Металлургия – бұл Металлургия салалары, кәсіпорындары және олардың орналасуы

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Адамзат тарихы мың жылдан астам. Біздің нәсіліміздің өмір сүрген бүкіл кезеңінде тұрақты технологиялық прогрес болды, онда адамның металды өңдеу, оны жасау және өндіру қабілеті маңызды рөл атқарды. Демек, металлургия онсыз біздің өмірімізді, еңбек міндеттерін қалыпты орындауды және т.б. елестету мүмкін емес нәрсе екендігі әбден қисынды.

Анықтама

Ең алдымен, олардың ғылыми тұрғыдан, техникалық тұрғыдан алғанда, қазіргі заманғы өндіріс саласын қалай атайтынын түсінген жөн.

Сонымен, металлургия – рудадан немесе басқа материалдардан әртүрлі металдар алу процесін, сондай-ақ қорытпалардың химиялық құрамын, қасиеттерін және құрылымын өзгертуге байланысты барлық процестерді қамтитын ғылым, техника саласы.

Құрылым

Бүгінгі таңда металлургия ең қуатты сала. Оған қоса, ол мыналарды қамтитын кең ұғым:

• Металдарды тікелей өндіру.
• Металл бұйымдарын келесідей өңдеуыстық немесе суық.
• Дәнекерлеу.
• Түрлі металл жабындарды жағыңыз.
• Ғылым бөлімі – материалтану. Физикалық және химиялық процестерді теориялық зерттеудегі бұл бағыт металдардың, қорытпалардың және металаралық қосылыстардың мінез-құлқын білуге бағытталған.

Сұрттар

Бүкіл әлемде металлургияның екі негізгі саласы бар – қара және түсті. Бұл градация тарихи түрде дамыды.

Қара металлургия - темірді және оның құрамындағы барлық қорытпаларды өңдеу. Сондай-ақ, бұл сала жер қойнауынан өндіруді және кейіннен қара металл рудаларын байытуды, болат және шойын құю өндірісін, дайындамаларды прокаттауды, ферроқорытпаларды өндіруді қамтиды.

Түсті металлургияға темірден басқа кез келген металдың кенімен жұмыс жатады. Айтпақшы, түсті металдар шартты түрде екі үлкен топқа бөлінеді:

- Ауыр (никель, қалайы, қорғасын, мыс).

- Жеңіл (титан, магний, алюминий).

Ғылыми шешімдер

Металлургия инновациялық технологияларды енгізуді қажет ететін қызмет екені сөзсіз. Осыған байланысты біздің планетамыздың көптеген елдерінде белсенді түрде зерттеулер жүргізілуде, оның мақсаты - мысалы, ағынды суларды тазарту сияқты өзекті мәселені шешуге көмектесетін көптеген микроорганизмдерді зерттеу және тәжірибеге енгізу. металлургиялық өндірістің міндетті құрамдас бөлігі. Сонымен қатар, биологиялық тотығу, тұндыру, сорбция жәнебасқалар.

Процессті бөлу

Металлургиялық зауыттарды екі негізгі топқа бөлуге болады:

- процестер өте жоғары температурада (балқу, күйдіру) жүретін пирометаллургия;

- гидрометаллургия, бұл химиялық реагенттерді пайдалана отырып, суды және басқа да сулы ерітінділерді пайдалана отырып, кендерден металдарды алу.

Металлургиялық зауыт құрылысы үшін алаң таңдау принципі

Белгілі бір жерде кәсіпорын салу туралы шешімнің қандай қорытынды негізінде қабылданатынын түсіну үшін металлургияның орналасуының негізгі факторларын қарастырған жөн.

Атап айтқанда, мәселе түсті металлургия зауытының орналасқан жеріне қатысты болса, онда келесідей критерийлер:

• Энергия ресурстарының болуы. Жеңіл түсті металдарды өңдеумен байланысты өндіріс орасан зор электр энергиясын қажет етеді. Сондықтан мұндай кәсіпорындар су электр станцияларына барынша жақын салынуда.
• Қажетті шикізат мөлшері. Әрине, кен орындары неғұрлым жақын болса, сәйкесінше соғұрлым жақсы.
• Қоршаған орта факторы. Өкінішке орай, посткеңестік кеңістіктегі елдерді металлургия кәсіпорындары экологиялық таза санатқа жатқызуға болмайды.

Осылайша, металлургияның орналасуы ең күрделі мәселе болып табылады, оның шешіміне барлық талаптар мен нюанстарды ескере отырып, барынша назар аудару керек.

Ең егжей-тегжейлі суретті қалыптастыру үшінметалдарды өңдеуді сипаттай отырып, бұл өндірістің негізгі бағыттарын атап өткен жөн.

Қара металлургия кәсіпорындары бірнеше қайта бөлу деп аталатындарды қамтиды. Олардың ішінде: агломерация, болат балқыту, прокаттау. Олардың әрқайсысын толығырақ қарастырайық.

Домен өндірісі

Дәл осы кезеңде темір кеннен тікелей бөлінеді. Бұл домна пешінде және 1000 градус Цельсийден жоғары температурада болады. Темірді осылай балқытады. Оның қасиеттері балқыту процесінің барысына тікелей байланысты болады. Кенді балқытуды реттей отырып, түптеп келгенде шойынның екі түрінің бірін алуға болады: шойын (кейіннен болат өндіру үшін пайдаланылады) және құю цехы (одан шойын дайындамалары құйылады).

Болат өндірісі

Темірді көміртегімен және қажет болған жағдайда әртүрлі легирленген элементтермен біріктіру нәтижесінде болат болады. Оны балқытудың әдістері жеткілікті. Ең заманауи және жоғары өнімді болып табылатын оттегі-конвертер мен электробалқытуды ерекше атап өтейік.

Конвертерлі балқыту оның өтпелілігімен және нәтижесінде қажетті химиялық құрамы бар болатпен сипатталады. Процесс сұйық металды найза арқылы оттегімен үрлеуге негізделген, нәтижесінде шойын тотығады және болатқа айналады.

Электрлі болат балқыту – ең тиімді әдіс. Дәл доғалы пештерді қолданудың арқасында жоғары сапалы легирленген болат маркаларын балқытуға болады. Мұндай қондырғыларда жылытуоларға жүктелген металл өте тез пайда болады, бұл ретте легирленген элементтердің қажетті мөлшерін қосуға болады. Сонымен қатар, осы әдіспен алынған болат құрамында металл емес қосындылардың, күкірт пен фосфордың аз мөлшері бар.

Допинг

Бұл процесс болатқа белгілі бір қасиеттерді беру үшін оған қосалқы элементтердің есептік концентрациясын енгізу арқылы болаттың құрамын өзгертуден тұрады. Ең жиі қолданылатын легирленген компоненттердің арасында: марганец, титан, кобальт, вольфрам, алюминий.

Жалға алу

Көптеген металлургиялық зауыттарда прокат цехтары тобы бар. Олар жартылай фабрикаттарды да, толық дайын өнімдерді де шығарады. Процестің мәні қарама-қарсы бағытта айналатын прокат станының орамдары арасындағы саңылауда металдың өтуінде жатыр. Сонымен қатар, басты мәселе - орамдар арасындағы қашықтық өткен дайындаманың қалыңдығынан аз болуы керек. Осының арқасында металл люменге тартылып, қозғалады және ақырында көрсетілген параметрлерге дейін деформацияланады.

Әр өтуден кейін орамдар арасындағы аралық кішірейтіледі. Маңызды сәт - көбінесе металл суық күйде жеткілікті икемді емес. Сондықтан өңдеу үшін ол қажетті температураға дейін алдын ала қыздырылады.

Қосымша шикізатты тұтыну

Заманауи жағдайда қара және түсті металдарды қайта өңделген материалдарды тұтыну нарығы тұрақты дамып келеді. Бұл негізінен кен ресурстарының орасан зор болуына байланыстыӨкінішке орай, олар жаңартылмайды. Оларды өндірудің әр жылы қорларын айтарлықтай азайтады. Машина жасауда, құрылыста, авиацияда, кеме жасауда және халық шаруашылығының басқа да салаларында металл бұйымдарына сұраныс тұрақты өсіп келе жатқанын ескере отырып, өз ресурстарын таусылған бөлшектер мен бұйымдарды өңдеуді дамыту әбден орынды сияқты..

Металлургияның дамуы белгілі бір дәрежеде сала сегментінің оң динамикасы – қайталама шикізатты пайдаланумен түсіндіріледі деп сеніммен айтуға болады. Бұл ретте металл сынықтарын өңдеумен ірі компаниялар да, шағын компаниялар да айналысады.

Металлургияның әлемдік даму тенденциялары

Соңғы жылдары металл прокатын, болат пен шойын шығарудың анық өскені байқалады. Бұл негізінен болат өндіру нарығындағы жетекші планеталық ойыншылардың біріне айналған Қытайдың нақты экспансиясымен байланысты.

Сонымен бірге металлургияның әртүрлі факторлары Аспан империясына бүкіл әлемдік нарықтың 60%-ға жуығын қайтарып алуға мүмкіндік берді. Қалған ондық өндірушілер: Жапония (8%), Үндістан мен Америка Құрама Штаттары (6%), Ресей мен Оңтүстік Корея (5%), Германия (3%), Түркия, Тайвань, Бразилия (2%).).

2015 жылды бөлек алып қарасақ, металл бұйымдарын өндірушілердің белсенділігі төмендеу үрдісі байқалады. Оның үстіне ең үлкен құлдырау Украинада байқалды, онда нәтиже тіркелген, бұл өткен жылмен салыстырғанда 29,8%-ға төмен.

Металлургиядағы жаңа технологиялар

Кез келген басқа сала сияқты металлургияинновациялық әзірлемелерді әзірлеусіз және енгізусіз елестету мүмкін емес.

Осылайша, Нижний Новгород мемлекеттік университетінің қызметкерлері вольфрам карбиді негізінде жаңа наноқұрылымды тозуға төзімді қатты қорытпаларды жасап, тәжірибеге енгізе бастады. Инновацияны қолданудың негізгі бағыты – заманауи металл өңдеу құралдарын шығару.

Сонымен қатар, сұйық қожды өңдеудің жаңа технологиясын жасау мақсатында Ресейде арнайы шарикті саптамасы бар торлы барабан жаңғыртылды. Бұл шара Білім және ғылым министрлігінің мемлекеттік тапсырысы негізінде жүзеге асты. Мұндай қадам өзін толығымен ақтады, өйткені оның нәтижелері барлық күткеннен асып түсті.

Әлемдегі ең ірі болат компаниялары

Халықаралық рейтингтер планетадағы ең жақсы металл өндірушілерді көрсетеді:

• Arcelor Mittal – бас кеңсесі Люксембургте орналасқан компания. Оның үлесі жалпы әлемдік болат өндірісінің 10% құрайды. Ресейде компания Березовская, Первомайская, Анжерская шахталарына, сондай-ақ Северсталь тобына иелік етеді.
• Hebei Iron & Steel - Қытайдан шыққан алып компания. Ол толығымен мемлекет меншігінде. Кәсіпорын өндірістен басқа шикізатты өндірумен, оны тасымалдаумен және ғылыми-зерттеу жұмыстарымен айналысады. Компанияның зауыттары тек жаңа әзірлемелер мен ең заманауи технологиялық желілерді пайдаланады, бұл қытайлықтарға ультра жұқа болат табақтар мен ультра жұқа табақтар шығаруды үйренуге мүмкіндік берді.суық иленген парақ.
• Nippon Steel Жапонияны білдіреді. 1957 жылы жұмысын бастаған компания басшылығы Sumitomo Metal Industries деп аталатын басқа кәсіпорынмен бірігуді көздеп отыр. Сарапшылардың пікірінше, мұндай бірігу жапондықтардың барлық бәсекелестерін басып озып, әлемде бірінші орынға тез жетуіне мүмкіндік береді.