Metalurgia je Hutnícke odvetvia, podniky a ich umiestnenie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

História ľudstva má viac ako tisíc rokov. Počas celého obdobia existencie našej rasy dochádza k neustálemu technologickému pokroku, v ktorom dôležitú úlohu zohrala schopnosť človeka manipulovať s kovom, vytvárať ho a ťažiť. Preto je celkom logické, že hutníctvo je niečo, bez čoho si nemožno predstaviť náš život, bežné plnenie pracovných povinností a mnoho iného.

Definícia

V prvom rade stojí za to pochopiť, ako vedecky, z technického hľadiska, nazývajú modernú sféru výroby.

Metalurgia je teda veda, technológia, ktorá zastrešuje proces získavania rôznych kovov z rúd alebo iných materiálov, ako aj všetky procesy súvisiace s premenou chemického zloženia, vlastností a štruktúry zliatin.

Štruktúra

Hutníctvo je dnes najsilnejším odvetvím. Okrem toho je to široký pojem, ktorý zahŕňa:

• Priama výroba kovov.
• Spracovanie kovových výrobkov ako vteplé alebo studené.
• Zváranie.
• Aplikujte rôzne kovové nátery.
• Sekcia vedy – veda o materiáloch. Tento smer v teoretickom štúdiu fyzikálnych a chemických procesov sa zameriava na poznanie správania sa kovov, zliatin a intermetalických zlúčenín.

Odrody

Na celom svete existujú dve hlavné odvetvia metalurgie – železná a neželezná. Táto gradácia sa vyvinula historicky.

Metalurgia železa je spracovanie železa a všetkých zliatin, v ktorých sa vyskytuje. Tento priemysel tiež zahŕňa ťažbu z útrob zeme a následné obohacovanie rúd železných kovov, zlievarenskú výrobu ocele a železa, valcovanie predvalkov, výrobu ferozliatin.

Metalurgia neželezných kovov zahŕňa prácu s rudou akéhokoľvek kovu okrem železa. Mimochodom, neželezné kovy sú podmienene rozdelené do dvoch veľkých skupín:

- Ťažké (nikel, cín, olovo, meď).

- Ľahké (titán, horčík, hliník).

Vedecké riešenia

Hutníctvo je nepochybne činnosť, ktorá si vyžaduje zavádzanie inovatívnych technológií. V tejto súvislosti mnohé krajiny našej planéty aktívne vykonávajú výskum, ktorého účelom je študovať a uviesť do praxe širokú škálu mikroorganizmov, ktoré by pomohli vyriešiť napríklad taký aktuálny problém, akým je čistenie odpadových vôd, ktoré je povinná zložka hutníckej výroby. Okrem toho procesy ako biologická oxidácia, zrážanie, sorpcia aostatné.

Oddelenie procesu

Hutnícke závody možno zhruba rozdeliť do dvoch hlavných skupín:

- pyrometalurgia, kde procesy prebiehajú pri veľmi vysokých teplotách (tavenie, výpal);

- hydrometalurgia, čo je extrakcia kovov z rúd pomocou vody a iných vodných roztokov pomocou chemických činidiel.

Princíp výberu miesta pre výstavbu hutníckeho závodu

Aby sme pochopili, na základe akých záverov sa prijíma rozhodnutie postaviť podnik na konkrétnom mieste, stojí za to zvážiť hlavné faktory pre umiestnenie metalurgie.

Ak sa otázka týka najmä umiestnenia závodu na metalurgiu neželezných kovov, potom kritériá ako:

• Dostupnosť energetických zdrojov. Výroba spojená so spracovaním ľahkých neželezných kovov si vyžaduje enormné množstvo elektrickej energie. Preto sa takéto podniky budujú čo najbližšie k vodným elektrárňam.
• Požadované množstvo surovín. Samozrejme, čím bližšie sú ložiská rudy, tým lepšie.
• Environmentálny faktor. Krajiny postsovietskeho priestoru, žiaľ, nemožno zaradiť do kategórie, kde sú metalurgické podniky šetrné k životnému prostrediu.

Umiestnenie metalurgie je teda najťažšia otázka, ktorej riešeniu by sa mala venovať najväčšia pozornosť, berúc do úvahy všetky druhy požiadaviek a nuansy.

Na vytvorenie čo najpodrobnejšieho obrazupri popise spracovania kovov je dôležité poukázať na kľúčové oblasti tejto výroby.

Podniky železnej metalurgie zahŕňajú niekoľko takzvaných redistribúcií. Medzi nimi: spekanie, výroba ocele, valcovanie. Pozrime sa na každú z nich podrobnejšie.

Produkcia domény

V tomto štádiu sa železo uvoľňuje priamo z rudy. Deje sa tak vo vysokej peci a pri teplotách nad 1000 stupňov Celzia. Takto sa taví železo. Jeho vlastnosti budú priamo závisieť od priebehu procesu tavenia. Úpravou tavenia rudy možno v konečnom dôsledku získať jeden z dvoch druhov surového železa: surové železo (neskôr sa používa na výrobu ocele) a zlievarenské (z neho sa odlievajú železné predvalky).

Výroba ocele

Kombináciou železa s uhlíkom a v prípade potreby s rôznymi legovacími prvkami je výsledkom oceľ. Metód na jeho tavenie je dosť. Všimnime si najmä kyslíkový konvertor a elektrotavenie, ktoré sú najmodernejšie a vysoko produktívne.

Tavenie konvertora je charakteristické svojou pominuteľnosťou a výslednou oceľou s požadovaným chemickým zložením. Proces je založený na fúkaní tekutého kovu kyslíkom cez dýzu, v dôsledku čoho sa surové železo oxiduje a premieňa na oceľ.

Elektrická výroba ocele je najefektívnejšia metóda. Práve vďaka použitiu oblúkových pecí je možné taviť najkvalitnejšie legované ocele. V takýchto jednotkách kúreniedo nich naložený kov prebieha veľmi rýchlo, pričom je možné pridať potrebné množstvo legujúcich prvkov. Oceľ získaná touto metódou má navyše nízky obsah nekovových inklúzií, síry a fosforu.

Doping

Tento proces spočíva v zmene zloženia ocele zavedením vypočítaných koncentrácií pomocných prvkov do ocele, aby sa jej následne udelili určité vlastnosti. Medzi najčastejšie používané legujúce komponenty patria: mangán, titán, kob alt, volfrám, hliník.

Prenájom

Mnohé hutnícke závody majú skupinu valcovní. Vyrábajú tak polotovary, ako aj hotové výrobky. Podstata procesu spočíva v prechode kovu v medzere medzi valcami valcovacej stolice rotujúcimi v opačných smeroch. Okrem toho je kľúčovým bodom, že vzdialenosť medzi valcami by mala byť menšia ako hrúbka prechádzajúceho obrobku. Vďaka tomu sa kov vtiahne do lúmenu, pohybuje sa a prípadne sa deformuje na špecifikované parametre.

Po každom prechode sa medzera medzi rolkami zmenší. Dôležitý bod - kov často nie je dostatočne ťažný v studenom stave. A preto sa pred spracovaním predhreje na požadovanú teplotu.

Spotreba druhotných surovín

V moderných podmienkach sa trh pre spotrebu recyklovaných materiálov, železných aj neželezných kovov, neustále rozvíja. Je to do značnej miery spôsobené tým, že zdroje rudy sú obrovskéBohužiaľ, nie sú obnoviteľné. Každý rok ich výroby výrazne znižuje zásoby. Berúc do úvahy skutočnosť, že dopyt po kovových výrobkoch v strojárstve, stavebníctve, stavbe lietadiel, lodiarstve a iných odvetviach národného hospodárstva neustále rastie, zdá sa byť celkom rozumné rozvíjať spracovanie dielov a výrobkov, ktoré už vyčerpali svoje zdroje..

S istotou možno povedať, že rozvoj hutníctva je do istej miery vysvetlený pozitívnou dynamikou priemyselného segmentu – využívania druhotných surovín. Zároveň sa do spracovania kovového šrotu zapájajú veľké aj malé firmy.

Svetové trendy vo vývoji metalurgie

V posledných rokoch došlo k výraznému nárastu produkcie výrobkov z valcovaného kovu, ocele a liatiny. Je to do značnej miery spôsobené skutočnou expanziou Číny, ktorá sa stala jedným z popredných svetových hráčov na trhu výroby ocele.

Rôzne faktory metalurgie zároveň umožnili Nebeskej ríši získať späť takmer 60 % celého svetového trhu. Zvyšok z desiatich najväčších výrobcov boli: Japonsko (8 %), India a Spojené štáty americké (6 %), Rusko a Južná Kórea (5 %), Nemecko (3 %), Turecko, Taiwan, Brazília (2 %)).

Ak sa pozrieme na rok 2015 samostatne, je tu tendencia znižovať aktivitu výrobcov kovových výrobkov. Navyše, najväčší pokles bol zaznamenaný na Ukrajine, kde bol zaznamenaný výsledok, ktorý je o 29,8 % nižší ako minulý rok.

Nové technológie v metalurgii

Ako každé iné odvetvie aj metalurgiaje jednoducho nemysliteľné bez vývoja a implementácie inovatívneho vývoja.

Zamestnanci Štátnej univerzity v Nižnom Novgorode teda vyvinuli a začali uvádzať do praxe nové nanoštruktúrované tvrdé zliatiny odolné voči opotrebovaniu na báze karbidu volfrámu. Hlavným smerom aplikácie inovácií je výroba moderných kovoobrábacích nástrojov.

Okrem toho bol v Rusku modernizovaný roštový bubon so špeciálnou guľovou tryskou s cieľom vytvoriť novú technológiu na spracovanie tekutej trosky. Toto podujatie sa uskutočnilo na základe štátneho príkazu Ministerstva školstva a vedy. Takýto krok sa plne odôvodnil, pretože jeho výsledky nakoniec prekonali všetky očakávania.

Najväčšie oceliarske spoločnosti na svete

Medzinárodné rebríčky uvádzajú, že najlepšími producentmi kovov na planéte sú:

• Arcelor Mittal je spoločnosť so sídlom v Luxembursku. Jeho podiel je 10 % z celkovej svetovej produkcie ocele. V Rusku spoločnosť vlastní bane Berezovskaja, Pervomajskaja, Anzherskaja, ako aj Severstal Group.
• Hebei Iron & Steel je gigant z Číny. Je stopercentným vlastníkom štátu. Okrem výroby sa spoločnosť zaoberá ťažbou surovín, ich prepravou a výskumom a vývojom. Továrne spoločnosti využívajú výhradne nový vývoj a najmodernejšie technologické linky, ktoré Číňanom umožnili naučiť sa vyrábať ultratenké oceľové plechy a ultratenképlech valcovaný za studena.
• Nippon Steel zastupuje Japonsko. Vedenie spoločnosti, ktorá začala svoju činnosť v roku 1957, sa usiluje o zlúčenie s ďalším podnikom s názvom Sumitomo Metal Industries. Podľa odborníkov takéto spojenie umožní Japoncom rýchlo dosiahnuť prvé miesto na svete a predbehnúť tak všetkých svojich konkurentov.