História ľudstva má viac ako tisícrokov. Počas celého obdobia existencie našej rasy bol zaznamenaný stabilný technický pokrok, v ktorom zohrávala dôležitú úlohu schopnosť človeka manipulovať s kovom, vytvárať ho a ťažiť. Preto je celkom logické, že hutníctvo je niečo, bez čoho si nemožno predstaviť náš život, bežné plnenie pracovných povinností a mnoho iného.
definícia
V prvom rade stojí za to pochopiť, ako sa vedecky, z technického hľadiska nazýva moderná sféra výroby.
Hutníctvo je teda časť vedy, techniky,ktorý zahŕňa proces získavania rôznych kovov z rudy alebo iných materiálov, ako aj všetky procesy spojené s premenou chemického zloženia, vlastností a štruktúry zliatin.
štruktúra
Dnes je hutníctvo najsilnejším odvetvím. Okrem toho ide o široký pojem, ktorý zahŕňa:
- Priama výroba kovov.
- Spracovanie kovových výrobkov za tepla aj za studena.
- Zváranie.
- Aplikácia rôznych kovových povlakov.
- Vedecká sekcia – náuka o materiáloch. Tento smer v teoretickom štúdiu fyzikálnych a chemických procesov je zameraný na poznanie správania sa kovov, zliatin a intermetalických zlúčenín.
druh
Na celom svete existujú dve hlavné odvetvia metalurgie – železné a neželezné. Táto gradácia sa vyvíjala historicky.
Hutníctvo železa je spracovanie železaa všetky zliatiny, v ktorých je prítomný. Tento priemysel zahŕňa aj ťažbu z útrob zeme a následné obohacovanie rúd železných kovov, zlievareň ocele a železa, valcovanie predvalkov, výrobu ferozliatin.
Neželezná metalurgia zahŕňa prácu s rudou akéhokoľvek kovu, okrem železa. Mimochodom, neželezné kovy sa bežne delia do dvoch veľkých skupín:
- Ťažké (nikel, cín, olovo, meď).
- Ľahké (titán, horčík, hliník).
Vedecké riešenia
O tom, že hutníctvo je činnosť, niet pochýbvyžadujúce zavedenie inovatívnych technológií. V tejto súvislosti mnohé krajiny našej planéty aktívne vykonávajú výskumnú prácu, ktorej účelom je študovať a aplikovať v praxi širokú škálu mikroorganizmov, ktoré by pomohli vyriešiť napríklad taký naliehavý problém, akým je čistenie odpadových vôd, ktoré je nevyhnutnou súčasťou hutníckej výroby. Navyše také procesy ako biologická oxidácia, zrážanie, sorpcia a iné sa už stali realitou.
Separácia podľa procesu
Hutnícke závody možno zhruba rozdeliť do dvoch hlavných skupín:
- pyrometalurgia, kde procesy prebiehajú pri veľmi vysokých teplotách (tavenie, praženie);
- hydrometalurgia, ktorá spočíva v získavaní kovov z rúd pomocou vody a iných vodných roztokov pomocou chemických činidiel.
Princíp výberu miesta na výstavbu hutníckeho závodu
Aby sme pochopili, na základe akých záverov sa prijme rozhodnutie postaviť podnik na konkrétnom mieste, stojí za to zvážiť hlavné faktory v umiestnení metalurgie.
Najmä, ak sa otázka týka umiestnenia závodu na metalurgiu neželezných kovov, potom kritériá ako:
- Dostupnosť energetických zdrojov. Výroba spojená so spracovaním ľahkých neželezných kovov si vyžaduje enormné množstvo elektrickej energie. Preto sa takéto podniky stavajú čo najbližšie k vodným elektrárňam.
- Potrebné množstvo surovín. Samozrejme, čím bližšie sú ložiská rudy, tým lepšie, resp.
- Environmentálny faktor. Bohužiaľ, krajiny postsovietskeho priestoru nemožno zaradiť do kategórie, kde sú hutnícke podniky šetrné k životnému prostrediu.
Lokalizácia hutníctva je teda komplexná problematika, ktorej riešeniu by sa mala venovať maximálna pozornosť s prihliadnutím na najrôznejšie požiadavky a nuansy.
Pre čo najpodrobnejší obraz v popise spracovania kovov je dôležité uviesť kľúčové oblasti tejto výroby.
Podniky metalurgie železa sú zložené z niekoľkých takzvaných prerozdelení. Medzi nimi: spekacia vysoká pec, výroba ocele, valcovanie. Uvažujme o každom z nich podrobnejšie.
Vysokopecná výroba
V tejto fáze sa vykonáva uvoľnenieželezo priamo z rudy. Deje sa tak vo vysokej peci a pri teplotách nad 1000 stupňov Celzia. Týmto spôsobom sa taví surové železo. Jeho vlastnosti budú priamo závisieť od priebehu procesu tavenia. Reguláciou tavenia rudy možno v konečnom dôsledku získať jeden z dvoch druhov liatiny: konverzné železo (neskôr používané na výrobu ocele) a zlievarenské (z neho sa odlievajú liatinové predvalky).
Výroba ocele
Kombinácia železa s uhlíkom a v prípade potrebys rôznymi legovacími prvkami sa v dôsledku toho získa oceľ. Metód na jeho tavenie je dosť. Osobitne by sme chceli poznamenať kyslíkový konvertor a elektrické tavenie, ktoré sú najmodernejšie a vysoko produktívne.
Tavenie meniča sa vyznačuje svojímpominuteľnosť a výsledkom je oceľ s požadovaným chemickým zložením. Proces je založený na fúkaní tekutého kovu kyslíkom cez dýzu, v dôsledku čoho sa liatina oxiduje a premieňa na oceľ.
Metóda výroby elektrickej ocele je najúčinnejšia.Práve vďaka použitiu oblúkových pecí je možné taviť najkvalitnejšie druhy legovanej ocele. V takýchto jednotkách dochádza k ohrevu kovu naloženého v nich veľmi rýchlo, pričom je možné pridať potrebné množstvo legujúcich prvkov. Oceľ získaná týmto spôsobom má navyše nízky obsah nekovových inklúzií, síry a fosforu.
Legovanie
Tento proces spočíva v zmene zloženiaoceľ zavedením vypočítaných koncentrácií pomocných prvkov do nej na následné udelenie určitých vlastností. Medzi najčastejšie používané legujúce zložky patria: mangán, titán, kobalt, volfrám, hliník.
Prenájom
Mnoho hutníckych závodov zahŕňajú bežnú skupinu obchodov.Vyrábajú ako polotovary, tak aj kompletne hotové výrobky. Podstata procesu spočíva v prechode kovu v medzere medzi valcami rotujúcimi v opačných smeroch valcovacej stolice. Okrem toho je kľúčovým bodom to, že vzdialenosť medzi valcami by mala byť menšia ako hrúbka prechádzajúceho bloku. Vďaka tomu sa kov vtiahne do lúmenu, pohybuje sa a v dôsledku toho sa deformuje na špecifikované parametre.
Po každom prechode sa vytvorí medzera medzi kotúčmimenšie. Dôležitý bod - kov často nie je dostatočne tvárny v studenom stave. A preto sa na spracovanie predhreje na požadovanú teplotu.
Spotreba druhotných surovín
V moderných podmienkach spotrebný trhrecyklovateľných materiálov zo železných aj neželezných kovov sa neustále rozvíja. Je to do značnej miery spôsobené tým, že, žiaľ, zdroje rudy nie sú obnoviteľné. Každý rok ich výroby výrazne znižuje zásoby. Vzhľadom na skutočnosť, že dopyt po kovových výrobkoch v strojárstve, stavebníctve, konštrukcii lietadiel, lodiarstve a iných odvetviach národného hospodárstva neustále rastie, zdá sa byť celkom rozumné rozvíjať spracovanie dielov a výrobkov, ktoré už vyčerpali svoje zdroje. .
Dá sa povedať, že vývojhutníctva sa do istej miery vysvetľuje pozitívnou dynamikou segmentu priemyslu – využívaním druhotných surovín. Spracovaním kovového odpadu sa zároveň zaoberajú veľké aj malé firmy.
Svetové trendy vo vývoji hutníctva
V posledných rokoch došlo k jasnému nárastuobjemy výroby valcovaného kovu, ocele a liatiny. Je to do značnej miery spôsobené skutočnou expanziou Číny, ktorá sa stala jedným z popredných planetárnych hráčov na trhu metalurgickej výroby.
Zároveň to umožnili rôzne faktory metalurgieNebeská ríša získať späť takmer 60 % celého svetového trhu. Zvyšok z desiatich najväčších výrobcov boli: Japonsko (8 %), India a Spojené štáty americké (6 %), Rusko a Južná Kórea (5 %), Nemecko (3 %), Turecko, Taiwan, Brazília (2 %).
Ak vezmeme do úvahy rok 2015 samostatne, potomaktivita výrobcov kovov má klesajúcu tendenciu. Najväčší pokles bol navyše zaznamenaný na Ukrajine, kde bol zaznamenaný výsledok, ktorý je o 29,8 % nižší ako minulý rok.
Nové technológie v metalurgii
Ako každý iný priemysel, aj metalurgia je jednoducho nemysliteľná bez vývoja a implementácie inovatívneho vývoja v praxi.
Takže zamestnanci štátu Nižný Novgoroduniverzity vyvinuli a začali zavádzať do praxe nové nanoštruktúrované tvrdé zliatiny odolné voči opotrebovaniu na báze karbidu volfrámu. Hlavným smerom aplikácie inovácie je výroba moderných kovoobrábacích nástrojov.
Okrem toho sa Rusko zmodernizovaloroštový bubon so špeciálnou guľovou tryskou za účelom vytvorenia novej technológie na spracovanie tekutej trosky. Táto akcia sa uskutočnila na základe štátneho príkazu Ministerstva školstva a vedy. Tento krok sa plne osvedčil, keďže jeho výsledky napokon prekonali všetky očakávania.
Najväčšie hutnícke podniky na svete
Medzinárodné hodnotenia tvrdia, že poprednými svetovými výrobcami kovov sú:
- Arcelor Mittal Je spoločnosť so sídlom v Luxembursku.Jej podiel predstavuje 10 % z celkovej svetovej produkcie ocele. V Rusku spoločnosť vlastní bane Berezovskaya, Pervomayskaya, Anzherskaya, ako aj skupinu Severstal.
- Hebei železo a oceľ Je gigant z Číny.Je stopercentným vlastníkom štátu. Okrem výroby sa firma zaoberá ťažbou surovín, ich prepravou a výskumom a vývojom. Továrne spoločnosti využívajú výhradne nový vývoj a najmodernejšie technologické linky, ktoré Číňanom umožnili naučiť sa vyrábať ultratenké oceľové plechy a ultratenké plechy valcované za studena.
- Nipponová oceľ - predstaviteľ Japonska.Vedenie spoločnosti, ktorá začala svoju činnosť v roku 1957, sa usiluje o zlúčenie s ďalším podnikom s názvom Sumitomo Metal Industries. Podľa odborníkov takéto spojenie umožní Japoncom rýchlo sa dostať na vrchol sveta a predbehnúť všetkých svojich konkurentov.
