К металлургии относятся:
производство металлов из природного сырья и других металлсодержащих продуктов;
получение сплавов;
обработка металлов в горячем и холодном состоянии;
сварка;
нанесение покрытий из металлов.
К металлургии примыкает и эксплуатация машин, аппаратов, агрегатов, используемых в металлургической промышленности.
С металлургией тесно связаны коксохимия, производство огнеупорных материалов.
Металлургия подразделяется на чёрную и цветную.
Чёрная металлургия включает добычу и обогащение руд чёрных металлов (к чёрным металлам относят железо, все остальные — цветные), производство чугуна, стали и ферросплавов. К чёрной металлургии относят также производство проката чёрных металлов, стальных, чугунных и других изделий из чёрных металлов.
К цветной металлургии относят добычу, обогащение руд цветных металлов, производство цветных металлов и их сплавов.
По основному технологическому процессу подразделяется на пирометаллургию (плавка) и гидрометаллургию (извлечение металлов в химических растворах). Разновидностью пирометаллургии является плазменная металлургия.
Добывающая металлургия заключается в извлечении ценных металлов из руды и переплавке извлечённого сырья в чистый металл. Для того, чтобы превратить оксид или сульфид металла в чистый металл, руда должна быть отделена физическим, химическим или электролитическим способом.
Металлурги работают с тремя основными составляющими: сырьём, концентратом (ценный оксид или сульфид металла) и отходами. После добычи большие куски руды измельчаются до такой степени, когда каждая частица является либо ценным концентратом либо отходом.
Горные работы не обязательны, если руда и окружающая среда позволяют провести выщелачивание. Таким путём можно растворить минерал и получить обогащённый минералом раствор.
Зачастую руда содержит несколько ценных металлов. В таком случае отходы одного процесса могут быть использованы в качестве сырья для другого процесса.
Чёрная металлургия служит основой развития машиностроения (одна треть отлитого металла из доменной печи идёт в машиностроение) и строительства (1/4 металла идёт в строительство). Основным исходным сырьем для получения черных металлов являются железная руда, марганец, коксующиеся угли и руды легирующих металлов.
В состав чёрной металлургии входят следующие основные подотрасли:
добыча и обогащение руд чёрных металлов (железная, хромовая и марганцевая руда);
добыча и обогащение нерудного сырья для чёрной металлургии (флюсовых известняков, огнеупорных глин и т. п.);
производство чёрных металлов (чугуна, углеродистой стали, проката, металлических порошков чёрных металлов);
производство стальных и чугунных труб;
коксохимическая промышленность (производство кокса, коксового газа и пр.);
вторичная обработка чёрных металлов (разделка лома и отходов чёрных металлов).
Собственно металлургическим циклом является производство
1) чугунно-доменное производство,
2) стали (мартеновское, кислородноконвертерное и электросталеплавильное), (непрерывная разливка, МНЛЗ),
3) проката (прокатное производство).
Предприятия, выпускающие чугун, углеродистую сталь и прокат, относятся к металлургическим предприятиям полного цикла.
Предприятия без выплавки чугуна относят к так называемой передельной металлургии. «Малая металлургия» представляет собой выпуск стали и проката на машиностроительных заводах. Основным типом предприятий чёрной металлургии являются комбинаты.
В размещении чёрной металлургии полного цикла большую роль играет сырьё и топливо, особенно велика роль сочетаний железных руд и коксующихся углей.
Цветная металлургия — отрасль металлургии, которая включает добычу, обогащение руд цветных металлов и выплавку цветных металлов и их сплавов.
По физическим свойствам и назначению цветные металлы условно можно разделить на тяжёлые (медь, свинец, цинк, олово, никель) и лёгкие (алюминий, титан, магний). На основании этого деления различают металлургию лёгких металлов и металлургию тяжёлых металлов.
Размещение предприятий цветной металлургии зависит от многих экономических и природных условий, особенно от сырьевого фактора. Заметную роль, помимо сырья, играет топливно-энергетический фактор.
На территории России сформировано несколько основных баз цветной металлургии. Различия их в специализации объясняются несхожестью географии лёгких металлов (алюминиевая, титано-магниевая промышленность) и тяжёлых металлов (медная, свинцово-цинковая, оловянная, никель-кобальтовая промышленности).
Производство тяжёлых цветных металлов в связи с небольшой потребностью в энергии приурочено к районам добычи сырья.
По запасам, добыче и обогащению медных руд, а также по выплавке меди ведущее место в России занимает Уральский экономический район, на территории которого выделяются Красноуральский, Кировградский, Среднеуральский, Медногорский комбинаты.
Свинцово-цинковая промышленность в целом тяготеет к районам распространения полиметаллических руд. К таким месторождениям относятся Садонское (Северный Кавказ), Салаирское (Западная Сибирь), Нерченское (Восточная Сибирь) и Дальнегорское (Дальний Восток).
Центром никель-кобальтовой промышленности являются города Норильск (Восточная Сибирь) и Мончегорск (Северный экономический район), а также поселок городского типа Никель (Мурманская область).
Для получения лёгких металлов требуется большое количество энергии. Поэтому сосредоточение предприятий, выплавляющих легкие металлы, у источников дешёвой энергии — важнейший принцип их размещения.
Сырьём для производства алюминия являются бокситы Северо-Западного района (Бокситогорск), Урала (город Североуральск), нефелины
Кольского полуострова (Кировск) и юга Сибири (Горячегорск). Из этого алюминиевого сырья в районах добычи выделяют окись алюминия — глинозём. Получение из него металлического алюминия требует больших затрат электроэнергии. Поэтому алюминиевые заводы строят вблизи крупных электростанций, преимущественно ГЭС (Братской, Красноярской и др.)
Титано-магниевая промышленность размещается преимущественно на Урале, как в районах добычи сырья (Березниковский титано-магниевый завод,), так и в районах дешёвой энергии (Усть-Каменогорский титано-магниевый завод). Заключительная стадия титано-магниевой металлургии — обработка металлов и их сплавов — чаще всего размещается в районах потребления готовой продукции.
Наиболее часто используются сплавы алюминия, хрома, меди, железа, магния, никеля, титана и цинка. Много усилий было уделено изучению сплавов железа и углерода. Обычная углеродистая сталь используется для создания дешёвых, высокопрочных изделий, когда вес и коррозия не критичны.
Нержавеющая или оцинкованная сталь используется, когда важно сопротивление коррозии. Алюминиевые и магниевые сплавы используются, когда требуются прочность и легкость.
Медно-никелевые сплавы (такие, как монель-металл) используются в коррозионно-агрессивных средах и для изготовления ненамагничиваемых изделий. Суперсплавы на основе никеля (например, инконель) используются при высоких температурах (турбонагнетатели, теплообменники и т. п.). При очень высоких температурах используются монокристаллические сплавы.
По способу изготовления сплавов различают литые и порошковые сплавы. Литые сплавы получают кристаллизацией расплава смешанных компонентов. Порошковые — прессованием смеси порошков с последующим спеканием при высокой температуре. Компонентами порошкового сплава могут быть не только порошки простых веществ, но и порошки химических соединений. Например, основными компонентами твёрдых сплавов являются карбиды вольфрама или титана.
По способу получения заготовки (изделия) различают литейные (например, чугуны, силумины), деформируемые (например, стали) и порошковые сплавы.
В твердом агрегатном состоянии сплав может быть гомогенным (однородным, однофазным — состоит из кристаллитов одного типа) и гетерогенным (неоднородным, многофазным). Твёрдый раствор является основой сплава (матричная фаза). Фазовый состав гетерогенного сплава зависит от его химического состава. В сплаве могут присутствовать: твердые растворы внедрения, твердые растворы замещения, химических соединений(в том числе карбиды, нитриды, интерметаллиды …) и кристаллиты простых веществ.
Свойства металлов и сплавов полностью определяются их структурой (кристаллической структурой фаз и микроструктурой). Макроскопические свойства сплавов определяются микроструктурой и всегда отличаются от свойств их фаз, которые зависят только от кристаллической структуры. Макроскопическая однородность многофазных (гетерогенных) сплавов достигается за счёт равномерного распределения фаз в металлической матрице. Сплавы проявляют металлические свойства, например: электропроводность и теплопроводность, отражательную способность (металлический блеск) и пластичность. Важнейшей характеристикой сплавов является свариваемость.
Сплавы, используемые в промышленности
Сплавы различают по назначению: конструкционные, инструментальные и специальные.
стали
чугуны
дюралюминий
Конструкционные со специальными свойствами (например, искробезопасность, антифрикционные свойства):
Для заливки подшипников:
Для измерительной и электронагревательной аппаратуры:
Для изготовления режущих инструментов:
В промышленности также используются жаропрочные, легкоплавкие и коррозионностойкие сплавы, термоэлектрические и магнитные материалы, а также аморфные сплавы.
Телефон: (4912) 24-81-62; 24-81-61
Факс: (4912) 24-81-62 info@rzkip.ru
ООО "Ольвия", Россия, 390029, г. Рязань, ул. Строителей 15-Б
Читайте также:
- B.1 Необходимость оценки составных ОО
- B.2 Выполнение оценки ЗБ для составного ОО
- B.3 Взаимодействия между составляющими сущностями ИТ
- C.3.2.3.2 Назначение
- C.5.4.2.1 Назначение
- C.7.4.2.1 Назначение
- C.7.5.2.2 Назначение
- D.1.3.1.3 Назначение
- D.2.3.1.3 Назначение
- E.1.2.2.1 Назначение
- E.2.2.2.1 Назначение
- F.13.4.2.1 Назначение
Металлургический комплекс включает в себя добычу руд металлов, их обогащение, выплавку металлов, производство проката. Поскольку металлы делятся по своим свойствам на черные и цветные, комплекс состоит из двух отраслей – черной и цветной металлургии, различающихся по используемому сырью и производимой продукции, но близких по технологическим процессам.
Черная металлургия занимается добычей руд черных металлов – железа, марганца и хрома и их переработкой – производством чугуна, стали , проката. основными сопутствующими процессами , также входящими в состав отрасли , являются добыча флюсовых известняков, изготовление кокса и огнеупоров. Из отходов производства металлургические предприятия иногда производят также строительные материалы, кислоты, минеральные удобрения.
Черные металлы, и прежде всего сталь, являются главным конструкционным материалом в машиностроении и других отраслях экономики. На черные металлы приходится более 90% всех используемых в хозяйстве металлов. В последние годы около 1/5 производимых в стране черных металлов вывозится в другие страны, что обеспечивает примерно 10% экспортных поступлений Российской Федерации.
По производству черных металлов Россия занимает четвертое место в мире после Японии, Китая, США. За 1990-е гг. значение черной металлургии в экономике России увеличилось. Объем производства в отрасли сократился на 39%, но это меньше чем в среднем по промышленности. В 2002 году на черную металлургию приходилось 7,9% промышленного производства страны, а занято в отрасли около 720 тыс. чел, т.е. 5,5 % от суммарного количества занятых в российской промышленности. Следовательно, производительность труда в отрасли примерно в два раза выше средней по промышленности России. Динамика производства основных видов продукции черной металлургии выглядит следующим образом . Добыча железной руды возрастала с каждым годом и достигла своего пика в 1990-м году (107 млн. т), далее пошло снижение и сейчас добывается 80 млн. тонн.
Производство чугуна имеет такие же тенденции 1990 г – 59,4 млн. тонн, сейчас –45, Производство стали – 90 млн тонн, сейчас – 59, производство готового проката – 64 млн. тонн, а сейчас – 46, производство стальных труб – 12, а сейчас – 5.
Производство черных металлов включает в себя четыре последовательные стадии производства:
1. Добыча и обогащение железной руды (в России добываются руды, содержащие не менее 20% железа, но на некоторых месторождениях встречаются и богатые руды, не требующие обогащения – с содержанием железа более 50%).
2. Доменное производство ( в доменных печах0 – получение из железной руды чугуна с использованием в качестве технологического топлива кокса (специально переработанного каменного угля.
3. Производство из чугуна стали. Этот процесс осуществляется тремя основными способами: мартеновский – в мартеновских печах – устаревший способ, при котором получается сталь низкого качества, но в России на него до сих пор приходится около 25% производства хотя в развитых странах он уже давно не встречается; кислородно-конверторный способ (в конверторах) – преобладающий в настоящее время – около 60% производства, дает сталь высокого качества; прямого восстановления железа – наиболее прогрессивный способ, дающий сталь самого высокого качества, но на него приходится лишь около 15% производства стали в стране.
4. Производство из стали различных видов проката (на прокатных станах) – труб ,листов, рельсов, уголков. Наиболее прогрессивным и экономичным при этом является метод непрерывной разливки стали. Особенно важно для России производство стальных труб, так как в основном по трубопроводам транспортируются главные продукты отечественного экспорта – нефть и газ.
Дата добавления: 2014-01-11 ; Просмотров: 1269 ; Нарушение авторских прав? ;
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Металлургический комплекс включает черную и цветную металлургию, то есть совокупность связанных между собой отраслей и стадий производственного процесса от добычи сырья до выпуска готовой продукции – черных и цветных металлов и их сплавов. Металлургический комплекс – совокупность отраслей, производящих разнообразные металлы. В его состав входят чёрная и цветная металлургия. Несмотря на значительные различия чёрная и цветная металлургия имеют ряд общих черт.
1. Высокий уровень концентрации производства.
2. Высокий уровень комбинирования производства. Металлургия охватывает весь процесс производства металлов: добычу и подготовку руд, топлива, выпуск металла, производство вспомогательных материалов (огнеупоров, кислорода и т.д.), поэтому основная часть чёрных и цветных металлов производится на так называемых комбинатах или заводах полного цикла – предприятиях, включающих все стадии металлургического процесса. Однако если в чёрной металлургии преобладает комбинирование на основе последовательной переработки сырья (руда → чугун → сталь → прокат), то в цветной – на основе его комплексного использования, поскольку из руд цветных металлов одновременно можно получить несколько металлов.
3. Высокая степень монополизации производства.
4. Для металлургии характерна высокая материалоёмкость. На 1 т стали расходуется до 7 т сырья и топлива. В цветной металлургии их потребление ещё больше.
5. Металлургия – крупный загрязнитель окружающей среды.
Черная металлургия охватывает весь процесс от добычи и подготовки сырья, топлива, вспомогательных материалов до выпуска проката с изделиями дальнейшего передела.
Значение черной металлургии заключается в том, что она служит основой развития машиностроения (одна треть производимого металла идет в машиностроение), строительства (1/4 металла идет в строительство). Кроме того, продукция черной металлургии имеет экспортное значение.
В состав черной металлургии входят следующие основные подотрасли:
– добыча и обогащение рудного сырья для черной металлургии (железных, марганцевых и хромитовых руд);
– добыча и обогащение нерудного сырья для черной металлургии (флюсовых известняков, огнеупорных глин и т.п.);
– производство черных металлов (чугуна, стали, проката, доменных ферросплавов, металлических порошков черных металлов);
– производство стальных и чугунных труб;
– коксохимическая промышленность (производство кокса, коксового газа и т.д.);
– вторичная обработка черных металлов (разделка лома и отходов черных металлов).
Чёрными называют металлы, основу которых составляет железо (чугун, сталь, ферросплавы). 90 % всех металлов, применяемых в современном производстве, – чёрные металлы. Собственно металлургическим циклом является производство чугуна, стали и проката. Предприятия, выпускающие чугун, сталь и прокат, относятся к металлургическим предприятиям полного цикла. Предприятия без выплавки чугуна относят к так называемой передельной металлургии. «Малая металлургия» представляет собой выпуск стали и проката на машиностроительных заводах. Основным типом предприятий черной металлургии являются комбинаты.
Черная металлургия является базовой для многих других отраслей промышленности. Увеличение объемов производства в металлопотребляющих отраслях и прежде всего в машиностроении и строительстве позволили сохранить тенденцию роста металлопотребления в стране. Увеличилось потребление стальных труб, главным образом, за счет нефтегазового комплекса, капитального строительства, ремонтно-эксплуатационных сфер. На внутренний рынок поставлено 5 млн т отечественных труб. Положительным моментом можно считать дальнейший рост внутреннего металлопотребления. Выросло производство промышленной продукции практически во всех базовых отраслях промышленности, которые являются основными потребителями продукции черной металлургии: электроэнергетика; топливная промышленность; химическая и нефтеперерабатывающая; машиностроение и металлопереработка. Рост объемов производства в строительстве позволил сохранить тенденции роста металлопотребления в стране.
Черная металлургия базируется на производстве следующей продукции: железная руда; окатыши железорудные; чугун; сталь; готовый прокат черных металлов (листовой и сортовой); стальные трубы; кокс. Динамика производства основных видов продукции черной металлургии приведена в таблице 1.
Цветная металлургия включает добычу, обогащение руд цветных металлов и выплавку цветных металлов и их сплавов. Россия обладает мощной цветной металлургией, отличительная черта которой – развитие на основе собственных ресурсов. По физическим свойствам и назначению цветные металлы условно можно разделить на тяжелые (медь, свинец, цинк, олово, никель) и легкие (алюминий, титан, магний). На основании этого деления различают металлургию легких металлов и металлургию тяжелых металлов.
Таблица 1
Динамика производства продукции черной металлургии