Crna metalurgija.
1. Kako biste definirali značaj metalurgije u gospodarstvu naše zemlje? U svijetu kao cjelini?
Metalurški kompleks je osnova industrije. To je temelj strojarstva, koje uz elektroprivredu i kemijsku industriju osigurava razvoj znanstvenog i tehnološkog napretka u svim sektorima nacionalnog gospodarstva zemlje.
Metalurgija je jedna od glavnih i najstarijih industrija u Rusiji. Povijesno uspostavljena tri metalurška središta: Ural, Središnji i Sibirski daju proizvodnu bazu naše zemlje s crnim i obojenim metalima, prvenstveno za domaću inženjersku i obrambenu industriju.
2. Koje su značajke crne metalurgije?
Metalurška proizvodnja ima niz specifičnosti.
1. Tehnološki proces zahtijeva velike količine ne samo rudnih sirovina, već i vode, goriva (ugljen za koksiranje, prirodni plin) i energije.
2. Međuovisnost sirovinske i goriva i energetske baze, kao i veliki obujam gotovih proizvoda, povezani su s masovnim prijevozom.
3. Proizvodni otpad, emisije štetnih tvari stvaraju ozbiljne ekološke probleme.
4. Posebnu važnost ima sekundarna metalurgija (korištenje starog željeza) radi smanjenja troškova i rizika za okoliš.
3. Koje su značajke položaja crne metalurgije u Rusiji?
U Rusiji su se velika područja metalurške proizvodnje na Uralu, u središtu i Sibiru razvila u skladu s dostupnošću baze sirovina i goriva.
4. Odaberite točan odgovor. Najsjevernije poduzeće crna metalurgija puni ciklus u Rusiji se nalazi na teritoriju: a) Lenjingradska oblast; b) Arhangelska oblast; V) regija Vologda; d) Čukotski autonomni okrug.
Točan odgovor: c) Vologodska oblast.
5. Odaberite točan odgovor. Koji centar crne metalurgije karakterizira najmanje onečišćenje zraka: a) Magnitogorsk; b) Stari Oskol; c) Čerepovec; d) Nižnji Tagil?
Točan odgovor: b) Stary Oskol.
6. Kako se može objasniti postavljanje metalurške tvornice punog ciklusa u Lipetsku? Navedite barem dva razloga.
1. Prisutnost nalazišta KMA u blizini (u regijama Kursk i Belgorod), koje proizvodi više od polovice cjelokupne željezne rude u Rusiji.
2. Prisutnost velikog bazena ugljena u blizini - Donbass, izvor koksnog ugljena za tvornicu.
7. Spoji karte na str. 250-251 i 252-253 Dodatka, kartu na slici 89 i objasnite koji čimbenici utječu na položaj metalurških baza u Rusiji. Pomoću slike 89 napiši najveće centre metalurgije punog ciklusa; navesti količine proizvodnje čelika (u milijunima tona).
Za poduzeća crne metalurgije glavni faktori plasmana su:
1. Čimbenik sirovina je odlučujući za većinu metalurških postrojenja punog ciklusa koja troše ogromne količine sirovina i prerađuju gorivo - koks, pa je većina metalurških postrojenja izgrađena ili u blizini nalazišta željezne rude (Magnitogorsk, Čeljabinsk, Nižnji Tagil, Novotroitsk, Stary Oskol), ili blizu naslaga koksnog ugljena (Novokuznetsk).
2. Faktor energije. Velika metalurška postrojenja veliki su potrošači električne energije koju proizvode obližnje elektrane, obično termoelektrane i hidroelektrane, smještene u kaskadi na velikim rijekama Rusije.
3. Čimbenik potrošača tipičan je za svinjsku metalurgiju, koja koristi otpadni metal kao sirovinu (Moskva, Elektrostal, Vyksa, Kulebaki, Kolpino, Volgograd, Taganrog, Krasnoyarsk, Komsomolsk-on-Amur), kao i za proizvodnju cijevi (Moskva, Volzhsky, Almetyevsk) .
4. Samo metalurška tvornica Cherepovets ima faktor transportne lokacije, koja koristi željezne rude iz regije Kola-Karelsky i KMA, ugljen za koksiranje iz bazena Pechora i Donetsk, i šalje gotove proizvode - čelik i valjane proizvode - u St. Petersburg, Moskva, drugi centri za izgradnju strojeva i izvoz.
5. Čimbenik okoliša u našoj zemlji praktički nije uzet u obzir pri izgradnji poduzeća crne metalurgije, što negativno utječe na okoliš i ljudsko zdravlje.
Najveći centri metalurgije punog ciklusa:
Novokuznetska tvornica željeza i čelika (proizvodnja čelika 2,6 milijuna tona godišnje)
Magnitogorsk Iron and Steel Works (proizvodnja čelika 12,2 milijuna tona godišnje)
Čeljabinska tvornica željeza i čelika (proizvodnja čelika 4,6 milijuna tona godišnje)
Tvornica željeza i čelika Nizhny Tagil (proizvodnja čelika 4,2 milijuna tona godišnje)
Ural Steel (prije 1992. Orsk-Khalilovsky Metallurgic Plant) (proizvodnja čelika 2,8 milijuna tona godišnje)
Tvornica željeza i čelika Cherepovets (proizvodnja čelika je 11,6 milijuna tona godišnje)
Novolipetsk tvornica željeza i čelika (proizvodnja čelika 15,4 milijuna tona godišnje)
Pokušajte saznati: a) koja od postrojenja ovise o uvozu željezne rudače; b) koja postrojenja imaju najpovoljniji ekonomsko-geografski položaj za izvoz metala, a koja nepovoljniji.
9. Objasnite zašto se crna metalurgija naziva "kičmom" ruskog gospodarstva. Navedite barem 3-4 argumenta u prilog tome.
1. Crna metalurgija služi kao osnova za razvoj industrije Ruske Federacije, uklj. strojarstvo (1/3 lijevanog metala iz visoke peći ide u strojogradnju) i građevinarstvo (1/4 metala ide u građevinarstvo). Glavne sirovine za proizvodnju obojenih metala su željezna ruda, mangan, koksni ugljen i rude legiranih metala (rudarstvo), kao i energija (elektrana).
2. Rusija je prva u svijetu po rezervama željezne rude i jedna je od prvih pet zemalja po eksploataciji željezne rude, kao i po topljenju čelika.
3. Rusija je na drugom mjestu u svijetu po rezervama ugljena i jedna je od šest vodećih zemalja po njegovoj proizvodnji.
Povijest čovječanstva ima više od tisuću godina. Tijekom cijelog razdoblja postojanja naše rase postojao je stalan tehnološki napredak, važnu ulogu u kojem je igrala sposobnost osobe da rukuje metalom, stvara ga i rudari. Stoga je sasvim logično da je metalurgija nešto bez čega je nemoguće zamisliti naš život, normalno obavljanje radnih obaveza i još mnogo toga.
Definicija
Prije svega, vrijedi razumjeti kako znanstveno, s tehničkog gledišta, nazivaju modernu sferu proizvodnje.
Dakle, metalurgija je grana znanosti, tehnologije, koja pokriva proces dobivanja raznih metala iz ruda ili drugih materijala, kao i sve procese vezane uz transformaciju kemijskog sastava, svojstava i strukture legura.
Struktura
Danas je metalurgija najmoćnija industrija. Osim toga, to je širok pojam koji uključuje:
- Izravna proizvodnja metala.
- Obrada metalnih proizvoda toplo i hladno.
- Zavarivanje.
- Nanošenje raznih metalnih premaza.
- Odsjek znanosti - znanost o materijalima. Ovaj smjer u teoretskom proučavanju fizikalnih i kemijskih procesa usmjeren je na poznavanje ponašanja metala, legura i intermetalnih spojeva.
Sorte
U cijelom svijetu postoje dvije glavne grane metalurgije - crna i obojena metalurgija. Takva se gradacija razvila povijesno.
Crna metalurgija je prerada željeza i svih legura u kojima se ono nalazi. Također, ova industrija uključuje vađenje iz utrobe zemlje i naknadno obogaćivanje ruda, proizvodnju ljevaonica čelika i željeza, valjanje gredica, proizvodnju ferolegura.
Obojena metalurgija uključuje rad s rudama bilo kojeg metala osim željeza. Usput, uvjetno su podijeljeni u dvije velike skupine:
Teški (nikal, kositar, olovo, bakar).
Lagan (titan, magnezij, aluminij).
Znanstvena rješenja
Nema sumnje da je metalurgija djelatnost koja zahtijeva upoznavanje inovativne tehnologije. U tom smislu, mnoge zemlje našeg planeta su aktivne istraživački rad, čija je svrha proučavanje i primjena u praksi širokog spektra mikroorganizama koji bi pomogli u rješavanju, primjerice, tako aktualnog problema kao što je pročišćavanje otpadnih voda, što je obvezna komponenta metalurške proizvodnje. Osim toga, procesi poput biološke oksidacije, taloženja, sorpcije i drugi već su postali stvarnost.
Separacija po tehnološkom procesu
Metalurška postrojenja mogu se uvjetno svrstati u dvije glavne skupine:
Pirometalurgija, gdje se procesi odvijaju na vrlo visokim temperaturama (taljenje, prženje);
Hidrometalurgija, koja se sastoji u ekstrakciji metala iz ruda uz pomoć vode i drugih vodenih otopina pomoću kemijskih reagensa.
Načelo odabira mjesta za izgradnju metalurškog postrojenja
Da bismo razumjeli na temelju kojih zaključaka se donosi odluka o izgradnji poduzeća na određenom mjestu, vrijedno je razmotriti glavne čimbenike lokacije metalurgije.
Konkretno, ako se pitanje odnosi na lokaciju tvornice obojene metalurgije, kriteriji kao što su:
- Dostupnost energetskih izvora. Proizvodnja povezana s preradom lakih obojenih metala zahtijeva ogromnu količinu električne energije. Stoga se takva poduzeća grade što je moguće bliže hidroelektranama.
- Potrebna količina sirovina. Naravno, što su bliže nalazištima rude, to bolje.
- ekološki faktor. Nažalost, zemlje post-sovjetskog prostora ne mogu se svrstati u kategoriju u kojoj su metalurška poduzeća ekološki prihvatljiva.
Dakle, smještaj metalurgije je najsloženije pitanje čijem rješenju treba posvetiti najviše pažnje. velika pozornost uzimajući u obzir sve vrste zahtjeva i nijansi.
Za formiranje maksimuma detaljna slika u opisu obrade metala važno je naznačiti ključna područja ove proizvodnje.
Poduzeća crne metalurgije u svom sastavu imaju nekoliko tzv. Među njima: sinteriranje, proizvodnja čelika, valjanje. Razmotrimo svaki od njih detaljnije.
Proizvodnja domena
U ovoj fazi se željezo oslobađa izravno iz rude. To se događa u visokoj peći i na temperaturama iznad 1000 stupnjeva Celzijusa. Ovako se topi željezo. Njegova svojstva izravno će ovisiti o tijeku procesa taljenja. Regulacijom taljenja rude u konačnici se može dobiti jedna od dvije pretvorbe (koja se kasnije koristi za proizvodnju čelika) i ljevaonice (od nje se lijevaju željezni proizvodi).
Proizvodnja čelika
Kombiniranjem željeza s ugljikom i, ako je potrebno, s raznim legirajućim elementima, rezultat je čelik. Postoji dovoljno metoda za njegovo taljenje. Posebno treba istaknuti kisik-konverter i elektrotaljenje, koji su najsuvremeniji i visokoproduktivni.
Konvertersko taljenje karakterizira prolaznost i dobiveni čelik potrebnog kemijskog sastava. Proces se temelji na upuhivanju kisika kroz koplje, pri čemu se sirovo željezo oksidira i pretvara u čelik.
Električna metoda proizvodnje čelika je najučinkovitija. Zahvaljujući korištenju lučnih peći mogu se taliti najkvalitetniji legirani čelici. U takvim jedinicama, zagrijavanje metala u njima se događa vrlo brzo, dok je moguće dodati potrebnu količinu legirajućih elemenata. Osim toga, čelik dobiven ovom metodom ima nizak sadržaj nemetalnih inkluzija, sumpora i fosfora.
legiranje
Ovaj se postupak sastoji u promjeni sastava čelika uvođenjem proračunatih koncentracija pomoćnih elemenata u njega za naknadno prenošenje određenih svojstava. Među najčešće korištenim legirajućim komponentama su: mangan, titan, kobalt, volfram, aluminij.
iznajmljivanje
Mnoge metalurške tvornice imaju grupu valjaonica radionica. Proizvode i poluproizvode i potpuno gotove proizvode. Bit procesa je prolazak metala u razmak između mlina koji se okreću u suprotnim smjerovima. Štoviše, ključna točka je da razmak između valjaka treba biti manji od debljine izratka koji se prolazi. Zbog toga se metal uvlači u lumen, pomiče se i na kraju deformira prema određenim parametrima.
Nakon svakog prolaska, razmak između valjaka se smanjuje. Važna točka- često metal nije dovoljno duktilan u hladnom stanju. Stoga se za obradu prethodno zagrijava na potrebnu temperaturu.
Potrošnja sekundarnih sirovina
U modernim uvjetima tržište za potrošnju recikliranih materijala, kako željeznih tako i obojenih metala, u stalnom je razvoju. To je uvelike zbog činjenice da rudni resursi, nažalost, nisu obnovljivi. Svaka godina njihove proizvodnje značajno smanjuje rezerve. S obzirom na činjenicu da potražnja za metalnim proizvodima u strojogradnji, građevinarstvu, zrakoplovstvu, brodogradnji i drugim sektorima nacionalnog gospodarstva stalno raste, čini se sasvim razumnim razviti preradu dijelova i proizvoda koji su već iscrpili svoj resurs.
Slobodno se može reći da se razvoj metalurgije u određenoj mjeri objašnjava pozitivnom dinamikom industrijskog segmenta - korištenja sekundarnih sirovina. Istovremeno, preradom starog željeza bave se i velike i male tvrtke.
Svjetski trendovi u razvoju metalurgije
U posljednjih godina jasno je povećanje proizvodnje valjanih metalnih proizvoda, čelika i lijevanog željeza. Za to je uvelike zaslužna stvarna ekspanzija Kine, koja je postala jedan od vodećih planetarnih igrača na tržištu metalurške proizvodnje.
Istodobno, različiti čimbenici metalurgije omogućili su Nebeskom Carstvu da osvoji gotovo 60% cjelokupnog svjetskog tržišta. Preostalih deset velikih proizvođača su: Japan (8%), Indija i Sjedinjene Američke Države (6%), Rusija i Južna Korea(5%), Njemačka (3%), Turska, Tajvan, Brazil (2%).
Promatramo li 2015. godinu zasebno, onda postoji tendencija smanjenja aktivnosti proizvođača metalnih proizvoda. I najviše velika recesija bilježi Ukrajina, gdje je zabilježen rezultat koji je 29,8% niži od prošlogodišnjeg.
Nove tehnologije u metalurgiji
Kao i svaka druga industrija, metalurgija je jednostavno nezamisliva bez razvoja i implementacije inovativnih dostignuća.
Dakle, zaposlenici Nižnji Novgorod državno sveučilište razvio i počeo primjenjivati u praksi nove nanostrukturne tvrde legure otporne na habanje na bazi volfram karbida. Glavni smjer primjene inovacija je proizvodnja suvremenih alata za obradu metala.
Osim toga, u Rusiji je moderniziran bubanj s rešetkom s posebnom kuglastom mlaznicom kako bi se stvorio nova tehnologija obrada tekuće troske. Ovaj događaj je proveden na temelju državne narudžbe Ministarstva obrazovanja i znanosti. Takav se korak u potpunosti opravdao, jer su njegovi rezultati u konačnici nadmašili sva očekivanja.
Najveća metalurška poduzeća na svijetu
- ArcelorMittal je tvrtka sa sjedištem u Luksemburgu. Njegov udio iznosi 10% ukupne svjetske proizvodnje čelika. U Rusiji tvrtka posjeduje rudnike Berezovskaya, Pervomaiskaya, Anzherskaya, kao i Severstal Group.
- Hebei Iron & Steel- div iz Kine. U potpunom je vlasništvu države. Osim proizvodnje, tvrtka se bavi vađenjem sirovina, njihovim transportom te istraživanjem i razvojem. Tvornice tvrtke koriste isključivo nova dostignuća i najmodernije tehnološke liniješto je omogućilo Kinezima da nauče kako proizvoditi ultratanke čelične ploče i ultratanki hladno valjani lim.
- Nippon čelik- predstavnik Japana. Uprava tvrtke, koja je započela s radom 1957. godine, nastoji se spojiti s drugim poduzećem pod nazivom Sumitomo Metal Industries. Prema mišljenju stručnjaka, takvo spajanje omogućit će Japancima da brzo dođu do prvog mjesta u svijetu, prestižući sve svoje konkurente.
Strojarstvo, građevinarstvo, elektrotehnika - sva ova i mnoga druga područja ne mogu se zamisliti bez metalurgije. Što je ovo industrija? Kako se iskopavaju metali? Kakvi su oni? Odgovori na ova pitanja mogu se pronaći u članku.
Definicija
Metalurgija je smjer u industriji koji se bavi vađenjem sirovina, proizvodnjom legura, zbrinjavanjem otpada i proizvodnjom proizvoda od dobivenih legura.
Metalurgija se, ovisno o sirovinama, dijeli na crnu i obojenu. Prva skupina uključuje metale koji sadrže željezo, krom i mangan. Drugom - sve ostalo.
Proces proizvodnje metalnih proizvoda uključuje sljedeće korake:
raspolaganje.
vađenje i priprema ruda;
Metalurška industrija uključuje postupke za dobivanje mnogih elemenata periodnog sustava, osim plinova i halogenida.
Crno
Crna metalurgija je grana metalurgije koja se bavi proizvodnjom legura od željeza, mangana i kroma.
U prirodi se željezo u rudama nalazi u obliku karbonata, hidroksida i oksida. Stoga je prva faza proizvodnje u crnoj metalurgiji oslobađanje željeza iz rude pomoću visoke peći na temperaturi većoj od +1000 C. Ako je potrebno, u ovoj fazi se mijenjaju svojstva metala.
Crna metalurgija uključuje područja kao što su:
- vađenje i obogaćivanje nemetalnih sirovina;
- proizvodnja željeznih metala;
- proizvodnja cijevi od čelika i lijevanog željeza;
- koksna industrija;
- sekundarna obrada sirovina.
Proizvodi proizvedeni u metalurškim tvornicama su:
glavni, odnosno konačni proizvod spreman za rad;
nusproizvod, odnosno proizvod koji se dobiva u proizvodnji glavnog proizvoda;
nusproizvodi, odnosno proizvodi preostali nakon proizvodnje glavnih i nusproizvoda, koji se koriste ili kao materijali koji se mogu reciklirati ili takvi kakvi jesu.
Rudarstvo
Metali se dobivaju ekstrakcijom iz ruda ili recikliranih materijala. Sve rude koje sadrže vrijedne elemente dijele se na bogate (više od 55% vrijednih elemenata), siromašne (manje od 50%) i siromašne (manje od 25%).
Postoje tri glavne metode koje se koriste u rudarstvu:
otvoren;
pod zemljom;
kombinirani.
Otvorena metoda je najčešća i ekonomična. Ovom metodom poduzeće organizira potrebnu infrastrukturu i razvija ležište s kamenolomima.
Podzemna metoda se koristi ako stijene leže duboko pod zemljom. U usporedbi s otvorenom, ova metoda je skuplja zbog potrebe za posebnim tehnička oprema. Osim toga, relevantniji je od drugih metoda, budući da su rezerve željezne rude, koja se pojavljuje blizu površine, praktički iscrpljene. Više od 70% željezne rude iskopa se na ovaj način.
Kombinirana metoda, kao što naziv implicira, kombinira dvije gore navedene metode.
Proizvodnja
U metalurgiji se proizvodnja željeznih metala shvaća kao složen tehnološki proces koji se može podijeliti u dvije faze:
proizvodnja željeza;
prerada željeza u čelik.
Potrebni materijali za proizvodnju sirovog željeza su željezna ruda, gorivo (koks) i topilac. Tim se redoslijedom utovaruju u visoke peći, gdje pod težinom vlastite mase tonu na dno peći. U donjem dijelu peći nalaze se rupe - tvrtke kroz koje se dovodi zagrijani zrak za održavanje procesa izgaranja. Kao rezultat taljenja, željezo i drugi elementi se reduciraju iz rude, a troska i lijevano željezo dobiveni u procesu izlijevaju se kroz posebne rupe - troske i lijevanog željeza.
Proces pretvaranja željeza u čelik uključuje smanjenje razine ugljika i nečistoća selektivnom oksidacijom i njihov prijenos u trosku tijekom taljenja. Da bi se to postiglo, feroslitine koje sadrže Al, Mn i Si uvode se u rastaljeno lijevano željezo. U čeliku stvaraju teško topljive okside, koji djelomično plutaju u trosku.
Proizvodi
Proizvodi crne metalurgije naširoko se koriste u strojarstvu, građevinarstvu, komunalnim uslugama, vojno-industrijskom kompleksu i poljoprivredi.
Glavni proizvodi crne metalurgije su:
sirovo željezo i ljevaonica;
vatrostalni materijali;
kemijski produkti.
valjani metal (lim, oblikovan, presjek);
završen najam;
boja
Obojena metalurgija obuhvaća sve vrste metala, osim onih koji sadrže željezo. Sama industrija se dijeli na metalurgiju lakih i teških metala, koje se temelje na svojstvima metala kao što su gustoća i težina. Sve vrste metala koji se koriste u obojenoj metalurgiji mogu se podijeliti na:
pluća, koja uključuju magnezij, aluminij, titan;
teške, koje uključuju kositar, cink, olovo, nikal, bakar;
rijetke zemlje, koje uključuju erbij, terbij, samarij, prazeodim, neodim, lantan, disprozij, cerij, itrij;
umjetni, koji uključuju americij, tehnecij;
male, koje uključuju živu, kobalt, arsen, antimon, kadmij, bizmut;
raspršeni, koji uključuju selen, germanij, talij, indij, galij, cirkonij;
legiranje, koje uključuje vanadij, niobij, tantal, molibden, volfram;
plemeniti, koji uključuju platinu, zlato, srebro.
U usporedbi s crnom obojena metalurgija energetski intenzivniji. To je zbog niskog sadržaja korisnih tvari u obojenim metalima i, kao rezultat toga, velike količine otpada koji zahtijeva posebno zbrinjavanje i obradu kemijskim metodama.
Ekstrakcija sirovina i njihovo obogaćivanje
Obojeni metali dobivaju se iz koncentrata rude, odnosno iz obogaćene rude. Obogaćivanje se podrazumijeva kao razdvajanje rude na metale i minerale, što omogućuje umjetno povećanje sadržaja metala u sirovinama. Odvajanje koristi tehnologije kao što su drobljenje, mljevenje, sortiranje i obrada dehidracijom. Nakon primanja metala iz rude, on se obrađuje i polira.
Nakon svih ovih procesa, metal se šalje u radionice ili poduzeća gdje će se proizvoditi potrebni proizvodi - alatni strojevi, cijevi, strojevi itd.
Rafiniranje
Željezni metali sadrže razne nečistoće koje utječu na fizikalno-kemijska svojstva metala, a sadrže i važne skupe elemente, poput zlata ili srebra. Stoga, jedan od prekretnice obrada metala je rafiniranje, odnosno čišćenje. Rafiniranje se provodi na tri načina:
elektrolitički - koristi se za dubinsko čišćenje obojenih metala;
kemikalija, koja se također naziva rafinacija, koristi se u dubokom pročišćavanju zlata;
pirometalurški - koristi se u proizvodnji metala visoke čistoće i podijeljen je na frakcijsko, segregacijsko, oksidativno rafiniranje.
Primanje legura
Legura je tvar koja se sastoji od dva ili više metala i nemetala, kao što su ugljik, fosfor, arsen.
Legure se ne izrađuju od dva slična metala. Na primjer, cink i olovo.
Najvrjednije legure su:
- dugi proizvodi - šesterokut, šipka, žica;
- lim - traka, traka, lim.
bronca - spoj bakra i kositra;
mjed - spoj bakra i cinka;
duraluminij - spoj aluminija, bakra, željeza, silicija, magnezija i mangana;
volframov karbid - spoj volframa s ugljikom i kobaltom;
nikrom - spoj nikla, kroma i željeza;
alni je spoj nemagnetskog aluminija, nikla i kobalta.
Industrijski proizvodi
Čovjeku koji nije blizak metalurgiji, na spomen obojenih metala prvo padaju na pamet zlato i srebro. Gore je razmotrena cijela raznolikost obojene metalurgije. Ovdje ćemo razmotriti proizvode koji se proizvode na ovom području. Ovaj:
Osim profila, u metalurškim pogonima i kombinatima proizvode se kemijski proizvodi - klor, potaša, sumporne kiseline, elementarni sumpor, cink i bakar sulfat.
Vrste baza i faktori njihovog postavljanja
Prije razmatranja glavnih metalurških baza u svijetu iu Rusiji, vrijedi ukratko opisati vrste baza i čimbenike njihove lokacije.
U metalurška industrija Postoje 3 vrste baza.
Baza koja radi s vlastitom rudom i ugljenom.
Baza koja radi ili s vlastitom rudom i uvoznim ugljenom ili s uvoznom rudom i vlastitim ugljenom.
Rad u blizini polja ugljena ili blizu potrošača.
Čimbenici koji utječu na lokaciju metalurška središta, može se nazvati:
potrošač, što uključuje blizinu velikih strojograđevni kompleksi- glavni potrošači čelika;
ekološki, koji uključuje zastarjela poduzeća koja koriste jednu od "najprljavijih" proizvodnih metoda - proces visoke peći;
prijevoz, što uključuje poduzeća koja koriste uvezenu rudu i ugljen, budući da su smještena daleko od svojih izvora;
gorivo, što uključuje poduzeća smještena u blizini bazena ugljena;
sirovina, što uključuje poduzeća smještena u blizini nalazišta ruda.
Metalurgija u svijetu
Svjetska metalurgija koncentrirana je u 98 zemalja svijeta, od kojih se ruda vadi samo u 50. Predvodnici su pet zemalja - Kina, Brazil, Rusija, Australija i Indija, koje svjetskom tržištu isporučuju gotovo 80% sirovina. Većina svjetskih rezervi rude je materijal srednje do niske kvalitete koji zahtijeva oplemenjivanje tijekom procesa proizvodnje. Rud Visoka kvaliteta vrlo malo u svijetu. Na primjer, rezerve Rusije kao jednog od lidera u metalurškoj industriji čine samo 12% svjetskih rezervi.
Najveći dio rude vadi se u Kini, a korisno željezo vadi se u Rusiji.
Vodeće tvrtke koje reguliraju globalni proces rudarenja i proizvodnje ruda i metala su Arcelor Mittal, Hebei Iron & Steel, Nippon Steel.
Arcelor Mittal je tvrtka nastala spajanjem Indije i Luksemburga. Posjeduje poduzeća u 60 zemalja svijeta, uključujući ruski Severstal-Resource i ukrajinski Krivorozhstal.
Hebei Iron & Steel Group još je jedna tvrtka nastala spajanjem nekoliko tvrtki. Ali nije privatno, nego državno poduzeće registriran u Kini. Proizvodi jedinstven proizvod - ultratanki hladno valjani lim i čelične ploče. Osim rudarstva i proizvodnje, tvrtka se bavi istraživačke aktivnosti i ulaganja.
Nippon Steel i Sumitomo Metal Industries japanski su lider u proizvodnji čelika. Visoke peći tvrtke instalirane su još 1857. godine.
Metalurgija Rusije
U rusko gospodarstvo metalurgija je na drugom mjestu nakon industrije nafte i plina. Više od 2% zaposlenih građana u zemlji radi u ovom području u 1,5 tisuća poduzeća.
U Ruskoj Federaciji postoje tri glavne baze crne metalurgije, čiji se položaj objašnjava blizinom izvora rude i bazena ugljena:
Ural;
sibirski;
Središnji.
Najstarije i najveće metalurško poduzeće je Ural, gdje se proizvodi polovica svih proizvoda crne metalurgije u Rusiji. Središta uralske metalurgije su Jekaterinburg, Nižnji Tagil, Čeljabinsk i Magnitogorsk. Najveća poduzeća su Metalurška tvornica Chusovoy i Metalurška tvornica Chelyabinsk.
Sibirska metalurška baza je najmlađa od tri i gradi se da zamijeni Uralsku, gdje su rezerve metala gotovo iscrpljene. Ovdje se nalaze samo dvije velike metalurške tvornice - Kuznetsk i West Siberian.
Središnja metalurška baza nalazi se u regijama Belgorod i Kursk. Najveća metalurška tvornica i tvornice su Novolipetsk metalurška tvornica i tvornice u Starom Oskolu i Tuli.
93% proizvodnje proizvodi šest glavna središta metalurgija. Ovaj:
PAO Severstal;
JSC "Mechel";
"Evraz";
JSC "Metalloinvest";
OAO Novolipetsk Iron and Steel Works;
OAO Magnitogorsk Iron and Steel Works.
Metalurgija je industrija koja igra važnu ulogu u životu svake osobe.
Oni su uglavnom zbog geografije mineralnih naslaga potrebnih za metalurški proces. Sa stanovišta ekonomske isplativosti, metalurška postrojenja pojavljuju se u blizini nalazišta željezne rude. Ovo je opće pravilo.
Međutim, postoje iznimke. Nepostojanje ugljenih bazena i moćnih elektrana u blizini nalazišta željezne rude isključuje mogućnost izgradnje čeličana u takvom području. Idealnim uvjetima smatraju se koncentracija na jednom mjestu svih faktora: prisutnost rude, ugljena i električne energije.
Izbor područja za izgradnju metalurške tvornice igra važnu ulogu, jer novi gradovi rastu oko novog poduzeća, razvija se infrastruktura i povećava se gospodarska aktivnost malih poduzeća. Većina metalurških tvornica ima gradotvornu ulogu na svojim lokacijama.
Značaj metalurgije za gospodarski razvoj
Rusija je jedan od svjetskih lidera u proizvodnji čelika. Metalurška industrija Ruska Federacijačini značajan dio bruto domaćeg proizvoda zemlje. Prema ovom pokazatelju, drugi je samo nakon sektora nafte i plina.
Izvoz proizvoda od čelika osigurava stabilne devizne prihode ruskom gospodarstvu.
Metalurški kompleks sastoji se od crne i obojene metalurgije. Proizvodi metalurških tvornica koriste se u velikom broju sektora gospodarstva. Crna metalurgija neizravno otvara radna mjesta u srodnim industrijama.
Sirovinska baza
Domaća metalurgija razvija se zahvaljujući bogatstvu minerala koji ispunjavaju utrobu države.
Brojna nalazišta koksnog ugljena u potpunosti zadovoljavaju potrebe metalurga. Većina Uralskih tvornica radi na ugljenu iz Kuznjeckog ugljenog bazena (Kuzbas).
Što se tiče rezervi željezne rude, Ruska Federacija je sada na prvom mjestu u svijetu. Oko 19% svjetskih rezervi ovog minerala nalazi se na njenom teritoriju. Velika nalazišta željezne rude nazivaju se bazenom željezne rude. Najveći primjeri na postsovjetskom prostoru su:
- bazen željezne rude Krivoy Rog;
- bazen željezne rude južnog Urala;
- Kurska magnetska anomalija.
Razrada ležišta željezne rude također se provodi podzemnim (rudničkim) metodama.
Svrsishodnost razvoja ležišta ugljena ili željeznog kvarcita određena je dubinom ležišta, transportnom dostupnošću ležišta, kao i tehnološkim parametrima.
Razmotrivši čimbenike (ne samo sirovine) koji utječu na izbor područja za smještaj metalurških pogona.
Kriteriji za odabir lokacije metalurških poduzeća
Najveći ekonomski učinak postiže se koncentracijom poduzeća i srodnih industrija na jednom teritoriju. To čeličanama daje značajne uštede na troškovima transporta.
Također uvelike pojednostavljuje organizaciju upravljanja proizvodnjom:
- Metalurška postrojenja, zbog osobitosti tehnologije, zahtijevaju velike količine vodeni resursi. To dovodi do nužnosti njihovog smještaja u blizini vodenih tijela.
- Važan je i ekološki faktor. Metalurška postrojenja ne mogu se graditi u blizini zona zaštite prirode. Njihov dizajn trebao bi uzeti u obzir ružu vjetrova svakog određenog područja.
- Za rad elektrometalurških postrojenja potrebne su velike količine električne energije i metalnog otpada. Takva poduzeća se u pravilu grade u blizini snažnih hidroelektrana.
Industrijska područja s metalurškim pogonima trebaju biti na razumnoj udaljenosti od stambenih područja. Pod utjecajem ovih čimbenika, instituti za dizajn razvijaju nova metalurška poduzeća koja zadovoljavaju sve standarde zaštite okoliša.
Među brojnim čimbenicima u plasmanu crne metalurgije posebno mjesto zauzima njezina blizina ili udaljenost od velikih riječnih i morskih luka. Isporuke u izvoz su najisplativije kada se proizvodi dostavljaju morskim putem, koji je najjeftiniji. Blizina riječnog sustava jedan je od glavnih uvjeta za gradilište metalurške tvornice.
Crna metalurgija
Središta za razvoj metalurgije u Rusiji
Većina ruskih metalurških poduzeća nalazi se na Uralu. Ovo područje čini do polovice ukupne količine proizvedenog čelika. Glavni divovi industrije raspoređeni su u Magnitogorsku, Čeljabinsku i Nižnjem Tagilu.
U europskom dijelu Rusije velika postrojenja nalaze se u Lipetsku, Čerepovecu i Starom Oskolu. U potonjem se, inače, nalazi jedina elektrometalurška tvornica u Rusiji.
U zapadnosibirskoj regiji metaluršku proizvodnju predstavljaju dvije velike tvornice u Novokuznetsku. Čimbenici u položaju metalurgije u Sibiru određeni su prisutnošću jeftinog ugljena iz Kuzbasa na ovom području.
Geografija lokacije metalurških poduzeća prilično je opsežna. Opće pravilo za tri navedena središta metalurgije je privlačnost prema izvorima sirovina i goriva.
Metalurgija obojenih metala ima svoje karakteristike.
Po čemu se ova industrija razlikuje od crne metalurgije s obzirom na čimbenike svoje lokacije?
Postavljanje pogona za proizvodnju obojenih metala
Obojena metalurgija vrlo je raznolika. Dijeli se na sljedeće podvrste:
- bakar;
- olovo-cink;
- nikal-kobalt;
- aluminij;
- titan-magnezij;
- proizvodnja plemenitih metala.
Ukupno, ruska industrija proizvodi više od sedamdeset vrsta obojenih metala. Polovica poduzeća obojene metalurgije Ruske Federacije je aluminij. Gravitiraju snažnim hidroelektranama.
Posebnost postrojenja za taljenje obojenih metala je visoka razina onečišćenje okoliša svojim aktivnostima i visok energetski intenzitet procesa.
Obojeni metali odlikuju se raznolikošću svojih naslaga. Geografija ležišta obojenih metala vrlo je opsežna. "Navedite primjere", reći će većina stanovništva. To su i planine, i rijeke, i veliki rudni masivi na zemlji i pod zemljom. Zlato i rijetki zemni metali "žive" u pijesku. Ljudi mogu donijeti uzorke iz nekih rudnika bakra na Uralu, gdje se vadi iz podzemnih voda.
Metalurški proces proizvodnje obojenih metala sličan je istom postupku u crnoj metalurgiji, iako ima svoje karakteristike. Tehnološki lanac za proizvodnju obojenih metala je sljedeći:
- vađenje i obogaćivanje rude;
- taljenje u visokotemperaturnim pećima;
- tretman tlakom.
Kriteriji za izbor lokacije objekata obojene metalurgije
Geološki čimbenik je jedan od glavnih kriterija koji utječu na smještaj postrojenja za proizvodnju obojenih metala. Zbog niskog udjela korisne komponente u rudama obojenih metala njihov transport nije ekonomski isplativ.
To zahtijeva smještaj postrojenja ove industrije u mjestima rudarstva. Proizvodnja nikla, primjerice, strogo je lokalizirana.
Takvi čimbenici dovode do toga da se proizvodnja nalazi u nepovoljnom položaju klimatskim uvjetima- u Arktičkom krugu (Norilsk).
Razvoj nalazišta obojenih metala često je povezan s nizom poteškoća. Pristup korisnim mineralima često je zaštićen štitom od otpadnih stijena i mora se dići u zrak. Takav razvoj zahtijeva korištenje velike količine opreme: bagera, transportera, električnih lokomotiva.
Problemi i perspektive razvoja metalurgije u Rusiji
Zajednički problem ruskog metalurškog kompleksa je potreba za modernizacijom i tehničkim ponovnim opremanjem.
Domaća metalurška poduzeća suočena su sa zadatkom smanjenja energetske intenzivnosti svoje proizvodnje. Brzi rast metalurgije u Kini zahtijeva od ruskih proizvođača da poduzmu učinkovite mjere za smanjenje troškova.
Smanjenje troškova uz zadržavanje kvalitete proizvedenih proizvoda jedini je način da budemo konkurentni proizvođači na globalnom tržištu čeličnih dijelova.
Metalurgija na Daleki istok razvit će se zahvaljujući nalazištima željezne rude u pokrajini Aldan i otkriću naslaga koksnog ugljena u Jakutiji. Izgradnja metalurških poduzeća punog ciklusa na Dalekom istoku posljedica je potrebe za smanjenjem troškova metala za lokalne pogone za izgradnju strojeva.
Isporuke željeznicom značajno povećavaju troškove valjanog čelika. Ovaj čimbenik ima negativnu ulogu u konkurentnosti metalno intenzivnih poduzeća na Dalekom istoku.
Datum 9. razred
Tema lekcije metalurški kompleks, crni metal.
Ciljevi: Proučiti strukturu i značaj metalurgije. Upoznati značajke crne metalurgije i problematiku metalurgije. Dajte definicije pojmova "kombinat", "metalurška baza". Opišite metalurške osnove.
Oprema: Kartica "Metalurgija", zbirka "Crna metalurgija" (ugljen, koks, željezna ruda-magnetna, crvena, smeđa, lijevano željezo, čelik).
Tijekom nastave
II. Provjera domaće zadaće
1) Radite u grupama od 4 osobe. Učenici naizmjence odgovaraju na pitanja iz domaće zadaće (vidi prethodnu lekciju). Jedan učenik odgovara, troje u grupi ga slušaju. Učenici mogu ocijeniti odgovor prijatelja i ocijeniti ga u bilježnicu. Učitelj u ovom trenutku može poslušati odgovore 4 učenika i označiti ih u dnevniku. 2-3 minute za odgovor.
2) Saznati tko je individualno riješio zadatak po izboru (nakon rada u grupi poslušati odgovore na pitanja rubrika “Moje gledište”, “Problem čeka tvoje rješenje”, “Moja zemlja je u sudbini”). Rusije”).
Usmena anketa:
Koje su prednosti i nedostaci hidroenergije?
Kakav je utjecaj elektroprivrede na okoliš?
Navedite najprljavije i najčišće elektrane. Kako se može smanjiti negativan utjecaj termoelektrana, hidroelektrana, nuklearnih elektrana na okoliš?
Prema sl. 44, račun. D., s. 129 identificirati područja u zemlji gdje proizvodnja čiste energije najviše obećava? (Za korištenje vjetra najperspektivnije su obale mora Arktičkog oceana, gdje prosječna godišnja brzina vjetra prelazi 6 m / s; za korištenje plime i oseke u termoelektranama, zaljevi Barentsovog i Bijelog mora ( Mezenskaya Bay), kao i zaljevi Ohotskog mora - Penzhenskaya Bay i zaljevi na zapadnoj morskoj obali; proizvodnja energije u solarnim elektranama moguća je na Sjevernom Kavkazu, Donjoj Volgi, na Altaju, gdje je vrijednost ukupnog sunčevog zračenja je više od 100 kcal/m2; termalne vode (na GeoPP-u) dostupne su u Zapadni Sibir, u regiji Baikal, na Kamčatki.)
Prema sl. 43, račun. D., s. 126 odrediti područja najvećih rezervi hidroenergetskih resursa. U kojim područjima su troškovi proizvodnje električne energije minimalni, au kojim je izgradnja hidroelektrana najperspektivnija.
III. Učenje novog gradiva
Metalurški kompleks proizvodi konstrukcijski materijal - metal, koji se koristi za proizvodnju strojeva, alatnih strojeva, opreme mnogih tvornica, za izgradnju željeznica itd. Glavni potrošač metala je strojogradnja. Metalurški kompleks sastoji se od crne i obojene metalurgije. 90% proizvedenog metala je željezni metal - čelik.
Danas ćemo se upoznati s crnom metalurgijom, pridržavajući se opći plan studija industrije.
Plan na ploči:
1. Važnost industrije u nacionalno gospodarstvo.
2. Sastav, struktura industrije (vrste poduzeća, tehnološke značajke poduzeća).
3. Značajke metalurgije (koncentracija proizvodnje, kombinacija, potrošnja materijala).
4. Čimbenici i načela smještaja poduzeća.
5. Metalurške baze Rusije i najveća poduzeća, njihove veze u pogledu sirovina i goriva.
6. Problemi i perspektive razvoja industrije.
Ruska ekonomija se danas ne može razvijati bez metala. Industrije kao što su automobilska, vojna proizvodnja, promet (željeznice), brodogradnja, građevinarstvo itd. ne mogu bez čelika.
Tehnološki lanac proizvodnje crne metalurgije je sljedeći:
[radionica za miniranje| - [čeličana] - | valjaonica]
Rad s kartom:
Pronađite na karti atlasa "Metalurgija", odnosno račun. A. s. 132, sl. 36, postrojenja punog ciklusa. Gdje se nalaze? (Nižnji Tagil, Magnitogorsk, Lipeck, Čerepovec, Novokuznjeck - uglavnom u blizini nalazišta rude na Uralu i u regiji KMA.)
Glavni dio metala proizvodi se u metalurškim postrojenjima.
Zapisivanje u bilježnicu
Kombinat - to su poduzeća koja, osim metalurške proizvodnje, imaju proizvodnju drugih industrija povezanih s glavnim tehnološki i ekonomski.
Koje tvornice ne pripadaju metalurgiji? (Proizvodnja cementa i građevinskog materijala, tvornica dušičnih gnojiva.)
Zašto su te proizvodnje dio metalurškog pogona? (Oni rade na otpadu iz glavne proizvodnje: tvornica dušičnih gnojiva na nusproizvodima tvornice za odvajanje zraka, tvornica građevinskih materijala koristi otpadnu trosku iz visokih peći i proizvodnje čelika.)
Koja je ekonomska korist kombinacije? (Transport se smanjuje, a otpad se koristi za proizvodnju korisnih proizvoda.)
Gdje se grade metalurška postrojenja? Na lokaciju metalurških poduzeća utječu sirovine, gorivo, potrošači, voda, transport i okolišni čimbenici.
1. Metalurška postrojenja punog ciklusa nalaze se u blizini sirovina ili goriva ili na rudama (sirovinama) i tokovima goriva.
2. Limitni pogoni i mali metalurški pogoni su orijentirani na staro željezo (otpad iz strojevograđevnih pogona) pa se nalaze u veliki gradovi fokusiranje na potrošača.
3. Metalurško postrojenje također je poduzeće koje intenzivno troši vodu, stoga se gradi u blizini velike rijeke, jezera ili ribnjaka.
4. Metalurgija je "prljava" industrija, tako da ne možete izgraditi nekoliko metalurških pogona u jednom gradu. Nemoguće je prijeći "ekološki strop", to će negativno utjecati na zdravlje stanovništva.
5. Čeličana ne može raditi bez željeznička pruga, budući da su tokovi sirovina, goriva vrlo veliki.
Klasteri talionica koje dijele zajedničku bazu rude ili goriva i proizvode osnovni metal zemlje nazivaju se baza talionice. U Rusiji postoje 3 glavne metalurške baze:
1. Ural;
2. Središnja;
3. Sibirski.
Sami proučite metalurške osnove Rusije (studija D., str. 138-139; studija A., str. 132-134; karta atlasa "Metalurgija")1. Koje sirovine koriste bazne tvornice (vlastite ili uvezene)?
2. Kvaliteta iskopane rude.
3. Vrsta goriva (ugljen).
4. velike tvornice baze.
5. Problemi s bazom.
Učenici u skupinama oko stolova mogu obraditi opcije za jednu podlogu, a zatim raspravljati o rezultatima rada u razredu.
I. Učvršćivanje
Označite 3 baze na konturnoj karti, označite ležišta rude, ugljena i velika metalurška postrojenja.
Koristeći karte atlasa "Metalurgija", "Energija", " Industrija goriva”, “Promet” identificirati obećavajuće područje za izgradnju metalurške tvornice punog ciklusa. (Ovo može biti područje Neryungri, Chulman.)
Prema računu D.: §25-26, str. 139 pitanja 1-2, str. 135 pitanja 1-2.
Prema računu A.: §30, str. 131-135 pitanja, str. 138 pitanja 2-6 i 10.
Individualni zadatak (prema A., str. 139) "Moje gledište."
zadatak gledanja unaprijed
Pripremiti izvješće o novim tehnologijama eksploatacije ruda (individualno).
