लौह धातु विज्ञान।

1. आप हमारे देश की अर्थव्यवस्था में धातु विज्ञान के महत्व को कैसे परिभाषित करेंगे? पूरी दुनिया में?

धातुकर्म परिसर उद्योग का आधार है। यह मैकेनिकल इंजीनियरिंग की नींव है, जो विद्युत शक्ति उद्योग और रासायनिक उद्योग के साथ मिलकर देश की राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के सभी क्षेत्रों में वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति के विकास को सुनिश्चित करता है।

धातु विज्ञान रूस में मुख्य और सबसे पुराने उद्योगों में से एक है। ऐतिहासिक रूप से स्थापित तीन धातुकर्म केंद्र: यूराल, सेंट्रल और साइबेरियन हमारे देश के लौह और अलौह धातुओं के उत्पादन का आधार प्रदान करते हैं, मुख्य रूप से घरेलू इंजीनियरिंग और रक्षा उद्योगों के लिए।

2. लौह धातु विज्ञान की विशेषताएं क्या हैं?

धातुकर्म उत्पादन में कई विशिष्ट विशेषताएं हैं।

1. तकनीकी प्रक्रिया के लिए बड़ी मात्रा में न केवल अयस्क कच्चे माल की आवश्यकता होती है, बल्कि पानी, ईंधन (कोकिंग कोल, प्राकृतिक गैस) और ऊर्जा की भी आवश्यकता होती है।

2. कच्चे माल और ईंधन और ऊर्जा आधार की परस्पर निर्भरता, साथ ही तैयार उत्पादों की एक बड़ी मात्रा, बड़े पैमाने पर परिवहन से जुड़ी है।

3. उत्पादन अपशिष्ट, हानिकारक पदार्थों का उत्सर्जन गंभीर पर्यावरणीय समस्याएं पैदा करता है।

4. लागत और पर्यावरणीय जोखिम को कम करने के लिए द्वितीयक धातु विज्ञान (स्क्रैप धातु का उपयोग) का विशेष महत्व है।

3. रूस में लौह धातु विज्ञान के स्थान की क्या विशेषताएं हैं?

रूस में, उरल, केंद्र और साइबेरिया में धातुकर्म उत्पादन के बड़े क्षेत्र कच्चे माल और ईंधन आधार की उपलब्धता के अनुसार विकसित हुए हैं।

4. सही उत्तर चुनिए। सबसे उत्तरी उद्यम लौह धातु विज्ञान पूरा चक्ररूस में क्षेत्र पर स्थित है: ए) लेनिनग्राद क्षेत्र; बी) आर्कान्जेस्क क्षेत्र; वी) वोलोग्दा क्षेत्र; d) चुकोटका ऑटोनॉमस ओक्रग।

सही उत्तर: c) वोलोग्दा ओब्लास्ट।

5. सही उत्तर का चयन करें। कौन सा लौह धातु विज्ञान केंद्र कम से कम वायु प्रदूषण की विशेषता है: ए) मैग्नीटोगोरस्क; बी) स्टारी ओस्कोल; ग) चेरेपोवेट्स; डी) निज़नी टैगिल?

सही उत्तर: बी) स्टारी ओस्कोल।

6. लिपेत्स्क में एक पूर्ण-चक्र धातुकर्म संयंत्र की नियुक्ति की व्याख्या कैसे की जा सकती है? कम से कम दो कारण दीजिए।

1. पास (कुर्स्क और बेलगोरोद क्षेत्रों में) केएमए जमा की उपस्थिति, जो रूस में आधे से अधिक लौह अयस्क का उत्पादन करती है।

2. पास में एक बड़े कोयला बेसिन की उपस्थिति - डोनबास, संयंत्र के लिए कोकिंग कोल का एक स्रोत।

7. पी पर कार्डों का मिलान करें। परिशिष्ट के 250-251 और 252-253, चित्र 89 में मानचित्र और समझाएं कि रूस में धातुकर्म आधारों के स्थान को कौन से कारक प्रभावित करते हैं। आकृति 89 का उपयोग करते हुए, पूर्ण चक्र धातु विज्ञान के सबसे बड़े केंद्र लिखिए; इस्पात उत्पादन की मात्रा (मिलियन टन में) इंगित करें।

लौह धातु विज्ञान उद्यमों के लिए, मुख्य प्लेसमेंट कारक हैं:

1. कच्चे माल का कारक अधिकांश पूर्ण-चक्र धातुकर्म संयंत्रों के लिए निर्णायक है जो बड़ी मात्रा में कच्चे माल और प्रक्रिया ईंधन - कोक का उपभोग करते हैं, इसलिए अधिकांश धातुकर्म संयंत्र या तो लौह अयस्क जमा (मैग्नीटोगोर्स्क, चेल्याबिंस्क, निज़नी टैगिल) के पास बनाए गए थे। नोवोट्रोइट्सक, स्टारी ओस्कोल), या कोकिंग कोल (नोवोकुज़नेट्सक) के पास जमा।

2. ऊर्जा कारक। बड़े धातुकर्म संयंत्र पास के बिजली संयंत्रों द्वारा उत्पन्न बिजली के बड़े उपभोक्ता हैं, आमतौर पर थर्मल पावर प्लांट और पनबिजली संयंत्र, जो रूस की प्रमुख नदियों पर एक झरने में स्थित हैं।

3. उपभोक्ता कारक सुअर धातु विज्ञान के लिए विशिष्ट है, जो कच्चे माल के रूप में स्क्रैप धातु का उपयोग करता है (मॉस्को, एलेक्ट्रोस्टल, व्याक्सा, कुलेबाकी, कोल्पिनो, वोल्गोग्राड, तगानरोग, क्रास्नोयार्स्क, कोम्सोमोलस्क-ऑन-अमूर), साथ ही उत्पादन के लिए पाइप (मॉस्को, वोल्ज़स्की, अल्मेटेवस्क)।

4. केवल चेरेपोवेट्स मैटलर्जिकल प्लांट में एक परिवहन स्थान कारक है, जो कोला-कारेल्स्की क्षेत्र और केएमए से लौह अयस्कों का उपयोग करता है, पिकोरा और डोनेट्स्क बेसिन से कोकिंग कोल, और तैयार उत्पादों - स्टील और लुढ़का उत्पादों - को सेंट पीटर्सबर्ग भेजता है, मास्को, अन्य मशीन-निर्माण केंद्र और निर्यात।

5. हमारे देश में लौह धातु विज्ञान उद्यमों का निर्माण करते समय व्यावहारिक रूप से पर्यावरणीय कारक को ध्यान में नहीं रखा गया था, जो प्रतिकूल रूप से प्रभावित करता है पर्यावरणऔर मानव स्वास्थ्य।

पूर्ण चक्र के धातु विज्ञान के सबसे बड़े केंद्र:

नोवोकुज़नेट्सक आयरन एंड स्टील वर्क्स (इस्पात उत्पादन 2.6 मिलियन टन प्रति वर्ष)

मैग्नीटोगोर्स्क आयरन एंड स्टील वर्क्स (इस्पात उत्पादन 12.2 मिलियन टन प्रति वर्ष)

चेल्याबिंस्क आयरन एंड स्टील वर्क्स (इस्पात उत्पादन 4.6 मिलियन टन प्रति वर्ष)

निज़नी टैगिल आयरन एंड स्टील वर्क्स (इस्पात उत्पादन 4.2 मिलियन टन प्रति वर्ष)

यूराल स्टील (1992 से पहले ओर्स्क-खलीलोव्स्की मैटलर्जिकल प्लांट) (इस्पात उत्पादन 2.8 मिलियन टन प्रति वर्ष)

चेरेपोवेट्स आयरन एंड स्टील वर्क्स (इस्पात उत्पादन प्रति वर्ष 11.6 मिलियन टन है)

नोवोलिपेत्स्क आयरन एंड स्टील वर्क्स (इस्पात उत्पादन 15.4 मिलियन टन प्रति वर्ष)

पता लगाने की कोशिश करो: क) कौन से संयंत्र लौह अयस्क के आयात पर निर्भर करते हैं; बी) धातु के निर्यात के लिए कौन से पौधों की आर्थिक और भौगोलिक स्थिति सबसे अनुकूल है, और कौन से कम अनुकूल हैं।

9. समझाइए कि लौह धातु विज्ञान को रूसी अर्थव्यवस्था की "रीढ़" क्यों कहा जाता है। इसके समर्थन में कम से कम 3-4 तर्क दीजिए।

1. लौह धातु विज्ञान रूसी संघ के उद्योग के विकास के आधार के रूप में कार्य करता है। मैकेनिकल इंजीनियरिंग (ब्लास्ट फर्नेस से कास्ट धातु का 1/3 मैकेनिकल इंजीनियरिंग में जाता है) और निर्माण (धातु का 1/4 निर्माण में जाता है)। लौह धातुओं के उत्पादन के लिए मुख्य कच्चा माल लौह अयस्क, मैंगनीज, कोकिंग कोल और मिश्र धातुओं के अयस्क (खनन उद्योग), साथ ही ऊर्जा (बिजली उद्योग) हैं।

2. रूस लौह अयस्क के भंडार के मामले में दुनिया में पहले स्थान पर है और लौह अयस्क खनन के साथ-साथ स्टील गलाने के मामले में शीर्ष पांच देशों में से एक है।

3. कोयले के भंडार के मामले में रूस दुनिया में दूसरे स्थान पर है और इसके उत्पादन में छह अग्रणी देशों में से एक है।

मानव जाति का इतिहास एक हजार वर्ष से भी अधिक पुराना है। हमारी जाति के अस्तित्व की पूरी अवधि के दौरान, एक स्थिर तकनीकी प्रगति हुई है, जिसमें एक महत्वपूर्ण भूमिका किसी व्यक्ति द्वारा धातु को संभालने, बनाने और उसका खनन करने की क्षमता द्वारा निभाई गई थी। इसलिए, यह काफी तार्किक है कि धातु विज्ञान एक ऐसी चीज है जिसके बिना हमारे जीवन की कल्पना करना असंभव है, काम के कर्तव्यों का सामान्य प्रदर्शन और बहुत कुछ।

परिभाषा

सबसे पहले, यह समझने योग्य है कि वैज्ञानिक रूप से, तकनीकी दृष्टिकोण से, वे उत्पादन के आधुनिक क्षेत्र को कैसे कहते हैं।

तो, धातु विज्ञान विज्ञान, प्रौद्योगिकी की एक शाखा है, जो अयस्क या अन्य सामग्रियों से विभिन्न धातुओं को प्राप्त करने की प्रक्रिया के साथ-साथ मिश्र धातुओं की रासायनिक संरचना, गुणों और संरचना के परिवर्तन से संबंधित सभी प्रक्रियाओं को शामिल करती है।

संरचना

आज, धातु विज्ञान सबसे शक्तिशाली उद्योग है। इसके अलावा, यह एक व्यापक अवधारणा है जिसमें शामिल हैं:

• धातुओं का प्रत्यक्ष उत्पादन।
• गर्म और ठंडे दोनों प्रकार के धातु उत्पादों का प्रसंस्करण।
• वेल्डिंग।
• विभिन्न धातु कोटिंग्स का अनुप्रयोग।
• विज्ञान की धारा - सामग्री विज्ञान। भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं के सैद्धांतिक अध्ययन में यह दिशा धातुओं, मिश्र धातुओं और इंटरमेटेलिक यौगिकों के व्यवहार के ज्ञान पर केंद्रित है।

किस्मों

दुनिया भर में धातु विज्ञान की दो मुख्य शाखाएँ हैं - लौह और अलौह। ऐसा क्रम ऐतिहासिक रूप से विकसित हुआ है।

लौह धातु विज्ञान लोहे और सभी मिश्र धातुओं का प्रसंस्करण है जिसमें यह मौजूद है। इसके अलावा, इस उद्योग में पृथ्वी के आंत्र से निष्कर्षण और बाद में अयस्कों, स्टील और लोहे के फाउंड्री उत्पादन, बिलेट्स के रोलिंग, फेरोलॉयज का उत्पादन शामिल है।

अलौह धातु विज्ञान में लोहे को छोड़कर किसी भी धातु के अयस्क के साथ काम करना शामिल है। वैसे, वे सशर्त रूप से दो बड़े समूहों में विभाजित हैं:

भारी (निकल, टिन, सीसा, तांबा)।

लाइटवेट (टाइटेनियम, मैग्नीशियम, एल्यूमीनियम)।

वैज्ञानिक समाधान

इसमें कोई संदेह नहीं है कि धातु विज्ञान एक ऐसी गतिविधि है जिसके लिए परिचय की आवश्यकता होती है नवीन प्रौद्योगिकियां. इस संबंध में, हमारे ग्रह के कई देश सक्रिय हैं अनुसंधान कार्य, जिसका उद्देश्य विभिन्न प्रकार के सूक्ष्मजीवों का अध्ययन करना और उन्हें लागू करना है, जो हल करने में मदद करेंगे, उदाहरण के लिए, अपशिष्ट जल उपचार के रूप में ऐसा सामयिक मुद्दा, जो धातुकर्म उत्पादन का एक अनिवार्य घटक है। इसके अलावा, जैविक ऑक्सीकरण, वर्षा, सोखना और अन्य जैसी प्रक्रियाएं पहले ही एक वास्तविकता बन चुकी हैं।

तकनीकी प्रक्रिया द्वारा पृथक्करण

धातु विज्ञान संयंत्रों को सशर्त रूप से दो मुख्य समूहों में वर्गीकृत किया जा सकता है:

पाइरोमेटालर्जी, जहां प्रक्रियाएं बहुत उच्च तापमान (पिघलने, भूनने) पर होती हैं;

हाइड्रोमेटलर्जी, जिसमें रासायनिक अभिकर्मकों का उपयोग करके पानी और अन्य जलीय घोलों की मदद से अयस्कों से धातुओं का निष्कर्षण होता है।

धातुकर्म संयंत्र के निर्माण के लिए साइट चुनने का सिद्धांत

यह समझने के लिए कि किसी विशेष स्थान पर उद्यम बनाने का निर्णय किस निष्कर्ष पर किया गया है, यह धातु विज्ञान के स्थान के लिए मुख्य कारकों पर विचार करने योग्य है।

विशेष रूप से, यदि प्रश्न अलौह धातु विज्ञान संयंत्र के स्थान से संबंधित है, तो मानदंड जैसे:

• ऊर्जा संसाधनों की उपलब्धता।हल्की अलौह धातुओं के प्रसंस्करण से जुड़े उत्पादन के लिए भारी मात्रा में विद्युत ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इसलिए, ऐसे उद्यमों को पनबिजली संयंत्रों के जितना करीब हो सके बनाया जा रहा है।
• कच्चे माल की आवश्यक मात्रा।बेशक, अयस्क जमा जितना करीब होगा, क्रमशः उतना ही बेहतर होगा।
• पर्यावरणीय कारक।दुर्भाग्य से, सोवियत अंतरिक्ष के बाद के देशों को उस श्रेणी में वर्गीकृत नहीं किया जा सकता है जहां धातु विज्ञान उद्यम पर्यावरण के अनुकूल हैं।

इस प्रकार, धातु विज्ञान का स्थान सबसे जटिल मुद्दा है, जिसके समाधान पर सबसे अधिक ध्यान दिया जाना चाहिए। करीबी ध्यानसभी प्रकार की आवश्यकताओं और बारीकियों को ध्यान में रखते हुए।

अधिकतम बनाने के लिए विस्तृत चित्रधातु प्रसंस्करण के विवरण में, इस उत्पादन के प्रमुख क्षेत्रों को इंगित करना महत्वपूर्ण है।

लौह धातु विज्ञान उद्यमों की संरचना में कई तथाकथित पुनर्वितरण हैं। इनमें सिंटरिंग, स्टीलमेकिंग, रोलिंग शामिल हैं। आइए उनमें से प्रत्येक पर अधिक विस्तार से विचार करें।

डोमेन उत्पादन

यह इस अवस्था में है कि लोहा सीधे अयस्क से मुक्त होता है। यह ब्लास्ट फर्नेस में और 1000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर होता है। इस प्रकार लोहे को गलाया जाता है। इसके गुण सीधे पिघलने की प्रक्रिया पर निर्भर करेंगे। अयस्क के प्रगलन को विनियमित करके, अंततः दो में से एक रूपांतरण (इस्पात के उत्पादन के लिए बाद में उपयोग किया जाता है) और फाउंड्री (इससे लोहे के रिक्त स्थान डाले जाते हैं) प्राप्त कर सकते हैं।

इस्पात उत्पादन

लोहे को कार्बन के साथ मिलाकर, और यदि आवश्यक हो, विभिन्न मिश्र धातु तत्वों के साथ, परिणाम स्टील है। इसके प्रगलन के लिए पर्याप्त विधियाँ हैं। आइए हम विशेष रूप से ऑक्सीजन-कनवर्टर और इलेक्ट्रोस्मेल्टिंग पर ध्यान दें, जो कि सबसे आधुनिक और अत्यधिक उत्पादक हैं।

कनवर्टर पिघलने की विशेषता इसकी चंचलता और आवश्यक रासायनिक संरचना के साथ परिणामी स्टील है। यह प्रक्रिया लांस के माध्यम से ऑक्सीजन उड़ाने पर आधारित है, जिसके परिणामस्वरूप पिग आयरन ऑक्सीकृत हो जाता है और स्टील में बदल जाता है।

इलेक्ट्रिक स्टीलमेकिंग विधि सबसे कुशल है। यह चाप भट्टियों के उपयोग के लिए धन्यवाद है कि उच्चतम गुणवत्ता वाले मिश्र धातु स्टील ग्रेड को पिघलाया जा सकता है। ऐसी इकाइयों में, उनमें भरी हुई धातु का ताप बहुत जल्दी होता है, जबकि आवश्यक मात्रा में मिश्र धातु तत्वों को जोड़ना संभव है। इसके अलावा, इस विधि द्वारा प्राप्त स्टील में गैर-धातु समावेशन, सल्फर और फास्फोरस की कम सामग्री होती है।

मिश्र धातु

इस प्रक्रिया में सहायक तत्वों की गणना की गई सांद्रता को बाद में कुछ गुण प्रदान करने के लिए इसमें स्टील की संरचना को बदलना शामिल है। सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले मिश्र धातु घटक हैं: मैंगनीज, टाइटेनियम, कोबाल्ट, टंगस्टन, एल्यूमीनियम।

किराये पर लेना

कई धातुकर्म संयंत्रों में कार्यशालाओं का एक रोलिंग समूह होता है। वे अर्द्ध-तैयार उत्पादों और पूर्ण-तैयार उत्पादों दोनों का उत्पादन करते हैं। प्रक्रिया का सार विपरीत दिशाओं में घूमने वाली चक्की के बीच की खाई में धातु का मार्ग है। इसके अलावा, मुख्य बिंदु यह है कि रोल के बीच की दूरी पारित वर्कपीस की मोटाई से कम होनी चाहिए। इसके कारण, धातु लुमेन में खींची जाती है, चलती है, और अंततः निर्दिष्ट मापदंडों के लिए ख़राब हो जाती है।

प्रत्येक पास के बाद, रोल के बीच का अंतर कम हो जाता है। महत्वपूर्ण बिंदु- अक्सर धातु ठंडी अवस्था में पर्याप्त तन्य नहीं होती है। और इसलिए, प्रसंस्करण के लिए, इसे आवश्यक तापमान पर पहले से गरम किया जाता है।

द्वितीयक कच्चे माल की खपत

में आधुनिक परिस्थितियाँलौह और अलौह दोनों प्रकार की धातुओं के पुनर्चक्रित पदार्थों की खपत के लिए बाजार लगातार विकसित हो रहा है। यह काफी हद तक इस तथ्य के कारण है कि अयस्क संसाधन, दुर्भाग्य से, नवीकरणीय नहीं हैं। उनके उत्पादन का प्रत्येक वर्ष भंडार को काफी कम कर देता है। इस तथ्य को देखते हुए कि मशीन निर्माण, निर्माण, विमान निर्माण, जहाज निर्माण और राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के अन्य क्षेत्रों में धातु उत्पादों की मांग लगातार बढ़ रही है, यह उन भागों और उत्पादों के प्रसंस्करण को विकसित करने के लिए काफी उचित प्रतीत होता है जो पहले ही अपने संसाधनों को समाप्त कर चुके हैं।

यह कहना सुरक्षित है कि धातु विज्ञान का विकास कुछ हद तक उद्योग खंड की सकारात्मक गतिशीलता - द्वितीयक कच्चे माल के उपयोग से समझाया गया है। इसी समय, बड़ी और छोटी दोनों कंपनियां स्क्रैप धातु के प्रसंस्करण में लगी हुई हैं।

धातु विज्ञान के विकास में विश्व रुझान

में पिछले साल कारोल्ड मेटल उत्पादों, स्टील और कच्चा लोहा के उत्पादन में स्पष्ट वृद्धि हुई है। यह काफी हद तक चीन के वास्तविक विस्तार के कारण है, जो धातुकर्म उत्पादन बाजार में अग्रणी ग्रहों के खिलाड़ियों में से एक बन गया है।

उसी समय, धातु विज्ञान के विभिन्न कारकों ने आकाशीय साम्राज्य को पूरे विश्व बाजार का लगभग 60% वापस जीतने की अनुमति दी। शेष दस प्रमुख उत्पादक थे: जापान (8%), भारत और संयुक्त राज्य अमेरिका (6%), रूस और दक्षिण कोरिया(5%), जर्मनी (3%), तुर्की, ताइवान, ब्राजील (2%)।

यदि हम 2015 को अलग से मानते हैं, तो धातु उत्पाद निर्माताओं की गतिविधि को कम करने की प्रवृत्ति है। और सबसे बड़ी मंदीयूक्रेन में नोट किया गया, जहां परिणाम दर्ज किया गया, जो पिछले वर्ष की तुलना में 29.8% कम है।

धातु विज्ञान में नई प्रौद्योगिकियां

किसी भी अन्य उद्योग की तरह, नवीन विकास के विकास और कार्यान्वयन के बिना धातु विज्ञान बस अकल्पनीय है।

तो, निज़नी नोवगोरोड के कर्मचारी स्टेट यूनिवर्सिटीविकसित किया और टंगस्टन कार्बाइड पर आधारित नए नैनोस्ट्रक्चर्ड वियर-रेसिस्टेंट हार्ड एलॉय को व्यवहार में लाना शुरू किया। नवाचार के आवेदन की मुख्य दिशा आधुनिक धातु उपकरणों का उत्पादन है।

इसके अलावा, रूस में एक विशेष बॉल नोजल के साथ एक ग्रेट ड्रम बनाने के लिए आधुनिकीकरण किया गया था नई टेक्नोलॉजीतरल लावा प्रसंस्करण। यह आयोजन शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय के राज्य के आदेश के आधार पर किया गया था। इस तरह के एक कदम ने खुद को पूरी तरह से उचित ठहराया, क्योंकि इसके परिणाम अंततः सभी अपेक्षाओं को पार कर गए।

दुनिया में सबसे बड़ा धातु विज्ञान उद्यम

• आर्सेलर मित्तललक्ज़मबर्ग में मुख्यालय वाली एक कंपनी है। इसका हिस्सा कुल विश्व इस्पात उत्पादन का 10% है। रूस में, कंपनी Berezovskaya, Pervomaiskaya, Anzherskaya खानों के साथ-साथ सेवर्स्टल समूह की भी मालिक है।
• हेबेई आयरन एंड स्टील- चीन का एक विशालकाय। यह पूरी तरह से राज्य के स्वामित्व में है। उत्पादन के अलावा, कंपनी कच्चे माल की निकासी, इसके परिवहन और अनुसंधान और विकास में लगी हुई है। कंपनी के कारखाने विशेष रूप से नए विकास और सबसे आधुनिक का उपयोग करते हैं तकनीकी लाइनेंजिसने चीनियों को अल्ट्रा-थिन स्टील प्लेट्स और अल्ट्रा-थिन कोल्ड-रोल्ड शीट बनाने का तरीका सीखने की अनुमति दी।
• निप्पॉन स्टील- जापान के प्रतिनिधि। 1957 में अपना काम शुरू करने वाली कंपनी का प्रबंधन सुमितोमो मेटल इंडस्ट्रीज नामक एक अन्य उद्यम के साथ विलय करना चाहता है। विशेषज्ञों के अनुसार, इस तरह के विलय से जापानियों को अपने सभी प्रतिस्पर्धियों को पछाड़ते हुए दुनिया में पहले स्थान पर पहुंचने की अनुमति मिलेगी।

मैकेनिकल इंजीनियरिंग, निर्माण, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग - इन सभी और कई अन्य क्षेत्रों की कल्पना धातु विज्ञान के बिना नहीं की जा सकती है। यह उद्योग क्या है? धातुओं का खनन कैसे किया जाता है? वे किस प्रकार के लोग है? इन सवालों के जवाब लेख में मिल सकते हैं।

परिभाषा

धातुकर्म उद्योग में एक दिशा है जो कच्चे माल के निष्कर्षण, मिश्र धातुओं के उत्पादन, कचरे के निपटान और परिणामी मिश्र धातुओं से उत्पादों के उत्पादन में लगी हुई है।

धातु विज्ञान, कच्चे माल के आधार पर, लौह और अलौह में विभाजित है। पहले समूह में लोहा, क्रोमियम और मैंगनीज युक्त धातुएँ शामिल हैं। दूसरे को - बाकी सब।

धातु उत्पादों की उत्पादन प्रक्रिया में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

खनन और अयस्क की तैयारी;

• निपटान।

धातुकर्म उद्योग में गैसों और हलाइड्स के अलावा आवर्त सारणी के कई तत्वों को प्राप्त करने की प्रक्रियाएँ शामिल हैं।

काला

लौह धातु विज्ञान धातु विज्ञान की एक शाखा है जो लोहे, मैंगनीज और क्रोमियम से मिश्र धातुओं के उत्पादन में लगी हुई है।

प्रकृति में आयरन अयस्क में कार्बोनेट, हाइड्रॉक्साइड और ऑक्साइड के रूप में होता है। इसलिए, लौह धातु विज्ञान में उत्पादन का पहला चरण +1000 सी से अधिक के तापमान पर ब्लास्ट फर्नेस का उपयोग करके अयस्क से लोहे की रिहाई है। यदि आवश्यक हो, तो इस स्तर पर धातु के गुणों को बदल दिया जाता है।

लौह धातु विज्ञान में ऐसे क्षेत्र शामिल हैं:

• गैर-धातु कच्चे माल का निष्कर्षण और संवर्धन;
• लौह धातुओं का उत्पादन;
• स्टील और कच्चा लोहा से पाइप का उत्पादन;
• कोक उद्योग;
• कच्चे माल का द्वितीयक प्रसंस्करण।

धातुकर्म संयंत्रों में निर्मित उत्पाद हैं:

मुख्य, यानी अंतिम उत्पाद, ऑपरेशन के लिए तैयार;

उप-उत्पाद, यानी एक उत्पाद जो मुख्य उत्पाद के उत्पादन में प्राप्त होता है;

उप-उत्पाद, अर्थात्, मुख्य और उप-उत्पादों के उत्पादन के बाद छोड़े गए उत्पाद, जिनका उपयोग या तो पुनरावर्तनीय सामग्रियों के रूप में किया जाता है या वे जैसे हैं।

खुदाई

धातुओं को अयस्कों या पुनर्नवीनीकरण सामग्री से निष्कर्षण द्वारा प्राप्त किया जाता है। मूल्यवान तत्वों वाले सभी अयस्कों को समृद्ध (55% से अधिक मूल्यवान तत्वों), गरीब (50% से कम) और गरीब (25% से कम) में विभाजित किया गया है।

अयस्क खनन में उपयोग की जाने वाली तीन मुख्य विधियाँ हैं:

खुला;

भूमिगत;

संयुक्त।

खुली विधि सबसे आम और किफायती है। इस पद्धति के साथ, उद्यम आवश्यक बुनियादी ढांचे का आयोजन करता है और खदानों के साथ जमा विकसित करता है।

भूमिगत विधि का उपयोग तब किया जाता है जब चट्टानें गहरी भूमिगत होती हैं। खुले की तुलना में, विशेष की आवश्यकता के कारण यह विधि अधिक महंगी है तकनीकी उपकरण. इसके अलावा, यह अन्य तरीकों की तुलना में अधिक प्रासंगिक है, क्योंकि लौह अयस्क के भंडार, जो सतह के करीब होते हैं, व्यावहारिक रूप से समाप्त हो जाते हैं। इस तरह से 70% से अधिक लौह अयस्क का खनन किया जाता है।

संयुक्त विधि, जैसा कि नाम से पता चलता है, उपरोक्त दो विधियों को जोड़ती है।

उत्पादन

धातु विज्ञान में, लौह धातुओं के उत्पादन को एक जटिल तकनीकी प्रक्रिया के रूप में समझा जाता है जिसे दो चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

लौह उत्पादन;

लोहे को स्टील में संसाधित करना।

पिग आयरन के उत्पादन के लिए आवश्यक सामग्री लौह अयस्क, ईंधन (कोक) और फ्लक्स हैं। यह इस क्रम में है कि उन्हें ब्लास्ट फर्नेस में लोड किया जाता है, जहां, अपने स्वयं के द्रव्यमान के भार के तहत, वे फर्नेस के तल में डूब जाते हैं। भट्ठी के निचले हिस्से में छेद होते हैं - कंपनियां जिसके माध्यम से दहन प्रक्रिया को बनाए रखने के लिए गर्म हवा की आपूर्ति की जाती है। गलाने के परिणामस्वरूप, लौह और अन्य तत्व अयस्क से कम हो जाते हैं, और इस प्रक्रिया में प्राप्त लावा और कच्चा लोहा विशेष छिद्रों - लावा और कच्चा लोहा टैपहोल के माध्यम से डाला जाता है।

लोहे को स्टील में परिवर्तित करने की प्रक्रिया में चयनात्मक ऑक्सीकरण द्वारा कार्बन और अशुद्धियों के स्तर को कम करना और प्रगलन के दौरान उन्हें स्लैग में स्थानांतरित करना शामिल है। ऐसा करने के लिए, अल, एमएन और सी युक्त लौह मिश्र धातुओं को पिघला हुआ कच्चा लोहा में पेश किया जाता है। वे स्टील में कम घुलनशील ऑक्साइड बनाते हैं, जो आंशिक रूप से धातुमल में तैरते हैं।

उत्पादों

मैकेनिकल इंजीनियरिंग, निर्माण, सार्वजनिक उपयोगिताओं, सैन्य-औद्योगिक परिसर और कृषि में लौह धातु विज्ञान उत्पादों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

लौह धातु विज्ञान के मुख्य उत्पादों में शामिल हैं:

लुढ़का हुआ धातु (चादर, आकार, अनुभागीय);

समाप्त किराया;

• पिग आयरन और फाउंड्री;

  अपवर्तक;

  रासायनिक उत्पाद।

रंग

अलौह धातु विज्ञान में लौह युक्त धातुओं को छोड़कर सभी प्रकार की धातुएँ शामिल हैं। उद्योग स्वयं प्रकाश और भारी धातुओं के धातु विज्ञान में विभाजित है, जो धातु के गुणों जैसे घनत्व और वजन पर आधारित हैं। अलौह धातु विज्ञान में उपयोग की जाने वाली सभी प्रकार की धातुओं को इसमें विभाजित किया जा सकता है:

फेफड़े, जिसमें मैग्नीशियम, एल्यूमीनियम, टाइटेनियम शामिल हैं;

भारी, जिसमें टिन, जस्ता, सीसा, निकल, तांबा शामिल हैं;

दुर्लभ पृथ्वी, जिसमें एर्बियम, टेरबियम, समैरियम, प्रेसियोडायमियम, नियोडिमियम, लैंथेनम, डिस्प्रोसियम, सेरियम, येट्रियम शामिल हैं;

कृत्रिम, जिसमें अमेरिकियम, टेक्नेटियम शामिल हैं;

छोटा, जिसमें पारा, कोबाल्ट, आर्सेनिक, सुरमा, कैडमियम, बिस्मथ शामिल हैं;

बिखरा हुआ, जिसमें सेलेनियम, जर्मेनियम, थैलियम, इंडियम, गैलियम, जिरकोनियम शामिल हैं;

मिश्र धातु, जिसमें वैनेडियम, नाइओबियम, टैंटलम, मोलिब्डेनम, टंगस्टन शामिल हैं;

नोबल, जिसमें प्लैटिनम, सोना, चांदी शामिल है।

काले की तुलना में अलौह धातु विज्ञानअधिक ऊर्जा गहन। यह अलौह धातुओं में उपयोगी पदार्थों की कम सामग्री के कारण है और इसके परिणामस्वरूप बड़ी मात्रा में अपशिष्ट होता है जिसे रासायनिक विधियों द्वारा विशेष निपटान और प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है।

कच्चे माल का निष्कर्षण और उसका संवर्धन

अलौह धातुएँ अयस्क के संकेंद्रण से प्राप्त होती हैं, जो कि समृद्ध अयस्क से होती है। लाभकारीकरण को अयस्क को धातुओं और खनिजों में अलग करने के रूप में समझा जाता है, जो कच्चे माल में धातुओं की सामग्री को कृत्रिम रूप से बढ़ाना संभव बनाता है। पृथक्करण निर्जलीकरण द्वारा क्रशिंग, ग्राइंडिंग, सॉर्टिंग और प्रोसेसिंग जैसी तकनीकों का उपयोग करता है। अयस्क से धातु प्राप्त करने के बाद, इसे संसाधित और पॉलिश किया जाता है।

इन सभी प्रक्रियाओं के बाद, धातु को कार्यशालाओं या उद्यमों में भेजा जाता है जहाँ आवश्यक उत्पादों का निर्माण किया जाएगा - मशीन टूल्स, पाइप, मशीन इत्यादि।

रिफाइनिंग

लौह धातुओं में विभिन्न अशुद्धियाँ होती हैं जो धातुओं के भौतिक-रासायनिक गुणों को प्रभावित करती हैं, और इसमें महत्वपूर्ण महंगे तत्व भी होते हैं, जैसे सोना या चाँदी। इसलिए, एक मील के पत्थरधातु प्रसंस्करण शोधन है, अर्थात सफाई। शोधन तीन तरीकों से किया जाता है:

इलेक्ट्रोलाइटिक - अलौह धातुओं की गहरी सफाई के लिए उपयोग किया जाता है;

रसायन, जिसे रिफाइनिंग भी कहा जाता है, का उपयोग सोने की गहरी शुद्धि में किया जाता है;

पाइरोमेटालर्जिकल - उच्च शुद्धता धातुओं के उत्पादन में उपयोग किया जाता है और इसे भिन्नात्मक, पृथक्करण, ऑक्सीडेटिव शोधन में विभाजित किया जाता है।

मिश्र धातु प्राप्त करना

एक मिश्र धातु दो या दो से अधिक धातुओं और गैर-धातुओं, जैसे कार्बन, फास्फोरस, आर्सेनिक से मिलकर बना पदार्थ है।

मिश्र धातु दो समान धातुओं से नहीं बनाई जाती है। उदाहरण के लिए, जस्ता और सीसा।

सबसे मूल्यवान मिश्र हैं:

कांस्य - तांबे और टिन का एक यौगिक;

पीतल - तांबे और जस्ता का एक यौगिक;

duralumin - एल्यूमीनियम, तांबा, लोहा, सिलिकॉन, मैग्नीशियम और मैंगनीज का एक यौगिक;

टंगस्टन कार्बाइड - कार्बन और कोबाल्ट के साथ टंगस्टन का एक यौगिक;

निक्रोम - निकल, क्रोमियम और लोहे का एक यौगिक;

अलनी गैर-चुंबकीय एल्यूमीनियम, निकल और कोबाल्ट का एक यौगिक है।

उद्योग उत्पाद

एक व्यक्ति जो धातु विज्ञान के करीब नहीं है, अलौह धातुओं के उल्लेख पर, सोना और चांदी सबसे पहले दिमाग में आते हैं। ऊपर, अलौह धातु विज्ञान की पूरी विविधता पर विचार किया गया था। यहां हम उन उत्पादों पर विचार करेंगे जो इस क्षेत्र में उत्पादित होते हैं। यह:

• लंबे उत्पाद - षट्भुज, बार, तार;
• शीट धातु - पट्टी, टेप, शीट।

प्रोफ़ाइल के अलावा, धातुकर्म संयंत्रों में रासायनिक उत्पादों का उत्पादन किया जाता है और संयोजन - क्लोरीन, पोटाश, सल्फ्यूरिक एसिड, मौलिक सल्फर, जस्ता और कॉपर सल्फेट।



उनके प्लेसमेंट के आधार और कारक के प्रकार

दुनिया और रूस में मुख्य धातुकर्म ठिकानों पर विचार करने से पहले, यह आधारों के प्रकारों और उनके स्थान के कारकों का संक्षेप में वर्णन करने योग्य है।

में धातुकर्म उद्योगआधार 3 प्रकार के होते हैं।

एक आधार जो अपने अयस्क और कोयले के साथ काम करता है।

एक आधार जो या तो अपने अयस्क और आयातित कोयले के साथ या आयातित अयस्क और अपने कोयले के साथ काम करता है।

कोयला क्षेत्रों के करीब या उपभोक्ता के करीब काम करना।

स्थान को प्रभावित करने वाले कारक धातुकर्म केंद्रकहा जा सकता है:

उपभोक्ता, जिसमें बड़े की निकटता शामिल है मशीन-निर्माण परिसरों- स्टील के मुख्य उपभोक्ता;

पारिस्थितिक, जिसमें सबसे "गंदे" उत्पादन विधियों में से एक का उपयोग करने वाले अप्रचलित उद्यम शामिल हैं - ब्लास्ट फर्नेस प्रक्रिया;

परिवहन, जिसमें आयातित अयस्क और कोयले का उपयोग करने वाले उद्यम शामिल हैं, क्योंकि वे अपने स्रोतों से बहुत दूर स्थित हैं;

ईंधन, जिसमें कोयला घाटियों के पास स्थित उद्यम शामिल हैं;

कच्चा माल, जिसमें अयस्क स्थानों के निकट स्थित उद्यम शामिल हैं।

दुनिया में धातु विज्ञान

विश्व धातु विज्ञान दुनिया के 98 देशों में केंद्रित है, जिनमें से केवल 50 में अयस्क का खनन किया जाता है। नेता पांच देश हैं - चीन, ब्राजील, रूस, ऑस्ट्रेलिया और भारत, जो विश्व बाजार में लगभग 80% कच्चे माल की आपूर्ति करते हैं। दुनिया के अधिकांश अयस्क भंडार मध्यम से निम्न गुणवत्ता वाली सामग्री हैं जिन्हें उत्पादन प्रक्रिया के दौरान लाभकारी बनाने की आवश्यकता होती है। रूड उच्च गुणवत्तादुनिया में बहुत कम। उदाहरण के लिए, धातुकर्म उद्योग के नेताओं में से एक के रूप में रूस का भंडार दुनिया के भंडार का केवल 12% है।

अधिकांश अयस्क चीन में खनन किया जाता है, और उपयोगी लोहा रूस में खनन किया जाता है।

अयस्कों और धातुओं के खनन और उत्पादन की वैश्विक प्रक्रिया को विनियमित करने वाली प्रमुख कंपनियां आर्सेलर मित्तल, हेबेई आयरन एंड स्टील, निप्पॉन स्टील हैं।

आर्सेलर मित्तल भारत और लक्ज़मबर्ग के विलय से बनी कंपनी है। यह दुनिया के 60 देशों में उद्यमों का मालिक है, जिसमें रूसी सेवरस्टल-रिसोर्स और यूक्रेनी क्रिवोरोज्स्टल शामिल हैं।

हेबै आयरन एंड स्टील ग्रुप कई कंपनियों के विलय से बनी एक अन्य कंपनी है। लेकिन यह निजी नहीं है, लेकिन है राज्य उद्यमचीन में पंजीकृत। यह एक अद्वितीय उत्पाद - अल्ट्रा-थिन कोल्ड रोल्ड शीट और स्टील प्लेट्स का उत्पादन करता है। खनन और उत्पादन के अलावा, कंपनी में लगी हुई है अनुसंधान गतिविधियाँऔर निवेश।

निप्पॉन स्टील और सुमितोमो मेटल इंडस्ट्रीज इस्पात उत्पादन में जापानी नेता हैं। कंपनी की ब्लास्ट फर्नेस 1857 की शुरुआत में स्थापित की गई थी।

रूस का धातु विज्ञान

में रूसी अर्थव्यवस्थातेल और गैस उद्योग के बाद धातु विज्ञान का दूसरा स्थान है। देश में 2% से अधिक कामकाजी नागरिक इस क्षेत्र में 1.5 हजार उद्यमों में काम करते हैं।

रूसी संघ में, तीन मुख्य लौह धातु आधार हैं, जिनमें से स्थान को अयस्क स्रोतों और कोयला घाटियों की निकटता से समझाया गया है:

यूराल;

साइबेरियन;

केंद्रीय।

सबसे पुराना और सबसे बड़ा धातु विज्ञान उद्यम उरल्स है, जहां रूस में सभी लौह धातु उत्पादों का आधा उत्पादन होता है। यूराल धातु विज्ञान के केंद्र येकातेरिनबर्ग, निज़नी टैगिल, चेल्याबिंस्क और मैग्नीटोगोर्स्क हैं। सबसे बड़े उद्यम चुसोवॉय मैटलर्जिकल प्लांट और चेल्याबिंस्क मेटलर्जिकल प्लांट हैं।

साइबेरियाई मेटलर्जिकल बेस तीनों में सबसे छोटा है और यूराल को बदलने के लिए बनाया जा रहा है, जहां धातु के भंडार लगभग समाप्त हो गए हैं। केवल दो बड़े धातुकर्म संयंत्र यहाँ स्थित हैं - कुज़नेत्स्क और वेस्ट साइबेरियन।

केंद्रीय धातुकर्म आधार बेलगॉरॉड और कुर्स्क क्षेत्रों में स्थित है। सबसे बड़ा धातुकर्म संयंत्र और पौधे नोवोलीपेट्सक धातुकर्म संयंत्र और स्टारी ओस्कोल और तुला में पौधे हैं।

उत्पादन का 93% छह द्वारा उत्पादित किया जाता है प्रमुख केंद्रधातु विज्ञान। यह:

पीएओ सेवर्स्टल;

जेएससी "मेशेल";

"एवराज";

जेएससी "मेटालोइन्वेस्ट";

OAO Novolipetsk आयरन एंड स्टील वर्क्स;

OAO मैग्नीटोगोर्स्क आयरन एंड स्टील वर्क्स।

धातुकर्म एक ऐसा उद्योग है जो प्रत्येक व्यक्ति के जीवन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

वे मुख्य रूप से धातुकर्म प्रक्रिया के लिए आवश्यक खनिज भंडार के भूगोल के कारण हैं। आर्थिक व्यवहार्यता की स्थिति से, लौह अयस्क जमा के पड़ोस में धातुकर्म संयंत्र दिखाई देते हैं। यह एक सामान्य नियम है।

हालाँकि, इसके अपवाद भी हैं। लौह अयस्क के भण्डारों के पास कोयला बेसिनों और शक्तिशाली बिजली संयंत्रों की अनुपस्थिति निर्माण की संभावना को बाहर करती है इस्पात संयंत्रऐसे क्षेत्र में। आदर्श स्थितियों को सभी कारकों के एक स्थान पर एकाग्रता माना जाता है: अयस्क, कोयला और बिजली की उपस्थिति।

धातुकर्म संयंत्र के निर्माण के लिए क्षेत्र की पसंद एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, क्योंकि नए उद्यम के आसपास नए शहर विकसित होते हैं, बुनियादी ढांचा विकसित होता है और छोटे व्यवसायों की आर्थिक गतिविधि बढ़ जाती है। अधिकांश धातुकर्म संयंत्र अपने स्थानों में शहर बनाने की भूमिका निभाते हैं।

आर्थिक विकास के लिए धातु विज्ञान का महत्व

इस्पात उत्पादन में रूस दुनिया के नेताओं में से एक है। धातुकर्म उद्योग रूसी संघदेश के सकल घरेलू उत्पाद का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। इस सूचक के अनुसार, यह तेल और गैस क्षेत्र के बाद दूसरे स्थान पर है।

इस्पात उत्पादों का निर्यात रूसी अर्थव्यवस्था को स्थिर विदेशी मुद्रा आय प्रदान करता है।

धातुकर्म परिसर में लौह और अलौह धातु विज्ञान शामिल हैं। धातुकर्म संयंत्रों द्वारा निर्मित उत्पादों का उपयोग अर्थव्यवस्था के बड़ी संख्या में क्षेत्रों में किया जाता है। लौह धातु विज्ञान अप्रत्यक्ष रूप से संबंधित उद्योगों में रोजगार सृजित करता है।

कच्चे माल का आधार

राज्य के आंतों को भरने वाले खनिजों के धन के कारण घरेलू धातु विज्ञान विकसित हो रहा है।

कोकिंग कोयले के असंख्य भंडार पूरी तरह से धातुकर्मियों की जरूरतों को पूरा करते हैं। अधिकांश यूराल संयंत्र कुज़नेत्स्क कोयला बेसिन (कुजबास) से आपूर्ति किए गए कोयले पर काम करते हैं।

लौह अयस्क के भंडार के संदर्भ में, रूसी संघ अब दुनिया में पहले स्थान पर है। दुनिया के इस खनिज के भंडार का लगभग 19% इसके क्षेत्र में स्थित है। लौह अयस्क के बड़े भंडार को लौह अयस्क बेसिन कहा जाता है। सोवियत अंतरिक्ष के बाद के सबसे बड़े उदाहरण हैं:

• Krivoy रोग लौह अयस्क बेसिन;
• दक्षिणी उरलों का लौह अयस्क बेसिन;
• कुर्स्क चुंबकीय विसंगति।

भूमिगत (खान) विधियों द्वारा लौह अयस्क के भंडार का विकास भी किया जाता है।

कोयले या फेरुजिनस क्वार्टजाइट के निक्षेपों के विकास की समीचीनता निक्षेपों की गहराई, निक्षेपों की परिवहन पहुंच और साथ ही तकनीकी मापदंडों द्वारा निर्धारित की जाती है।

धातुकर्म संयंत्रों के स्थान के लिए क्षेत्र की पसंद को प्रभावित करने वाले कारकों (न केवल कच्चे माल) पर विचार करने के बाद।

धातुकर्म उद्यमों के स्थान को चुनने के लिए मानदंड

एक क्षेत्र में उद्यमों और संबंधित उद्योगों की एकाग्रता के साथ सबसे बड़ा आर्थिक प्रभाव प्राप्त होता है। इससे स्टील मिलों को परिवहन लागत पर महत्वपूर्ण बचत होती है।

यह उत्पादन प्रबंधन के संगठन को भी बहुत सरल करता है:

• प्रौद्योगिकी की ख़ासियत के कारण धातुकर्म संयंत्रों को बड़ी मात्रा में आवश्यकता होती है जल संसाधन. इससे जल निकायों के पास उनके स्थान की आवश्यकता होती है।
• पर्यावरणीय कारक भी महत्वपूर्ण है। प्रकृति संरक्षण क्षेत्रों के पास धातुकर्म संयंत्र नहीं बनाए जा सकते। उनके डिजाइन को प्रत्येक विशिष्ट क्षेत्र के पवन गुलाब को ध्यान में रखना चाहिए।
• इलेक्ट्रोमेटालर्जिकल प्लांट को संचालित करने के लिए बड़ी मात्रा में बिजली और स्क्रैप धातु की आवश्यकता होती है। ऐसे उद्यम, एक नियम के रूप में, शक्तिशाली पनबिजली स्टेशनों के करीब बनाए जाते हैं।

मेटलर्जिकल प्लांट वाले औद्योगिक क्षेत्र रिहायशी इलाकों से उचित दूरी पर होने चाहिए। इन कारकों के प्रभाव में, डिजाइन संस्थान नए धातुकर्म उद्यमों का विकास करते हैं जो सभी पर्यावरण संरक्षण मानकों का अनुपालन करते हैं।

लौह धातु विज्ञान के प्लेसमेंट में कई कारकों के बीच, एक विशेष स्थान पर बड़ी नदी और समुद्री बंदरगाहों से इसकी निकटता या दूरदर्शिता का कब्जा है। समुद्र के द्वारा उत्पादों की शिपिंग करते समय निर्यात वितरण सबसे अधिक समीचीन होता है, जो सबसे सस्ता होता है। धातुकर्म संयंत्र के निर्माण स्थल के लिए नदी प्रणाली से निकटता मुख्य आवश्यकताओं में से एक है।

लौह धातु विज्ञान

रूस में धातु विज्ञान के विकास के केंद्र

अधिकांश रूसी धातुकर्म उद्यम उरलों में स्थित हैं। यह क्षेत्र उत्पादित स्टील की कुल मात्रा का आधा हिस्सा है। उद्योग के मुख्य दिग्गज मैग्नीटोगोर्स्क, चेल्याबिंस्क और निज़नी टैगिल में तैनात हैं।

रूस के यूरोपीय भाग में, बड़े पौधे लिपेत्स्क, चेरेपोवेट्स और स्टारी ओस्कोल में स्थित हैं। उत्तरार्द्ध में, वैसे, रूस में एकमात्र इलेक्ट्रोमेटालर्जिकल प्लांट है।

पश्चिम साइबेरियाई क्षेत्र में, नोवोकुज़नेट्सक में दो बड़े संयंत्रों द्वारा धातुकर्म उत्पादन का प्रतिनिधित्व किया जाता है। साइबेरिया में धातु विज्ञान के स्थान के कारक इस क्षेत्र में सस्ते कुजबास कोयले की उपस्थिति से निर्धारित होते हैं।

धातुकर्म उद्यमों के स्थान का भूगोल काफी व्यापक है। सामान्य नियमधातु विज्ञान के तीन नामित केंद्रों के लिए कच्चे माल और ईंधन के स्रोतों का आकर्षण है।

अलौह धातुओं के धातुकर्म की अपनी विशेषताएं हैं।

यह उद्योग अपने स्थान के कारकों के संदर्भ में लौह धातु विज्ञान से कैसे भिन्न है?

अलौह धातुओं के उत्पादन के लिए पौधों की नियुक्ति

अलौह धातु विज्ञान बहुत विविध है। इसे निम्नलिखित उप-प्रजातियों में विभाजित किया गया है:

• ताँबा;
• सीसा-जस्ता;
• निकल-कोबाल्ट;
• एल्यूमीनियम;
• टाइटेनियम-मैग्नीशियम;
• कीमती धातुओं का उत्पादन।

कुल मिलाकर, रूसी उद्योग सत्तर से अधिक प्रकार की अलौह धातुओं का उत्पादन करता है। रूसी संघ के अलौह धातु विज्ञान उद्यमों में से आधे एल्यूमीनियम हैं। वे शक्तिशाली पनबिजली स्टेशनों की ओर बढ़ते हैं।

अलौह धातु प्रगलन संयंत्रों की एक विशिष्ट विशेषता है उच्च स्तरउनकी गतिविधियों से पर्यावरण प्रदूषण और प्रक्रिया की उच्च ऊर्जा तीव्रता।

अलौह धातुओं को उनके निक्षेपों की विविधता से पहचाना जाता है। अलौह धातुओं के भंडार का भूगोल बहुत व्यापक है। "उदाहरण दें," अधिकांश आबादी कहेगी। ये पहाड़, और नदियाँ हैं, और जमीन और भूमिगत पर बड़े अयस्क द्रव्यमान हैं। सोना और दुर्लभ पृथ्वी धातुएं रेत में "रहती हैं"। लोग कुछ तांबे की खानों के नमूने उरलों में ला सकते हैं, जहां इसका खनन भूजल से किया जाता है।

अलौह धातुओं के उत्पादन के लिए धातुकर्म प्रक्रिया लौह धातु विज्ञान में समान प्रक्रिया के समान है, हालांकि इसकी अपनी विशेषताएं हैं। अलौह धातुओं के उत्पादन की तकनीकी श्रृंखला इस प्रकार है:

• अयस्क खनन और संवर्धन;
• उच्च तापमान वाली भट्टियों में पिघलना;
• दबाव उपचार।

अलौह धातु विज्ञान सुविधाओं के स्थान को चुनने के लिए मानदंड

अलौह धातुओं के उत्पादन के लिए पौधों के स्थान को प्रभावित करने वाले मानदंडों में से भूवैज्ञानिक कारक मुख्य है। अलौह धातु अयस्कों में उपयोगी घटक की कम हिस्सेदारी के कारण, उनका परिवहन आर्थिक रूप से संभव नहीं है।

इसके लिए खनन के स्थानों में इस उद्योग के संयंत्रों के स्थान की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, निकल का उत्पादन सख्ती से स्थानीय है।

ऐसे कारक इस तथ्य की ओर ले जाते हैं कि उत्पादन प्रतिकूल स्थिति में है वातावरण की परिस्थितियाँ- आर्कटिक सर्कल (नॉरिल्स्क) में।

एक अलौह धातु जमा का विकास अक्सर कई कठिनाइयों से जुड़ा होता है। उपयोगी खनिजों तक पहुंच को अक्सर बेकार चट्टान की ढाल द्वारा संरक्षित किया जाता है और इसे उड़ा देना पड़ता है। इस तरह के विकास के लिए बड़ी मात्रा में उपकरणों के उपयोग की आवश्यकता होती है: उत्खनन, कन्वेयर, इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव।

रूस में धातु विज्ञान के विकास की समस्याएं और संभावनाएं

रूसी धातुकर्म परिसर की एक आम समस्या आधुनिकीकरण और तकनीकी पुन: उपकरण की आवश्यकता है।

घरेलू धातुकर्म उद्यमों को अपने उत्पादन की ऊर्जा तीव्रता को कम करने के कार्य का सामना करना पड़ता है। चीन में धातु विज्ञान के तेजी से विकास के लिए रूसी उत्पादकों को लागत कम करने के लिए प्रभावी उपाय करने की आवश्यकता है।

विनिर्मित उत्पादों की गुणवत्ता को बनाए रखते हुए लागत में कमी वैश्विक इस्पात भागों के बाजार में प्रतिस्पर्धी निर्माता होने का एकमात्र तरीका है।

धातु विज्ञान चालू सुदूर पूर्वएल्डन प्रांत में लौह अयस्क के भंडार और याकुटिया में कोकिंग कोयले के भंडार की खोज के कारण विकसित किया जाएगा। सुदूर पूर्व में पूर्ण-चक्र धातुकर्म उद्यमों का निर्माण स्थानीय मशीन-निर्माण संयंत्रों के लिए धातु की लागत को कम करने की आवश्यकता के कारण है।

रेल डिलीवरी से रोल्ड स्टील की लागत में काफी वृद्धि होती है। यह कारक सुदूर पूर्व में धातु-गहन उद्यमों की प्रतिस्पर्धात्मकता में नकारात्मक भूमिका निभाता है।

दिनांक 9वीं कक्षा

पाठ विषयधातुकर्म परिसर, काली धातु।

लक्ष्य: धातु विज्ञान की संरचना और महत्व का अध्ययन करना। लौह धातु विज्ञान की विशेषताओं और धातु विज्ञान की समस्याओं का परिचय देना। "गठबंधन", "धातुकर्म आधार" की अवधारणाओं को परिभाषा दें। धातुकर्मीय आधारों का वर्णन कीजिए।

उपकरण: कार्ड "धातुकर्म", संग्रह "लौह धातु विज्ञान" (कोयला, कोक, लौह अयस्क-चुंबकीय, लाल, भूरा, कच्चा लोहा, स्टील)।

कक्षाओं के दौरान

मैं। आयोजन का समय

द्वितीय। होमवर्क चेक करना

1) 4 लोगों के समूह में काम करें। छात्र बारी-बारी से गृहकार्य के प्रश्नों का उत्तर देते हैं (पिछला पाठ देखें)। एक छात्र उत्तर देता है, समूह में तीन उसे सुनते हैं। छात्र किसी मित्र के उत्तर का मूल्यांकन कर सकते हैं और नोटबुक में उस पर निशान लगा सकते हैं। शिक्षक इस समय 4 छात्रों के उत्तर सुन सकते हैं और उन्हें जर्नल में अंकित कर सकते हैं। उत्तर देने के लिए 2-3 मिनट।

2) पता करें कि किसने व्यक्तिगत रूप से पसंद से कार्य पूरा किया (एक समूह में काम करने के बाद, "मेरा दृष्टिकोण", "समस्या आपके समाधान की प्रतीक्षा कर रही है", "मेरी भूमि भाग्य में है" शीर्षकों के प्रश्नों के उत्तर सुनें रूस का")।

मौखिक सर्वेक्षण:

जलविद्युत के लाभ और हानियाँ क्या हैं?

बिजली उद्योग का पर्यावरणीय प्रभाव क्या है?

सबसे "गंदे" और "स्वच्छ" बिजली संयंत्रों का नाम बताइए। ताप विद्युत संयंत्रों, पनबिजली संयंत्रों, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के पर्यावरण पर नकारात्मक प्रभाव को कैसे कम किया जा सकता है?

अंजीर के अनुसार। 44, खाता। डी।, एस। 129 देश के उन क्षेत्रों की पहचान करें जहां स्वच्छ ऊर्जा का उत्पादन सबसे अधिक आशाजनक है? (हवा के उपयोग के लिए, सबसे अधिक आशाजनक आर्कटिक महासागर के समुद्र तट हैं, जहां औसत वार्षिक हवा की गति 6 m / s से अधिक है; TPPs पर ज्वार के उपयोग के लिए, बैरेंट्स और व्हाइट सीज़ की खाड़ी ( मेज़ेंस्काया बे), साथ ही ओखोटस्क के सागर की खाड़ी - पेन्ज़ेंस्काया खाड़ी और पश्चिमी समुद्र के किनारे की खाड़ी; अल्ताई में उत्तरी काकेशस, लोअर वोल्गा क्षेत्र में सौर ऊर्जा संयंत्रों में ऊर्जा उत्पादन संभव है, जहाँ मूल्य कुल सौर विकिरण का 100 किलो कैलोरी / एम 2 से अधिक है; तापीय जल (जियोपीपी पर) में उपलब्ध हैं पश्चिमी साइबेरिया, बैकाल क्षेत्र में, कामचटका में।)

अंजीर के अनुसार। 43, खाता। डी।, एस। 126 जलविद्युत संसाधनों के सबसे बड़े भंडार के क्षेत्रों का निर्धारण करते हैं। किन क्षेत्रों में बिजली उत्पादन की लागत न्यूनतम है, और किन क्षेत्रों में जलविद्युत संयंत्रों का निर्माण सबसे अधिक आशाजनक है।

तृतीय। नई सामग्री सीखना

मेटलर्जिकल कॉम्प्लेक्स संरचनात्मक सामग्री - धातु का उत्पादन करता है, जिसका उपयोग मशीनों, मशीन टूल्स, रेलवे के निर्माण के लिए कई कारखानों के उपकरण आदि के निर्माण के लिए किया जाता है। धातु का मुख्य उपभोक्ता मैकेनिकल इंजीनियरिंग है। धातुकर्म परिसर में लौह और अलौह धातु विज्ञान शामिल हैं। उत्पादित धातु का 90% लौह धातु - स्टील है।

आज हम पालन करने वाले लौह धातु विज्ञान से परिचित होंगे सामान्य योजनाउद्योग अध्ययन।

बोर्ड पर योजना:

1. उद्योग का महत्व राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था.

2. संरचना, उद्योग की संरचना (उद्यमों के प्रकार, उद्यमों की तकनीकी विशेषताएं)।

3. धातु विज्ञान की विशेषताएं (उत्पादन की एकाग्रता, संयोजन, सामग्री की खपत)।

4. उद्यमों के स्थान के कारक और सिद्धांत।

5. रूस के धातुकर्म आधार और सबसे बड़े उद्यम, कच्चे माल और ईंधन के मामले में उनके कनेक्शन।

6. उद्योग के विकास के लिए समस्याएं और संभावनाएं।

रूसी अर्थव्यवस्था आज धातु के बिना विकसित नहीं हो सकती। मोटर वाहन, सैन्य उत्पादन, परिवहन (रेलमार्ग), जहाज निर्माण, निर्माण आदि जैसे उद्योग स्टील के बिना नहीं चल सकते।

लौह धातु विज्ञान उत्पादन की तकनीकी श्रृंखला इस प्रकार है:

[विस्फोट की दुकान| - [स्टील शॉप] - | रोलिंग शॉप]

मानचित्र के साथ कार्य करना:

एटलस "धातुकर्म", या खाते के मानचित्र पर खोजें। जैसा। 132, अंजीर। 36, पूर्ण चक्र पौधे। वे कहाँ स्थित हैं? (निज़नी टैगिल, मैग्नीटोगोर्स्क, लिपेत्स्क, चेरेपोवेट्स, नोवोकुज़नेट्सक - ज्यादातर यूराल और केएमए क्षेत्र में अयस्क जमा के पास।)

धातु का मुख्य भाग धातुकर्म संयंत्रों में उत्पादित होता है।

नोटबुक में लिखना

कंबाइन - ये ऐसे उद्यम हैं, जिनमें धातुकर्म उत्पादन के अलावा, तकनीकी और आर्थिक रूप से मुख्य से संबंधित अन्य उद्योगों का उत्पादन होता है।

कौन से कारखाने धातु विज्ञान से संबंधित नहीं हैं? (सीमेंट और निर्माण सामग्री, नाइट्रोजन-उर्वरक संयंत्र का उत्पादन।)

ये प्रोडक्शन मेटलर्जिकल प्लांट का हिस्सा क्यों हैं? (वे मुख्य उत्पादन से निकलने वाले कचरे पर काम करते हैं: एक एयर सेपरेशन शॉप के उप-उत्पादों पर एक नाइट्रोजन उर्वरक संयंत्र, एक भवन निर्माण सामग्री संयंत्र ब्लास्ट-फर्नेस और स्टील-स्मेल्टिंग उत्पादन से स्लैग कचरे का उपयोग करता है।)

संयोजन का आर्थिक लाभ क्या है? (परिवहन कम हो जाता है और उपयोगी उत्पादों का उत्पादन करने के लिए कचरे का उपयोग किया जाता है।)

धातुकर्म संयंत्र कहाँ बनाए जाते हैं? धातुकर्म उद्यमों का स्थान कच्चे माल, ईंधन, उपभोक्ता, जल, परिवहन और से प्रभावित होता है वातावरणीय कारक.

1. पूर्ण-चक्र धातुकर्म संयंत्र कच्चे माल या ईंधन या अयस्क (कच्चे माल) और ईंधन धाराओं के पास स्थित हैं।

2. सीमित संयंत्र और छोटे धातु विज्ञान संयंत्र स्क्रैप धातु (मशीन-निर्माण संयंत्रों से अपशिष्ट) की ओर उन्मुख होते हैं, इसलिए वे स्थित हैं बड़े शहरउपभोक्ता पर ध्यान केंद्रित करना।

3. एक धातुकर्म संयंत्र भी एक जल-गहन उद्यम है, इसलिए इसे एक बड़ी नदी, झील या तालाब के पास बनाया जाता है।

4. धातु विज्ञान एक "गंदा" उद्योग है, इसलिए आप एक शहर में कई धातुकर्म संयंत्र नहीं बना सकते। "पर्यावरण की सीमा" को पार करना असंभव है, इससे जनसंख्या के स्वास्थ्य पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ेगा।

5. स्टील प्लांट के बिना काम नहीं चल सकता रेलवे, कच्चे माल के प्रवाह के बाद से, ईंधन बहुत विशाल हैं।

स्मेल्टरों के समूह जो एक सामान्य अयस्क या ईंधन आधार साझा करते हैं और देश की आधार धातु का उत्पादन करते हैं, उन्हें स्मेल्टर बेस कहा जाता है। रूस में 3 मुख्य धातुकर्म ठिकाने हैं:

1. यूराल;

2. मध्य;

3. साइबेरियन।

अपने दम पर रूस के धातुकर्म आधारों का अध्ययन करें (अध्ययन डी।, पीपी। 138-139; अध्ययन ए।, पीपी। 132-134; एटलस "धातुकर्म") का नक्शा1। आधार कारखाने किस कच्चे माल का उपयोग करते हैं (स्वयं या आयातित)?

2. खनन किए गए अयस्क की गुणवत्ता।

3. ईंधन का प्रकार (कोयला)।

4. बड़े कारखानेआधार।

5. आधार की समस्या।

टेबल के चारों ओर समूहों में छात्र एक आधार के विकल्पों के माध्यम से काम कर सकते हैं और फिर कक्षा में काम के परिणामों पर चर्चा कर सकते हैं।

आई फिक्सिंग

समोच्च मानचित्र पर 3 ठिकानों को चिह्नित करें, अयस्क, कोयले और बड़े धातुकर्म संयंत्रों के भंडार को इंगित करें।

एटलस "धातुकर्म", "विद्युत उद्योग", "के मानचित्रों का उपयोग करना ईंधन उद्योग”, “परिवहन” एक पूर्ण चक्र धातुकर्म संयंत्र के निर्माण के लिए एक आशाजनक क्षेत्र की पहचान करता है। (यह नेरुंगरी, चुलमैन का क्षेत्र हो सकता है।)

गृहकार्य

खाते के अनुसार डी .: §25-26, पी। 139 प्रश्न 1-2, पृ. 135 प्रश्न 1-2।

खाते के अनुसार ए .: §30, पी। 131-135 प्रश्न, पृ. 138 प्रश्न 2-6 और 10।

व्यक्तिगत कार्य (ए के अनुसार, पी। 13 9) "मेरा दृष्टिकोण।"

अग्रदर्शी कार्य

अयस्क खनन (व्यक्तिगत रूप से) के लिए नई तकनीकों पर एक रिपोर्ट तैयार करें।