Железни метали: депозити, складиране. Металургия на черни метали

Металите никога не губят своите материали. Те се използват широко в ежедневието и в индустрията. Разбира се, днес сме изобретили много различни алтернативни вещества, въз основа на които се получават материали, които не са по-ниско качество от металите. Те обаче не могат да бъдат напълно заменени. Трудно е да си представим огради и порти, решетки, капаци на люкове, инструменти и много повече от нещо друго.

Макар че пластмасата, стъклото, силиконът, полиетиленът и полипропиленът са влезли в съвременния живот на човека, е трудно да се заменят основните части от конструкциите, многобройни части от автомобили и други превозни средства за алтернатива на металите. Просто не е там.

Метали в периодичната таблица

В периодичната система на химичните елементи металите заемат водеща позиция. От 117-те известни досега позиции, повече от 90 принадлежат към металите. Всички тези елементи имат редица характерни черти, които ни позволяват да ги отнесем към група метали:

1. Възможност за провеждане на електрически ток.
2. Те имат топлопроводимост.
3. Гъвкава, пластмасова, може да бъде превъртана в листове и тел (не всички).
4. Имате сребрист блясък (освен мед и злато).

В допълнение към общите свойства, всеки такъв елемент има редица специфични характеристики, което го прави толкова изискан.

типология

Всички метали като прости вещества могат да бъдат разделени на три класа:

1. Черно.
2. Цветни.
3. Precious.

Цветните метали са всички освен скъпоценни и желязо. Това е мед, живак, паладий, хром, никел, цинк, магнезий, калций, алуминий, олово, калай и така нататък.

Следните метали са класифицирани като благородни метали:

• сребро;
• злато;
• платина.

Черните метали - какви са те?

Този клас включва:

• желязото и всичките му сплави;
• манган;
• хром;
• ванадий;
• титан;
• актиниди и уран (торий, плутоний, нептуниум и други);
• волфрам;
• алкални метали.

Това означава, че от цялото разнообразие от тези вещества делът на черни метали е по-малък. И основно не най-често срещаните (с изключение на желязото) са в земната кора и червата.

Но въпреки факта, че черни метали са представени от толкова малък брой елементи, те са много общи и екстензивни в производството и преработката. Масата на продуктите, частите и аксесоарите е изработена от желязо и неговите сплави.

Металургия на черно металите са доста широки и търсени по целия свят. Добив и обработка на желязо - една от напредналите технически и икономически задачи на много страни в света, включително Русия.

Депозити на черни метали на планетата

Желязото по отношение на производството е на първо място сред всички метали. Масовото му съдържание в природата, включително в земната кора, се оценява на милиарди. В същото време, според експерти, човек досега е изследвал само сто милиарда тона.

Ако говорим за световните залежи от черни метали, предимно желязо, трябва да се отбележи, че те съществуват на всички континенти във всички части на света, с изключение на точките на крайния север. Същевременно разпределението по страни е приблизително следното (в низходящ ред):

• Русия (около четиридесет процента от всички световни резерви);
• Бразилия;
• Австралия;
• Канада;
• САЩ;
• Китай;
• Индия;
• Швеция.

Депозити в Русия

В Русия черните метали се съдържат в почти всички големи федерални квартали.

1. Централен федерален окръг (Курск) магнитна аномалия) - над 59%.
2. Уралският федерален район - 14%.
3. Сибирски квартал - 13%.
4. Далечен Изток - 8%.
5. Северозападен федерален район - 4%.
6. Privolzhsky - 0,5%.

Във всеки от тези райони има предприятие, в което се извършва металургията на черни метали. Русия заема очевидна водеща позиция в света в този показател и, като се съди по резервите, това ще продължи много дълго време.

Извличане на материал

Производството на черни метали е свързано с няколко сложни поетапни процеси. Първо, черни метали не се срещат в родна форма, но са част от съответните руди (манган, желязо и т.н.). Ето защо, преди да се получи метал, е необходимо да се извлече скала от земята - рудата.

Този процес се осъществява от минната промишленост. В този случай рудите, съдържащи желязо, могат да бъдат богати и наситени или оскъдни на метал. Следователно, след извличането на рудата, парчето му се взема за химически анализ. Ако количественото съдържание на метал е повече от 57-60%, тогава работата продължава. Ако е по-ниска, след това спрете или се преместете на друга територия, за да намерите по-богата руда. В противен случай този процес просто не е икономически жизнеспособен.

Следващият етап, който включва производството на черен метал, е преработката на извлечена руда в специален завод. Този процес се нарича металургия. Тя може да бъде от няколко вида:

1. Hydrometallurgy - технологията на добив и обработка на рудата се основава на използването на вода. В същото време, по време на процеса на излужване, металите от рудата се прехвърлят в разтвора и след това те се извличат от рудата по метода на електролизата в чиста форма. Енергично и финансово, този метод е по-скъп, затова се използва само за специални метали.
2. pyrometallurgy - техниката на използване на огъня. Процеси на топлинна обработка на руда в доменни пещи, използващи коксуващи се въглища. Най-разпространеният начин за преработка на рудата и извличане на метали. Използва се в черната металургия.
3. biometallurgy. Тя се основава на действието на живите организми, едва започва да се въвежда в практиката, разработена от биотехнологии. Същността е способността на някои микроорганизми да извличат метали от състава на рудите по време на жизнения процес.

обработване

В преработвателното предприятие минната руда, съдържаща черни метали, се обработва щателно. Всички тези процеси са отразени в таблицата по-долу.

Така се произвежда желязото и неговите сплави. В същото време максималният размер на разходите за материали отива при подготовката и използването на кокс (въглища). Желязото е редуктор, гориво, източник на топлина, доставчик на въглерод. Следователно описаният процес използва доста голям брой от него, поради което високите парични разходи.

Условия за съхранение

На първо място, черни метали включват желязо и неговите сплави. Трябва да се разбере, че това е много корозивно нестабилен материал. Затова съхранението на черни метали изисква спазване на определени правила, особено ако не става въпрос за дизайна и продуктите, а за т.нар. Скрап от черни метали (отпадъци, счупени продукти, листове, пръчки, фитинги и др.):

1. Стаята, в която е разположен материалът, трябва да бъде напълно затворена от достъп до влага (дъжд, сняг). Колкото по-малко влага, толкова по-дълъг е срокът на годност.
2. Складовата площ трябва да бъде голяма, е невъзможно да се поддържат листовите структури на черни метали в контакт помежду си, тъй като това ще предизвика ранна корозия.
3. Всички налични материали трябва да бъдат сортирани по марка и размер.

Ако тези прости правила бъдат спазени, ще бъде възможно да се ограничи възможно най-много процесите на унищожаване на структурата на металите.

Сплави от черен метал

За тези, които обичайно се включват сплави от желязо, които са разделени на няколко вида:

1. стомана. Черният метал, слят с въглерод, дава този резултат.
2. Чугун. Първоначалният чугун, който се произвежда в доменни пещи при преработката на рудата, е напълно неподходящ като материал за производство на изделия и артикули за икономически цели. Той е твърде крехък. Той трябва да бъде подложен на допълнителна обработка под формата на насищане с желязо и въглерод, за да се получи отлично издръжлив материал. Също добавете и други елементи, за да подобрите устойчивостта на корозия и да подобрите производителността.
3. феросплави (силикокалций, ферохром, феросилик, силикоманган). Основната цел на тези сплави е да подобрят техническите характеристики на крайния материал.

стомана

Основното място сред всички сплави на черни метали се дава на стоманата. Днес ние се научихме да постигаме много значими резултати в производството на този материал с предварително определени важни свойства. Този вид сплав е най-важният за индустрията, която се дава от черни метали. Каква е стоманата?

1. Нисковъглеродни - се използват за производството на различни инструменти.
2. Неръждаеми (произвеждат тръби, огнеупорни части, режещи инструменти, заварени съоръжения и т.н.).
3. Феритни хром.
4. Мартензит-хром.
5. Легирани с.
6. Никел.
7. Chrome.
8. Хром-ванадий.
9. Волфрам.
10. Молибден.
11. Манган.

С имената е очевидно, че тези компоненти се добавят към сместа от желязо и въглерод в определено съотношение. Това влияе върху значителната промяна в свойствата на получените материали.

Вторични метали

За съжаление, колкото и да искаме, нещата не могат да издържат завинаги. С течение на времето всичко става безполезно - то се разчупва, бие, остарява и излиза от мода. Така се случва с структурите на черни метали. Стомана, чугун и други продукти, резервни части просто престават да бъдат необходими.

След това те се предават на специални предприятия, ангажирани с преработката на суровини, които са станали неизползваеми. Сега тези метали са черни вторични. По този начин се наричат ​​металните изделия, изработени от черни метали, които са извънредни и не са необходими в ежедневието.

Тези предприятия, които събират скрап, трябва да спазват определени правила за съхранение, износ и продажба. Законодателството на нашата страна по този въпрос е GOST. Черните метали, точно като цветните, са под стриктния правен контрол.

Вторичните метали могат да бъдат обработени и повторно въведени в експлоатация. Тя се продава за такива цели и купува междинни предприемачи от черен метален скрап.

Днес черните метали се третират с уважение, те заемат водеща позиция на пазара на свързани продукти.

Употреба при инженеринг

Стоманени и чугунени изделия, части, различни адаптации намират най-широкото приложение в инженеринга. Те са търсени не само за автомобили, но и за химическа, авиационна, както и за корабостроенето. Всичко това се дължи на специалната здравина на тези материали, тяхната устойчивост на топлина и корозионна устойчивост. Черните метали се превръщат в основен материал за производството на много видове продукти. Сред най-често срещаните са следните:

• странични капаци на редуктори;
• лагери;
• клапани;
• фитинги;
• втулки;
• тръби;
• цилиндри на автомобили и други превозни средства;
• зъбни колела;
• верижни връзки на трактори;
• спирачни барабани;
• превоз;
• обвивки и т.н.

Този списък може да продължи безкрайно, защото има много изделия от черни метали и техните сплави.

Приложение в други отрасли

Има няколко основни области, в които се използват черни метали:

1. Химическа промишленост.
2. Машиностроене.
3. Производство на мебели със специално предназначение.
4. Издаване на ястия.
5. Производство на конструктивни елементи.

Това, разбира се, не е пълен списък, а само най-често срещаните области, които представляват огромното мнозинство от продуктите на металургията.