczas piece paleniskowe. Obecnie, w związku z rozwojem produkcji stali konwertorowej i łukowej, skala produkcji stali martenowskiej maleje.
W głównym piecu martenowskim można przetapiać żeliwo i złom o dowolnym składzie i w dowolnej proporcji, uzyskując jednocześnie wysokiej jakości stal o dowolnym składzie (z wyjątkiem stali i stopów wysokostopowych, które otrzymuje się w piecach elektrycznych). Skład stosowanego wsadu metalicznego zależy od składu żeliwa i złomu oraz od zużycia żeliwa i złomu na 1 tonę stali. Stosunek zużycia surówki do złomu zależy od wielu warunków.
Elektryczna produkcja stali
Obecnie do masowego wytapiania stali wykorzystuje się łukowe piece do wytopu stali zasilane prądem przemiennym, piece indukcyjne i piece łukowe prądu stałego, które stały się powszechne w ostatnich latach. Ponadto udział pieców dwóch ostatnich typów w całkowitym wolumenie wytopu jest niewielki.
W elektrycznych piecach łukowych prądu przemiennego wytapia się stale z zakresu pieców elektrycznych. Główną zaletą elektrycznych pieców łukowych jest to, że od wielu dziesięcioleci topią one większość wysokiej jakości stali stopowych i wysokostopowych, które są trudne lub niemożliwe do topienia w konwertorach i piecach martenowskich. Dzięki możliwości szybkiego nagrzewania metalu, możliwe jest wprowadzenie dużych ilości dodatków stopowych oraz posiadanie atmosfery redukującej i nieutleniających żużli w piecu (w okresie redukcyjnym topienia), co zapewnia niskie straty wprowadzanych pierwiastków stopowych do pieca. Ponadto możliwe jest pełniejsze niż w innych piecach odtlenienie metalu, uzyskanie go z niższą zawartością tlenkowych wtrąceń niemetalicznych, a także uzyskanie stali o niższej zawartości siarki dzięki jej dobremu usuwaniu do nieutleniającego żużla . Możliwe jest także płynne i dokładne kontrolowanie temperatury metalu.
Stopowanie stali
Do nadawania stali różnych właściwości stosuje się stal stopową. Stopowanie to proces zmiany składu stopów poprzez wprowadzenie określonych stężeń dodatkowych pierwiastków. W zależności od ich składu i stężenia zmienia się skład i właściwości stopu. Głównymi pierwiastkami stopowymi stali są: chrom (Cr), nikiel (Ni), mangan (Mn), krzem (Si), molibden (Mo), wanad (V), bor (B), wolfram (W), tytan ( Ti), aluminium (Al), miedź (Cu), niob (Nb), kobalt (Co). Obecnie istnieje duża liczba gatunków stali z różnymi dodatkami stopowymi.
Metalurgia proszków
Zasadniczo odmiennym sposobem wytwarzania stopów na bazie metali żelaznych jest metalurgia proszków. Metalurgia proszków opiera się na zastosowaniu proszków metali o wielkości cząstek od 0,1 µm do 0,5 mm, które najpierw są prasowane, a następnie spiekane.
Metalurgia metali nieżelaznych
W metalurgii metali nieżelaznych stosuje się szeroką gamę metod produkcji metali nieżelaznych. Wiele metali otrzymuje się w procesach pirometalurgicznych z selektywną redukcją lub wytapianiem oksydacyjnym, często wykorzystując siarkę zawartą w rudach jako źródło ciepła i odczynnika chemicznego. Jednocześnie wiele metali z powodzeniem otrzymuje się metodą hydrometalurgiczną, przekształcając je w związki rozpuszczalne i późniejsze ługowanie.
Często najbardziej odpowiedni jest proces elektrolityczny z użyciem roztworów wodnych lub stopionych mediów.
Czasami stosuje się procesy metalotermiczne, w których stosuje się inne metale o dużym powinowactwie do tlenu jako środki redukujące wytwarzane metale. Można wskazać także takie metody jak chemiczno-termiczna, cyjanizacja i sublimacja chlorkowa.
Produkcja miedzi
Istnieją dwie metody ekstrakcji miedzi z rud i koncentratów: hydrometalurgiczna i pirometalurgiczna.
Metoda hydrometalurgiczna nie znalazła szerokiego zastosowania w praktyce. Stosowany jest do przetwarzania rud słabo utlenionych i rodzimych. Metoda ta, w odróżnieniu od metody pirometalurgicznej, nie pozwala na ekstrakcję metali szlachetnych wraz z miedzią.
Większość miedzi (85-90%) wytwarzana jest metodą pirometalurgiczną z rud siarczkowych. Jednocześnie rozwiązywany jest problem wydobywania z rud, oprócz miedzi, innych cennych metali towarzyszących. Pirometalurgiczna metoda produkcji miedzi składa się z kilku etapów. Do głównych etapów tej produkcji należą:
- przygotowanie rud (wzbogacanie i czasami dodatkowe prażenie);
- wytop matowy (wytop miedzi na mat),
- przeróbka kamienia na miedź blister,
- rafinacja miedzi konwertorowej (pierwszy ogień, a potem
Przemysł metalurgiczny - gałąź przemysłu ciężkiego zajmująca się produkcją różnorodnych metali. Obejmuje dwie gałęzie: hutnictwo żelaza i metali nieżelaznych.
Metalurgia żelaza- jedna z głównych podstawowych gałęzi przemysłu. O jego znaczeniu decyduje przede wszystkim fakt, że głównym materiałem konstrukcyjnym jest stal walcowana. Metalurgia żelaza- gałąź przemysłu ciężkiego zajmująca się produkcją różnych metali żelaznych. Obejmuje wydobycie rud żelaza oraz produkcję metali żelaznych – żelaza – stali – wyrobów walcowanych. Żeliwo i stal znajdują zastosowanie w budowie maszyn, stal walcowana w budownictwie (belki, blacha dachowa, rury) i transporcie (szyny). Kompleks wojskowo-przemysłowy jest głównym konsumentem stali walcowanej. Rosja w pełni zaspokaja swoje potrzeby w zakresie wyrobów hutnictwa żelaza i eksportuje je.
Zużycie stali na jednostkę produkcji w inżynierii w Rosji przewyższa zużycie w innych krajach rozwiniętych. Dzięki ekonomicznemu wykorzystaniu metalu Rosja mogłaby zwiększyć wielkość swojego eksportu.
Żeliwo wytapia się w wielkich piecach- ogromne i drogie konstrukcje z cegieł ogniotrwałych. Surowcami do produkcji surówki są mangan, ruda żelaza, materiały ogniotrwałe (wapień). Jako paliwo wykorzystuje się koks i gaz ziemny. 95% koksu produkowane jest przez zakłady metalurgiczne.
Stal wytapiana jest w piecach martenowskich, konwertorach i piecach elektrycznych. Surowcami do produkcji stali są surówka i złom. Jakość stali wzrasta wraz z dodatkiem metali nieżelaznych (wolfram, molibden). Stal walcowana produkowana jest na maszynach walcujących.
Struktura hutnictwa żelaza stymulowała rozwój zakładów wewnątrz- i międzybranżowych.
połączenie- połączenie w jednym przedsiębiorstwie (połączenie) kilku powiązanych technologicznie i ekonomicznie branż różnych branż. Większość zakładów metalurgicznych w Rosji to zakłady obejmujące trzy etapy produkcji metalu:
surówka - stal - wyroby walcowane (+ koksownia, + elektrociepłownia lub elektrownia jądrowa, + produkcja materiałów budowlanych, + fabryka wyrobów metalowych).
Na każdą tonę surówki zużywa się:
-4 tony rudy żelaza,
-1,5 tony koksu,
-1 tona wapienia,
- dużo gazu
tj. hutnictwo żelaza jest produkcją materiałochłonną, która ogranicza się do baz surowcowych lub źródeł paliwa (koks).
Czynniki umiejscowienia:
- surowy
-paliwo
- zasoby pracy
- czynnik wodny.
horyzont kraje kojarzą się z ponownym wyposażeniem technicznym i najnowszymi technologiami. Mówimy o modernizacji istniejących przedsiębiorstw. Przewiduje się zastąpienie produkcji stali martenowskiej nowymi metodami produkcji - konwertorem tlenu i elektrycznym wytapianiem stali w zakładach Ural i Kuzbass. Produkcja stali metodą konwertorową wzrasta aż do 50%.
Typy przedsiębiorstw:
*Kombinacja – pełny cykl – żeliwo – stal – wyroby walcowane.
* Przedsiębiorstwa metalurgii konwersyjnej – stal – wyroby walcowane. Takie przedsiębiorstwa wytapiają stal ze złomu i znajdują się w dużych ośrodkach inżynieryjnych.
*Przedsiębiorstwa wielkopiecowe (wyłącznie produkcja surówki).
Stali się nieliczni. Zasadniczo są to fabryki na Uralu.
*Mała metalurgia z produkcją wyrobów stalowych i walcowanych w zakładach budowy maszyn.
*Fabryki rur.
*Produkcja żelazostopów - stopów żelaza z metalami stopowymi (mangan, chrom, wolfram, krzem).
Ze względu na wysokie zużycie energii elektrycznej - 9000 kW / h na 1 tonę produktów, przedsiębiorstwa metalurgii żelaza skłaniają się ku tanim źródłom energii elektrycznej w połączeniu z zasobami metali stopowych, bez których rozwój wysokiej jakości metalurgii jest niemożliwy (Czelabińsk, Serow – Ural).
Rosja posiada 40% światowych zasobów rudy żelaza. 80% rudy żelaza wydobywa się metodą odkrywkową. Rosja eksportuje 20% wydobytej rudy.
Geografia złóż rud żelaza:
Na Uralu– grupa złóż Kachkanar.
Istnieją duże zasoby rudy żelaza, jest ona jednak uboga w żelazo (17%), choć łatwo ją wzbogacić.
Wschodnia Syberia– Dorzecze Angara-Ilimsk (koło Irkucka), rejon Abakansky.
Zachodnia Syberia– Gornaya Shoria (na południe od obwodu kemerowskiego).
północny region– Półwysep Kolski – złoża Kowdorskoje i Olenegorskoje; Karelia – Kostomuksza.
Rudy występują na Dalekim Wschodzie.
Podstawy metalurgii żelaza:
1. Ural - wytwarza 46% metalu. Wykorzystywany jest importowany koks z Kuzbass i Karagandy.
Ruda żelaza - grupa złóż Kachkanarskaya (na północ od strony Swierdłowska) + złoże Sokolovsko-Sarbayskoye (obwód kostanajski) + KMA.
Mangan - ze złoża Polunochnoye (na północ od obwodu swierdłowskiego).
Zachodnie stoki Uralu - hutnictwo trzody chlewnej.
Wschodnie stoki to fabryki powstałe w czasach sowieckich.
Łączy:
– Niżny Tagil (obwód swierdłowski),
-Czelabińsk,
-Magnitogorsk (obwód czelabiński),
-Nowotroitsk (zakład Orsko-Chaliłowski).
Używają własnych metali stopowych.
Metalurgia przekształcona:
– Jekaterynburg (zakład Wierchnie-Isetski),
-Zlatoust (obwód czelabiński),
- Czusowoj (region Perm),
-Iżewsk.
Używany złom.
Rośliny rurowe:
–Czelabińsk,
- Perwouralsk (obwód swierdłowski).
Żelazostopy:
– Czelabińsk,
- Czusowoj (region Perm).
2. Centrum– Produkuje 20% metalu. Region centralny + region Centralna Czarna Ziemia + region Północny. W przyszłości stanie się jedną z głównych baz metalurgicznych. Koks importowany jest ze wschodniego skrzydła Donbasu, dorzecza Peczory, Kuzbass. Ruda żelaza – z KMA, mangan – z Nikopola (Ukraina). Używany złom. Pełny cykl - Nowotulski, Nowolipieck łączy. W ramach KMA rozpoczęto produkcję metalizowanych pelletów we współpracy z Republiką Federalną Niemiec. Na ich podstawie stworzono bezdziedzinową elektrometalurgię. Stary Oskol - Zakłady Elektrometalurgiczne Oskol. Zakłady przetwórcze – Moskwa („Sierp i Młot”, „Elektrostal”). W ostatnich latach powstała produkcja taśm zimnowalcowanych (walcownie stali). Północnym regionem gospodarczym jest fabryka Czerepowiec, położona pomiędzy rudami żelaza Karelii (Kostomuksza) a Półwyspem Kolskim (Olenegorsky, Kovdorsky) i basenem koksowo-Peczora. Dostarcza produkty głównie do Petersburga.
3. Syberia i Daleki Wschód– 13% produkcja metali żelaznych. Kombajny - Nowokuźnieck (Zachodnio-Syberyjska Huta Żelaza i Stali), 20 km od Nowokuźniecka (Zachodniosyberyjska Huta Żelaza i Stali). Obydwa przedsiębiorstwa wykorzystują koks Kuzbass; rudy żelaza z góry Shoria, Chakasji i dorzecza Angara-Ilim; manganu ze złoża Usinsk. Hutnictwo konwertujące - Nowosybirsk, Krasnojarsk, Pietrowsk-Zabajkalski (obwód Czyta), Komsomolsk nad Amurem. Żelazostopy - Nowokuzensk. W przyszłości planowane jest utworzenie zakładów metalurgii żelaza w małym BAM w Taishet.
Poza małym BAM istnieją przedsiębiorstwa zajmujące się metalurgią konwersyjną.
Kaukaz Północny - Czerwony Sulim, Taganrog (obwód rostowski).
Region Wołgi - Wołgograd.
Obwód Wołga-Wiatka - rzeka Wyksa, Kulebaki (obwód Niżny Nowogród).
Daleki Wschód - Komsomolsk nad Amurem.
Metalurgia metali nieżelaznych- pod względem produkcji jest gorszy od czarnego około 20 razy. Jest to także jedna ze starych gałęzi przemysłu, która wraz z początkiem rewolucji naukowo-technicznej przeżyła wielką odnowę, przede wszystkim w strukturze produkcji. Tak więc, jeśli przed II wojną światową dominowało wytapianie ciężkich metali nieżelaznych - miedzi, ołowiu, cynku, cyny, to w latach 60. i 70. na pierwszy plan wysunęło się aluminium i produkcja „metali XX wieku” - kobalt, tytan, lit, beryl itp. Obecnie metalurgia metali nieżelaznych zaspokaja potrzeby około 70 różnych metali.
Pierwsze 10 krajów w wytopie rafinowanej miedzi to USA, Chile, Japonia, Kanada, Zambia, Niemcy, Belgia, Australia, Peru, Republika Korei.
W odróżnieniu od rud ciężkich lekkich metali nieżelaznych, przede wszystkim aluminium, pod względem zawartości użytecznego składnika przypominają rudę żelaza i są dość łatwo transportowalne, dlatego transportowanie ich na duże odległości jest dość opłacalne. 1/3 światowych boksytów trafia na eksport, a średnia odległość ich transportu morskiego przekracza 7 tys. km. Wyjaśnia to fakt, że około 85% światowych zasobów boksytów wiąże się z ich pochodzeniem ze skorupy wietrznej powszechnej w tropikach i subtropikach.
Liderami w wytopie aluminium są Stany Zjednoczone, Japonia, Rosja, Niemcy, Kanada, Norwegia, Francja, Włochy, Wielka Brytania, Australia.
Produkcja metalurgiczna to dziedzina nauki, technologii i przemysłu obejmująca różne procesy otrzymywania metali z rud lub innych materiałów, a także procesy poprawiające właściwości metali i stopów.
Wprowadzenie do wytopu określonych ilości pierwiastków stopowych umożliwia zmianę składu i struktury stopów, poprawę ich właściwości mechanicznych oraz uzyskanie pożądanych właściwości fizykochemicznych.
Zawiera -
kopalnie i kamieniołomy do wydobywania rud i węgla;
zakłady wydobywcze i przetwórcze, w których wzbogaca się rudy, przygotowując je do wytapiania;
koksownie, w których przygotowują węgiel, koksują go i wydobywają z niego przydatne produkty chemiczne;
warsztaty energetyczne do produkcji sprężonego powietrza (do wielkich pieców nadmuchowych), tlenu, oczyszczania gazów hutniczych;
wielkopiecowe do wytapiania żelaza i żelazostopów lub do produkcji granulatu metalizowanego rudy żelaza;
zakłady do produkcji żelazostopów; huty stali (konwertorowe, martenowskie, elektryczne) do produkcji stali;
walcownie, w których wlewki stalowe przetwarzane są na wyroby walcowane: belki, szyny, pręty, drut, blachę.
Główne produkty hutnictwa żelaza:
żeliwa
konwersja, wykorzystywana do redystrybucji na stal,
odlewnia – do produkcji kształtowych odlewów żeliwnych w zakładach budowy maszyn;
granulki metalizowane rudą żelaza do produkcji stali;
żelazostopy (stopy żelaza o dużej zawartości Mn, Si, V, Ti itp.) do wytapiania stali stopowych;
wlewki stalowe do produkcji wyrobów walcowanych, blach, rur itp.;
wlewki stalowe do produkcji dużych kutych wałów, wirników turbin, tarcz itp., zwane wlewkami kuźniczymi.
Produkty hutnictwa metali nieżelaznych:
wlewki z metali nieżelaznych do produkcji wyrobów walcowanych (narożniki, taśmy, pręty);
wlewki (trzonki) z metali nieżelaznych do produkcji odlewów w zakładach budowy maszyn;
ligatury - stopy metali nieżelaznych z dodatkami stopowymi, niezbędne do produkcji złożonych stopów stopowych do odlewów;
wlewki z metali czystych i ultraczystych do budowy instrumentów, inżynierii elektronicznej i innych gałęzi inżynierii mechanicznej.
2. MATERIAŁY DO PRODUKCJI METALI I STOPÓW
Do produkcji żelaza, stali i metali nieżelaznych używać rudy, topników, paliwa i materiałów ogniotrwałych.
ruda przemysłowa to naturalna formacja mineralna zawierająca dowolny metal lub kilka metali w stężeniach, w których ich wydobycie jest ekonomicznie wykonalne. Ruda składa się z rudy mineralnej zawierający jeden cenny element(np. żelazo, mangan) lub kilka cennychmetale- rudy złożone (polimetaliczne), na przykład rudy miedzi i niklu, żelazomangan, chromonikiel itp. Oprócz minerałów rudnych skład rudy obejmuje skała odpadowa - górnikkłamstwo, które oddzielają się od minerałów rudnych podczas wzbogacania lub przechodzą do żużla podczas wytapiania.
W zależności od zawartości wydobytego metalu rudy są bogaty i biednynie. Przed użyciem rudy wzbogacać, tj. część skały płonnej jest usuwana z rudy. Rezultatem jest koncentrat o dużej zawartości wydobywanego metalu. Zastosowanie koncentratu poprawia parametry techniczne i ekonomiczne pieców hutniczych.
Strumienie są przesłane materiały do pieca do topienia w celu wytworzenia kow - związki topliwe z rudą skały płonnej lub koncentratem i popiołem paliwowym.
Żużel jest zwykle mniej gęsty niż metal, dlatego osadza się nad metalem w piecu i można go usunąć w procesie wytapiania. Żużel chroni metal przed gazami piecowymi i powietrzem. Nazywa się żużel kwaśny, jeżeli w jego składzie stosunek tlenków zasadowych (CaO, MgO itp.) do tlenków kwasowych (SiO 2, P 2 O 5) jest nie większy niż 1,5, i zasadowy, jeśli ten stosunek wynosi 2,15 ... 4.
Paliwo są substancjami palnymi, których głównym składnikiem Jestxia carbon, które służą do pozyskiwania energii cieplnej poprzez ich spalenie. W piecach hutniczych Jestużywać koksu, gazu ziemnego, oleju opałowego, dogaz wymienny (górny).
Koks otrzymywany jest w zakładach koksowniczych w piecach koksowniczych w drodze suchej destylacji w temperaturze > 1000°C (bez dostępu powietrza) gatunków węgla koksującego. Koks zawiera 80 ... 88% węgla, 8 ... 12% popiołu, 2 ... 5% wilgoci, 0,5 ... 0,8% siarki, 0,02 ... 0,2% fosforu i 0,7 ... 2% produktów lotnych . Do wytapiania w wielkim piecu koks musi zawierać minimalną ilość siarki i popiołu. Kawałki koksu powinny mieć wymiary 25…60 mm. Koks musi mieć wystarczającą wytrzymałość, aby nie zapaść się pod działaniem materiałów wsadowych.
Gazu ziemnego zawiera 90 ... 98% węglowodorów (CH 4 i C 2 H 6) i 1% azotu. Olej opałowy zawiera 84…88% węgla, 10…12% wodoru, niewielką ilość siarki i tlenu. Dodatkowo wykorzystuje się gaz wielkopiecowy lub gaz górniczy, który jest produktem ubocznym procesu wielkopiecowego.
Materiały ogniotrwałe - są to materiały i produkty bazujące głównie na surowcach mineralnych o odporności ogniowej co najmniej 1580°C. Stosowane są do produkcji wykładzin wewnętrznych (wykładziny) pieców hutniczych i kadzi do ciekłego metalu. ogniotrwałość materiału to zdolność wytrzymywania, bez topnienia, ekspozycji na wysokie temperatury. Dla substancji chemicznychWłaściwości sekcji materiałów ogniotrwałychnakładać
kwaśny,(Dinas, glinka kwarcowa), Materiały zawierające dużą ilość krzemionki SiO 2., na przykład piasek kwarcowy (95% SiO 2), cegły Dinas, których odporność ogniowa dochodzi do 1700 ° C
podstawowy, zawierający tlenki zasadowe (CaO, MgO), - zasadowy (cegła magnezytowa i proszek metalurgiczny, cegła magnezytowo-chromitowa, której odporność ogniowa przekracza 2000 ° C).
neutralny (cegła szamotowa--A1 2 uncje, )
PRODUKCJA ŻELAZA