Ihmiskunnan historiassa on yli tuhatvuotta. Koko rotumme olemassaolon ajan on havaittu vakaa tekninen kehitys, jossa tärkeä rooli oli ihmisen kyvyllä käsitellä metallia, luoda ja purkaa sitä. Siksi on aivan loogista, että metallurgia on jotain, jota ilman on mahdotonta kuvitella elämäämme, normaalia työtehtävien suorittamista ja paljon muuta.
määritelmä
Ensinnäkin on syytä ymmärtää, kuinka tieteellisesti, teknisestä näkökulmasta katsottuna nykyaikaista tuotantoaluetta kutsutaan.
Joten metallurgia on tieteen, tekniikan,joka kattaa prosessin erilaisten metallien saamiseksi malmista tai muista materiaaleista sekä kaikki prosessit, jotka liittyvät seosten kemiallisen koostumuksen, ominaisuuksien ja rakenteen muuttamiseen.
rakenne
Nykyään metallurgia on tehokkain teollisuus. Lisäksi se on laaja käsite, joka sisältää:
- Metallien suora tuotanto.
- Metallituotteiden käsittely kuumana ja kylmänä.
- Hitsaus.
- Erilaisten metallipinnoitteiden levitys.
- Tiedeosasto - materiaalitiede. Tämä fysikaalisten ja kemiallisten prosessien teoreettisen tutkimuksen suunta on keskittynyt metallien, metalliseosten ja metallien välisten yhdisteiden käyttäytymisen tuntemiseen.
laji
Metallurgiassa on kaksi päähaaraa kaikkialla maailmassa - rautametallit ja ei-rautametallit. Tämä asteikko on kehittynyt historiallisesti.
Rautametallurgia on raudan jalostustaja kaikki seokset, joissa sitä on. Tämä teollisuus edellyttää myös rautametallimalmien louhintaa maan suolistosta ja sitä seuraavaa rikastamista, teräs- ja rautavalimoa, aihioiden valssausta ja ferroseosten tuotantoa.
Ei-rautametallurgia sisältää työskentelyn minkä tahansa metallin malmilla, paitsi rautaa. Muuten, ei-rautametallit jaetaan perinteisesti kahteen suureen ryhmään:
- Raskas (nikkeli, tina, lyijy, kupari).
- Kevyt (titaani, magnesium, alumiini).
Tieteelliset ratkaisut
Ei ole epäilystäkään siitä, että metallurgia on toimintaainnovatiivisten teknologioiden käyttöönottoa. Tältä osin monet planeettamme maat tekevät aktiivisesti tutkimustyötä, jonka tarkoituksena on tutkia ja soveltaa käytännössä monenlaisia mikro-organismeja, jotka auttaisivat ratkaisemaan esimerkiksi niin kiireellisen ongelman kuin jätevedenkäsittely, joka on olennainen osa metallurgista tuotantoa. Lisäksi sellaiset prosessit kuin biologinen hapetus, saostus, sorptio ja muut ovat jo tulleet todeksi.
Erottelu prosessin mukaan
Metallurgialaitokset voidaan karkeasti luokitella kahteen pääryhmään:
- pyrometallurgia, jossa prosessit tapahtuvat erittäin korkeissa lämpötiloissa (sulatus, paahtaminen);
- hydrometallurgia, joka koostuu metallien uuttamisesta malmeista käyttämällä vettä ja muita vesiliuoksia kemiallisia reagensseja käyttäen.
Periaate paikan valinnasta metallurgisen laitoksen rakentamiseen
Jotta ymmärtäisimme, minkä johtopäätösten perusteella päätetään rakentaa yritys tiettyyn paikkaan, on syytä pohtia metallurgian sijainnin päätekijöitä.
Erityisesti, jos kysymys koskee ei-rautametallurgialaitoksen sijaintia, seuraavat kriteerit:
- Energiavarojen saatavuus. Kevyiden ei-rautametallien käsittelyyn liittyvä tuotanto vaatii valtavan määrän sähköenergiaa. Siksi tällaiset yritykset pystytetään mahdollisimman lähelle vesivoimaloita.
- Tarvittava määrä raaka-aineita. Tietysti mitä lähempänä malmiesiintymät ovat, sitä parempi vastaavasti.
- Ympäristötekijä. Neuvostoliiton jälkeisen alueen maita ei valitettavasti voida luokitella kategoriaan, jossa metallurgiset yritykset ovat ympäristöystävällisiä.
Metallurgian sijainti on siis monimutkainen kysymys, jonka ratkaisuun tulee kiinnittää erityistä huomiota ottaen huomioon kaikenlaiset vaatimukset ja vivahteet.
Yksityiskohtaisimman kuvan muodostamiseksi metallinkäsittelyn kuvauksessa on tärkeää ilmoittaa tämän tuotannon avainalueet.
Rautametallialan yritykset koostuvat useista niin sanotuista uudelleenjakoista. Niistä: sintrausmasuuni, teräksen valmistus, valssaus. Tarkastellaan jokaista niistä yksityiskohtaisemmin.
Masuunituotanto
Vapautus suoritetaan tässä vaiheessarautaa suoraan malmista. Tämä tapahtuu masuunissa ja yli 1000 celsiusasteen lämpötiloissa. Tällä tavalla harkkorautaa sulatetaan. Sen ominaisuudet riippuvat suoraan sulatusprosessin kulusta. Malmin sulamista säätelemällä voidaan viime kädessä saada toinen kahdesta valuraudatyypistä: konversiorauta (käytetään myöhemmin teräksen valmistukseen) ja valimo (sitä valetaan valurauta-aihiot).
Teräksen tuotanto
Raudan ja hiilen yhdistäminen ja tarvittaessaerilaisilla seosaineelementeillä, tuloksena saadaan terästä. Sen sulattamiseen on riittävästi menetelmiä. Erityisesti haluamme huomioida happimuuntimen ja sähkösulatuksen, jotka ovat nykyaikaisimpia ja erittäin tuottavia.
Muuntimen sulamiselle on ominaista senohimenevyys ja tuloksena teräs, jolla on vaadittu kemiallinen koostumus. Prosessi perustuu nestemäisen metallin puhallukseen hapella lanssin läpi, jonka seurauksena valurauta hapettuu ja muuttuu teräkseksi.
Sähköinen teräksenvalmistusmenetelmä on tehokkain.Valokaariuunien käytön ansiosta voidaan sulattaa korkealaatuisimmat seosteräslajit. Tällaisissa yksiköissä niihin ladatun metallin kuumeneminen tapahtuu erittäin nopeasti, kun taas on mahdollista lisätä tarvittava määrä seosaineita. Lisäksi tällä menetelmällä saadussa teräksessä on alhainen ei-metallisten sulkeumien, rikin ja fosforin pitoisuus.
seostus
Tämä prosessi koostuu koostumuksen muuttamisestaterästä lisäämällä siihen laskettuja pitoisuuksia apuelementtejä myöhempää tiettyjen ominaisuuksien antamista varten. Yleisimmin käytettyjä seostuskomponentteja ovat: mangaani, titaani, koboltti, volframi, alumiini.
Vuokraus
Monet metallurgialaitokset sisältää liikkuvan ryhmän kauppoja.He valmistavat sekä puolivalmiita että valmiita tuotteita. Prosessin ydin on metallin kulku valssaimen vastakkaisiin suuntiin pyörivien telojen välisessä raossa. Lisäksi keskeinen asia on, että telojen välinen etäisyys on pienempi kuin ohitetun aihion paksuus. Tästä johtuen metalli vedetään onteloon, liikkuu ja sen seurauksena muotoutuu määritettyihin parametreihin.
Jokaisen ajon jälkeen telojen väliin tehdään rakopienempi. Tärkeä kohta - usein metalli ei ole tarpeeksi taipuisa kylmässä tilassa. Ja siksi käsittelyä varten se esilämmitetään vaadittuun lämpötilaan.
Uusioraaka-aineiden kulutus
Nykyaikaisissa olosuhteissa kulutusmarkkinatsekä rauta- että ei-rautametallien kierrätettävät materiaalit kehittyvät tasaisesti. Tämä johtuu suurelta osin siitä, että malmivarat eivät valitettavasti ole uusiutuvia. Jokainen tuotantovuosi vähentää merkittävästi varantoja. Kun otetaan huomioon, että metallituotteiden kysyntä koneenrakennuksessa, rakentamisessa, lentokoneenrakennuksessa, laivanrakennuksessa ja muilla kansantalouden aloilla kasvaa tasaisesti, vaikuttaa varsin järkevältä kehittää resurssinsa jo kuluneiden osien ja tuotteiden jalostusta. .
On turvallista sanoa, että kehitystämetallurgiaa selittää jossain määrin toimialan positiivinen dynamiikka - uusioraaka-aineiden käyttö. Samaan aikaan sekä suuret että pienet yritykset harjoittavat metalliromun käsittelyä.
Metallurgian kehityksen globaalit trendit
Viime vuosina on ollut selvää kasvuavalssatun metallin, teräksen ja valuraudan tuotantomääriä. Tämä johtuu suurelta osin Kiinan todellisesta laajentumisesta, josta on tullut yksi johtavista planeetan toimijoista metallurgisen tuotannon markkinoilla.
Samaan aikaan monet metallurgian tekijät sallivatCelestial Empire voittaa takaisin lähes 60 % koko maailmanmarkkinoista. Loput kymmenen suurimman valmistajan joukosta olivat: Japani (8 %), Intia ja Yhdysvallat (6 %), Venäjä ja Etelä-Korea (5 %), Saksa (3 %), Turkki, Taiwan, Brasilia (2 %). %).
Jos tarkastellaan vuotta 2015 erikseen, niinmetallintuottajien toiminnassa on havaittavissa laskusuuntaus. Lisäksi suurin pudotus havaittiin Ukrainassa, jossa tulos kirjattiin, mikä on 29,8 % viimevuotista pienempi.
Uusia teknologioita metallurgiassa
Kuten kaikki muutkin teollisuudenalat, metallurgia on yksinkertaisesti mahdotonta ajatella ilman innovatiivisten kehityshankkeiden kehittämistä ja toteuttamista käytännössä.
Joten, Nižni Novgorodin osavaltion työntekijätyliopistot ovat kehittäneet ja alkaneet ottaa käyttöön uusia nanorakenteisia kulutusta kestäviä kovametalliseoksia, jotka perustuvat volframikarbidiin. Innovaation pääasiallinen sovellussuunta on nykyaikaisten metallintyöstötyökalujen valmistus.
Lisäksi Venäjä on modernisoitunutarinarumpu erityisellä pallosuuttimella uuden tekniikan luomiseksi nestemäisen kuonan käsittelyyn. Tapahtuma toteutettiin opetus- ja tiedeministeriön valtion tilauksen perusteella. Tämä askel oli täysin oikeutettu, sillä sen tulokset ylittivät lopulta kaikki odotukset.
Maailman suurimmat metallurgiset yritykset
Kansainväliset luokitukset väittävät, että maailman johtavat metallintuottajat ovat:
- Arcelor Mittal On yritys, jonka pääkonttori on Luxemburgissa.Sen osuus on 10 % maailman terästuotannosta. Venäjällä yhtiö omistaa Berezovskaja-, Pervomayskaja-, Anžerskaja-kaivokset sekä Severstal-konsernin.
- Hebei Iron & Steel On jättiläinen Kiinasta.Se on kokonaan valtion omistuksessa. Tuotannon lisäksi yhtiö harjoittaa raaka-aineiden louhintaa, niiden kuljetusta sekä tutkimus- ja kehitystoimintaa. Yrityksen tehtaat käyttävät yksinomaan uutta kehitystä ja nykyaikaisimpia teknologisia linjoja, joiden ansiosta kiinalaiset oppivat valmistamaan erittäin ohuita teräslevyjä ja erittäin ohuita kylmävalssattuja levyjä.
- Nippon terästä - Japanin edustaja.Vuonna 1957 toimintansa aloittaneen yrityksen johto pyrkii sulautumaan toiseen Sumitomo Metal Industries -nimiseen yritykseen. Asiantuntijoiden mukaan tällainen sulautuminen antaa japanilaisille mahdollisuuden nousta nopeasti maailman kärkeen ohittaen kaikki kilpailijansa.
