Черная и цветная металлургия это

Металлы окружают нас всегда и везде. Сегодня это неотъемлемая часть многих вещей, которыми мы пользуемся ежедневно. Достаточно просто окинуть взглядом комнату, в которой вы находитесь, чтобы понять, что это действительно так.

Еще со школьной скамьи мы знаем, что все эти полезные ископаемые материалы делятся на две большие группы – чёрные и цветные металлы. Какие из них к какой группе относятся, нам и предстоит выяснить. Какие цветные металлы существуют на нашей планете?

Что такое черный металл

К категории «черные металлы» относится железо и все его сплавы, которые ныне существуют. В чистом виде железо встречается разве что только в исследовательских лабораториях. Главным образом это стали.

Черная и цветная металлургия это

Такой тип металлов образуется путем соединения железа с углеродом и добавления дополнительных элементов, которые придают полученному металлу те или иные свойства, необходимые в конкретном производстве (например, магнитные).

Чугун и сталь

Как правило, в производстве черные металлы проходят несколько стандартных фаз: добыча руды и её обработка в доменной печи. После этого получается чугун, из которого впоследствии получают любые виды стали и железных сплавов. Последние чаще используются в тяжелой промышленности. В отличие от них, цветные металлы —это более мягкое вещество, обладающее несколько другими свойствами, они используются в другой сфере.

Черная и цветная металлургия это

В состав чугуна входит 93% железа и около 3-5% углерода, плюс остаточные элементы в незначительном количестве. Этот материал редко используется для производства, поскольку обладает хрупкостью. Его можно встретить при изготовлении некоторых видов труб, вентилей или же клапанов. Но большинство производимого объема чугуна (более 90%) перерабатывается в сталь.

Основные виды стали, которые изготавливаются из железа, это: углеродистая и низкоуглеродистая (закалённая) сталь, нержавеющая, феррито-хромовая, хромовая, мартенситно-хромовая, хром-ванадиевая, легированная, никелевая, вольфрамовая, молибденовая и марганцевая сталь.

Железные руды

В чистом виде данный элемент таблицы Менделеева в земной коре содержится в довольно малых количествах (всего 5,5%). Но его очень много в составе различных железных руд.

Черная и цветная металлургия это

Наиболее значительными месторождениями (запас составляет более 30 триллионов тонн) являются пласты железистых кварцитов, возраст которых составляет более двух миллиардов лет. Распространены они главным образом в таких местах, как Южная и Северная Америка, Африка, Индия и запад Австралии.

Что такое цветные металлы

Другая большая группа металлов, в отличие от предыдущей, обладает более мягкими свойствами, они более пластичны, обладают тепло- и электропроводностью, устойчивостью к коррозии и многими другими.

Цветные металлы — это объединенное название всех металлов и их сплавов, за исключением железа. Их еще можно назвать «нежелезные металлы», что будет вполне справедливо.

Черная и цветная металлургия это

Цветными металлами являются:

— золото, серебро, платина (драгоценные металлы);

— алюминий, титан, магний, литий, бериллий (легкие);

— медь, олово, свинец, цинк, кобальт, никель (тяжелые);

— ниобий, молибден, цирконий, хром, вольфрам (тугоплавкие);

— индий, галлий, таллий (рассеянные);

— скандий, иттрий и все лантаноиды (редкоземельные);

— радий, технеций, актиний, полоний, торий, франций, уран и трансурановые элементы (радиоактивные).

История цветной металлургии

Цветные металлы сегодня активно используются в машиностроении, химической промышленности, строительстве и многих других областях производства. Благодаря научно-техническому прогрессу сфера применения этого материала постоянно расширяется, а технологии добычи металлов продолжают совершенствоваться.

Со временем использование цветных металлов росло, что стало причиной открытия новых элементов и названий. Все больше металлов начинало использоваться в производстве. В начале 20 столетия применялось около 15 наименований, а уже через 50 лет – в два раз больше. На сегодняшний день используется более 70 различных металлов, что является большинством среди ныне известных.

Рост уровня спроса на тяжелые цветные металлы был обусловлен растущими потребностями военной промышленности (для производства боеприпасов), а вот группа легких использовались в авиаракетно-космической промышленности.

Группа благородных издревле массово используется для изготовления ювелирных изделий и украшений. В 90-х годах 20 столетия 78% золота, 36% платины и 15% серебра использовались именно для этих целей. Если брать другие сферы, где используются благородные цветные металлы, — это электронное производство (золотые контакты в приборах), производство автомобилей (около 43% платины), а серебро использовалось для изготовления кино- и фотоматериалов.

Читать также:  Светильник для станка гибкий светодиодный

Черная и цветная металлургия это

Особенности цветных металлов

Каждый из металлов этой группы обладает свойствами, которые и определяют в большинстве его принадлежность к ней. Это также обусловливает применение цветных металлов во многих областях промышленности.

Так, к примеру, большинству из них присуща высокая теплоёмкость и теплопроводность, что даёт им способность быстро охлаждаться после сварки. Есть и обратная сторона этого: при работе с такими металлами, как магний и медь, необходимо разогревать их непосредственно перед сваркой, а в течение самого процесса нужно применять сильные источники тепла, чтобы они не охлаждались.

Еще одним характерным свойством является снижение механических свойств. Ввиду этого необходимо аккуратно работать с ними, чтобы избежать деформации.

Цветные металлы в процессе нагревания активно вступают в реакцию с газами. Наглядно демонстрируют это свойство титан, молибден и тантал.

Эта группа металлов способны долго находиться в эксплуатации, но их нужно защищать от кислорода, который разрушает металлы. Для этого проводники, к примеру, покрываются защитным лаком. Предварительно металл поддается процедуре грунтования в два слоя.

Медные руды

Такой тип руд является наиболее распространенным в категории «цветных». Этот металл также имеет самую широкую область использования: строительство, промышленная энергетика, авиастроение, медицина, производство эффективных теплообменников и многие другие.

Места залежей меди также разнообразны. Сегодня большое значение придаётся бедным вкрапленным рудам (порфированного типа), которые добываются в жерлах вулканов. Образовался химический элемент из горячего раствора, который поступал из магматических очагов. Большой запас такой руды расположен на территории Северной и Южной Америки.

Черная и цветная металлургия это

Другой тип медных руд – колчеданный, добывается со дна морей и океанов. Источник – земли на Урале.

И еще одним огромным источником таких руд является медистый песчаник (Читинская область в России, Катанга в Африке).

Таким образом, цветные металлы – это незаменимый материал для изготовления многих вещей, что нас окружают.

Чёрная металлургия служит основой развития машиностроения (одна треть производимого металла идёт в машиностроение) и строительства (1/4 металла идёт в строительство) .

К ним относятся железо и его сплавы

— обработка различных сплавов

— производство металлов из вторсырья

— создание металлических покрытий

Также в эту отрасль можно отнести разработку, эксплуатацию агрегатов и аппаратов.

Существуют два вида металлургии – черная и цветная. Черная металлургия состоит из добычи черных металлов. Сюда также включают производство чугуна, сталепроизводство и изготовление ферросплавов. Эта отрасль также включает изготовление прокатов из стали, чугуна и остальных черных металлов.

В предприятиях черной металлургии на сегодняшний день огромное значение имеют современные технологии. Поэтому руководители стараются использовать на заводах новое оборудование и электронный документооборот. Остальные металлы, кроме железа принято относить к цветным.

Цветная металлургия включает в себя процесс добычи и обогащения руд цветных металлов. Очень тесная связь у металлургии и коксохимии. В цветную металлургию также входит добыча, обогащение и выплавка цветных металлов и различных сплавов. Цветные металлы принято делить на тяжелые и легкие. В первую категорию входят медь, олово и другие. Во вторую – алюминий, магний и т. д.

В отношении технологического процесса можно выделить пирометаллургию (плавку) и гидрометаллургию (получения металла с помощью химрастворов). Самые распространенные металлы на сегодняшний день – это: алюминий, медь и железо. Именно они используются в промышленности в большей степени.

На черной металлургии строится все машиностроение, поскольку больше трети черных металлов уходят именно в эту сферу. Четверть металлов отправляются в строительную отрасль. Из металлов производят трубы, стальные каркасы и много других предметов. При этом в сферу черной металлургии относится производство кокса, а также разделка лома и различных отходов.

Размещение предприятий происходит в соответствии с экономическими и политическими факторами. Особое значение имеет сырьевой фактор. Также большое влияние на размещение оказывает энергетический фактор.

В России существует несколько баз размещения предприятий этого сектора. Они различны, потому что определяющей является география. Так, тяжелые металлы больше зависят от сырья, поскольку на их производство требуется небольшое количество энергии. Среди основных регионов выделяют Красноуральский, Среднеуральский, и т. д. Свинцовые запасы размещены в Северном Кавказе и Сибири. Никель добывают в Норильске и Мончегорске.

Читать также:  Сопротивление катушки контактора 220 в

Предприятия по выплавке легких металлов сильно зависят от энергии, поэтому производственный комплекс по выработке алюминия размещается в Бокситогорске, Горячегорске. Титано-магниевые комплексы распространены на Урале. К ним можно отнести Березниковский титано-магниевый завод и Каменогорский титано-магниевый завод. Но при этом последняя стадия производства обычно направлена ближе к потребителю.

Черная металлургия охватывает весь процесс от добычи и подготовки сырья, топлива, вспомогательных материалов до выпуска проката с изделиями дальнейшего передела.

Значение черной металлургии заключается в том, что она служит основой развития машиностроения (одна треть производимого металла идет в машиностроение), строительство (1/4 металла идет в строительство). Кроме того, продукция черной металлургии имеет экспортное значение.

В состав черной металлургии входят следующие основные подотрасли:

  • — добыча и обогащение рудного сырья для черной металлургии (железных, марганцевых и хромитовых руд);
  • — добыча и обогащение нерудного сырья для черной металлургии (флюсовых известняков, огнеупорных глин и т.п.);
  • — производство черных металлов (чугуна, стали, проката, доменных ферросплавов, металлических порошков черных металлов);
  • — производство стальных и чугунных труб;
  • — коксохимическая промышленность (производство кокса, коксового газа и пр.);
  • — вторичная обработка черных металлов (разделка лома и отходов черных металлов).

Собственно металлургическим циклом является производство чугуна, стали и проката. Предприятия, выпускающие чугун, сталь и прокат, относятся к металлургическим предприятиям полного цикла.

Предприятия без выплавки чугуна относят к так называемой передельной металлургии. «Малая металлургия» представляет собой выпуск стали и проката на машиностроительных заводах. Основным типом предприятий черной металлургии являются комбинаты.

В размещении черной металлургии полного цикла большую роль играет сырье и топливо, особенно велика роль сочетаний железных руд и коксующихся углей. Особенностью размещения отраслей является их территориальное несовпадение, так как запасы железной руды сосредоточенны, в основном, в европейской части, а топлива — преимущественно в восточных районах России. Комбинаты создают у сырьевых или топливных баз, а иногда между ними. При размещении учитывают также обеспечение водой, электроэнергией, природным газом.

В России созданы три металлургические базы: Уральская, Центральная и Сибирская.

Динамика производства черных металлов показывает что их наибольший выпуск в России был достигнут в 1988 г., затем началось падение производства. В 1992-94гг. его темпы достигли 16-17%, однако с 1995г. предприятия переориентировались на экспорт и темпы падения снизились: в 1998г. был достигнут минимум — 52% от 1990г., начался восстановительный рост и в 2008 г. выпуск продукции составил 83% от уровня 1990 г.

С 1990 по 2008 год экспорт черных металлов вырос в несколько раз: чугуна- с 1931 до 4734 тыс. т, ферросплавов — с 203 до 540, отходов и металлолома — с433 до 8133, труб — с 3675 до 11125 тыс. т., на экспорт идет более 60% выпуска черных металлов Иванов, А. Н. Развитие металлургической промышленности: зарубежный и российский опыт / А.Н. Иванов. — М.: Вершина, 2008. — С. 329.

По общему объему выплавки черных металлов Россия занимает четвертое место в мире, однако, по технологическим параметрам производства металлов и их качеству она значительно уступает промышленно развитым странам. Мартеновское производство стали в его общем объеме составляет в России 39,4 % в то время как в США — 2,5 %, в Японии — нет, в Германии сходит на нет. Почти 63% стали в России разливается в слитки, в то время как в США, Японии и Германии уже более 90% перерабатывается на машинах непрерывного литья.

Доля сортовой металлопродукции в прокате составляет 59,3% листового проката с покрытиями — 3,3 %. трудозатраты изготовления 1т проката составляют 8-16 чел./час, а в США на интегрированных предприятиях -6-12, на мини-заводах — 1-2 чел./часа. Удельный вес электростали в мире составляет 33,9% (1998), ее среднегодовой рост составляет 3%, в то время как в России, занимающей 4 место по производству электроэнергии в мире после США, Китая и Японии, электросталь занимает лишь 14,8%.

В последние годы технологическая система черной металлургии несколько улучшилась — доля кислородно-конвертерного производства увеличилась на 22%, непрерывное литье увеличилось на 45%. Переключение предприятий черной металлургии и металлообработки на экспорт помогло сохранить отрасль, хотя и с упрощением технологии, на уровне, обеспечивающем России четвертое место по производству стали в мире.

Читать также:  Как сделать пневмодомкрат своими руками видео

Крупнейшим потребителем железной руды является Азия, три основные страны импортеры железной руды — Китай, Япония и Республика Корея. Крупнейшим поставщиком железной руды является Бразилия. Россия импортирует концентраты и руду преимущественно из стран СНГ (10,5 млн. т в 2008 г), экспорт железных руд в дальнее зарубежье составляет 7 — 9млн т.

Отсутствие инвестиций не дает возможности отрасли перейти на более современные технологии, которые обеспечили бы расширение сегмента рынка, рост дополнительных доходов и конкурентоспособность на мировом рынке. Устаревшие технологии делают продукцию неконкурентоспособной не только на внешнем, но, в присутствие импорта, и на внутреннем рынке. Поэтому важнейшей задачей комплекса является повышение уровня технологического обеспечения отрасли.

Цветная металлургия включает добычу, обогащение руд цветных металлов и выплавку цветных металлов и их сплавов.

Россия обладает мощной цветной металлургией, отличительная черта которой — развитие на основе собственных ресурсов. По физическим свойствам и назначению цветные металлы условно можно разделить на тяжелые (медь, свинец, цинк, олово, никель) и легкие (алюминий, титан, магний). На основании этого деления различают металлургию легких металлов и металлургию тяжелых металлов.

На территории России сформировано несколько основных баз цветной металлургии. Различия их в специализации объясняются несхожестью географии легких металлов (алюминиевая, титано-магниевая промышленность) и тяжелых металлов (медная, свинцово-цинковая, оловянная, никель-кобальтовая промышленности).

Размещение предприятий цветной металлургии зависит от многих экономических и природных условий, особенно от сырьевого фактора. Заметную роль, помимо сырья, играет топливно-энергетический фактор.

Производство тяжелых цветных металлов в связи с небольшой потребностью в энергии приурочено к районам добычи сырья по запасам, добыче и обогащению медных руд, а также по выплавке меди ведущее место в России занимает Уральский экономический район, на территории которого выделяются Красноуральский, Кировоградский, Среднеуральский, Медногорский комбинаты.

Свинцово-цинковая промышленность в целом тяготеет к районам распространения полиметаллических руд.

Для получения легких металлов требуется большое количество энергии. Поэтому сосредоточение предприятий, выплавляющих легкие металлы, у источников дешевой энергии — важнейший принцип их размещения.

Цветную металлургию можно считать одной из немногих относительно благополучных отраслей, хотя в целом общая тенденция реструктуризации отрасли за последние два десятилетия принципиально мало отличается от других отраслей (рис.3,4).

С 1990 по 2004 год количество организаций, входящих в отрасль, выросло в 11 раз — со 192 до 2172 и к 2008 г. уменьшилось до 1700. Численность ППП выросла на 13% — от 487 тыс. до 570 тыс. чел., в том числе рабочих — на 8%. В тоже время производство продукции в отрасли упало к 1994 г. до 53%, затем, по мере расширения экспорта, выросло и в 2008 г. составило 89 % от 1990г.

Относительное благополучие некоторых подотраслей цветной металлургии связано с ростом экспорта. Доля России в мировом производстве цветных металлов составляет около 8,5%, при этом на экспорт отправляется около 80% их производства и 70% редких металлов. Цветные металлы в составе экспорта составляют порядка 12%, основными экспорт составляющими цветных металлами являются: алюминий — около 8%, медь — около 2% и никель — более 1%. Переориентация цветной металлургии с внутреннего рынка на экспорт косвенно отражает падение уровня отечественной обрабатывающей промышленности и, прежде всего, машиностроения. До 1999 г. значительная доля цветных металлов производилась на условиях толлинга. Толлинг — экономический механизм переработки давальческого сырья Молчанов, А.В. Тяжелая промышленность современной России. / А.В. Молчанов — М.: Финансы и статистика, 2006. — С. 207.

Таким образом, особенностью экспорта цветных металлов является их неполная обработка, о чем свидетельствует резкое снижение выпуска проката и структура экспорта — 80% приходится на первичные металлы и лишь 20% — на прокат и металлоизделия. Это связано с тем, что качество отечественного проката уступает требованиям международного рынка, а внутренние цены по мере обработки металла растут быстрее, чем при аналогичной обработке за рубежом, т.е. технологическая себестоимость в России выше зарубежной.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *