Metallurgia - che cos'è? Centri dell'industria metallurgica

Ingegneria, costruzioni, ingegneria elettrica: tutte queste e molte altre aree non possono essere immaginate senza la metallurgia. Cos'è questo settore? Come vengono estratti i metalli? Come sono? Le risposte a queste domande possono essere trovate nell'articolo.

definizione

La metallurgia è una direzione nel settore che è impegnata nell'estrazione di materie prime, nella produzione di leghe, nello smaltimento di rifiuti e nella produzione di prodotti dalle leghe risultanti.

La metallurgia, a seconda delle materie prime, è divisa in nero e non ferroso. Il primo gruppo comprende metalli contenenti ferro, cromo e manganese. Per il secondo - tutto il resto.

Il processo di produzione di prodotti da metalli include passaggi come:

• estrazione e preparazione di minerali;

• ripartizionare;

• riciclaggio.

L'industria metallurgica include i processi per ottenere molti elementi della tavola periodica, ad eccezione di gas e alogenuri.

nero

La metallurgia ferrosa è una branca della metallurgia che produce leghe di ferro, manganese e cromo.

In natura, il ferro si trova nel minerale sotto forma di carbonati, idrossido e ossido. Pertanto, la prima fase della produzione nell'industria siderurgica è il rilascio di ferro dal minerale utilizzando un altoforno a una temperatura superiore a +1000 ° C. Se necessario, le proprietà del metallo vengono modificate in questa fase.

La metallurgia ferrosa comprende aree come:

• estrazione e arricchimento di materiali non metallici;
• produzione di metalli ferrosi;
• produzione di tubi in acciaio e ghisa;
• industria del coke;
• lavorazione secondaria delle materie prime.

I prodotti fabbricati negli impianti metallurgici sono:

• il principale, cioè il prodotto finale, pronto per l'uso;

• lato, cioè il prodotto, che si ottiene nella produzione dei principali prodotti;

• associati, cioè i prodotti rimanenti dopo la produzione di primario e secondario, che viene utilizzato come materie prime secondarie o così com'è.

estrazione

I metalli sono prodotti per estrazione da minerali o riciclabili. Tutto il minerale contenente elementi preziosi è diviso in ricchi (oltre il 55% di elementi preziosi), poveri (meno del 50%) e poveri (meno del 25%).

Quando si estrae il minerale, ci sono tre metodi principali:

• esterna;

• sotterranea;

• combinato.

Il metodo aperto è il più comune ed economico. Con questo metodo, l'azienda organizza l'infrastruttura necessaria e sviluppa il campo per le cave.

Il metodo sotterraneo viene utilizzato se le rocce sono profonde nel sottosuolo. Rispetto all'open, questo metodo è più costoso a causa della necessità di attrezzature tecniche speciali. Inoltre, è più rilevante di altri metodi, poiché le riserve di minerale di ferro vicino alla superficie sono quasi esaurite. In questo modo, oltre il 70% del minerale di ferro viene estratto.

Il metodo combinato, come suggerisce il nome, combina i due metodi precedenti.

produzione

Nella metallurgia, la produzione di metalli ferrosi è intesa come un complesso processo tecnologico, che può essere suddiviso in due fasi:

• produzione di ferro;

• lavorazione del ferro in acciaio.

Materiali richiesti per produzione di ghisa sono minerale di ferro, carburante (coca) e flusso. È in questo ordine in cui sono caricati altiforni dove sotto il peso della propria massa cadono sul fondo della fornace. Nella parte inferiore del forno ci sono delle aperture - le imprese attraverso le quali viene fornita l'aria riscaldata per supportare il processo di combustione. Come risultato della fusione, il ferro e altri elementi vengono recuperati dal minerale, e le scorie e la ghisa ottenute nel processo vengono versate attraverso aperture speciali - scorie e fori di ghisa.

Il processo di ridistribuzione del ferro nell'acciaio comporta la riduzione del livello di carbonio e delle impurità mediante l'ossidazione selettiva e il loro trasferimento nelle scorie durante la fusione. Per fare questo, le ferroleghe contenenti Al, Mn e Si vengono introdotte nel ferro fuso. Formano ossidi scarsamente solubili, che parzialmente galleggiano nelle scorie.

prodotti

I prodotti della metallurgia ferrosa sono ampiamente utilizzati in ingegneria, costruzioni, servizi pubblici, complesso militare-industriale e agricoltura.

I principali prodotti della metallurgia ferrosa comprendono:

• metallo (lamiera, sagomato, varietale);

• noleggio finito;

• Metiz;

• ripartizionare;

• ghisa e fonderia;

• di coke;

• refrattari;

• prodotti chimici

colore

La metallurgia non ferrosa comprende tutti i tipi di metalli, ad eccezione del ferro. L'industria stessa è divisa nella metallurgia dei metalli leggeri e pesanti, che si basano su tali proprietà metalliche come densità e peso. Tutti i tipi di metalli utilizzati nella metallurgia non ferrosa possono essere suddivisi in:

• polmoni, che includono magnesio, alluminio, titanio;

• pesante, che include stagno, zinco, piombo, nichel, rame;

• terre rare, che comprendono erbio, terbio, samario, praseodimio, neodimio, lantanio, disprosio, cerio, ittrio;

• artificiale, a cui appartengono l'americio, il tecnezio;

• piccoli, che includono mercurio, cobalto, arsenico, antimonio, cadmio, bismuto;

• sparsi, a cui appartengono selenio, germanio, tallio, indio, gallio, zirconio;

• legando, che includono il vanadio, il niobio, il tantalio, il molibdeno, il tungsteno;

• nobile, che include platino, oro, argento.

Rispetto alla metallurgia ferrosa, la metallurgia non ferrosa consuma più energia. Ciò è dovuto al basso contenuto di sostanze utili nei metalli non ferrosi e, di conseguenza, a una grande quantità di rifiuti che richiedono un utilizzo e una lavorazione speciali con metodi chimici.

Estrazione di materie prime e suo arricchimento

I metalli non ferrosi sono ottenuti dal minerale concentrato, cioè dal minerale arricchito. Sotto l'arricchimento comprendere la separazione del minerale in metalli e minerali, che consente di aumentare artificialmente il contenuto di metalli nelle materie prime. La separazione utilizza tecnologie come la frantumazione, la macinazione, la cernita e la lavorazione per disidratazione. Dopo aver ricevuto il metallo dal minerale, viene lavorato e lucidato.

Dopo tutti questi processi, il metallo viene inviato alle officine o alle imprese in cui verranno prodotti i prodotti necessari: macchine, tubi, macchine, ecc.

raffinazione

I metalli grezzi contengono varie impurità che influiscono proprietà fisiche e chimiche dei metalli, e contengono anche oggetti costosi importanti, come oro o argento. Pertanto, una delle fasi più importanti della lavorazione dei metalli è la rifinitura, cioè la pulizia. La raffinazione viene effettuata in tre modi:

• elettrolitico - utilizzato per la pulizia profonda di metalli non ferrosi;

• la sostanza chimica, che è anche chiamata raffinazione, è usata nella raffinazione profonda dell'oro;

• pirometallurgico - utilizzato nella produzione di metalli di elevata purezza ed è suddiviso in raffinazione frazionata, a segregazione, ossidativa.

Produzione di leghe

Una lega è una sostanza costituita da due o più metalli e non metalli, ad esempio carbonio, fosforo, arsenico.

Le leghe non possono essere ottenute da due metalli simili. Ad esempio, zinco e piombo.

Le leghe più preziose sono:

• bronzo: un composto di rame e stagno;

• ottone - un composto di rame e zinco;

• duralluminio - un composto di alluminio, rame, ferro, silicio, magnesio e manganese;

• carburo di tungsteno - composto di tungsteno con carbonio e cobalto;

• nicromo: un composto di nichel, cromo e ferro;

• alni è un composto di alluminio non magnetico, nichel e cobalto.

Industria dei prodotti

Una persona non familiare vicina alla metallurgia, alla menzione dei metalli non ferrosi, viene in primo luogo alla mente dell'oro e dell'argento. Sopra era considerata la diversità della metallurgia non ferrosa. Qui consideriamo i prodotti che vengono prodotti in quest'area. Questo è:

• prodotti lunghi - esagono, asta, filo;
• prodotti in fogli - nastri, nastri, fogli.

Oltre al profilo, i prodotti chimici sono prodotti negli impianti e nelle piante metallurgici - cloro, potassio, acido solforico, zolfo elementare, zinco e solfato di rame.

Tipi di basi e fattori del loro posizionamento

Prima di considerare le principali basi metallurgiche nel mondo e in Russia, vale la pena di descrivere brevemente i tipi di basi e i fattori della loro posizione.

Nell'industria metallurgica, ci sono 3 tipi di basi.

1. Base che lavora con il proprio minerale e carbone.

2. La base opera sia con il proprio minerale e il carbone importato, sia con il minerale importato e il proprio carbone.

3. Operando vicino a bacini di carbone o vicino ai consumatori.

I fattori che influenzano la posizione dei centri metallurgici includono:

• consumatore , che comprende la vicinanza di grandi complessi ingegneristici - i principali consumatori di acciaio;

• ecologico , che comprende imprese obsolete che utilizzano uno dei metodi di produzione "più sporchi": il processo di altoforno;

• il trasporto , che comprende le imprese che utilizzano minerale e carbone importato, poiché sono lontani dalle loro fonti;

• carburante , che comprende aziende situate vicino a bacini di carbone;

• materie prime , che comprendono società situate vicino alla posizione del minerale.

Metallurgia nel mondo

La metallurgia mondiale è concentrata in 98 paesi del mondo, di cui il minerale è estratto solo nel 50. I leader sono cinque paesi: Cina, Brasile, Russia, Australia e India, che forniscono l'80% delle materie prime al mercato mondiale. La maggior parte delle riserve minerarie mondiali sono materiali di qualità media e bassa che richiedono un arricchimento nel processo di produzione. I minerali di alta qualità nel mondo sono pochissimi. Ad esempio, le riserve della Russia come uno dei leader dell'industria metallurgica rappresentano solo il 12% delle riserve mondiali.

La maggior parte del minerale è estratto in Cina e il ferro utile è in Russia.

Le principali società che regolano il processo mondiale di estrazione e produzione di minerali e metalli sono Arcelor Mittal, Hebei Iron & Steel, Nippon Steel.

Arcelor Mittal è una società costituita dalla fusione di società in India e Lussemburgo. Possiede imprese in 60 paesi del mondo, tra cui il russo "Severstal-Resource" e l'ucraino "Krivorozhstal".

Hebei Iron & Steel Group è un'altra società formata dalla fusione di diverse società. Ma non è un privato, ma un'impresa statale registrata in Cina. Qui viene prodotto un prodotto unico: lastre ultrasottili laminate a freddo e lamiere di acciaio. Oltre all'estrazione e alla produzione, l'azienda è impegnata nella ricerca e negli investimenti.

Nippon Steel e Sumitomo Metal Industries - il leader giapponese di produzione di acciaio. Altiforni di questa azienda furono installati nel 1857.

Metallurgia della Russia

Nell'economia russa, la metallurgia occupa il secondo posto dopo l'industria del petrolio e del gas. In questo settore, oltre il 2% dei cittadini che lavorano nel paese lavorano per 1,5 mila imprese.

Nella Federazione Russa ci sono tre basi principali della metallurgia ferrosa, la cui posizione è spiegata dalla vicinanza di fonti di minerali e bacini di carbone:

• Ural;

• siberiano;

• Centrale.

La più antica e più grande impresa di metallurgia è Uralskoye, dove vengono prodotti metà dei prodotti in acciaio in Russia. I centri della metallurgia degli Urali sono Ekaterinburg, Nizhny Tagil, Chelyabinsk e Magnitogorsk. Le più grandi imprese sono la Chusovoy Metallurgical Plant e la Chelyabinsk Metallurgical Plant.

La base metallurgica siberiana è la più giovane delle tre e viene costruita per sostituire gli Urali, dove le riserve di metalli sono quasi esaurite. Ci sono solo due grandi impianti metallurgici - Kuznetsky e Siberian occidentale.

La base metallurgica centrale si trova nelle regioni di Belgorod e Kursk. La più grande pianta e pianta metallurgica è la fabbrica e gli impianti metallurgici di Novolipetsk a Stary Oskol e Tula.

Il 93% della produzione è rappresentato da sei importanti centri di metallurgia. Questo è:

• PJSC "Severstal";

• Mechel OAO;

• "Evraz";

• OJSC Metalloinvest;

• OAO Novolipetsk Metallurgical Plant;

• OJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works.

La metallurgia è un'industria che svolge un ruolo importante nella vita di ogni persona.