Металлургия
Металл с давних пор стал необходимым элементом в повседневной человеческой жизни. Из-за него у нас имеется возможность применения электрической энергии, транспорта, гаджетов и прочих цивилизационных благ. Собственно поэтому металлургию можно считать основной промышленной отраслью каждого государства. Металлургия – это отрасль тяжёлой промышленности, в которую вовлечены много материальных, финансовых, энергетических и человеческих ресурсов.
Современная металлургия достигла существенного развития. Благодаря достижениям науки, у нас есть возможность применять не только металлы, данные нам природой, но и инновационные материалы на композитной основе и сплавы. Они обладают усовершенствованными качествами и свойствами.
Классификация разновидностей металлургии
Выплавка металлов просит большого объема энергии и ресурсов, по этому большинство горнодобывающих фирм работают конкретно для обеспечения потребностей металлургии.
Для последующего изучения свойств данной сферы необходимо отметить ее главные виды. На данное время выделяют две главные отрасли: черную и цветную металлургию.
Черная в ответе за производство сплавов на основе железа. В то же время к ней относят иные элементы, например хром и марганец. Все другое производство изделий из остальных металлов называют цветным.
Производственная технология имеет похожий цикл, независимо от типа сырья, и состоит из нескольких стадий, нижеуказанных:
- Добыча сырья и ее переработка. Большинство металлов не содержится в природе в чистом виде, а входит в состав самых разных руд, переработка которых именуется обогащением. В процессе обогащения руду дробят на очень маленькие составляющие, из которых в процессе сепарации разделяют детали метала и пустую породу. Из отмеченных компонентов делают сплавы.
- Передел. Металлургическим пределом называют производственный процесс полуфабрикатов, которые со своей стороны применяются для производства готовых продуктов. В процессе передела меняется состав, структура и свойства сплавов, а еще агрегатное состояние. К переделу можно отнести прокат и обжатие, трубное производство, плавку и разливку.
- Переработка отходов. Большинство отходов производства металлургии либо утилизируют, либо перерабатывают, получая прочие полезные продукты. Некоторая часть пустой породы и шлаков складываются на территории больших хранилищ под открытым воздухом. Но на данное время изготовители пытаются очень эффективно перерабатывать побочную продукцию. Некоторые шлаки еще раз отделывают, получая дополнительный продукт, некоторые применяют для изготовления сельскохозяйственных удобрений, но большинство уходит на изготовление материалов для строительства, которые повсеместно применяются в обычной жизни.
Подавляющая часть производимого металла проходит стадию проката, другими словами изготовления полуфабрикатов для изготовления готовой продукции. Такую операцию выполняют на специальном устройстве, оно собой представляет систему крутящихся валков. Между ними пропускают металл, который под большим давлением меняет толщину, ширину и длину.
Выделяют холодный и горячий прокат, отличия которых заключаются в различной температуре отделываемого сырья. Холодный прокат используется для сырья, содержащего большой уровень пластичности, что дает возможность сберегать структуру металла и не менять его физические свойства.
Процесс проката не всегда считается конечным шагом производства полуфабрикатов. К примеру, для изделий черной металлургии используют подобные приемы обработки, как покрытие слоем защиты или закалка. Это дает возможность сделать лучше коррозионную стойкость, увеличить крепость и уменьшить степень износа.
Нужно сказать, что немалую часть продукции, производимой металлургической отраслью, составляют трубы профильные. На другом месте разместился листовой и сортовой металл, применяющейся в автомобилестроении.
Среди основных потребителей продукции этой сферы необходимо отметить сферу строительства, автомобилестроение и металлообработку.
При этом фактически любая сфера народного хозяйства не обойдется от применения продукции металлургии, а еще заготовок и полуфабрикатов из него.
Черная металлургия
Черная металлургия базируется на переработки железа, а конкретно руд, в которых оно содержится. Большинство металлических руд считаются натуральными оксидами. Собственно поэтому начальным этапом производства считается выделение железа из оксида. Чтобы это сделать применяют большие доменные печи. Данный вариант изготовления чугуна проходит при температуре более 1000 градусов.
При этом свойства полученного сырья напрямую зависят от температуры доменной печи и времени плавления. При последующей отделке чугуна получают сталь или литейный чугун, благодаря которому выполняют козырек заготовок и изделий.
Для изготовления стали применяют железо и углерод, добавление которого придаёт полученному сплаву желаемые свойства. Также используют разные легирующие элементы, нужные для получений конкретных свойств стали.
Есть несколько вариантов производства стали, которые основываются на выплавке металла в жидком состоянии. Необходимо отметить такие: мартеновский, кислородно-конверторный и электроплавильный.
Каждый вид стали именуется маркой, которая указывает на ее состав и свойства. Для изменения параметров стали применяют метод легирования, другими словами добавки в сплав дополнительных элементов. Очень часто для таких целей применяют эти элементы, как хром, марганец, бор, никель, вольфрам, титан кобальт, медь и алюминий. В большинстве случаев такие элементы добавляют в расплавленную сталь.
Но есть другой способ, который состоит в прессовании мелкозернистого порошка элементов с дальнейшим запеканием при больших температурах.
Цветная металлургия
Производство подобной продукции мало чем выделяется от технологий черной металлургии. Цикл цветной металлургии также состоит из обогащения руд, плавки металлов, переделки и проката. Но в большинстве случаев может использоваться также рафинирование металлов, другими словами очищение первичных продукта от примесей.
Очищение руды цветных металлов более непосильная задача, так как она имеет гораздо выше посторонних примесей, в том числе иных полезных элементов. Как и в черной металлургии, второстепенная продукция цветной повсеместно используется в перерабатывающей промышленности, тем более в химическом производстве.
Необходимо отметить две подотрасли: металлургию тяжёлых и легких металлов. Принцип аналогичного деления основывается на самых разных свойствах обрабатываемых цветных металлов. При изготовлении тяжёлых металлов требуется намного меньше энергии.
Порой выделяют третью группу, называемых по другому, редкоземельных элементов. Подобное название связано с тем, что до недавнего времени эти элементы были малоизучены и нечасто находились в условиях природы. Хотя в действительности их кол-во не уступает многим тяжёлым или не тяжёлым цветным металлам. Их применяют в большинстве случаев при изготовлении очень технологичных приборов.
Изделия данной сферы повсеместно используются в автомобилестроении, космической сфере, химической промышленности и приборостроении.
Добывающая металлургия
Это промышленная сфера, которая отвечает за извлечение ценных металлов из руд? переплавки полученного сырья и получения готового продукта. Отделение металла от пустой породы и прочих шлаков может выполняться путем химического, электролитического или физического влияния.
Важная задача данной сферы металлургии – оптимизация процесса выделения чистого металла, хорошее отделение полезных элементов от пустой породы и минимизация потерь.
Металлы применяются в самых разных целях, как для производства самых разных ювелирных изделий и бижутерии, так и в высокотехнологических сферах. К примеру, в строении точных приборов, современных гаджетов, компьютеров и прочих электроприборов. А еще в космической сфере, авиастроении, и прочих сферах, где нужны специальные качества, которые имеют лишь ценные металлы.
Нужно сказать, что до недавнего времени металлургия ориентировалась строго на переработку добываемого сырья. Но в наши дни, из-за того, что металлы не восстанавливающийся ресурс, острой стала проблема переработки вторсырья.
Повторной переработке склонны к разноцветные и черные металлы. По этому изготовители пытаются очень эффективно и полностью собирать и перерабатывать изделия из металла, вышедшие из эксплуатации. Рынок металлолома регулярно возрастает, в связи с чем растет кол-во больших и малых предприятий по переработке. Их задача состоит в очищении металлов от соответствующих материалов и следующей переплавки. Для сохранения хорошей структуры и параметров, вторсырье плавят одновременно со свежедобытым сырьем.
Последующее развитие невозможно исключительно с применением ресурсов природы, кол-во которых регулярно уменьшается. По этому ключевой задачей на данное время можно считать переработку сырья и поиск заменителей, способны полностью заменить металлы.
Развитие металлургии прямо связано с интеллектуальным развитием человечества и его потребностей. Так как сегодняшние технологические разработки просят от уже имеющихся металлов усовершенствованных параметров и параметров, а еще создания современных сплавов, которые не имеют заменителей раньше.
Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
