Какой конечный продукт металлургии
Содержание статьи
Как называется конечный продукт металлургии
Что является основными продуктами черной металлургии?
При производстве чёрных металлов используют марганцевые, хромитовые и железные руды. При помощи специальных технологий из них производят следующее.
Чугун. На производстве он используется либо для изготовления из него стали («передельный» чугун), либо для отлива из него фасонных чугунных заготовок для машиностроительного завода («литейный» чугун). «Передельный чугун составляет большую часть производства (около 60%).
Феросплав. Производят сплавы железа с повышенным содержанием марганца, кремния, ванадия или татана. Такие сплавы нужны для изготовления легированных сталей.
Стальные слитки. Один вид слитков используются при производстве труб, рельсов, проволоки, балок и других видов сортового проката. Другой вид слитков используется при производстве валок, роторов, турбин и других видом кованых изделий. Такой вид слитков называют кузнечным.
Почему именно углерод является главным органическим элементом на планете Земля?
Вообще, как мы тут недавно обсуждали в другом вопросе, практически любой вопрос «почему» в науке в конце концов приводит к ответу «таковы законы природы в нашей Вселенной», который хоть и верен, но не слишком конструктивен:)
1 3 · Хороший ответ
В чем разница между черной и цветной металлургией?
Черные металлы и сплавы содержат железо, цветные металлы нет. Черные металлы это мягкая сталь, углеродистая сталь, нержавеющая сталь, чугун и кованое железо. Эти металлы используются в основном из за их прочности на разрыв, которая помогает удерживать самые высокие небоскребы и самые длинные мосты в мире. Вы также можете найти много черных металлов в жилищном строительстве, промышленных контейнерах, крупномасштабных трубопроводах, автомобилях, большинство инструментов и крепежа, используемого по всему дому, и так далее.
Цветные металлы это: алюминий, латунь, медь, никель, олово, свинец, и цинк, а также драгоценные металлы, такие как золото и серебро. Например, цветные металлы являются гораздо более податливым, чем черные металлы. Цветные металлы также намного легче, что подходит для использования там, где необходима прочность, но вес является одним из важнейших факторов, например, в авиационной или консервной промышленности. Так как они не содержат железо, цветные металлы имеют более высокую устойчивость к коррозии и ржавчине. Поэтому эти материалы используются для желобов, водопроводов, кровли и дорожных знаков. Наконец, они немагнитные, что делает их идеальными для использования в электронике и электрике.
2 9 · Хороший ответ
В каких странах, обладающих значительными запасами сырья, чёрная металлургия относительно не развита? почему?
Источник
Что такое шихта? Виды шихты, состав и назначение
Определение, что такое шихта из чего она состоит заключается в следующей формулировке. Шихта — это комплекс минералов, загружаемых внутрь доменной печи или другого высокотемпературного оборудования, для получения конечных продуктов заданного химического состава и свойств.
Можно также сказать, что шихта — это подготовленный к переплавке лом (если речь идет о металлургии). А вот понятие состав шихты носит обобщенный характер и зависит от специфики продукта, выплавляемого из прекурсора. В частности, состав шихты в металлургии это:
Дополнительно, шихта, используемая в черной металлургии, содержит в своем составе топливо: кокс или уголь. Производство цветных металлов, наоборот, обходится без топливных компонентов.
На фото угольная шихта — специальная смесь определенных марок угля, подготовленная для производства кокса
Металлизированная и металлическая шихта
Использование прекурсора конкретного состава сказывается на свойствах конечного продукта, как было указано ранее. Например, в сталеплавильном производстве, нередко используют метализированную шихту. Сталь, полученная на ее основе, превосходит метал из скрапа стабильностью состава и существенно пониженным содержанием примесей. В частности, удается снизить вдвое концентрацию таких вредных для стали элементов, как сера и фосфор, увеличивающих хрупкость металла. Получают металлизированную шихту восстановлением железной руды углеродом или газом при температуре меньшей точки плавления железа.
Альтернативно, в мартеновскую печь загружают металлическую шихту. Ее основу составляют:
Важно чтобы марка металлолома соответствовала выплавляемому продукту. Если в производстве стали задействовано большое количество жидкого чугуна, в состав шихты требуется ввести окислители. Это может быть специальный мартеновский агломерат, например. Также в роли оксилителя выступают: железная руда или окатыши.
Сталеплавильное производство
Рассмотренная ранее металлическая шихта — один из четверки компонентов прекурсора для производства стали. Также туда входят:
Подобный состав шихты литья 40гмфр — высокопрочной конструкционной стали и других марок этого металла. Дополнительно, в состав входят флюсы или плавни. Это шлакообразующие вещества, под которые, выполняя расчет шихты для стали необходимо учитывать тип футеровки печи:
Так выглядит флюсовый известняк
Под окислители используют кислородсодержащие материалы: железная руда, специальные агломераты, а также окалина. Их задача катализировать окислительные процессы. Альтернативно, интенсифицировать окисление позволяет продувка металла кислородом в газообразном состоянии.
Соответственно, класс науглероживателей образуют углеродсодержащие материалы. Они могут использоваться как на стадии приготовления шихты, так и вводиться непосредственно в жидкий металл. Этот, преимущественно кокс, а также лом электродов. Важное качество науглероживателя — чистота по вредным примесям. Особенно это относится к содержанию серы и золы.
Раскислителями в подготовке шихты выступают ферросплавы, а также металлический хром, алюминий, марганец и прочие элементы.
На видео — Участок подготовки шихты
Шихта в производстве цветных металлов
Переработка алюминиевого лома в шихту
Материалы под плавку алюминиевых сплавов, например, отбираются соответственно стандартам: ГОСТ 11069-74 и ГОСТ 1583-93. Согласно документам, состав шихты ал5 ак5м марок металла включает:
Содержание Al в первичном алюминии составляет 99.x%, где x — цифра в марке. Так для сорта А0 концентрация 99.0%, А7 — 99.7%. Основными компонентами, наряду с алюминием в чушках отлива для шихты выступают кремний, магний, марганец и медь.
Шихта для коксования
Это фактически смесь измельченного угля различных марок. Их соотношение определяется конечным продуктом, а именно коксом заданного качества. Оптимальный состав шихты для коксования подбирается по техническому анализу сырья и ряду его характеристик:
Оптимальная шихта редко остается строго фиксированной по составу. Это видно на примере получения металлургического кокса. Тут, под уголь кс в шихте для коксования отводится 10 — 15%. Еще 2 — 4% приходится на спекающуюся добавку. Остальной состав включает такие сорта угля:
На сегодня, подобный состав характеризуется недостаточной коксуемостью. Оптимизировать спекаемость позволяет ввод органических добавок — каменноугольного пека, например.
Стекольная шихта
Данный прекурсор представляет смесь, включающую одновременно сыпучие и жидкие компоненты, а также микродобавки. Отличается шихта для стекла исключительными требованиями к дозировке составляющих, а также однородности химического и гранулометрического состава. Среди элементов, входящих в состав шихты могут присутствовать:
Это только сыпучие компоненты. Жидкими составляющими стекольной шихты выступают вода или мазут. В качестве микродобавок применяют оксид кобальта, селен. Их вводят, как заранее подготовленную смесь с наполнителем.
Стекольная шихта для производства хрусталя
Отдельно стоит рассмотреть оборудование для загрузки стекольной шихты. Оно представляет целую станцию, состоящую из ряда узлов:
Когда загрузчик полностью заполнен, шихта переводится в карманный отдел плавильной печи.
Посмотрите интересное видео о том, как производят стекло:
Шихта для производства хрома
Прекурсор используется в производстве металлического Cr. Составными материалами выступают:
Аналогично этому составляется шихта для плавки ферросплавов фнх или азотированного феррохрома. Дополнительным ее компонентом выступает хромистый шлак. Материал измельчают до фракции 0.3 — 0.8 мм и применяют как балласт при выплавке.
Флюс под такую шихту выбирается на основе трех условий:
Этим требованиям соответствует известь, с содержанием СаО более 90%. Ее предварительно измельчают до фракции 3 мм.
Чем опасна для организма шихта
Также работа с шихтой связана с риском — нужно строго соблюдать технологию подготовки шихты, а также требуется надзор техники безопасности. Что бывает, когда такой контроль ослабевает смотрите на видео.
Источник
Массовые производства металлов долгие годы являлись мерилом промышленной развитости стран (их экономическом и военном могуществе).
Несмотря на переход на так называемую стадию постиндустриализма (информационнного общества) металлы остаются нужны для всевозможных сборок ЭВМ, гаджетов, умной бытовой техники и другой электроники, в будущем для массовой робототехники.
Все это в конечном итоге определяет хозяйственный облик страны в целом.
Металлургический комплекс России
В составе металлургической сферы находится:
Среди предприятий черной металлургии выделяют:
Цветная металлургия определяет свою структуру в соответствии с разнообразием добываемых металлов. Цветные металлы требуются для авиационной, космической, электротехнической промышленности.
Географически у России сейчас созданы и работают 3 металлургических базы:
Дальний Восток несмотря на то что имеет на это все возможности пока к сожалению индустриально не освоен в плане металлургии.
Заводы-гиганты VS мобильные заводы
Как правило чем крупнее предприятие тем оно более мощно по своим промышленнным возможностям и тем дешевле в итоге может производить продукцию.
В частности есть замечательная книга к данной сфере » К.Кристиансени и М.Рейнор «Решение проблемы инноваций в бизнесе» рассмматривающая пример электрометаллургических мини-заводов превосходящие старые комбинанты-гиганты по всем параметрам.
Также отметим нанотехнологическое завтро которое будет способно создавать любые металы и любые изделия из них буквально из песка и глины просто манипулируя атомами ( подробнее здесь ).
Резюме
В современной национальной экономики все сферы взаимосвязанны друг с другом.
В РФ сегодня 3 металлургические базы, которые должны пополниться ещё одной Дальневосточной (Рутенской) через новую мобильную индустрилизацию данного макрорегиона.
Приоритет в в будущем развитии направлен на технологии переворачивающие мир и делающие не нужным сразу целые отрасли промышленности. Мы созданим доселе неизвестные продукты которые сразу оборвут прежние линии научно-технического прогресса и начнем свою новую историю породив эти новые Миры в которых сразу станем лидерами.
Источник
Источник
Металлургия в России: обзор черной и цветной металлургической промышленности
Металлургия является одной из важнейших отраслей народного хозяйства, в которой Россия традиционно занимает одно из ведущих мест в мире.
История
История металлургического производства на территории нашей страны насчитывает пять тысячелетий. Именно такой возраст насчитывают первые бронзовые предметы, найденные в Европейской части России. Ближе к началу V века нашей эры у славянских племён начинают появляться железные ножи, топоры, плуги, серпы и другие предметы труда и обихода.
Основой металлургии Московского государства вплоть до XVII века был лимонит, так называемое «болотное железо». Разведанных запасов, залегающих на глубине несколько сот метров под землёй, тогда не было, а болота располагались повсеместно. Так же, как и лес, играющий в те времена роль металлургического топлива.
Центрами производства железа того времени были города:
- Новгород.
- Устюг Железный.
- Римов.
- Тула.
- Тихвин.
- Олонец.
- Орешек.
Тем не менее, значительное количество металла закупалось в Швеции и Германии. А добыча и производство цветных металлов до XVII века практически отсутствовала (небольшие медные источники на Печоре и в Олонецком крае не удовлетворяли потребности страны).
Коренным образом ситуация изменилась при Петре Первом, решившим отдать разведку, добычу и переработку руд в частные руки. Хотя первые попытки создания отечественной металлургии Иваном III и Иваном IVГрозным предпринимались и ранее. В этой связи следует упомянуть голландца Виниуса и целую плеяду известных русских промышленников:
- Демидовых.
- Баташевых.
- Ареховых.
- Красильниковых.
- Мосоловых.
Во многом благодаря им возникли Тульские доменные и железоделательные заводы, открылись предприятия на Урале. С развитием металлургического производства, Россия не только избавилась от импорта, но и сама стала крупнейшим производителем, а также экспортёром железа и чугуна.
О чём свидетельствуют следующие показатели:
- 1725 год. Выплавлено 1165 тыс. пудов чугуна, что соответствует показателю более 19 тыс. тонн.
- 1740 год. Россия производит чугуна на 30 тыс. тонн больше, чем Великобритания.
- В 1750 году в Российской империи работают 72 завода по производству железа и 29 медеплавильных заводов.
- 1767 год. 83 тыс. т чугуна.
- 1793 год. 134 тыс. т чугуна, 89760 железа и стали.
- Конец XVIIIвека. Страна добывает и перерабатывает: 2900 т меди, 1300 т свинца, 28,7 т серебра, 0,4 т золота.
В начале и середине XIXвеке темпы роста российской металлургии значительно снизились, что объясняется: установлением государственной собственности на крупнейшие предприятия, и как следствие: нежеланием обновлять и совершенствовать оборудование, устанавливать новые капиталистические отношения.
Металлургия
Производство чугуна и стали на территории Российской Империи в XIX- начале XX веках
Годы | Сталь (тыс. т) | Чугун (тыс. т) |
1830 | 178,72 | 108,8 |
1850 | 222,24 | 328,0 |
1870 | 350,40 | 221,20 |
1900 | 2865,60 | 2643,20 |
1913 | 4884,80 | 4803,20 |
Крупные политические события начала XXвека привели к ликвидации добывающей отрасли и остановке предприятий металлургии. Однако, к началу Второй Мировой войны, СССР сумел не только восстановить, но и значительно приумножить, а также модернизировать отрасль. Внутриполитические и общемировые экономические проблемы конца XX — начала XXI столетия существенно повлияли на производство металла. Тем не менее, и сегодня Российская Федерация удерживает высокие показатели, оставаясь одним из крупнейших мировых экспортёров данного вида продукции.
Роль в экономике
Металлургия всегда являлась основой экономики, так как без её продукции невозможна работа таких отраслей, как машиностроение, сельское хозяйство, строительство, транспорт, энергетики. Также велика роль этой отрасли в формировании оборонного комплекса, освоении космического пространства и создании условий для развития самых передовых технологий. В конечном счёте,именно текущее состояние металлургического комплекса отражает уровень научно-технического потенциала страны и определяет развитие всех отраслей народного хозяйства.
Только на его основе возможно осуществление новых «прорывных» технологий, способных вывести нашу страну на самые передовые рубежи мировой экономики. Потому что именно здесь сегодня создаётся абсолютное большинство материалов, наделённых особыми физико-химическими свойствами без которых невозможно материальное осуществление любых достижений прогресса.
Чёрная металлургия
Одна из основных отраслей, обеспечивающих тяжёлое машиностроение и ряд других министерств:
- Сталью.
- Чугуном.
- Ферросплавами.
- Прокатом.
Чёрная металлургия обеспечивает до 10% промышленного производства страны, при занятости в 385,6 тыс. человек. При этом она является одной из крупнейших составляющих притока иностранной валюты. Так в 2019 году экспорт чёрных металлов принёс в бюджет страны 10,1 млрд. долл.
Особенности производства
Чёрные металлы — это железо, марганец, хром. Ископаемые руды этих металлов богаты содержанием нужного компонента и могут разрабатываться открытым и шахтным способом. Сам процессполучения конечного продукта включает ряд последовательных этапов:
- Добычу и обогащение железной, марганцевой и хромовой руды, а также используемого в производстве нерудного сырья: огнеупорных глин, флюсовых известняков, формовочных материалов.
- Окускование — формирование небольших объёмов сырья с необходимыми для доменной плавки свойствами.
- Выплавка или изготовление: углеродистой стали, чугуна.
- Производство: проката, порошков чёрных металлов.
- Выпуск чугунных или стальных труб.
- Переработка лома и отходов чёрных металлов с целью их вторичного использования.
Чёрная металлургия
Непосредственно технологический цикл состоит из таких производств, как:
- Чугунно-доменное.
- Электросталеплавильное.
- Кислородноконвертерное.
- Мартеновское.
- Непрерывная разливка.
- Прокатное.
Предприятия
Крупнейшие предприятия чёрной металлургии:
- АО «Объединенная металлургическая компания».
- ОАО «Трубная металлургическая компания».
- ОАО «Холдинговая компания «Металлоинвест».
- ПАО «Группа Мечел».
- ПАО «Северсталь».
- Публичная компания «Евраз».
Цветная металлургия
Отрасль, занимающаяся добычей и производством цветных металлов и их сплавов, в том числе: лёгких, тяжёлых, драгоценных, редких, тугоплавких. По сравнению с чёрной металлургией, её объёмы производства в 20 раз меньше, хотя доля в ВВП равняется 7,8%, что отражается и в количестве персонала, составляющего 193 тыс. человек.
Однако в плане экспорта цветная металлургия значительно опережает чёрную. В 2019 году отрасль поставила на международный рынок:
- Цветных металлов на сумму 11,2 млрд. долл.
- Драгметаллов — на 11,2 млрд. долл. (золота — 124 тонны).
- Проката — на 2,4 млрд. долл.
Особенности производства
К цветным металлам относятся все металлы, кроме железа и его сплавов. Технология их производства представляет определённую последовательность, в которую входят:
- Добыча и обогащение руд.
- Выплавка, а иногда ещё и рафинирование металла.
- Получение передела.
- Изготовление металлопроката.
Цветная металлургия
Отличительными особенностями производства в цветной металлургии выступают:
- Сырьевая «бедность» руд, компенсируемая большим разнообразием сопутствующих элементов.
- Повышенная потребность в исходном сырье, водных и энергетических ресурсах.
- Сложность и многоступенчатость большого количества разнообразных технологических циклов, применяемых при переработке сырья и в процессе получения конечного продукта.
Вполне логично, что такие специфические особенности потребовали создания многопрофильных объединений, подчас сочетающих в себе химию, металлургию и энергетику.
Предприятия
Лидерами цветной металлургии сегодня являются:
- АО «РУСАЛ Саяногорский алюминиевый завод».
- АО «РУСАЛ Красноярский алюминиевый завод».
- ОАО «Электроцинк».
- ОАО «Среднеуральский медеплавильный завод».
- ООО «Евраз ванадий Тула».
- ООО «Медногорский медно-серный комбинат».
- ООО «Новоангарский обогатительный комбинат».
- ПАО ГМК «Норильский никель».
- ПАО «РУСАЛ Братский алюминиевый завод».
- ПАО «Челябинский цинковый завод».
Основные принципы размещения
В силу своей специфики, металлургические предприятия следует размещать в непосредственной близости:
- Мест залегания и добычи ископаемых руд.
- Источников и производства топлива: угля, кокса.
- Водных ресурсов.
- Электрических станций.
- Районов потребления готовой продукции.
Немаловажную роль при этом играет развитая транспортная инфраструктура. Производства в обязательном порядке должны быть в той или иной степени обеспечены: железнодорожным, автомобильным транспортом, трубопроводами подачи воды и топлива, а также линиями электропередачи.
Конкурентоспособность отрасли
Формирование конкурентоспособности металлургического комплекса происходит в условиях сложившихся товарно-денежных отношений на международном рынке и внутри страны. Соответственно, на её показатели оказывают существенное влияние следующие факторы:
- Для всей отрасли страны в целом, как поставщика экспортируемой продукции:
- Общая экономическая и политическая ситуация в мире.
- Сложившаяся конъюнктура мирового металлургического рынка.
- Международное законодательство совместно с правовыми нормами стран-импортёров продукции.
- Для отдельной фирмы-производителя:
- Производственно-экономический потенциал.
- Уровень технической оснащённости.
- Место расположения предприятия по отношению к поставкам необходимых ресурсов и организации сбыта готовой продукции или изделий.
- Степень интеграции.
Проведённые исследования показывают что отрасль, одной из первых в стране ставшая:
- Реструктуризировать производственные мощности.
- Ликвидировать неэффективное оборудование.
- Выстраивать отраслевые структуры, специализируюсь, а затем объединяясь в полные законченные циклы.
- Наращивать производство наиболее рентабельной и хорошо продаваемой продукции.
- Заниматься снижением издержек.
- Решать вопросы экологии.
- Улучшать социальные условия своих работников.
В целом достигла высокого уровня конкурентоспособности.
Мкталлургия
Хотя отдельные показатели: расход электроэнергии на единицу продукции (на 20-30% больше, чем в Германии и США); трудозатраты (выше, чем в Германии, США и Японии в 2,5 раза) остаются на очень низком уровне. Что требует дальнейшей работы по обновлению производственных мощностей и оптимизации структуры.
Перспективы развития
Основные перспективы развития российской металлургии открываются за счёт решения двух основных проблем:
- Несоответствия уровня производства требованиям рынка по качественным и количественным показателям.
- Модернизации, которую необходимо проводить с помощью внедрения современных технологий самого высокого научного уровня.
- Наиболее эффективными направлениями в этом плане, являются:
- Дальнейшее преимущественное применение бездоменных способов плавки.
- Более широкое использование вторичных ресурсов. В свете истощения существующих месторождений и трудностей освоения новых, именно это направление является особо актуальным!
- Повышение доли сплавов и другой продукции высокого научно-технологического уровня.
- Внедрение энергоёмких, но в то же время экономичных технологий.
- Ресурсо- и энергосбережение.
- Уменьшение экологического загрязнения.
Все эти направления нашли своё отражение в стратегиях развития металлургического производства на 2014-2020 годы и на перспективу до 2030 года.
Автор: Юрий Флоринских Все статьи этого автора
Источник