วิสาหกิจอุตสาหกรรมโลหะวิทยาเป็นของโลหะวิทยา - มันคืออะไร? ศูนย์อุตสาหกรรมโลหะวิทยา

วันที่: 15-12-2553

ยอดดู: 42232

ทบทวนโรงงานโลหะวิทยาชั้นนำของรัสเซียในรัสเซีย

(บทความนี้ใช้เฉพาะลิงก์ภายในเท่านั้น)

โลหะวิทยาเป็นสาขาหนึ่งของเศรษฐกิจ โครงสร้างประกอบด้วยสองส่วน: โลหะวิทยาเหล็กและ โลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็ก- ดังนั้นการตรวจสอบโรงงานโลหะวิทยาชั้นนำของรัสเซียจะประกอบด้วยสองส่วน: สถานประกอบการโลหะวิทยาที่มีเหล็กและสถานประกอบการโลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็ก

โรงงานโลหะวิทยาเหล็ก

อุตสาหกรรมโลหะวิทยาที่มีกลุ่มเหล็กมักแบ่งออกเป็น 5 ภาคส่วนย่อย:

• 1. การสกัดวัตถุดิบที่ไม่ใช่โลหะ (วัตถุดิบฟลักซ์ ดินเหนียวทนไฟ ฯลฯ );
• 2. การผลิตจริง (การถลุง) โลหะกลุ่มเหล็ก (โลหะดังกล่าวได้แก่ เหล็กหล่อ เหล็กกล้า ผลิตภัณฑ์รีด โลหะผสมเหล็กจากเตาถลุงเหล็ก และผงโลหะกลุ่มเหล็ก)
• 3. การผลิตท่อ (เหล็กหล่อและเหล็กกล้า)
• 4. การผลิตโค้กและเคมีภัณฑ์ (การผลิตโค้กและผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง รวมถึงแก๊สเตาอบโค้ก)
• 5. การแปรรูปโลหะเหล็กที่รีไซเคิลได้ (รวมถึงของเสียจากการตัดและเศษโลหะเหล็ก)

ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยอุตสาหกรรมโลหะวิทยาเหล็กนั้นถูกใช้โดยอุตสาหกรรมภายในประเทศ (ส่วนใหญ่เป็นองค์กรก่อสร้างและสถานประกอบการด้านวิศวกรรม) และยังส่งออกไปยังประเทศต่างๆ ทั่วโลก

องค์กรที่ดำเนินงานในอุตสาหกรรมโลหะวิทยาเหล็กสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท:

• 1. โรงงานและโรงงานที่มีวงจรการผลิตครบวงจร (ผลิตผล เหล็ก เหล็กหล่อ ผลิตภัณฑ์แผ่นรีด);
• 2. โรงงานโลหะวิทยาท่อ (ห้ามหลอมเหล็กหมู)
• 3. โรงงานโลหะวิทยาขนาดเล็ก (ส่วนใหญ่เป็นโรงงานสร้างเครื่องจักรที่ผลิตเหล็กม้วนและเหล็กกล้าสำหรับอุตสาหกรรมสร้างเครื่องจักร)

  วิสาหกิจที่ใหญ่ที่สุด โลหะวิทยาเหล็กเป็นแบบผสมผสาน ตัวเล็กเป็นโรงงาน บ่อยครั้งที่โรงงานและโรงงานหลายแห่งสามารถรวมกันเป็นโฮลดิ้งขนาดใหญ่ได้ ซึ่งนำโดยบริษัทจัดการที่เชี่ยวชาญ ในทางภูมิศาสตร์ สถานประกอบการผลิตของอุตสาหกรรมตั้งอยู่ใกล้ฐานวัตถุดิบเป็นหลัก - แหล่งแร่ที่ใช้ในการผลิตโลหะวิทยา ตัวอย่างเช่น โรงถลุงเหล็กและเหล็กตั้งอยู่ในพื้นที่ใกล้กับแหล่งสะสมแร่เหล็ก และมีอุตสาหกรรมป่าไม้อย่างกว้างขวางที่ผลิตถ่านเพื่อลดปริมาณธาตุเหล็ก ในระหว่างการก่อสร้างอีกด้วย พืชโลหะวิทยาคำนึงถึงการจัดหาทรัพยากรน้ำและพลังงาน - ก๊าซและไฟฟ้า -

  มีฐานโลหะวิทยาหลักสามแห่งในอาณาเขตของรัสเซีย:

  ฐานโลหะวิทยาของไซบีเรียประกอบด้วยองค์กรที่ใช้แร่เหล็กในวงจรการผลิตโดยส่วนใหญ่มาจากแหล่งสะสมสามแห่ง:

  • 1. เงินฝากของ Gornaya Shoria
  • 2. เงินฝากอาบาคาน
  • 3. เงินฝาก Angaro-Ilim

  วิสาหกิจที่ใหญ่ที่สุด ฐานโลหะวิทยาไซบีเรียตั้งอยู่ใกล้เมือง Novokuznetsk เหล่านี้คือโรงงานโลหะวิทยา Novokuznetsk, โรงงานโลหะ Novokuznetsk Ferroalloy และโรงงานโลหะวิทยาไซบีเรียตะวันตก ในบรรดาวิสาหกิจด้านโลหะวิทยาในฐานโลหะวิทยาที่กำหนด ที่ใหญ่ที่สุด ได้แก่: โรงงานโลหะวิทยา Sibelektrostal (ครัสโนยาสค์), โรงงานโลหะวิทยา Guryevsky ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่ม ITF ที่ถือครอง, โรงงานโลหะวิทยา Novosibirsk ซึ่งตั้งชื่อตาม Kuzmin และโรงงานโลหะวิทยา Petrovsk-Zabaikalsky

  ฐานโลหการกลางรวมถึงการผลิตโลหะโดยอาศัยแร่จากแหล่งสะสมวัตถุดิบ:

  • 1. การสะสมของความผิดปกติของแม่เหล็กเคิร์สต์
  • 2. เงินฝากของคาบสมุทร Kola

  โรงงานที่ใหญ่ที่สุดของ Central Metallurgical Base ซึ่งมีวงจรการผลิตเต็มรูปแบบถือเป็นโรงงานโลหะวิทยา Novolipetsk และ Cherepovets ที่มีชื่อเสียงระดับโลก, โรงงานโลหะวิทยา Oskol Electrometallurgical (Stary Oskol) รวมถึงโรงงานโลหะวิทยา Kosogorsk ตั้งอยู่ใกล้เมือง ของตูลา

  โลหะวิทยาเม็ดสีของฐานโลหการกลางนั้นมีโรงงานขนาดใหญ่ในอุตสาหกรรมเช่น: โรงงานรีดเหล็ก Oryol, โรงงานรีดเหล็ก Cherepovets ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่ม Severstal, โรงงานโลหะวิทยา Elektrostal และค้อนและเคียวซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่ม Severstal, Izhora โรงงานท่อ (เซนต์ -ปีเตอร์สเบิร์ก) และโรงงานโลหะวิทยา Vyksa ซึ่งตั้งอยู่ในภูมิภาค Nizhny Novgorod

  ขึ้นอยู่กับการผลิตโลหะเหล็กจากแร่เหล็กที่ขุดจากแหล่งสะสม:

  • 1. ความผิดปกติของแม่เหล็กเคิร์สต์
  • 2. เงินฝากคัชคานาร์
  • 3. เงินฝาก Kustanai ในคาซัคสถาน

  ฐานโลหะวิทยาอูราลเป็นฐานที่ทรงพลังที่สุดในประเทศ มันขึ้นอยู่กับองค์กรครบวงจรที่ใหญ่ที่สุด

โลหะวิทยาเป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมพื้นฐานหลัก โดยจัดหาวัสดุโครงสร้างให้กับอุตสาหกรรมอื่นๆ (โลหะเหล็กและอโลหะ)

เป็นเวลานานแล้วที่ขนาดของการถลุงโลหะเกือบจะกำหนดอำนาจทางเศรษฐกิจของประเทศใด ๆ เป็นหลัก และทั่วโลกพวกเขาก็เติบโตอย่างรวดเร็ว แต่ในช่วงทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ 20 อัตราการเติบโตของโลหะวิทยาชะลอตัวลง แต่เหล็กยังคงเป็นวัสดุโครงสร้างหลักในเศรษฐกิจโลก

โลหะวิทยาประกอบด้วยกระบวนการทั้งหมดตั้งแต่การขุดแร่ไปจนถึงการผลิตผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป อุตสาหกรรมโลหะวิทยามีสองสาขา: กลุ่มเหล็กและอโลหะ

โลหะวิทยาเหล็ก แร่เหล็กมีการขุดใน 50 ประเทศทั่วโลก แต่การผลิตหลักเกิดขึ้นในไม่กี่ประเทศ มีการส่งออกแร่ประมาณ 1/2 ของทั้งหมด ที่ตั้งของสถานประกอบการโลหะวิทยาเหล็กถูกกำหนดโดยปัจจัยต่อไปนี้:

ทรัพยากรธรรมชาติ (มุ่งเน้นไปที่การรวมดินแดนของแหล่งสะสมถ่านหินและเหล็ก)

การขนส่ง (เน้นที่การขนส่งสินค้าถ่านหินโค้กและแร่เหล็ก)

ผู้บริโภค (เกี่ยวข้องกับการพัฒนาโรงงานขนาดเล็กและโลหะวิทยาเม็ดสี) ผู้นำในการผลิตแร่เหล็ก ได้แก่ จีน บราซิล ออสเตรเลีย รัสเซีย ยูเครน และอินเดีย แต่ในส่วนของการผลิตเหล็ก-ญี่ปุ่น รัสเซีย สหรัฐอเมริกา จีน ยูเครน เยอรมนี

โลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็ก ที่ตั้งของสถานประกอบการโลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็กจะถูกกำหนดโดยปัจจัยต่อไปนี้:

วัตถุดิบ (การถลุงโลหะหนักจากแร่ที่มีส่วนประกอบที่มีประโยชน์น้อย (1-2%) - ทองแดง, ดีบุก, สังกะสี, ตะกั่ว)

พลังงาน (การถลุงโลหะเบาจากแร่ที่อุดมสมบูรณ์ - การผลิตที่ใช้พลังงานมาก - อลูมิเนียม, ไทเทเนียม, แมกนีเซียม ฯลฯ );

การขนส่ง (การส่งมอบวัตถุดิบ);

ผู้บริโภค (การใช้วัสดุรีไซเคิล)

โลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็กได้รับการพัฒนามากที่สุดในประเทศที่มีแร่โลหะที่ไม่ใช่เหล็กสำรอง: รัสเซีย จีน สหรัฐอเมริกา แคนาดา ออสเตรเลีย บราซิล และในญี่ปุ่นและประเทศในยุโรป - เกี่ยวกับวัตถุดิบนำเข้า

ผู้นำในการถลุงทองแดง ได้แก่ ชิลี สหรัฐอเมริกา แคนาดา แซมเบีย เปรู และออสเตรเลีย ผู้ส่งออกอะลูมิเนียมหลัก ได้แก่ แคนาดา นอร์เวย์ ออสเตรเลีย ไอซ์แลนด์ และสวิตเซอร์แลนด์ ดีบุกถูกขุดในเอเชียตะวันออกและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ตะกั่วและสังกะสีถูกถลุงในสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น แคนาดา ออสเตรเลีย เยอรมนี และบราซิล

โลหะวิทยาอยู่ในกลุ่มอุตสาหกรรมที่มีผลกระทบด้านลบต่อองค์ประกอบทั้งหมดของธรรมชาติ มีความจำเป็นที่จะต้องใช้เทคโนโลยีด้านสิ่งแวดล้อม เช่น การจัดหาน้ำรีไซเคิล การผลิตของเสียต่ำ และวิธีการบำบัดด้วยสารเคมี

ขั้นตอนสำคัญในทิศทางนี้คือการลดการผลิตเตาถลุงเหล็กและการเปลี่ยนไปใช้โลหะวิทยาไฟฟ้าและการใช้วัสดุรีไซเคิล

คำถามที่ 20

วิศวกรรมเครื่องกลของโลก

วิศวกรรมเครื่องกลเป็นสาขาหลักของอุตสาหกรรมโลก โดยคิดเป็นประมาณ 35% ของมูลค่าผลผลิตทางอุตสาหกรรมของโลก ในบรรดาอุตสาหกรรมต่างๆ วิศวกรรมเครื่องกลเป็นการผลิตที่ใช้แรงงานเข้มข้นที่สุด อุตสาหกรรมการผลิตเครื่องมือ วิศวกรรมไฟฟ้าและการบินและอวกาศ วิศวกรรมนิวเคลียร์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ ที่ผลิตอุปกรณ์ที่ซับซ้อนต้องใช้แรงงานเข้มข้นเป็นพิเศษ ในเรื่องนี้หนึ่งในเงื่อนไขหลักสำหรับสถานที่ตั้งของวิศวกรรมเครื่องกลคือการจัดหาพนักงานที่มีคุณสมบัติเหมาะสมการมีวัฒนธรรมอุตสาหกรรมในระดับหนึ่งและศูนย์วิจัยและพัฒนาทางวิทยาศาสตร์

ความใกล้ชิดกับฐานวัตถุดิบมีความสำคัญเฉพาะสำหรับสาขาวิศวกรรมหนักบางสาขาเท่านั้น (การผลิตโลหะวิทยา อุปกรณ์การทำเหมือง การทำหม้อไอน้ำ ฯลฯ)

ในด้านวิศวกรรมเครื่องกลของโลก ตำแหน่งที่โดดเด่นถูกครอบครองโดยประเทศที่พัฒนาแล้วกลุ่มเล็กๆ - สหรัฐอเมริกาซึ่งคิดเป็นเกือบ 30% ของมูลค่าผลิตภัณฑ์วิศวกรรม ญี่ปุ่น - 15% เยอรมนี - ประมาณ 10% ฝรั่งเศส บริเตนใหญ่ ,อิตาลี,แคนาดา. ประเทศเหล่านี้ได้พัฒนาวิศวกรรมเครื่องกลสมัยใหม่เกือบทุกประเภท และมีส่วนแบ่งในการส่งออกเครื่องจักรทั่วโลกสูง (โดยทั่วไปประเทศที่พัฒนาแล้วคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 80% ของการส่งออกเครื่องจักรและอุปกรณ์ทั่วโลก) ด้วยผลิตภัณฑ์ทางวิศวกรรมที่เกือบจะครบวงจร บทบาทสำคัญในการพัฒนาวิศวกรรมเครื่องกลในกลุ่มประเทศนี้อยู่ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ หุ่นยนต์ วิศวกรรมพลังงานนิวเคลียร์ การสร้างเครื่องมือกล วิศวกรรมหนัก และอุตสาหกรรมยานยนต์

กลุ่มผู้นำด้านวิศวกรรมเครื่องกลของโลกยังรวมถึงรัสเซีย (6% ของมูลค่าผลิตภัณฑ์วิศวกรรมเครื่องกล), จีน (3%) และประเทศอุตสาหกรรมขนาดเล็กหลายแห่ง - สวิตเซอร์แลนด์, สวีเดน, สเปน, เนเธอร์แลนด์ ฯลฯ วิศวกรรมเครื่องกลมีความก้าวหน้าอย่างมาก ในการพัฒนาในประเทศกำลังพัฒนา ซึ่งแตกต่างจากประเทศที่พัฒนาแล้ว ซึ่งวิศวกรรมเครื่องกลมีพื้นฐานอยู่บนการวิจัยและพัฒนา (R&D) ในระดับสูง ซึ่งเป็นแรงงานที่มีทักษะสูงและมุ่งเน้นไปที่การผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีความซับซ้อนทางเทคนิคและมีคุณภาพสูงเป็นหลัก วิศวกรรมเครื่องกลในประเทศกำลังพัฒนานั้นมีพื้นฐานอยู่บนพื้นฐานระดับต่ำ ต้นทุนแรงงานในท้องถิ่น ตามกฎแล้วเชี่ยวชาญในการผลิตผลิตภัณฑ์ประเภทที่ผลิตจำนวนมากใช้แรงงานเข้มข้นไม่ซับซ้อนทางเทคนิคและมีคุณภาพต่ำ ในบรรดาองค์กรต่างๆ ที่นี่ มีโรงงานประกอบล้วนๆ หลายแห่งที่ได้รับชุดอุปกรณ์เครื่องจักรแบบถอดประกอบจากประเทศอุตสาหกรรม ประเทศกำลังพัฒนาเพียงไม่กี่ประเทศที่มีโรงงานสร้างเครื่องจักรที่ทันสมัย ​​โดยส่วนใหญ่เป็นโรงงานอุตสาหกรรมใหม่ ได้แก่ เกาหลีใต้ ฮ่องกง ไต้หวัน สิงคโปร์ อินเดีย ตุรกี บราซิล อาร์เจนตินา เม็กซิโก ทิศทางหลักของการพัฒนาวิศวกรรมเครื่องกลคือการผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน อุตสาหกรรมยานยนต์ และการต่อเรือ

วิศวกรรมเครื่องกลแบ่งออกเป็นทั่วไป ได้แก่ การสร้างเครื่องมือกล วิศวกรรมหนัก วิศวกรรมเกษตรและอุตสาหกรรมอื่นๆ วิศวกรรมการขนส่ง และวิศวกรรมไฟฟ้า รวมถึงอิเล็กทรอนิกส์ ผู้ผลิตและผู้ส่งออกผลิตภัณฑ์วิศวกรรมทั่วไปรายใหญ่ที่สุดโดยทั่วไป ได้แก่ ประเทศที่พัฒนาแล้ว เช่น เยอรมนี สหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น เป็นต้น ประเทศที่พัฒนาแล้วยังเป็นผู้ผลิตและซัพพลายเออร์หลักด้านเครื่องมือกลสู่ตลาดโลก (ญี่ปุ่น เยอรมนี สหรัฐอเมริกา อิตาลี และ สวิตเซอร์แลนด์โดดเด่น) อุตสาหกรรมวิศวกรรมทั่วไปของประเทศกำลังพัฒนาถูกครอบงำโดยการผลิตเครื่องจักรกลการเกษตรและอุปกรณ์ง่ายๆ

ผู้นำระดับโลกในด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ได้แก่ สหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น รัสเซีย สหราชอาณาจักร เยอรมนี สวิตเซอร์แลนด์ และเนเธอร์แลนด์ การผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนและผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคยังได้พัฒนาในประเทศกำลังพัฒนา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเอเชียตะวันออกและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้

ในบรรดาสาขาวิศวกรรมการขนส่ง อุตสาหกรรมยานยนต์มีการพัฒนาแบบไดนามิกมากที่สุด พื้นที่การกระจายพื้นที่มีการเติบโตอย่างต่อเนื่องและในปัจจุบันรวมถึงผู้ผลิตรถยนต์หลักแบบดั้งเดิม (ญี่ปุ่น, สหรัฐอเมริกา, แคนาดา, เยอรมนี, ฝรั่งเศส, อิตาลี, บริเตนใหญ่, สวีเดน, สเปน, รัสเซีย ฯลฯ ) ประเทศที่ ค่อนข้างใหม่ในอุตสาหกรรม - ประเทศเกาหลีใต้, บราซิล, อาร์เจนตินา, จีน, ตุรกี, อินเดีย, มาเลเซีย, โปแลนด์

ต่างจากอุตสาหกรรมยานยนต์ การผลิตเครื่องบิน การต่อเรือ และการผลิตรางรถไฟกำลังประสบปัญหาซบเซา สาเหตุหลักคือการขาดความต้องการผลิตภัณฑ์ของตน

การต่อเรือได้ย้ายจากประเทศที่พัฒนาแล้วไปยังประเทศกำลังพัฒนา ผู้ผลิตเรือรายใหญ่ที่สุดคือเกาหลีใต้ (นำหน้าญี่ปุ่นและเป็นที่หนึ่งของโลก) บราซิล อาร์เจนตินา เม็กซิโก จีน และไต้หวัน ในเวลาเดียวกันสหรัฐอเมริกาและประเทศในยุโรปตะวันตก (บริเตนใหญ่ เยอรมนี ฯลฯ ) ซึ่งเป็นผลมาจากการลดการผลิตเรือ หยุดมีบทบาทสำคัญในการต่อเรือทั่วโลก

อุตสาหกรรมการบินกระจุกตัวอยู่ในประเทศที่มีคุณสมบัติด้านวิทยาศาสตร์และแรงงานในระดับสูง ได้แก่ สหรัฐอเมริกา รัสเซีย ฝรั่งเศส สหราชอาณาจักร เยอรมนี และเนเธอร์แลนด์

ในโครงสร้างอาณาเขตของวิศวกรรมเครื่องกลของโลก มีสี่ภูมิภาคหลัก ได้แก่ อเมริกาเหนือ ยุโรปต่างประเทศ เอเชียตะวันออกและตะวันออกเฉียงใต้ และ CIS

อเมริกาเหนือ (สหรัฐอเมริกา แคนาดา เม็กซิโก เปอร์โตริโก) คิดเป็นประมาณ 1/3 ของต้นทุนผลิตภัณฑ์วิศวกรรมเครื่องกล ในแผนกแรงงานระหว่างประเทศ ภูมิภาคนี้ทำหน้าที่เป็นผู้ผลิตและส่งออกเครื่องจักรที่มีความซับซ้อนสูง ผลิตภัณฑ์วิศวกรรมหนัก และอุตสาหกรรมที่เน้นความรู้รายใหญ่ที่สุด ดังนั้นในสหรัฐอเมริกาซึ่งครองตำแหน่งผู้นำในภูมิภาคและโลกในแง่ของมูลค่ารวมของผลิตภัณฑ์วิศวกรรมเครื่องกลบทบาทใหญ่คือวิศวกรรมการบินและอวกาศอิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรมการทหารการผลิตคอมพิวเตอร์วิศวกรรมพลังงานนิวเคลียร์การต่อเรือทางทหาร ฯลฯ

ประเทศในยุโรป (ไม่รวม CIS) ก็คิดเป็นประมาณ 1/3 ของการผลิตด้านวิศวกรรมเครื่องกลของโลกเช่นกัน ภูมิภาคนี้แสดงโดยวิศวกรรมเครื่องกลทุกประเภท แต่มีความโดดเด่นเป็นพิเศษจากวิศวกรรมเครื่องกลทั่วไป (การสร้างเครื่องมือกล การผลิตอุปกรณ์สำหรับโลหะวิทยา สิ่งทอ กระดาษ การทำนาฬิกาและอุตสาหกรรมอื่น ๆ) วิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ และวิศวกรรมการขนส่ง (ยานยนต์ , เครื่องบิน, การต่อเรือ) เยอรมนีเป็นผู้นำด้านวิศวกรรมเครื่องกลของยุโรป โดยเป็นผู้ส่งออกผลิตภัณฑ์วิศวกรรมทั่วไปรายใหญ่ที่สุดในภูมิภาคและทั่วโลก

ภูมิภาคนี้ ซึ่งรวมถึงประเทศในเอเชียตะวันออกและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ผลิตประมาณหนึ่งในสี่ของการผลิตด้านวิศวกรรมเครื่องกลของโลก ปัจจัยกระตุ้นหลักในการพัฒนาวิศวกรรมเครื่องกลในประเทศในภูมิภาคนี้คือความถูกของแรงงาน ผู้นำของภูมิภาคนี้คือญี่ปุ่น ซึ่งเป็นมหาอำนาจด้านวิศวกรรมแห่งที่สองของโลก ผู้ส่งออกผลิตภัณฑ์รายใหญ่ที่สุดจากอุตสาหกรรมที่มีคุณสมบัติเหมาะสมที่สุด (ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ วิศวกรรมไฟฟ้า วิศวกรรมเครื่องบิน หุ่นยนต์ ฯลฯ) ประเทศอื่นๆ เช่น จีน สาธารณรัฐเกาหลี ไต้หวัน ไทย สิงคโปร์ มาเลเซีย อินโดนีเซีย ฯลฯ ผลิตสินค้าที่ใช้แรงงานเข้มข้นแต่ซับซ้อนน้อยกว่า (การผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน รถยนต์ เรือ ฯลฯ) และยังมีส่วนร่วมอย่างมากอีกด้วย ในการทำงานในตลาดต่างประเทศ

ประเทศ CIS จัดตั้งภูมิภาคพิเศษของวิศวกรรมเครื่องกลโลก พวกเขามีการผลิตทางวิศวกรรมครบวงจร สาขาของศูนย์อุตสาหกรรมการทหาร อุตสาหกรรมการบินและอวกาศจรวด เครื่องใช้ไฟฟ้า และสาขาง่าย ๆ บางสาขาของวิศวกรรมเครื่องกลทั่วไป (การผลิตเครื่องจักรกลการเกษตร เครื่องมือกลที่ใช้โลหะมาก อุปกรณ์ไฟฟ้า ฯลฯ) ได้รับการตอบรับที่ดีเป็นพิเศษ การพัฒนาที่นี่ ในเวลาเดียวกัน มีความล่าช้าอย่างรุนแรงในหลายอุตสาหกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุตสาหกรรมที่เน้นความรู้ ผู้นำของ CIS - รัสเซียแม้จะมีโอกาสมหาศาลในการพัฒนาวิศวกรรมเครื่องกล (การผลิตที่สำคัญ, ศักยภาพทางวิทยาศาสตร์, เทคนิค, ปัญญาและทรัพยากร, ตลาดในประเทศที่กว้างขวางและมีความต้องการผลิตภัณฑ์วิศวกรรมที่หลากหลาย ฯลฯ ) แผนกแรงงานระหว่างประเทศมีความโดดเด่นเฉพาะในด้านการผลิตอาวุธและเทคโนโลยีอวกาศล่าสุดเท่านั้น และยังถูกบังคับให้นำเข้าเครื่องจักรหลายประเภทอีกด้วย

นอกภูมิภาคการสร้างเครื่องจักรหลัก มีศูนย์วิศวกรรมเครื่องกลที่มีขนาดและความซับซ้อนของโครงสร้างการผลิตค่อนข้างใหญ่ - อินเดีย, บราซิล, อาร์เจนตินา วิศวกรรมเครื่องกลของพวกเขาทำงานเพื่อตลาดภายในประเทศเป็นหลัก ประเทศเหล่านี้ส่งออกรถยนต์ เรือเดินทะเล จักรยาน และเครื่องใช้ในครัวเรือนประเภทธรรมดา (ตู้เย็น เครื่องซักผ้า เครื่องปรับอากาศ เครื่องดูดฝุ่น เครื่องคิดเลข นาฬิกา ฯลฯ)

ชื่อทั่วไปของบุคคลที่ทำงานในสาขาโลหะวิทยาคือนักโลหะวิทยา

YouTube สารานุกรม

1 / 5

√ เทคโนโลยีสมัยใหม่สำหรับหุ่นจำลอง การบรรยายครั้งที่ 16. โลหะวิทยา

➤ Vladimir Erlich - จุดเริ่มต้นของการใช้เหล็กและเหล็กกล้าของมนุษย์

√ วิทยาศาสตร์ 2 0 โลหะและโลหะผสม

√ การปกป้องร่างกายในโลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็ก

√ วิธีการรับโลหะ

คำบรรยาย

ประเภทของโลหะวิทยา

ในทางปฏิบัติของโลก ในอดีตมีการแบ่งโลหะออกเป็นเหล็ก (เหล็กและโลหะผสมที่มีพื้นฐานอยู่บนโลหะนั้น) และโลหะอื่นๆ ทั้งหมด - โลหะที่ไม่ใช่เหล็กหรือโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ดังนั้นโลหะวิทยาจึงมักแบ่งออกเป็นเหล็กและอโลหะ

• ไพโรโลหะวิทยา (จากภาษากรีกโบราณ. πῦρ - ไฟ) - กระบวนการทางโลหะวิทยาที่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูง (การคั่ว การถลุง ฯลฯ ) ประเภทของไพโรเมทัลวิทยาคือโลหะวิทยาแบบพลาสมา
• ไฮโดรโลหะวิทยา (จากภาษากรีกโบราณ. ὕδωρ - น้ำ) - กระบวนการสกัดโลหะจากแร่เข้มข้นและของเสียของอุตสาหกรรมต่าง ๆ โดยใช้น้ำและสารละลายเคมี (การชะล้าง) ที่เป็นน้ำพร้อมการแยกโลหะออกจากสารละลายในเวลาต่อมา (เช่นซีเมนต์ซีเมนต์อิเล็กโทรไลซิส)

ในหลายประเทศทั่วโลก มีการวิจัยทางวิทยาศาสตร์อย่างเข้มข้นเกี่ยวกับการใช้จุลินทรีย์ต่างๆ ในโลหะวิทยา ซึ่งก็คือ การใช้เทคโนโลยีชีวภาพ (การชะล้างทางชีวภาพ ออกซิเดชันทางชีวภาพ การดูดซับทางชีวภาพ การตกตะกอนทางชีวภาพ และการทำให้สารละลายบริสุทธิ์) จนถึงปัจจุบัน กระบวนการทางชีวเทคนิคพบว่ามีการประยุกต์ใช้ในการสกัดโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เช่น ทองแดง ทอง สังกะสี ยูเรเนียม และนิกเกิล จากวัตถุดิบซัลไฟด์ได้ดีที่สุด สิ่งที่สำคัญที่สุดคือความเป็นไปได้ที่แท้จริงในการใช้วิธีการเทคโนโลยีชีวภาพในการทำให้น้ำเสียจากอุตสาหกรรมโลหะวิทยาบริสุทธิ์อย่างล้ำลึก

การผลิตและการบริโภคโลหะ

การกระจายและขอบเขตการใช้งาน

โลหะที่มีค่าและสำคัญที่สุดสำหรับเทคโนโลยีสมัยใหม่มีเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่พบในเปลือกโลกในปริมาณมาก: อลูมิเนียม (8.9%) เหล็ก (4.65%) แมกนีเซียม (2.1%) ไทเทเนียม (0.63%) . ทรัพยากรธรรมชาติของโลหะที่สำคัญมากบางชนิดมีหน่วยวัดเป็นร้อยหรือหนึ่งในพันของเปอร์เซ็นต์ ธรรมชาติมีโลหะมีค่าและหายากเป็นพิเศษ

การผลิตและการบริโภคโลหะในโลกมีการเติบโตอย่างต่อเนื่อง ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา การบริโภคโลหะทั่วโลกต่อปีและสต็อกโลหะทั่วโลกเพิ่มขึ้นสองเท่าและมีจำนวนประมาณ 800 ล้านตันและประมาณ 8 พันล้านตัน ตามลำดับ ส่วนแบ่งของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยใช้โลหะเหล็กและอโลหะปัจจุบันคิดเป็น 72-74% ของผลิตภัณฑ์มวลรวมของประเทศของรัฐ โลหะในศตวรรษที่ 21 ยังคงเป็นวัสดุก่อสร้างหลัก เนื่องจากในด้านคุณสมบัติ ความประหยัดของการผลิตและการบริโภค โลหะเหล่านี้ไม่มีที่เปรียบในการใช้งานส่วนใหญ่

จากการใช้โลหะ 800 ล้านตันต่อปี มากกว่า 90% (750 ล้านตัน) เป็นเหล็ก ประมาณ 3% (20-22 ล้านตัน) เป็นอลูมิเนียม 1.5% (8-10 ล้านตัน) เป็นทองแดง 5-6 ล้านตัน - สังกะสี 4-5 ล้านตัน - ตะกั่ว (ส่วนที่เหลือ - น้อยกว่า 1 ล้านตัน) ขนาดการผลิตโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เช่น อลูมิเนียม ทองแดง สังกะสี ตะกั่ว มีหน่วยวัดเป็นล้านตันต่อปี เช่น แมกนีเซียม ไทเทเนียม นิกเกิล โคบอลต์ โมลิบดีนัม ทังสเตน มีหน่วยเป็นพันตัน เช่น ซีลีเนียม เทลลูเรียม ทอง แพลทินัม มีหน่วยเป็นตัน เช่น อิริเดียม ออสเมียม เป็นต้น มีหน่วยเป็นกิโลกรัม

ปัจจุบัน โลหะจำนวนมากถูกผลิตและบริโภคในประเทศต่างๆ เช่น สหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น จีน รัสเซีย เยอรมนี ยูเครน ฝรั่งเศส อิตาลี สหราชอาณาจักร และอื่นๆ

ในยุคสำริด (III-I สหัสวรรษก่อนคริสต์ศักราช) มีการใช้ผลิตภัณฑ์และเครื่องมือที่ทำจากโลหะผสมของทองแดงและดีบุก (ดีบุกบรอนซ์) โลหะผสมนี้เป็นโลหะผสมที่เก่าแก่ที่สุดที่มนุษย์ถลุง เชื่อกันว่าผลิตภัณฑ์ทองแดงชิ้นแรกได้มาเมื่อ 3 พันปีก่อนคริสต์ศักราช จ. การถลุงแร่ลดส่วนผสมของแร่ทองแดงและแร่ดีบุกด้วยถ่าน ต่อมาเริ่มมีการผลิตสัมฤทธิ์โดยการเติมดีบุกและโลหะอื่น ๆ ลงในทองแดง (อะลูมิเนียม เบริลเลียม ซิลิคอน-นิกเกิล และสัมฤทธิ์อื่น ๆ โลหะผสมของทองแดงและสังกะสี เรียกว่าทองเหลือง ฯลฯ) บรอนซ์ถูกนำมาใช้เป็นครั้งแรกในการผลิตอาวุธและเครื่องมือ จากนั้นจึงหล่อระฆัง ปืนใหญ่ ฯลฯ ปัจจุบันที่พบมากที่สุดคืออะลูมิเนียมบรอนซ์ที่มีอลูมิเนียม 5-12% พร้อมด้วยเหล็ก แมงกานีส และนิกเกิล

ตามทองแดง มนุษย์จึงเริ่มใช้เหล็ก

แนวคิดทั่วไปของสาม "ยุค" - หิน ทองแดง และเหล็ก - เกิดขึ้นในโลกยุคโบราณ (Titus Lucretius Carus) คำว่า "ยุคเหล็ก" ถูกนำมาใช้ในวงการวิทยาศาสตร์ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 โดยนักโบราณคดีชาวเดนมาร์ก เค. ทอมเซน

การแยกเหล็กออกจากแร่และการถลุงโลหะที่เป็นเหล็กนั้นยากกว่ามาก เชื่อกันว่าเทคโนโลยีนี้ถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยชาวฮิตไทต์เมื่อประมาณ 1,200 ปีก่อนคริสตกาล e. ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของยุคเหล็ก ในข้อความภาษาฮิตไทต์ที่ถอดรหัสแล้วของศตวรรษที่ 19 ก่อนคริสต์ศักราช จ. เหล็กถูกกล่าวถึงว่าเป็นโลหะที่ "ตกลงมาจากท้องฟ้า" ความลับของการขุดและการผลิตเหล็กกลายเป็นปัจจัยสำคัญในอำนาจของชาวฟิลิสเตีย

เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่ามนุษย์เริ่มคุ้นเคยกับเหล็กอุกกาบาตเป็นครั้งแรก การยืนยันทางอ้อมเกี่ยวกับสิ่งนี้คือชื่อของเหล็กในภาษาของคนโบราณ: "เทห์ฟากฟ้า" (อียิปต์โบราณ, กรีกโบราณ), "ดาว" (กรีกโบราณ) ชาวสุเมเรียนเรียกเหล็กว่า "ทองแดงแห่งสวรรค์" บางทีนั่นอาจเป็นเหตุผลว่าทำไมทุกสิ่งที่เกี่ยวข้องกับเหล็กในสมัยโบราณจึงถูกล้อมรอบด้วยรัศมีแห่งความลึกลับ ผู้คนที่ทำเหมืองและแปรรูปเหล็กถูกรายล้อมไปด้วยเกียรติยศและความเคารพ ซึ่งผสมผสานกับความรู้สึกหวาดกลัว (มักถูกมองว่าเป็นพ่อมด)

ยุคเหล็กตอนต้นของยุโรปครอบคลุมช่วงศตวรรษที่ 15 ก่อนคริสต์ศักราช จ.. ยุคนี้เรียกว่าวัฒนธรรมฮอลสตัทท์ตามชื่อเมืองฮัลล์สตัทท์ในประเทศออสเตรีย ซึ่งใกล้กับแหล่งที่พบวัตถุที่เป็นเหล็กในสมัยนั้น ช่วงปลายหรือ "ยุคเหล็กที่สอง" ครอบคลุมช่วงศตวรรษที่ 5-2 ก่อนคริสต์ศักราช BC - จุดเริ่มต้นของคริสตศักราช จ. และได้รับชื่อวัฒนธรรม La Tène - ตามสถานที่ที่มีชื่อเดียวกันในสวิตเซอร์แลนด์ซึ่งยังคงมีวัตถุเหล็กจำนวนมาก วัฒนธรรมลาแตนมีความเกี่ยวข้องกับชาวเคลต์ ซึ่งถือเป็นผู้เชี่ยวชาญในการผลิตเครื่องมือเหล็กต่างๆ การอพยพของชาวเซลติกครั้งใหญ่ที่เริ่มขึ้นในศตวรรษที่ 5 ก่อนคริสต์ศักราช e. มีส่วนช่วยในการเผยแพร่ประสบการณ์นี้ไปทั่วยุโรปตะวันตก จากชื่อเซลติกสำหรับเหล็ก "isarnon" มาจากภาษาเยอรมัน "aisen" และภาษาอังกฤษ "iron"

ในช่วงปลายสหัสวรรษที่ 2 ก่อนคริสต์ศักราช จ. เหล็กปรากฏใน Transcaucasia ในสเตปป์ของภูมิภาคทะเลดำตอนเหนือในศตวรรษที่ 7-1 ก่อนคริสต์ศักราช จ. ชนเผ่าไซเธียนอาศัยอยู่โดยสร้างวัฒนธรรมที่ได้รับการพัฒนามากที่สุดของยุคเหล็กตอนต้นในดินแดนของรัสเซียและยูเครน

ในตอนแรกเหล็กมีมูลค่าสูง ใช้ทำเหรียญ และเก็บไว้ในคลังหลวง จากนั้นก็เริ่มมีการใช้เป็นเครื่องมือและเป็นอาวุธมากขึ้น การใช้เหล็กเป็นเครื่องมือถูกกล่าวถึงใน Iliad ของ Homer นอกจากนี้ยังระบุด้วยว่า Achilles มอบแผ่นเหล็กให้กับผู้ชนะผู้ขว้างจักร ช่างฝีมือชาวกรีกใช้เหล็กมาตั้งแต่สมัยโบราณแล้ว ในวิหารอาร์เทมิสซึ่งสร้างโดยชาวกรีก กลองของเสาหินอ่อนของวิหารถูกยึดด้วยหมุดเหล็กทรงพลังยาว 130 มม. กว้าง 90 มม. และหนา 15 มม.

ผู้คนที่เดินทางมายังยุโรปจากตะวันออกมีส่วนทำให้เกิดการเผยแพร่ของโลหะวิทยา ตามตำนานกล่าวว่าเทือกเขาอัลไตที่อุดมไปด้วยแร่เป็นแหล่งกำเนิดของชาวมองโกลและเติร์กเมน ชนชาติเหล่านี้ถือว่าเทพเจ้าของพวกเขาคือผู้ที่มีหน้าที่ดูแลช่างตีเหล็ก ชุดเกราะและอาวุธของชนเผ่าเร่ร่อนที่ชอบทำสงครามจากเอเชียกลางทำจากเหล็ก ซึ่งยืนยันความคุ้นเคยกับโลหะวิทยา

ประเทศจีนมีประเพณีอันยาวนานในการผลิตผลิตภัณฑ์เหล็ก ที่นี่อาจเร็วกว่าชนชาติอื่นพวกเขาเรียนรู้ที่จะรับเหล็กหล่อเหลวและทำการหล่อจากมัน การหล่อเหล็กหล่อที่มีเอกลักษณ์เฉพาะบางชิ้นที่ผลิตในคริสตศักราชสหัสวรรษแรกยังคงอยู่มาจนถึงทุกวันนี้ เช่น ระฆังสูง 4 เมตร เส้นผ่านศูนย์กลาง 3 เมตร หนัก 60 ตัน

ผลิตภัณฑ์ที่เป็นเอกลักษณ์ของนักโลหะวิทยาในอินเดียโบราณเป็นที่รู้จัก ตัวอย่างคลาสสิกคือเสา Qutub แนวตั้งที่มีชื่อเสียงในเดลี ซึ่งมีน้ำหนัก 6 ตัน สูง 7.5 เมตร และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 ซม. คำจารึกบนเสาบอกว่าสร้างขึ้นประมาณ 380-330 ปีก่อนคริสตกาล จ. การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่ามันถูกสร้างขึ้นจากแต่ละชิ้นที่เชื่อมด้วยเตาหลอม ไม่มีสนิมบนเสา อาวุธเหล็กที่สร้างขึ้นในช่วงกลางสหัสวรรษแรกก่อนคริสต์ศักราชถูกพบในการฝังศพของอินเดียโบราณ จ.

ดังนั้นร่องรอยของการพัฒนาโลหะวิทยาเหล็กจึงสามารถติดตามได้ในวัฒนธรรมและอารยธรรมในอดีตมากมาย ซึ่งรวมถึงอาณาจักรและจักรวรรดิโบราณและยุคกลางของตะวันออกกลางและตะวันออกใกล้ อียิปต์โบราณและอนาโตเลีย (ตุรกี) คาร์เธจ กรีกและโรมันของยุโรปโบราณและยุคกลาง จีน อินเดีย ญี่ปุ่น ฯลฯ ควรสังเกตว่า วิธีการ อุปกรณ์ และเทคโนโลยีโลหะวิทยาหลายอย่างถูกประดิษฐ์ขึ้นในจีนโบราณ และจากนั้นชาวยุโรปก็เชี่ยวชาญงานฝีมือนี้ (โดยคิดค้นเตาถลุงเหล็ก เหล็กหล่อ เหล็ก ค้อนไฮดรอลิก ฯลฯ) อย่างไรก็ตาม การวิจัยเมื่อเร็วๆ นี้ชี้ให้เห็นว่าเทคโนโลยีของโรมันก้าวหน้าไปมากกว่าที่คิดไว้มาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการขุดและการหลอมโลหะ

ดูสิ่งนี้ด้วย: เขตเหมืองแร่ (เกี่ยวกับโลหะวิทยาของรัสเซียในช่วงศตวรรษที่ 18 - ต้นศตวรรษที่ 19)

การทำเหมืองแร่โลหะวิทยา

การทำเหมืองโลหะวิทยาเกี่ยวข้องกับการแยกโลหะมีค่าออกจากแร่และการถลุงวัตถุดิบที่สกัดได้ให้เป็นโลหะบริสุทธิ์ ในการแปลงโลหะออกไซด์หรือซัลไฟด์ให้เป็นโลหะบริสุทธิ์ แร่จะต้องถูกแยกออกด้วยวิธีทางกายภาพ เคมี หรืออิเล็กโทรไลต์

ขนาดของการแปรรูปแร่ในโลกนั้นยิ่งใหญ่มาก เฉพาะในดินแดนของสหภาพโซเวียตในช่วงปลายทศวรรษ 1980 และต้นทศวรรษ 1990 เท่านั้นที่มีการขุดและแปรรูปแร่มากกว่า 1 พันล้านตันต่อปี

นักโลหะวิทยาทำงานร่วมกับองค์ประกอบหลักสามประการ: วัตถุดิบ สารเข้มข้น (ออกไซด์หรือซัลไฟด์ของโลหะมีค่า) และของเสีย เมื่อขุดได้แล้ว แร่ก้อนใหญ่จะถูกบดขยี้จนถึงจุดที่แต่ละอนุภาคเป็นสารเข้มข้นหรือของเสียที่มีคุณค่า

การขุดไม่จำเป็นหากแร่และสิ่งแวดล้อมเอื้ออำนวยต่อการชะล้าง ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถละลายแร่ธาตุและรับสารละลายที่อุดมด้วยแร่ธาตุได้

แร่มักมีโลหะมีค่าหลายชนิด ในกรณีเช่นนี้ ของเสียจากกระบวนการหนึ่งสามารถใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับอีกกระบวนการหนึ่งได้

โลหะวิทยาเหล็ก

เหล็กในธรรมชาติพบได้ในแร่ในรูปของออกไซด์ Fe 3 O 4, Fe 2 O 3, ไฮดรอกไซด์ Fe 2 O 3 xH 2 O, คาร์บอเนต FeCO 3 และอื่น ๆ ดังนั้น เพื่อลดปริมาณเหล็กและผลิตโลหะผสมตามนั้น จึงมีหลายขั้นตอน รวมถึงการผลิตเตาถลุงเหล็กและการผลิตเหล็กกล้า

การผลิตเตาหลอมเหล็กหล่อ

ในขั้นตอนแรกของการผลิตโลหะผสมที่มีเหล็ก เหล็กจะถูกปล่อยออกมาจากแร่ในเตาถลุงเหล็กที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,000 องศาเซลเซียส และเหล็กหล่อจะถูกหลอม คุณสมบัติของเหล็กหล่อที่ได้ขึ้นอยู่กับความคืบหน้าของกระบวนการในเตาถลุงเหล็ก ดังนั้น ด้วยการกำหนดกระบวนการลดปริมาณเหล็กในเตาถลุงเหล็ก คุณจะได้เหล็กหล่อสองประเภท: เหล็กหมูซึ่งนำไปแปรรูปเพิ่มเติมสำหรับการถลุงเหล็ก และเหล็กหล่อแบบหล่อซึ่งใช้ในการผลิตการหล่อเหล็ก

การผลิตเหล็ก

เหล็กหมูใช้ในการผลิตเหล็ก เหล็กเป็นโลหะผสมของเหล็กที่มีองค์ประกอบคาร์บอนและโลหะผสม มีความแข็งแรงกว่าเหล็กหล่อ และเหมาะสำหรับงานโครงสร้างอาคารและการผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรมากกว่า การถลุงเหล็กเกิดขึ้นในเตาหลอมเหล็ก โดยที่โลหะมีสถานะเป็นของเหลว

มีหลายวิธีในการผลิตเหล็ก วิธีการหลักในการผลิตเหล็กคือ: เครื่องแปลงออกซิเจน เตาแบบเปิด และการหลอมด้วยไฟฟ้า แต่ละวิธีใช้อุปกรณ์ที่แตกต่างกัน - ตัวแปลง, เตาแบบเปิด, เตาเหนี่ยวนำ, เตาอาร์ค

กระบวนการแปลงออกซิเจน

วิธีแรกในการผลิตเหล็กเหลวจำนวนมากคือกระบวนการ Bessemer วิธีการผลิตเหล็กในตัวแปลงที่มีกรดนี้ได้รับการพัฒนาโดยชาวอังกฤษ G. Bessemer ในปี 1856-1860 ต่อมาในปี พ.ศ. 2421 เอส. โธมัสได้พัฒนากระบวนการที่คล้ายกันในคอนเวอร์เตอร์ที่มีซับในหลัก เรียกว่า กระบวนการโทมัส สาระสำคัญของกระบวนการคอนเวอร์เตอร์ (Bessemer และ Thomas) โดยใช้การเป่าลมคือเหล็กหล่อที่เทลงในหน่วยหลอมเหลว (คอนเวอร์เตอร์) จะถูกเป่าจากด้านล่างด้วยอากาศ ออกซิเจนที่มีอยู่ในอากาศจะออกซิไดซ์สิ่งสกปรกของเหล็กหล่อซึ่งส่งผลให้กลายเป็นเหล็ก ในกระบวนการโทมัส ฟอสฟอรัสและซัลเฟอร์จะถูกกำจัดออกเป็นตะกรันหลักด้วย ออกซิเดชันจะปล่อยความร้อนซึ่งทำให้เหล็กร้อนจนถึงอุณหภูมิประมาณ 1,600 °C

เปิดกระบวนการเตาไฟ

สาระสำคัญของวิธีอื่นในการผลิตเหล็กโดยใช้กระบวนการเปิดเตาคือการหลอมที่ด้านล่างของเตาหลอมสะท้อนเปลวไฟซึ่งติดตั้งเครื่องกำเนิดใหม่สำหรับอุ่นอากาศ (บางครั้งก็เป็นแก๊ส) ความคิดในการผลิตเหล็กหล่อที่ด้านล่างของเตาสะท้อนกลับถูกแสดงโดยนักวิทยาศาสตร์หลายคน (เช่นในปี 1722 โดย Reaumur) แต่สิ่งนี้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้เป็นเวลานานเนื่องจากอุณหภูมิของคบเพลิงตามปกติ เชื้อเพลิงในขณะนั้น - ก๊าซกำเนิด - ไม่เพียงพอต่อการผลิตเหล็กเหลว ในปี พ.ศ. 2399 พี่น้องซีเมนส์เสนอให้ใช้ความร้อนของก๊าซไอเสียร้อนเพื่อให้ความร้อนกับอากาศโดยติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าใหม่สำหรับสิ่งนี้ ปิแอร์ Martin ใช้หลักการนำความร้อนกลับคืนมาเพื่อหลอมเหล็ก จุดเริ่มต้นของการดำรงอยู่ของกระบวนการเปิดเตาถือได้ว่าเป็นวันที่ 8 เมษายน พ.ศ. 2407 เมื่อ P. Martin ผลิตการหลอมครั้งแรกที่โรงงานแห่งหนึ่งในฝรั่งเศส

ในการถลุงเหล็ก ประจุที่ประกอบด้วยเหล็กหล่อ เศษเหล็ก เศษโลหะ และส่วนประกอบอื่นๆ จะถูกบรรจุลงในเตาเผาแบบเปิด ภายใต้อิทธิพลของความร้อนจากคบเพลิงเชื้อเพลิงที่กำลังลุกไหม้ ประจุจะค่อยๆ ละลาย หลังจากการหลอมละลาย สารเติมแต่งต่างๆ จะถูกเติมลงในอ่างเพื่อให้ได้โลหะที่มีองค์ประกอบและอุณหภูมิที่กำหนด โลหะที่เสร็จแล้วจะถูกปล่อยออกจากเตาลงในทัพพีแล้วเท เนื่องจากคุณภาพและต้นทุนที่ต่ำ เหล็กเตาแบบเปิดจึงพบการใช้งานที่หลากหลาย เมื่อต้นศตวรรษที่ 20 แล้ว เตาเผาแบบเปิดผลิตได้ครึ่งหนึ่งของการผลิตเหล็กทั้งหมดของโลก

เตาเผาแบบเปิดแห่งแรกในรัสเซียถูกสร้างขึ้นในจังหวัด Kaluga ที่โรงงานเหล็ก Ivano-Sergievsky โดย S. I. Maltsev ในปี พ.ศ. 2409-2410 ในปี พ.ศ. 2413 การหลอมครั้งแรกได้ดำเนินการในเตาเผาที่มีความจุ 2.5 ตันซึ่งสร้างโดยนักโลหะวิทยาชื่อดัง A. A. Iznoskov และ N. N. Kuznetsov ที่โรงงาน Sormovo ตามแบบจำลองของเตาเผานี้ เตาเผาที่คล้ายกันซึ่งมีกำลังการผลิตขนาดใหญ่กว่าได้ถูกสร้างขึ้นที่โรงงานอื่นในรัสเซียในภายหลัง กระบวนการเปิดเตาได้กลายเป็นกระบวนการหลักในด้านโลหะวิทยาในประเทศ เตาเผาแบบเปิดมีบทบาทอย่างมากในช่วงมหาสงครามแห่งความรักชาติ เป็นครั้งแรกในการปฏิบัติของโลกที่นักโลหะวิทยาของสหภาพโซเวียตที่โรงงานโลหะวิทยา Magnitogorsk และ Kuznetsk สามารถเพิ่มค่าใช้จ่ายของเตาเผาแบบเปิดได้เป็นสองเท่าโดยไม่ต้องมีการปรับโครงสร้างใหม่อย่างมีนัยสำคัญ โดยจัดให้มีการผลิตเหล็กคุณภาพสูง (เกราะ แบริ่ง ฯลฯ) บนพื้นที่เปิด - เตาไฟที่ทำงานอยู่ในขณะนั้น ปัจจุบันเนื่องจากการขยายตัวของการผลิตเหล็กคอนเวอร์เตอร์และเตาไฟฟ้า ขนาดของการผลิตเหล็กแบบเปิดจึงลดลง

ในเตาเผาแบบเปิดหลักสามารถหลอมเหล็กหล่อและเศษขององค์ประกอบใด ๆ และในสัดส่วนใดก็ได้และสามารถรับเหล็กคุณภาพสูงขององค์ประกอบใดก็ได้ (ยกเว้นเหล็กโลหะผสมสูงและโลหะผสมที่ผลิตในเตาไฟฟ้า) องค์ประกอบของประจุโลหะที่ใช้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของเหล็กหล่อและเศษเหล็ก และปริมาณการใช้เหล็กหล่อและเศษเหล็กต่อเหล็ก 1 ตัน ความสัมพันธ์ระหว่างการใช้เหล็กหล่อกับเศษเหล็กขึ้นอยู่กับหลายเงื่อนไข

การทำเหล็กด้วยไฟฟ้า

ปัจจุบัน เตาหลอมเหล็กอาร์กไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้ากระแสสลับ เตาเหนี่ยวนำ และเตาอาร์ก DC ซึ่งแพร่หลายในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ถูกนำมาใช้ในการถลุงเหล็กจำนวนมาก นอกจากนี้ส่วนแบ่งของเตาหลอมของสองประเภทสุดท้ายในปริมาณการถลุงทั้งหมดยังมีน้อย

เหล็กเกรดเตาไฟฟ้าถูกหลอมในเตาอาร์คไฟฟ้ากระแสสลับ ข้อได้เปรียบหลักของเตาอาร์คไฟฟ้าคือการหลอมเหล็กโลหะผสมและโลหะผสมสูงคุณภาพสูงจำนวนมากซึ่งยากหรือเป็นไปไม่ได้ที่จะหลอมในตัวแปลงและเตาเผาแบบเปิด เนื่องจากความสามารถในการให้ความร้อนแก่โลหะได้อย่างรวดเร็ว จึงเป็นไปได้ที่จะแนะนำสารเติมแต่งอัลลอยด์ในปริมาณมาก และมีบรรยากาศแบบรีดิวซ์และตะกรันที่ไม่ออกซิไดซ์ในเตาเผา (ในช่วงระยะเวลาการกู้คืนของการถลุง) ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าองค์ประกอบโลหะผสมจะถูกสิ้นเปลืองต่ำ เข้าไปในเตา นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะกำจัดออกซิไดซ์โลหะได้อย่างสมบูรณ์มากกว่าในเตาเผาอื่น ๆ โดยได้ออกไซด์ที่มีการรวมตัวที่ไม่ใช่โลหะในปริมาณที่ต่ำกว่าและยังสามารถได้เหล็กที่มีปริมาณกำมะถันต่ำกว่าเนื่องจากมีการกำจัดที่ดีในตะกรันที่ไม่ออกซิไดซ์ . นอกจากนี้ยังสามารถควบคุมอุณหภูมิของโลหะได้อย่างราบรื่นและแม่นยำ

โลหะผสมเหล็ก

เพื่อให้คุณสมบัติต่างๆ แก่เหล็ก จึงมีการใช้กระบวนการผสมเหล็ก การผสมเป็นกระบวนการในการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของโลหะผสมโดยการแนะนำองค์ประกอบเพิ่มเติมที่มีความเข้มข้นที่แน่นอน องค์ประกอบและคุณสมบัติของโลหะผสมจะเปลี่ยนไปขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและความเข้มข้น องค์ประกอบโลหะผสมหลักสำหรับเหล็กคือ: โครเมียม (Cr), นิกเกิล (Ni), แมงกานีส (Mn), ซิลิคอน (Si), โมลิบดีนัม (Mo), วาเนเดียม (V), โบรอน (B), ทังสเตน (W), ไทเทเนียม ( Ti ), อลูมิเนียม (Al), ทองแดง (Cu), ไนโอเบียม (Nb), โคบอลต์ (Co) ปัจจุบันมีเกรดเหล็กที่มีองค์ประกอบโลหะผสมต่างๆ เป็นจำนวนมาก

ผงโลหะวิทยา

วิธีการที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานในการผลิตโลหะผสมจากโลหะเหล็กคือโลหะวิทยาแบบผง โลหะผสมผงมีพื้นฐานมาจากการใช้ผงโลหะที่มีขนาดอนุภาคตั้งแต่ 0.1 ไมครอนถึง 0.5 มม. ซึ่งจะถูกกดก่อนแล้วจึงเผาผนึก

โลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็ก

โลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็กใช้วิธีการต่างๆ มากมายในการผลิตโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก โลหะหลายชนิดผลิตโดยกระบวนการไพโรเมทัลโลจิคัลที่เกี่ยวข้องกับการลดแบบเลือกสรรหรือการถลุงออกซิเดชัน โดยมักใช้กำมะถันที่มีอยู่ในแร่เป็นแหล่งความร้อนและตัวทำปฏิกิริยาเคมี ในเวลาเดียวกัน วิธีการได้รับโลหะจำนวนหนึ่งสามารถทำได้สำเร็จโดยการแปลงให้เป็นสารประกอบที่ละลายน้ำได้และการชะล้างในภายหลัง

กระบวนการอิเล็กโทรไลต์ของสารละลายที่เป็นน้ำหรือตัวกลางหลอมเหลวมักพบว่ามีความเหมาะสมที่สุด

บางครั้งมีการใช้กระบวนการทางโลหะวิทยา โดยใช้โลหะอื่นที่มีสัมพรรคภาพสูงกับออกซิเจนเป็นตัวรีดิวซ์สำหรับโลหะที่ผลิตได้ คุณยังสามารถชี้ให้เห็นวิธีการต่างๆ เช่น เคมี-ความร้อน ไซยาไนเดชัน และการระเหิดคลอไรด์

การผลิตทองแดง

มีสองวิธีที่เป็นที่รู้จักในการสกัดทองแดงจากแร่และสารเข้มข้น: ไฮโดรเมทัลโลหการและไพโรเมทัลโลจิคัล

วิธีการไฮโดรเมทัลโลหการยังไม่พบการประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติอย่างกว้างขวาง ใช้ในการแปรรูปแร่ออกซิไดซ์และแร่พื้นเมืองเกรดต่ำ วิธีนี้ต่างจากวิธีไพโรเมทัลโลจิคัล เพราะไม่อนุญาตให้สกัดโลหะมีค่าพร้อมกับทองแดง

ทองแดงส่วนใหญ่ (85-90%) ผลิตโดยวิธีไพโรเมทัลโลจิคัลจากแร่ซัลไฟด์ ในเวลาเดียวกัน ปัญหาในการแยกโลหะมีค่าอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องออกจากแร่นอกเหนือจากทองแดงจะได้รับการแก้ไขไปพร้อม ๆ กัน วิธีการผลิตทองแดงแบบไพโรเมทัลโลหการนั้นมีหลายขั้นตอน ขั้นตอนหลักของการผลิตนี้ ได้แก่ :

• การเตรียมแร่ (การได้รับประโยชน์และบางครั้งการคั่วเพิ่มเติม);
• การถลุงแร่ด้าน (การถลุงทองแดงด้าน)
• เปลี่ยนผิวด้านเป็นทองแดงพุพอง
• การกลั่นทองแดงพุพอง (ไฟครั้งแรกแล้ว

อุตสาหกรรมโลหะวิทยา - สาขาหนึ่งของอุตสาหกรรมหนักที่ผลิตโลหะหลากหลายชนิด ประกอบด้วยสองอุตสาหกรรม: โลหะวิทยาที่มีกลุ่มเหล็กและอโลหะ

โลหะวิทยาเหล็ก- หนึ่งในอุตสาหกรรมพื้นฐานหลัก ความสำคัญของมันถูกกำหนดโดยข้อเท็จจริงที่ว่าเหล็กแผ่นรีดเป็นวัสดุโครงสร้างหลัก โลหะวิทยาเหล็ก- สาขาอุตสาหกรรมหนักที่ผลิตโลหะประเภทเหล็กต่างๆ ครอบคลุมถึงการทำเหมืองแร่เหล็กและการผลิตโลหะกลุ่มเหล็ก - เหล็กหล่อ - เหล็ก - ผลิตภัณฑ์รีด เหล็กหล่อและเหล็กกล้าถูกนำมาใช้ในวิศวกรรมเครื่องกล เหล็กแผ่นรีดในการก่อสร้าง (คาน เหล็กมุงหลังคา ท่อ) และการขนส่ง (ราง) ศูนย์อุตสาหกรรมการทหารเป็นผู้บริโภคเหล็กแผ่นรีดรายใหญ่ รัสเซียตอบสนองความต้องการผลิตภัณฑ์โลหะวิทยาเหล็กอย่างเต็มที่และส่งออกผลิตภัณฑ์เหล่านั้น.

ปริมาณการใช้เหล็กต่อหน่วยการผลิตในวิศวกรรมเครื่องกลในรัสเซียสูงกว่าตัวเลขนี้ในประเทศที่พัฒนาแล้วอื่น ๆ ด้วยการใช้โลหะอย่างประหยัด รัสเซียสามารถเพิ่มขนาดการส่งออกได้

เหล็กหล่อถูกหลอมในเตาหลอมเหล็ก– โครงสร้างขนาดใหญ่และมีราคาแพงทำจากอิฐทนไฟ วัตถุดิบในการผลิตเหล็กหล่อ ได้แก่ แมงกานีส แร่เหล็ก วัสดุทนไฟ (หินปูน) โค้กและก๊าซธรรมชาติใช้เป็นเชื้อเพลิง โค้ก 95% ผลิตโดยโรงงานโลหะวิทยา

เหล็กถูกหลอมในเตาเผาแบบเปิด คอนเวอร์เตอร์ และเตาไฟฟ้า- วัตถุดิบในการผลิตเหล็กได้แก่ เหล็กหล่อ และเศษโลหะ คุณภาพของเหล็กเพิ่มขึ้นด้วยการเติมโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก (ทังสเตน โมลิบดีนัม) เหล็กแผ่นรีดผลิตด้วยเครื่องรีด

โครงสร้างของโลหะผสมเหล็กช่วยกระตุ้นการพัฒนาโรงงานอุตสาหกรรมภายในและระหว่างอุตสาหกรรม
การผสมผสาน– การรวมกันในองค์กรเดียว (โรงงาน) ของอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีและเศรษฐกิจหลายแห่งของอุตสาหกรรมต่างๆ โรงงานโลหะวิทยาส่วนใหญ่ในรัสเซียเป็นโรงงานที่มีการผลิตโลหะสามขั้นตอน:
เหล็กหล่อ - เหล็ก - ผลิตภัณฑ์รีด (+ โรงงานโค้ก + โรงไฟฟ้าพลังความร้อนหรือโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ + การผลิตวัสดุก่อสร้าง + โรงงานฮาร์ดแวร์)

มีการใช้เหล็กหล่อแต่ละตัน:
-4 ตันแร่เหล็ก
-โค้ก 1.5 ตัน
-หินปูน 1 ตัน
- ก๊าซจำนวนมาก
กล่าวคือ โลหะผสมเหล็กเป็นการผลิตที่ใช้วัสดุมากซึ่งสัมพันธ์กับฐานวัตถุดิบหรือแหล่งเชื้อเพลิง (โค้ก)
ปัจจัยตำแหน่ง:
-วัตถุดิบ
-เชื้อเพลิง
- ทรัพยากรแรงงาน
-ปัจจัยน้ำ

อนาคตประเทศต่างๆ มีความเกี่ยวข้องกับการปรับปรุงอุปกรณ์ทางเทคนิคและเทคโนโลยีล่าสุด เรากำลังพูดถึงการปรับปรุงองค์กรที่มีอยู่ให้ทันสมัย มีการวางแผนที่จะแทนที่การผลิตเหล็กแบบเปิดด้วยวิธีการผลิตใหม่ - เครื่องแปลงออกซิเจนและการผลิตเหล็กไฟฟ้าที่โรงงานใน Urals และ Kuzbass การผลิตเหล็กโดยใช้วิธีคอนเวอร์เตอร์เพิ่มขึ้นถึง 50%

ประเภทวิสาหกิจ:

*โรงงาน – ครบวงจร – เหล็กหล่อ – เหล็ก – ผลิตภัณฑ์รีด
*สถานประกอบการโลหะวิทยาท่อ – เหล็ก – ผลิตภัณฑ์รีด สถานประกอบการดังกล่าวหลอมเหล็กจากเศษโลหะและตั้งอยู่ในศูนย์วิศวกรรมเครื่องกลขนาดใหญ่
*สถานประกอบการเตาถลุงเหล็ก (การผลิตเหล็กหล่อเท่านั้น)
มีเพียงไม่กี่คน เหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นโรงงานในเทือกเขาอูราล
*โลหะวิทยาขนาดเล็กที่มีการผลิตเหล็กและผลิตภัณฑ์แผ่นรีดที่โรงงานสร้างเครื่องจักร
*โรงงานท่อ.
*การผลิตเฟอร์โรอัลลอย – โลหะผสมเหล็กกับโลหะผสม (แมงกานีส โครเมียม ทังสเตน ซิลิคอน)
เนื่องจากค่าไฟฟ้าที่สูง - 9000 kW/h ต่อผลิตภัณฑ์ 1 ตัน ผู้ประกอบการโลหะวิทยาเหล็กจึงหันไปหาแหล่งไฟฟ้าราคาถูก รวมกับทรัพยากรของโลหะผสม โดยที่การพัฒนาโลหะวิทยาคุณภาพสูงเป็นไปไม่ได้ (Chelyabinsk, Serov - อูราล)

รัสเซียมีแร่เหล็กสำรอง 40% ของโลก แร่เหล็ก 80% ถูกขุดโดยการขุดหลุมแบบเปิด รัสเซียส่งออกแร่ 20%

ภูมิศาสตร์ของแหล่งแร่เหล็ก:

ในเทือกเขาอูราล– กลุ่มเงินฝาก Kachkanar
มีแร่เหล็กสำรองจำนวนมาก แต่มีธาตุเหล็กต่ำ (17%) แม้ว่าจะสามารถเสริมสมรรถนะได้ง่ายก็ตาม

ไซบีเรียตะวันออก– แอ่ง Angaro-Ilimsky (ใกล้อีร์คุตสค์) ภูมิภาคอาบาคาน

ไซบีเรียตะวันตก– ภูเขา Shoria (ทางใต้ของภูมิภาค Kemerovo)

ภาคเหนือ– คาบสมุทร Kola – เงินฝาก Kovdorskoye และ Olenegorskoye; คาเรเลีย - คอสโตมุกชา

มีแร่อยู่ในตะวันออกไกล

ฐานโลหะผสมเหล็ก:
1. อูราล –ผลิตโลหะ 46% ใช้โค้กนำเข้าจาก Kuzbass และ Karaganda
แร่เหล็ก – กลุ่มเงินฝาก Kachkanar (ทางเหนือของภูมิภาค Sverdlovsk) + เงินฝาก Sokolovsko-Sarbaiskoe (ภูมิภาค Kustanai) + KMA
แมงกานีส - จากแหล่งสะสม Polunochnoe (ทางตอนเหนือของภูมิภาค Sverdlovsk)
เนินเขาทางตะวันตกของเทือกเขาอูราล - โลหะผสมของเม็ดสี
เนินเขาทางทิศตะวันออกเป็นพืชที่สร้างขึ้นในสมัยโซเวียต
รวม:
– Nizhny Tagil (ภูมิภาค Sverdlovsk)
-เชเลียบินสค์
-Magnitogorsk (ภูมิภาคเชเลียบินสค์)
-Novotroitsk (โรงงาน Orsko-Khalilovsky)
พวกเขาใช้โลหะผสมของตัวเอง
โลหะวิทยาของอนุภาค:
–เอคาเทรินเบิร์ก (โรงงาน Verkhne-Isetsky)
-Zlatoust (ภูมิภาคเชเลียบินสค์)
-Chusovoy (ภูมิภาคระดับการใช้งาน)
-อีเจฟสค์
มีการใช้เศษโลหะ
โรงงานท่อ:
– เชเลียบินสค์
-Pervouralsk (ภูมิภาค Sverdlovsk)
เฟอร์โรอัลลอย:
– เชเลียบินสค์
-Chusovoy (ภูมิภาคระดับการใช้งาน)

2. ศูนย์– ผลิตโลหะ 20% ภาคกลาง+ภาคกลางแบล็คเอิร์ธ+ภาคเหนือ ในอนาคตจะกลายเป็นหนึ่งในฐานโลหะวิทยาหลัก โค้กนำเข้าจากปีกตะวันออกของ Donbass, Pechora Basin และ Kuzbass แร่เหล็กมาจาก KMA แมงกานีสมาจาก Nikopol (ยูเครน) มีการใช้เศษโลหะ ครบวงจร – พืช Novotulsky, Novolipetsk ภายใน KMA การผลิตเม็ดโลหะเกิดขึ้นพร้อมกับเยอรมนี โดยพื้นฐานแล้ว โลหะผสมไฟฟ้าที่ปราศจากการระเบิดได้ถูกสร้างขึ้น Stary Oskol - โรงงานโลหะไฟฟ้า Oskol โรงงานแปลงสภาพ - มอสโก ("ค้อนและเคียว", "อิเล็กโทรสตัล") ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ได้มีการสร้างการผลิตแผ่นรีดเย็น (โรงงานรีดเหล็ก) ภูมิภาคเศรษฐกิจภาคเหนือคือโรงงาน Cherepovets ซึ่งตั้งอยู่ระหว่างแร่เหล็กของ Karelia (Kostomuksha) และคาบสมุทร Kola (Olenegorsky, Kovdorsky) และแอ่งโค้ก - Pechora โดยจัดส่งผลิตภัณฑ์ไปยังเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กเป็นหลัก

3. ไซบีเรียและตะวันออกไกล– การผลิตโลหะเหล็ก 13% Combines – Novokuznetsk (โรงงานโลหะวิทยา Kuznetsk) 20 กม. จาก Novokuznetsk (โรงงานโลหะวิทยาไซบีเรียตะวันตก) ทั้งสององค์กรใช้โค้ก Kuzbass แร่เหล็กจากภูเขา Shoria, Khakassia และแอ่ง Angara-Ilim; แมงกานีสจากเงินฝาก Usinsk โลหะวิทยาของอนุภาค - โนโวซีบีร์สค์, ครัสโนยาสค์, เปตรอฟสค์-ซาไบคาลสกี (ภูมิภาคชิตา), คอมโซโมลสค์-ออน-อามูร์ เฟอร์โรอัลลอย – โนโวคุเซนสค์ ในอนาคต มีการวางแผนที่จะสร้างโรงงานโลหะวิทยาเหล็กบน BAM ขนาดเล็กใน Taishet

สถานประกอบการโลหะวิทยาท่อตั้งอยู่นอก BAM ขนาดเล็ก

คอเคซัสตอนเหนือ – Krasny Sulim, Taganrog (ภูมิภาค Rostov)

ภูมิภาคโวลก้า - โวลโกกราด

ภูมิภาค Volga-Vyatka - แม่น้ำ Vyksa, Kulebaki (ภูมิภาค Nizhny Novgorod)

ตะวันออกไกล – คมโสโมลสค์-ออน-อามูร์

โลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็ก- ในแง่ของขนาดการผลิตจะด้อยกว่าสีดำประมาณ 20 เท่า นอกจากนี้ยังเป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมเก่า และด้วยการเริ่มต้นของการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ก็ประสบกับการฟื้นฟูครั้งใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโครงสร้างการผลิต ดังนั้นหากก่อนสงครามโลกครั้งที่สองการถลุงโลหะที่ไม่ใช่เหล็กหนักมีชัย - ทองแดง, ตะกั่ว, สังกะสี, ดีบุกจากนั้นอลูมิเนียมในยุค 60-70 ก็เข้ามาเป็นที่หนึ่งและการผลิต "โลหะแห่งศตวรรษที่ 20" ก็เริ่มขึ้น เพื่อขยายตัว เช่น โคบอลต์ ไทเทเนียม ลิเธียม เบริลเลียม ฯลฯ ในปัจจุบัน โลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็กได้สนองความต้องการโลหะที่แตกต่างกันประมาณ 70 ชนิด

ประเทศ 10 อันดับแรกสำหรับการถลุงทองแดงบริสุทธิ์ ได้แก่ สหรัฐอเมริกา ชิลี ญี่ปุ่น แคนาดา แซมเบีย เยอรมนี เบลเยียม ออสเตรเลีย เปรู และสาธารณรัฐเกาหลี

แร่ของโลหะที่ไม่ใช่เหล็กเบาซึ่งส่วนใหญ่เป็นอลูมิเนียมต่างจากแร่หนักซึ่งมีส่วนประกอบที่เป็นประโยชน์คล้ายคลึงกับแร่เหล็กและสามารถขนส่งได้ค่อนข้างมาก ดังนั้นจึงค่อนข้างคุ้มต้นทุนในการขนส่งในระยะทางไกล 1/3 ของแร่อะลูมิเนียมที่ขุดได้ในโลกถูกส่งออกและระยะทางเฉลี่ยของการขนส่งทางทะเลเกิน 7,000 กม. สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าประมาณ 85% ของปริมาณสำรองอะลูมิเนียมของโลกมีความสัมพันธ์กับต้นกำเนิดจากเปลือกโลกที่ผุกร่อนซึ่งแพร่หลายในเขตร้อนและกึ่งเขตร้อน

ผู้นำในการถลุงอะลูมิเนียม ได้แก่ สหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น รัสเซีย เยอรมนี แคนาดา นอร์เวย์ ฝรั่งเศส อิตาลี สหราชอาณาจักร และออสเตรเลีย

การผลิตโลหะวิทยาเป็นสาขาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และอุตสาหกรรมที่ครอบคลุมกระบวนการต่างๆ เพื่อให้ได้โลหะจากแร่หรือวัสดุอื่นๆ ตลอดจนกระบวนการที่ช่วยปรับปรุงคุณสมบัติของโลหะและโลหะผสม

การนำธาตุโลหะผสมเข้ามาในปริมาณที่กำหนดในการหลอมทำให้สามารถเปลี่ยนองค์ประกอบและโครงสร้างของโลหะผสม ปรับปรุงคุณสมบัติทางกล และได้รับคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่ระบุ

ประกอบด้วย -

เหมืองและเหมืองหินเพื่อสกัดแร่และถ่านหิน

โรงงานเหมืองแร่และแปรรูปซึ่งมีการเสริมสมรรถนะแร่เพื่อเตรียมการถลุง

โรงงานโค้กที่ใช้เตรียมถ่านหิน โค้กและสกัดผลิตภัณฑ์เคมีที่เป็นประโยชน์จากถ่านหิน

ร้านค้าพลังงานสำหรับการผลิตอากาศอัด (สำหรับเตาหลอมเหล็ก) ออกซิเจน การทำให้ก๊าซโลหะบริสุทธิ์

ร้านขายเตาถลุงเหล็กสำหรับถลุงเหล็กหล่อและโลหะผสมเหล็ก หรือร้านค้าสำหรับการผลิตแร่เหล็กอัดเม็ดโลหะ

โรงงานผลิตเฟอร์โรอัลลอย ร้านขายเหล็ก (เครื่องแปลง เตาแบบเปิด เตาไฟฟ้า) สำหรับการผลิตเหล็ก

ร้านรีดเหล็กที่แปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ขนาดยาว: คาน ราง แท่ง ลวด แผ่น

ผลิตภัณฑ์หลักของโลหะวิทยาเหล็ก:

เหล็กหล่อ

การแปลงใช้สำหรับการแปลงเป็นเหล็ก

โรงหล่อ - สำหรับการผลิตการหล่อเหล็กรูปทรงที่โรงงานสร้างเครื่องจักร

เม็ดแร่เหล็กที่เคลือบด้วยโลหะสำหรับการถลุงเหล็ก

เฟอร์โรอัลลอย (โลหะผสมเหล็กที่มี MP, Si, V, Ti ฯลฯ สูง) สำหรับการถลุงโลหะผสมเหล็ก

แท่งเหล็กสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ขนาดยาว แผ่น ท่อ ฯลฯ

แท่งเหล็กสำหรับทำเพลาฟอร์จขนาดใหญ่ โรเตอร์กังหัน จาน ฯลฯ เรียกว่าแท่งหลอม

ผลิตภัณฑ์โลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็ก:

แท่งโลหะที่ไม่ใช่เหล็กสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ขนาดยาว (มุม แถบ แท่ง)

แท่งโลหะ (แท่งโลหะ) ของโลหะที่ไม่ใช่เหล็กสำหรับการผลิตการหล่อที่โรงงานสร้างเครื่องจักร

โลหะผสม - โลหะผสมของโลหะที่ไม่ใช่เหล็กที่มีองค์ประกอบการผสมที่จำเป็นสำหรับการผลิตโลหะผสมที่ซับซ้อนสำหรับการหล่อ

แท่งโลหะบริสุทธิ์และบริสุทธิ์สูงสำหรับทำเครื่องมือ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และสาขาอื่นๆ ของวิศวกรรมเครื่องกล

2. วัสดุสำหรับการผลิตโลหะและโลหะผสม

สำหรับการผลิตเหล็กหล่อ เหล็กกล้า และโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ใช้แร่ ฟลักซ์ เชื้อเพลิง และวัสดุทนไฟ

แร่อุตสาหกรรม - คือการก่อตัวของแร่ธาตุตามธรรมชาติที่ประกอบด้วยโลหะใดๆ หรือโลหะหลายชนิดที่มีความเข้มข้นซึ่งสามารถสกัดได้ในเชิงเศรษฐกิจ แร่ประกอบด้วย จากแร่แร่มีอย่างใดอย่างหนึ่ง องค์ประกอบที่มีคุณค่า(เช่น เหล็ก แมงกานีส) หรือ มีคุณค่าหลายอย่างโลหะ- แร่เชิงซ้อน (โพลีเมทัลลิก) เช่น แร่ทองแดง-นิกเกิล เฟอร์โรแมงกานีส โครเมียม-นิกเกิล เป็นต้น นอกจากแร่แร่แล้ว แร่ยังประกอบด้วย หินเสีย - แร่ลี่ซึ่งแยกออกจากแร่แร่ในระหว่างการเสริมสมรรถนะหรือกลายเป็นตะกรันระหว่างการถลุง

แร่นั้นขึ้นอยู่กับเนื้อหาของโลหะที่ขุดได้ รวยและจนใหม่ก่อนใช้แร่ เสริมสร้าง, เช่น. การนำเศษหินบางส่วนออกจากแร่ ผลลัพธ์ที่ได้คือความเข้มข้นที่มีปริมาณโลหะที่ขุดได้สูงกว่า การใช้สมาธิช่วยเพิ่มประสิทธิภาพทางเทคนิคและเศรษฐกิจของเตาหลอมโลหะ

ฟลักซ์ - เป็นเอกสารที่สามารถดาวน์โหลดได้ เข้าเตาหลอมเพื่อการศึกษา อ่าว - สารประกอบที่ละลายได้ต่ำที่มีของเสียแร่หรือสารเข้มข้นและเถ้าเชื้อเพลิง

โดยปกติแล้ว ตะกรันจะมีความหนาแน่นต่ำกว่าโลหะ ดังนั้นจึงตั้งอยู่เหนือโลหะในเตาเผาและสามารถกำจัดออกได้ในระหว่างกระบวนการถลุง ตะกรันช่วยปกป้องโลหะจากก๊าซในเตาและอากาศ ตะกรันเรียกว่า เปรี้ยวหากในองค์ประกอบอัตราส่วนของออกไซด์พื้นฐาน (CaO, MgO ฯลฯ ) ต่อออกไซด์ที่เป็นกรด (SiO 2, P 2 O 5) ไม่เกิน 1.5 และอัตราส่วนพื้นฐานหากอัตราส่วนนี้คือ 2.15 ... 4

เชื้อเพลิง- สิ่งเหล่านี้เป็นสารไวไฟซึ่งมีส่วนประกอบหลักคือ เป็นเซี่ยคาร์บอนซึ่งใช้เพื่อรับพลังงานความร้อนเมื่อถูกเผา ในเตาหลอมโลหะ เป็นใช้โค้ก ก๊าซธรรมชาติ น้ำมันเตา ขึ้นไปก๊าซที่แลกเปลี่ยนได้ (บนสุด)

โคกได้จากโรงงานผลิตโค้กในเตาอบโค้กโดยการกลั่นแบบแห้งที่อุณหภูมิ > 1,000 °C (โดยไม่ต้องเข้าถึงอากาศ) ของถ่านหินแข็งเกรดโค้ก โค้กประกอบด้วยคาร์บอน 80 ... 88%, 8 ... เถ้า 12%, 2 ... ความชื้น 5%, 0.5 ... กำมะถัน 0.8%, 0.02 ... ฟอสฟอรัส 0.2% และ 0.7 ... 2% ผลิตภัณฑ์ระเหย . สำหรับการถลุงเตาถลุง โค้กจะต้องมีกำมะถันและเถ้าในปริมาณขั้นต่ำ ชิ้นโค้กควรมีขนาด 25 ... 60 มม. โค้กจะต้องมีความแข็งแรงเพียงพอเพื่อไม่ให้ถูกทำลายโดยการกระทำของวัสดุที่มีประจุ

ก๊าซธรรมชาติประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอน 90 ... 98% (CH 4 และ C 2 H 6) และไนโตรเจน 1% น้ำมันเชื้อเพลิงประกอบด้วยคาร์บอน 84...88% ไฮโดรเจน 10...12% ซัลเฟอร์และออกซิเจนจำนวนเล็กน้อย นอกจากนี้ ยังมีการใช้เตาถลุงเหล็กหรือแก๊สชั้นยอด ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการเตาถลุงเหล็ก

วัสดุทนไฟ - เหล่านี้เป็นวัสดุและผลิตภัณฑ์ที่ใช้วัตถุดิบแร่เป็นหลักโดยมีความต้านทานไฟไม่ต่ำกว่า 1,580 ° C- ใช้สำหรับการผลิตชั้นหันหน้าภายใน (ซับใน) ของเตาโลหะและทัพพีสำหรับโลหะหลอมเหลว การหักเหของวัสดุคือความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิสูงโดยไม่หลอมละลาย ตามสารเคมีคุณสมบัติของวัสดุทนไฟพวกเขาดู

เปรี้ยว,(ไดนาส ดินควอทซ์) วัสดุที่มีซิลิกา SiO 2 จำนวนมาก เช่น ทรายควอทซ์ (95% SiO 2) อิฐซิลิกา ทนไฟได้สูงถึง 1,700 ° C

ขั้นพื้นฐาน,ที่มีออกไซด์พื้นฐาน (CaO, MgO) - พื้นฐาน (อิฐแมกนีไซต์และผงโลหะ, อิฐแมกนีไซต์ - โครไมต์ซึ่งมีความต้านทานไฟมากกว่า 2,000 ° C)

เป็นกลาง (อิฐไฟร์เคลย์--A1 2 ออนซ์ )

การผลิตเหล็กหล่อ