Povijest čovječanstva ima više od tisućugodine. Tijekom cijelog razdoblja postojanja naše rase, postojao je stabilan tehnički napredak, u kojem je važnu ulogu igrala sposobnost osobe da rukuje metalom, stvara ga i vadi. Stoga je sasvim logično da je metalurgija nešto bez čega je nemoguće zamisliti naš život, normalno obavljanje radnih obaveza i još mnogo toga.
definicija
Prije svega, vrijedno je razumjeti kako se, znanstveno, s tehničkog gledišta, naziva moderna sfera proizvodnje.
Dakle, metalurgija je dio znanosti, tehnologije,koji obuhvaća proces dobivanja različitih metala iz rude ili drugih materijala, kao i sve procese povezane s transformacijom kemijskog sastava, svojstava i strukture legura.
struktura
Danas je metalurgija najmoćnija grana industrije. Osim toga, to je širok koncept koji uključuje:
- Izravna proizvodnja metala.
- Obrada metalnih proizvoda i toplih i hladnih.
- Zavarivanje.
- Nanošenje raznih metalnih premaza.
- Znanstvena sekcija - znanost o materijalima. Ovaj smjer u teorijskom proučavanju fizikalnih i kemijskih procesa usmjeren je na poznavanje ponašanja metala, legura i intermetalnih spojeva.
vrsta
U cijelom svijetu postoje dvije glavne grane metalurgije - crna i obojena. Ova se gradacija povijesno razvila.
Crna metalurgija je prerada željezai sve legure u kojima je prisutan. Također, ova industrija podrazumijeva vađenje iz utrobe zemlje i naknadno obogaćivanje ruda crnih metala, ljevaonicu čelika i željeza, valjanje gredica, proizvodnju ferolegura.
Obojena metalurgija uključuje rad s rudom bilo kojeg metala, osim željeza. Usput, obojeni metali konvencionalno se dijele u dvije velike skupine:
- Teški (nikl, kositar, olovo, bakar).
- Lagana (titan, magnezij, aluminij).
Znanstvena rješenja
Nema sumnje da je metalurgija djelatnostzahtijevaju uvođenje inovativnih tehnologija. U tom smislu mnoge zemlje našeg planeta aktivno provode istraživački rad, čija je svrha proučavanje i primjena u praksi širokog spektra mikroorganizama koji bi pomogli u rješavanju, na primjer, tako hitnog pitanja kao što je pročišćavanje otpadnih voda, što je obavezna komponenta metalurške proizvodnje. Osim toga, takvi procesi kao što su biološka oksidacija, taloženje, sorpcija i drugi već su postali stvarnost.
Razdvajanje postupkom
Metalurška postrojenja se uvjetno mogu svrstati u dvije glavne skupine:
- pirometalurgija, gdje se procesi odvijaju na vrlo visokim temperaturama (taljenje, pečenje);
- hidrometalurgija, koja se sastoji u ekstrakciji metala iz ruda pomoću vode i drugih vodenih otopina pomoću kemijskih reagensa.
Načelo odabira mjesta za izgradnju metalurškog postrojenja
Kako bi se razumjelo na temelju kojih zaključaka se donosi odluka o izgradnji poduzeća na određenom mjestu, vrijedno je razmotriti glavne čimbenike lokacije metalurgije.
Konkretno, ako se pitanje odnosi na lokaciju tvornice obojene metalurgije, onda su sljedeći kriteriji:
- Dostupnost energetskih resursa. Proizvodnja povezana s obradom lakih obojenih metala zahtijeva ogromnu količinu električne energije. Stoga se takva poduzeća podižu što bliže hidroelektranama.
- Potrebna količina sirovina. Naravno, što su rudna ležišta bliže, to je bolje.
- Čimbenik okoliša. Nažalost, zemlje postsovjetskog prostora ne mogu se svrstati u kategoriju gdje su metalurška poduzeća ekološki prihvatljiva.
Dakle, mjesto metalurgije je složeno pitanje, čijem rješenju treba posvetiti najveću pozornost, uzimajući u obzir sve vrste zahtjeva i nijansi.
Za stvaranje što detaljnije slike u opisu obrade metala važno je naznačiti ključna područja ove proizvodnje.
Poduzeća crne metalurgije sastoje se od nekoliko takozvanih preraspodjela. Među njima: sinter-visoka peć, proizvodnja čelika, valjanje. Razmotrimo svaki od njih detaljnije.
Proizvodnja visokih peći
U ovoj fazi se provodi oslobađanježeljezo izravno iz rude. To se događa u visokoj peći i na temperaturama preko 1000 stupnjeva Celzija. Tako se topi sirovo željezo. Njegova svojstva izravno će ovisiti o tijeku procesa taljenja. Regulacijom taljenja rude u konačnici se može dobiti jedna od dvije vrste lijevanog željeza: konverzacijsko željezo (koje će se koristiti u budućnosti za proizvodnju čelika) i ljevaonica (iz njega se lijevaju lijevano željezne gredice).
Proizvodnja čelika
Kombiniranje željeza s ugljikom i, ako je potrebno,s raznim legirajućim elementima, kao rezultat, dobiva se čelik. Postoji dovoljno metoda za njegovo taljenje. Posebno želimo istaknuti kisik-konverter i električno topljenje, koji su najmoderniji i visokoproduktivni.
Topljenje pretvarača karakterizira njegovaprolaznost i rezultira čelikom potrebnog kemijskog sastava. Proces se temelji na upuhivanju tekućeg metala kisikom kroz koplje, uslijed čega se lijevano željezo oksidira i pretvara u čelik.
Metoda taljenja električnog luka je najučinkovitija.Zahvaljujući upotrebi lučnih peći mogu se taliti najkvalitetniji legirani čelik. U takvim jedinicama zagrijavanje metala napunjenog u njima događa se vrlo brzo, dok je moguće dodati potrebnu količinu legirajućih elemenata. Osim toga, čelik dobiven ovom metodom ima nizak sadržaj nemetalnih inkluzija, sumpora i fosfora.
Legiranje
Ovaj proces se sastoji u promjeni sastavačelika uvođenjem u njega izračunatih koncentracija pomoćnih elemenata za naknadno davanje određenih svojstava. Među najčešće korištenim legirnim komponentama su: mangan, titan, kobalt, volfram, aluminij.
Iznajmljivanje
Mnogi metalurški pogoni uključuju kotrljajuću skupinu trgovina.Proizvode i poluproizvode i potpuno gotove proizvode. Bit procesa leži u prolazu metala u razmak između valjaka koji se okreću u suprotnim smjerovima od valjaonice. Štoviše, ključna je točka da udaljenost između valjaka treba biti manja od debljine prijeđenog obratka. Zbog toga se metal uvlači u lumen, pomiče se i, kao rezultat, deformira se na navedene parametre.
Nakon svakog prolaza pravi se razmak između valjakamanji. Važna točka - često metal nije dovoljno duktilan u hladnom stanju. Stoga se za obradu prethodno zagrijava na potrebnu temperaturu.
Potrošnja sekundarnih sirovina
U suvremenim uvjetima, tržište potrošnjematerijali od obojenih i obojenih metala koji se mogu reciklirati stalno se razvijaju. To je uglavnom zbog činjenice da, nažalost, rudni resursi nisu obnovljivi. Svaka godina njihove proizvodnje značajno smanjuje rezerve. S obzirom na činjenicu da potražnja za metalnim proizvodima u strojarstvu, građevinarstvu, zrakoplovogradnji, brodogradnji i drugim sektorima nacionalnog gospodarstva stalno raste, čini se sasvim razumnim razvijati preradu dijelova i proizvoda koji su već iscrpili svoj resurs.
Može se reći da je razvojmetalurgija se donekle objašnjava pozitivnom dinamikom industrijskog segmenta – korištenjem sekundarnih sirovina. Pritom se preradom starog metala bave i velike i male tvrtke.
Svjetski trendovi u razvoju metalurgije
Posljednjih godina došlo je do jasnog povećanjakoličina proizvodnje valjanog metala, čelika i lijevanog željeza. To je uvelike posljedica stvarne ekspanzije Kine, koja je postala jedan od vodećih planetarnih igrača na tržištu metalurške proizvodnje.
U isto vrijeme, razni čimbenici metalurgije dopušteniNebesko Carstvo ponovno osvojiti gotovo 60% cjelokupnog svjetskog tržišta. Ostatak od deset najvećih proizvođača bili su: Japan (8%), Indija i Sjedinjene Američke Države (6%), Rusija i Južna Koreja (5%), Njemačka (3%), Turska, Tajvan, Brazil (2 %).
Ako promatramo 2015. odvojeno, ondapostoji trend pada aktivnosti proizvođača metala. Štoviše, najveći pad zabilježen je u Ukrajini, gdje je zabilježen rezultat, koji je 29,8% niži u odnosu na prošlu godinu.
Nove tehnologije u metalurgiji
Kao i svaka druga industrija, metalurgija je jednostavno nezamisliva bez razvoja i primjene u praksi inovativnog razvoja.
Dakle, zaposlenici države Nižnji Novgorodsveučilišta su razvila i počela uvoditi u praksu nove nanostrukturirane tvrde legure otporne na habanje na bazi volframovog karbida. Glavni smjer primjene inovacije je proizvodnja suvremenih alata za obradu metala.
Osim toga, Rusija je moderniziranarešetkasti bubanj sa posebnom kugličnom mlaznicom kako bi se stvorila nova tehnologija za preradu tekuće troske. Ovaj događaj proveden je temeljem državne narudžbe Ministarstva obrazovanja i znanosti. Taj se korak u potpunosti opravdao, budući da su njegovi rezultati u konačnici premašili sva očekivanja.
Najveća metalurška poduzeća na svijetu
Međunarodne ocjene tvrde da su vodeći svjetski proizvođači metala:
- Arcelor Mittal Tvrtka je sa sjedištem u Luksemburgu.Njegov udio je 10% ukupne svjetske proizvodnje čelika. U Rusiji tvrtka posjeduje rudnike Berezovskaya, Pervomayskaya, Anzherskaya, kao i Severstal-grupu.
- Hebei željezo i čelik Je div iz Kine.U potpunosti pripada državi. Osim proizvodnje, tvrtka se bavi vađenjem sirovina, njihovim transportom te istraživanjem i razvojem. Tvornice tvrtke koriste isključivo nove razvoje i najsuvremenije tehnološke linije, što je omogućilo Kinezima da nauče kako proizvoditi ultra tanke čelične ploče i ultra tanke hladno valjane limove.
- Nippon čelik - predstavnik Japana.Uprava tvrtke, koja je započela svoj rad 1957. godine, nastoji se spojiti s drugim poduzećem pod nazivom Sumitomo Metal Industries. Prema riječima stručnjaka, takvo će spajanje omogućiti Japancima da brzo dođu na prvo mjesto u svijetu, prestižući sve svoje konkurente.
