В чем особенности производства черных металлов

Эти черные металлы стали неотъемлемым компонентом нашей цивилизации. Без стали и чугуна сложно представить и повседневную жизнь, и высокие технологии.

В чем особенности производства черных металлов

Под термином «черные металлы» понимаются железо и сплавы с ним как основным компонентом (стали, чугуны).

По некоторым классификациям к черным металлам относятся марганец, ванадий, хром. Это сырье при производстве чугунов и сталей.

Основные железистые сплавы – чугуны, стали, ферросплавы. Они составляют 90% объема продукции металлургических предприятий. Остальное добирают цветные металлы.

Почти все металлы (90+%), востребованные экономикой, относятся к «черному» сегменту.

Неофициальное наименование сегмента черных металлов – чермет.

Классификация

Главные продукты чермета – сталь и чугун. Это сплавы железа, углерода плюс легирующие присадки, улучшающие утилитарные характеристики продукта.

Сталь и чугун различает доля углерода в составе. У стали его менее 2,14%, у чугуна – больше, у некоторых марок до 5,9%.

Данные сплавы черных металлов также классифицируются на основе физических параметров и химического состава.

Чугуны

Главная разновидность чугуна – литейный. Другие виды:

  • антифрикционный;
  • передельный;
  • низко-, высоко-, просто легированный;
  • с графитом (шаровидным либо вермикулярным).

По другой классификации чугуны подразделяют на белые, серые, ковкие.

Стали

Подразделяются на простые (нелегированные) и легированные:

  • Основной компонент нелегированных сталей – углерод, поэтому их называют также углеродистыми. В зависимости от количества углерода (%) различают низко- (менее 0,25), высоко- (0,6+), просто углеродистый (0,25-0,6) сплав.
  • Свойства легированных определяют добавки из других элементов. Их доли микроскопичны, но свойства (стойкость к коррозии, твердость, прочность) меняются существенно.

Традиционные добавки-лигатуры к чугуну, стали: вольфрам, кремний, марганец, медь, хром, никель.

При переработке руды избавляют от азота, кислорода, серы, фосфора, других вредных примесей.

Самые известные виды легированной стали – нержавеющая и оцинкованная.

Технология получения продукции

Продукцию получают на металлургических комбинатах из двух источников: руды (первичное производство) и металлического лома (метод вторичной переработки).

Первичное производство

Исходник для получения черных металлов – железная руда.

С месторождения ее отправляют на металлургические комбинаты, где подвергают многоступенчатой обработке:

  1. Сырьем загружают доменную печь. Добавляют кокс, известняк.
  2. Смесь переплавляют.
  3. Железо поглощает углерод. Затвердев, становится очень твердым, но хрупким. Это чугун.
  4. Часть чугуна отправляют на механическую обработку и изготовление изделий.
  5. Основная масса направляется в сталеплавильную печь.
  6. Здесь излишек углерода выжигается. Получается сталь.

Из расплава формируют чушки, прокат, болванки, другие виды заготовок для промышленности.

В чем особенности производства черных металловЧугун, отлитый в виде чушек

Второй способ – кислородно-конвертерный. Процесс проходит в конвертере – стальной печи, выложенной изнутри огнеупорным кирпичом. Здесь на избыточный углерод, другие примеси чугуна воздействуют кислородом. То есть продувают его сквозь массив чугунного расплава под давлением.

Процессы идут при температурах, исчисляемых тысячами градусов по Цельсию. Они плохо совместимы с экологией, поскольку загрязняют атмосферу, воду, почву.

Вторичная переработка

В широком понимании черный металлолом – это некондиционные, утратившие первоначальные свойства изделия из чугуна или стали.

Ассортимент широк:

  • изношенное промышленное оборудование;
  • металлические конструкции;
  • отходы производства (включая стружку);
  • бытовые приборы;
  • обезвреженные боеприпасы;
  • другие виды лома.

Лом черного металла – востребованное сырье. В пункты приема берут все – от стружки до крупных конструкций.

Такое разнообразие обусловило необходимость классификации чермета по ГОСТу. Виды лома описаны ГОСТом РФ №2787-75, №278-86 (ознакомиться с ГОСТ 2787-75).

Цена черных металлов обычных кондиций, по сравнению с цветметом, невелика – 8-20 руб. за кг. Стоимость изделий смешанного состава, например, хромистой стали вчетверо – впятеро больше.

Учитывая массивность изделий (чугунные радиаторы отопления, ванны, ограды), заработать можно и на простом ломе. Заодно очистить пространство от хлама.

Вторичная переработка лома выгодна и производителям. Процесс впятеро дешевле получения продукта из руды. Кратно уменьшаются выбросы, а значит и штрафы за загрязнение окружающей среды.

Сферы использования

Сталь и чугун – традиционный материал промышленности.

Этому способствуют его прочность, твердость, устойчивость к внешним воздействиям, долговечность, легкость обработки, ценовая доступность (по сравнению с цветметом). Такие кондиции присущи материалу независимо от способа получения – из руды или лома.

В промышленности это материал деталей механизмов, конструкций, инструментария:

  • Сталь востребована строителями авто-, авиа-, водного и железнодорожного транспорта. А также химиками, пищевиками, медицинским сегментом.
    В чем особенности производства черных металловУглеродистая сталь
  • Более массивный чугун ценится машиностроителями, нефтяниками, тяжелой промышленностью. Это материал для трубопроводов, тормозных колодок, валков. А также ограждений, заборов, посуды (сковород, казанов).В чем особенности производства черных металлов

Из чугуна получаются эстетичные ажурные решетки, ворота, другой декор для открытых пространств и интерьеров.

В чем особенности производства черных металловЧугунный забор

Сталь в строительстве – это прочные крыши, перекрытия, лестницы, шахты лифтов.

Еще одна сфера применения вторичных черных металлов – полезные вещи, сделанные своими руками либо в маленьких мастерских. Самые востребованные: летний душ, мангал, пресс, буржуйка, аксессуары для рыбалки, накопитель воды на дачном участке. Дизайнеры создают инсталляции, которые становятся музейными экспонатами либо пополняют частные коллекции.

В чем особенности производства черных металловЧугунная печь — буржуйка

Бизнес проектом может стать и пункт приема вторсырья, и создание артефактов из лома черных металлов.

Черная металлургия

Черная металлургия представляет собой одну из наиболее развитых и важных отраслей промышленного производства, успешное развитие которой определяет индустриальный потенциал и возможности любого государства. Во многом она является комплексной, поскольку включает в себя различные подотрасли, заключающиеся в осуществлении технологических процессов по добыче, обогащению исходного сырья, а также выплавке соответствующей продукции (металлов) и производству металлопроката. Основным сырьем выступает железная руда, из которой изготавливаются чугун и сталь. Этим данная отрасль отличается от цветной металлургии, сырьевой основой которой являются цветные металлы (алюминий, титан, медь, свинец, никель и так далее).

Продукция предприятий черной металлургии используется, по большей части, в машиностроении и строительстве. В этой связи данная отрасль является системообразующей, а от степени ее развития во многом зависит и состояние промышленного производства в целом.

Традиционно оценку состояния черной металлургии ведут по такому показателю, как суммарная выплавка стали. По итогам 2018 года ее мировое производство составило более 1,8 млрд тонн. Следует отметить, что данный показатель в последний период довольно стабилен, что свидетельствует о достаточной развитости отрасли.

Мировым лидером по производству стали выступает Китай. На долю этой азиатской страны приходится порядка половины всего мирового объема выплавки – около 928 млн тонн. С заметным отрывом от Китая следует Индия. Здесь было произведено около 106 млн тонн стали. На третьем месте – Япония, которая немного уступает Индии (произведено порядка 104 млн тонн).

Кроме этого, в число лидеров по развитию черной металлургии входят следующие государства:

  • США (86 млн тонн);
  • Россия (71 млн тонн);
  • Германия (42 млн тонн);
  • Бразилия (34 млн тонн).

На долю вышеуказанных стран приходится более 2/3 промышленного производства стали в мире.

Сырье, используемое в черной металлургии

Основным ресурсом, используемым для получения продукции, является железная руда. В России ее запасы довольно велики и практически полностью обеспечивают внутренние потребности. Отдельно следует выделить несколько районов добычи руды.

Так, разработка данного полезного ископаемого в промышленных масштабах началась на Урале. До сих пор здесь действуют крупные металлургические комбинаты, которые были созданы одними из первых в стране. Также большие запасы железных руд находятся в Сибири (речь идет о месторождениях Кузбасса).

В европейской части России находится так называемая Курская магнитная аномалия. По отдельным данным, это самое крупное месторождение железных руд на планете. Однако разработка началась только в 30-х годах прошлого века и прерывалась в связи с войной. Находится месторождение на территории Курской и Белгородской областей.

Кроме железной руды для металлургической отрасли необходим коксующийся уголь. Он используется как высококачественное топливо для выплавки чугуна и разрыхления железной руды.

Основные залежи коксующегося угля в России сосредоточены в Кузнецком и Печорском бассейнах.

Особенности производства

Металлургическое производство предполагает цикл технологических процессов, которые могут осуществляться как целиком на одном предприятии, так и на разных. Этапы:

  • выплавка чугуна;
  • производство стали;
  • прокатное производство.

Таким образом, на предприятиях полного цикла осуществляются все вышеперечисленные этапы. Если же завод изготавливает только прокат, то такие производства называют предельными.

В чем особенности производства черных металлов

На данный момент в мире отдается предпочтение развитию малой металлургии, где производство стали и проката идет на машиностроительных заводах, а это значительно снижает затраты на конечную продукцию. Однако крупные комбинаты полного цикла остаются действующими.

Общий обзор состояния черной металлургии в России

Российская Федерация является одним из крупнейших мировых производителей чугуна, стали и металлопроката. Во многом это обусловлено тем, что в стране имеются богатые залежи железных руд и коксующегося угля, используемого в качестве топливного ресурса. Металлургическая промышленность в России является системообразующей и высокоэффективной отраслью.

История развития металлургической промышленности

Человечество научилось обрабатывать железную руду еще на заре своей истории. Археологи даже выделяют такую историческую эпоху, как «железный век», под которой понимается временной период, когда основными орудиями производства являлись изделия из железа.

В России до времен Петра I металлургия носила кустарный и локальный характер. И только после соответствующих реформ в стране началась промышленная переработка металлов. Выплавка чугуна началась на Урале, где знаменитые промышленники Демидовы основали ряд железоделательных заводов.

После революции, особенно во времена сталинской индустриализации, начали разрабатываться месторождения железных руд на Украине и в районе Курской магнитной аномалии. Во время Великой Отечественной войны основные промышленные мощности были развернуты на Урале и в Сибири.

90-е годы XX века сказались крайне негативно на развитии черной металлургии, однако в последнее время наблюдается планомерный рост производства стали и проката, который, впрочем, еще не достиг докризисного уровня.

Читайте также:  Токопроводящая смазка для контактов своими руками

Проблемы отрасли

Черная металлургия является одной из наиболее устойчивых отраслей промышленности в нашей стране. Основной ее проблемой является общий спад промышленного производства, особенно ярко наблюдающийся в 90-е годы прошлого столетия. Здесь встает вопрос сбыта продукции, который приводит к снижению объемов выплавки.

Кроме этого, на развитие отрасли во многом влияют цены на железную руду, сталь и прокат на международных рынках, которые отличаются значительной волатильностью.

Перспективы развития отрасли

Основными перспективными направлениями развития черной металлургии являются:

  • развитие бездоменных технологий выплавки;
  • увеличение доли предельной металлургии за счет использования вторсырья;
  • широкое использование изделий из сплавов.

Основные игроки в отрасли

  • Большая часть промышленных мощностей черной металлургии приходится на несколько крупнейших компаний:
  • Другие компании, работающие в данной отрасли, представлены в разделе Металлургические заводы.
  • Кроме этого, в стране действует довольно большое количество предприятий малой металлургии на базе крупнейших машиностроительных заводов.

Урок 5: Чёрная и цветная металлургия

На этом уроке рассмотрим, какое значение в промышленности РФ имеет цветная и черная металлургия. Рассмотрим, по какому принципу размещаются залежи металлов, от чего зависит развитие данной отрасли. Как металлургия влияет на окружающую среду. Какие мероприятия нужно принимать, чтобы минимизировать вред.

  • План урока:
  • Черная металлургия
  • Цветная металлургия

На сегодняшнее время важные позиции в тяжелой промышленности РФ отводятся черной металлургии. Именно черные металлы держат первенство и являются главным сырьем для изготовления различных металлических конструкций и изделий. Данная сфера промышленности имеет важное значение для экономики любой страны, ведь из добытого сырья производится чугун, различные виды и сорта стали,металлопрокат. Данная отрасль включает обогащение и добычу рудных материалов, добычу сырья нерудного происхождения, установку огнеупоров.

Черная металлургия

Черная металлургия является важной отраслью промышленностью, специализируется на производстве черных металлов. Широкий спектр продукции используется в различных сферах деятельности.

По изготовлению стали и металлопроката (основные виды металлургической продукции) Россия занимает 5 место. Размеры производства черной, а также цветной металлургии во всем мире постоянно увеличиваются.

Это обусловлено тем, что спрос на продукцию стремительно повышается.

Компании, которые работают в отрасли черной металлургии, классифицируются на несколько категорий:

  • Полного цикла. Предприятия этого типа выполняют все этапы производства, начиная с добычи сырья, заканчивая реализацией готовой продукции.
  • Передельные. Одну из стадий выделяют в отдельное производство. Это могут быть дочерние компании большого концерна или комбината.
  • Малые. Этот вид представляет собой металлургические цеха, которые являются составными крупных комплексов.

Районов производства черной металлургии несколько. Каждый из них имеет свои особенности. В каждом из этих регионов располагаются предприятия, которые специализируются на добыче, переработке сырья и производстве черных металлов.

Объемы и особенности производства

Общий объем производства составляет около 9,8 %. Черная металлургия включает в себя более 1,5 тыс. организаций и предприятий.С каждым годом динамика экспорта продукции возрастает.Металлургические комбинаты традиционно размещаются на относительно небольшом расстоянии от тех мест, где залегает железная руда.

Объемы производства продукции черной металлургии довольно большие. В России расположено более 34 предприятия. Самыми крупными являются такие комбинаты:

  • Оскольский;
  • Западно-Сибирский;
  • Новолипецкий;
  • Череповецкий;
  • Магнитогорский.

Особенности производства черной металлургии:

  • потребление большого количества сырья;
  • высокая трудоемкость процесса;
  • большие энергозатраты;
  • разнообразие выпускаемой продукции;
  • высокая себестоимость производства.

Несмотря на эти трудности, отрасль развивается, ведь спрос на металлическую продукцию не снижается. В России производится металл, который не только используется в пределах страны, но и уходит на экспорт.

Факторы размещения

Заводы располагаются либо в непосредственной близости от источников сырья. Главными факторами размещения предприятий черной металлургии считаются такие:

  • близость расположения к заводам, где осуществляется изготовление ферросплавов и электростали;
  • доступность топливных и природных ресурсов.

Большинство производственных площадок локализируются в Московской области.Ферросплавы изготавливаются в специальных печах либо на заводах электротермическим способом.

Горно-обогатительные компании локализируются вблизи источников залегания сырья. Коксогазовые предприятия работают, находясь в составе металлургических концернов полного цикла. Предприятия полного цикла базируются там, где есть топливные и сырьевые ресурсы, а также источники электрической энергии.

Источник

География металлургии чёрных металлов

Рассмотрим особенности географии отраслей черной металлургии в России и районы развития. Наша страна хорошо снабжена сырьём для черной металлургии,вот только на территории размещение залежей неравномерное.

  • РФ обладает большими запасами железной руды.
  • В Якутии перспективные месторождения расположены в Алданской провинции,а также в Олекмо-Амгуньском районе.
  • Залежи хрома и марганца незначительные. Марганец залегает в Свердловской и Кемеровской областях, а хром-в Пермском крае.

Доминирующим изготовителем стали и чугуна считается Уральская металлургическая база, которая функционирует с XVIII века.

Источник

Влияние чёрной металлургии на окружающую среду

К основным веществам,которые поступают в воздух и загрязняют его, относятся продукты, образующиеся в процессе сжигания топлива. Также негативно влияют и выбросы оксида железа. Выделение пыли образуется вследствие выполнения погрузки и разгрузки, а также при приготовлении шихты.  Газообразование и пылевыделение происходят при производстве металлопроката и обжиге известняка.

Тенденции и стратегии развития черной металлургии заставляют задуматься. Влияние этой отрасли на окружающую среду колоссальное. Нужно разрабатывать эффективные меры защиты экологии, внедрять технологии, которые бы снизили пагубное воздействие на природу.

Перспективы развития отрасли

Спрос на металлическую продукцию не снижается. Металл сегодня применяется в разных отраслях человеческой деятельности. Сырьё и готовый металлопрокат используются не только в пределах РФ, но и поставляются в другие страны. Отрасль будет развиваться. Уже сейчас технологические процессы, связанные с добычей и переработкой сырья, модернизируются.

Источник

Чтобы максимально точно оценить ситуацию рынка на 2020 год и последующие два года, специалисты выдвинули три прогнозных сценария.

  • Оптимистичный.Пандемия в мировом масштабе будет остановлена ориентировочно к концу 2021 года. Сначала произойдет восстановление мировых рынков, стабилизация цен, российский рынок выдаст незначительное падение (около 5%), но после снова продолжит расти.
  • Пессимистичный. При вынужденном продлении карантина падение рынка станет более жестким и составит 15%. Долгая продолжительность остановки производств сможет даже вызвать финансовый кризис. И в этом случае рынок начнет расти только с 2022 года.
  • Базовый. Этот вид сценария близок к пессимистичному.Здесь также предусмотрено падение рынка на 10% к 2021 году, после чего начнется медленный рост.

По мнению экспертов, при таких обстоятельствах большое преимущество получат крупные холдинги, которые имеют определенный запас прочности и широкий спектр выпускаемой продукции.

Источник

Цветная металлургия

Металлы, в составе которых не преобладает железо, принято называть цветными. В эту категорию относятся различные сплавы с содержанием никеля, магния, алюминия и пр.  Отрасль промышленности, которая включает добычу и обработку цветных металлов и их сплавов, именуется цветной металлургией. По размерам производства она входит в десятку самых крупных сфер экономики в стране.

Цветные металлы классифицируются на такие разновидности:

  • легкие (имеют широкую сферу применения) – сюда относится алюминий, магний;
  • тяжелые (используются в химической, технической отраслях) – это никель, свинец;
  • благородные сплавы (применяются в ювелирном деле) – платина, золото;
  • тугоплавкие (область использования: приборостроение, машиностроение) – вольфрам, тантал;
  • металлы с повышенным уровнем радиоактивности — полоний, радий, уран (применяются в атомных станциях, ядерных установках);
  • рассеянные металлы — рубидий, германий, галлий (используются в светотехнике, вакуумной технике);
  • редкоземельные — скандий, лантан, лантаноиды (сфера применения включает стекловарение, атомную энергетику, электронику, медицину).

Факторы, влияющие на размещение предприятий цветной металлургии: близость к источникам залегания сырья, климатические условия в регионе, возможности для развития.

Объем и особенности производства

Объём производства продукции цветной металлургии повышается из года в год.Промышленность активно развивается, появляются новые технологии и методы обработки.

В России производится около 40% никеля и 20%алюминия. В среднем 70% металлов идет на экспорт. Поэтому данная отрасль играет немаловажную роль в экономике России.

Главной особенностью цветной металлургии является дороговизна получения и переработки сырья.

Металлопрокат или прокат – это продукция, изготовленная из металла, подвергается специальной обработке, в ходе которой приобретает нужные свойства.

Основной объем транспортных поставок осуществляется в страны дальнего зарубежья (90-95%).По количеству металлопродукции, которая производится в стране, цветная металлургия явно уступает черной, но цена цветных металлов намного выше. Положительный результат от развития цветной металлургии будет, если производственные предприятия будут находиться вблизи недорогих источников энергоресурсов.

Факторы размещения

Энергетический фактор учитывается при производстве легких цветных металлов. При их изготовлении используется большое количество электроэнергии. Зачастую предприятия цветной металлургии располагаются недалеко от гидроэлектростанций, которые вырабатывают доступную по цене электроэнергию.

При определении мест расположения производственных площадок должен учитываться и сырьевой фактор. Экологический фактор, несмотря на повышенный уровень опасности предприятий, к сожалению, практически не учитывается. Воздействие цветной металлургии на окружающую среду – это важная проблема, к решению которой нужно подходить комплексно.

Читайте также:  Как сделать карусель своими руками

География металлургии цветных металлов

Металлургия цветных металлов развивается не только в нашей стране. Самые богатые запасы цветных руд располагаются в Чили, Индии, Перу, Венесуэле. Чтобы повысить эффективность разработок,предприятия из разных стран сотрудничают друг с другом.

  Главную роль в цветной металлургии играет алюминиевая промышленность.  В зоне возле экватора сосредоточена значительная часть руды этого металла. Но успешное развитие этой отрасли  возможно только в тех странах, где есть источники доступной по цене энергии.

Центры развития цветной металлургии:

  • Норвегия;
  • Россия;
  • США;
  • Канада.

В этих странах есть достаточно водоёмов, на которых стоят мощные, производительные ГЭС.

В таких странах, как Франция, Венгрия, Австрия, которые имеют дорогую энергию и где распространенным видом промышленности является именно выплавка алюминия, производство этого металла постепенно уменьшается.

Влияние цветной металлургии на окружающую среду

Первый этап развития цветной металлургии — эпоха бронзы. Но в те времена эта отрасль гораздо меньше вредила экологии, чем сегодня, т.к. использовались примитивные, но безопасные методы добычи и обработки сырья, не было крупных предприятий, которые выбрасывают в воздух тонны вредных веществ.

Ежегодно около 3000 тонн вредных веществ выбрасывается в атмосферу. Источниками вредных выбросов на производствах являются разнообразные  виды печей (для выплавки, обжига, индукционные и т.д.), открытые складские помещения и сушильные аппараты.

Ежегодно в цветной металлургии используется около 1200 млн. тонн свежей воды. Сточные воды загрязняются минеральными веществами, фотореагентами, которые вмещают в себе токсины.

Самыми мощными источниками загрязнения являются крупные комбинаты цветной металлургии, так как у них преобладает открытый способ добычи сырья и из-за этого страдает почва.

Перспективы развития отрасли

Темп увеличения спроса на металлопродукцию будет оцениваться не менее 3% в год (ссылаясь на первый вариант) и не менее 5% в год (ссылаясь не второй вариант).  Напишите про эти варианты

  • При консервативном развитии событий изготовление цветных металлов в 2020 году возрастёт на 25,3 %, а в 2030 году – на 41,6%.
  • При инновационном сценарии производство цветных металлов только в этом году вырастет на 28,5% , а в 2030– на 49,7%.

В 2030 году рассматривается воплощение в жизнь крупных проектов, среди которых модернизация заводов, освоение новых мест залегания медных руд, сооружение цинковых заводов.

С давних времен и до сегодняшних дней металл является основным конструкционным материалом. В последнее время, благодаря НТР, удельный вес металла снижен во многих производствах.  Но все же  он играет  немаловажную роль в развитии экономики любой страны.

Какое количество токсических выбросов попадает в воздух ежегодно в результате деятельности предприятий цветной металлургии? Где сосредоточены предприятия, специализирующиеся на производстве и обработке алюминия? Какое предприятие является лидером по изготовлению стали и чугуна? 1Московская металлодобывающая компания 2Уральская металлургическая база 3Сибирские горные предприятия 4Новолипецкий металлокомбинат Общий объем производства черной металлургии составляет… Выберите главные факторы размещения предприятий цветной и черной металлургии (3 ответа): 1 вопрос:

Какое количество токсических выбросов попадает в воздух ежегодно в результате деятельности предприятий цветной металлургии? 1) 3 000 тыс. тонн 2) 100 000 тыс. тонн 3) 5 000 тыс. тонн 4) 1 тыс. тонн

2 вопрос:

Где сосредоточены предприятия, специализирующиеся на производстве и обработке алюминия? 1) возле экватора 2) на берегах океанов 3) в тропиках 4) в холодных регионах

3 вопрос:

Какое предприятие является лидером по изготовлению стали и чугуна? 1) Московская металлодобывающая компания 2) Уральская металлургическая база 3) Сибирские горные предприятия 4) Новолипецкий металлокомбинат

4 вопрос:

Общий объем производства черной металлургии составляет… 1) 9,8% 2) 12% 3) 15% 4) 16%

5 вопрос:

Выберите главные факторы размещения предприятий цветной и черной металлургии (3 ответа): 1) транспортный 2) сырьевой 3) экологический 4) экономический 5) географический 6) производственный

3 вопрос: Уральская металлургическая база

Черная металлургия. Виды продукции из железа

Стр.40

ВСПОМНИТЕ

Вопрос 1. Когда человек научился использовать железо?

Вероятнее всего, первыми металлами, с которыми люди научились обращаться, стали медь и золото. Причиной этому послужил тот факт, что и медь, и золото встречаются в природе не только в рудах, но и в чистом виде. Люди находили целые самородки золота и куски меди и при помощи молотка придавали им нужную форму.

Причем металлы эти не нужно было даже плавить. И хотя нам до сих пор неизвестно точно, когда люди научились использовать металлы, но ученые могут поручиться за то, что человек впервые применил медь примерно в пятом тысячелетии, а золото — не позже четвертого тысячелетия до нашей эры.

Приблизительно в третьем тысячелетии до нашей эры люди открыли некоторые из наиболее важных свойств металлов. К тому времени человек уже познакомился с серебром и свинцом, но чаще всего использовал по-прежнему медь, главным образом из-за прочности, да и, пожалуй, еще потому, что медь встречалась в изобилии.

Начав работать с металлами, люди научились придавать им нужные формы и делать из них посуду, инструменты, оружие. Но как только человек познакомился с металлами, он не мог не обратить внимание, на их полезные свойства. Если металл нагреть, он становится мягче, а если потом вновь остудить, он снова твердеет.

Человек научился лить, варить и плавить металлы. Помимо этого, люди узнали, как можно добывать металлы из руд, ведь те значительно чаще встречаются в природе, чем самородки.

Вопрос 2. Какие виды продукции производят из железа?

  • Четыре основных продукта черной металлургии:
  • 1.передельный чугун, который от стали отличается лишь повышенным содержанием углерода (свыше 2%)
  • 2.литейный чугун
  • 3.стальные слитки, которые подвергают обработке давлением для получения проката, используемого, например, в железобетонных конструкциях, прокат становится трубами и другими изделиями
  • 4.ферросплавы, которые применяются в производстве стали
  • Стр.41
  • МОИ ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Вопрос 1. Опишите каждую стадию основного процесса получения черных металлов.

1.добыча и подготовка сырья к переработке (добыча, обогащение, агломерирование, получение необходимых концентратов и др.)

2.металлургический передел — основной технологический процесс с получением чугуна, стали, проката черных и цветных металлов, труб и др.

3.производство сплавов.

4.утилизация отходов основного производства и получение из них вторичных видов продукции.

Вопрос 2. Найдите на карте предприятия полного металлургического цикла, отдельных стадий цикла.

Комбинаты полного цикла — они включают в себя все стадии производства: от добычи руды, до выпуска чугуна, стали, проката.

Вопрос 3. Определите, почему в состав металлургических предприятий входят производства, не выплавляющие металл.

Металлургия очень сильно зависит от многих отраслей народного хозяйства.

Для того чтобы уменьшить издержки на транспортировку, металлургические предприятия создаются в местах оптимально близким ко всем необходимым ресурсам.

С этой же целью создаются металлургические комбинаты содержащие вспомогательные производства не касающиеся непосредственно выплавки.

К тому же в процессе производства металла образуются отходы, которые можно использовать в других производствах.

Вопрос 4. Определите, чем отличаются заводы полного металлургического цикла от бездоменного производства черных металлов.

В составе черной металлургии выделяются следующие типы предприятий: металлургические заводы полного цикла, т. е.

производящие чугун, сталь и прокат; сталеплавильные и сталепрокатные заводы; производство ферросплавов сплавов железа с хромом, марганцем, кремнием и другими элементами; малая металлургия — производство стали и проката на машиностроительных заводах; бездоменная металлургия — производство железа методом прямого восстановления.

Стр.43

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

Вопрос 1. Каковы факторы размещения предприятий черной металлургии? Как они изменяются при строительстве мини — заводов?

Факторы: Сырьевой, Топливный, Потребительский, Энергетический общая добыча железной руды в России — около 100 млн. т. основное сырье — железная руда и уголь (каменный или бурый).

Вопрос 2. В чем особенности производства черных металлов?

Чёрными называют металлы, основу которых составляет железо (чугун, сталь, ферросплавы). Почти 90% всех металлов, применяемых в современном производстве, — чёрные. Для производства чёрных металлов необходимы железная руда, хром, марганец, кокс и другие компоненты.

Вопрос 3. Каковы основные проблемы развития металлургии Урала?

Исторически черная металлургия развивалась на базе богатых специфических железных руд. По мере истощения месторождений возникла необходимость обогащения руд, но концентраты с высоким содержанием железа оставались, как правило, многокомпонентными, т. е. из полезных элементов содержали только железо.

Однако и они не бесконечны. Во всяком случае, на Урале преобладающим типом руд становятся комплексные, а типичное железорудное сырье, завозится на предприятия за тысячи километров. Это при современных железнодорожных тарифах существенно удорожает себестоимость металла.

Эффективная переработка комплексных руд требует реализации новых технологий.

Черная металлургия – особенности в России (география 9 класс)

Черная металлургия занимает одно из лидирующих позиций в мировой промышленности. Черные металлы продолжают удерживать пальму первенства среди других металлов, поскольку они являются главными конструкционными материалами. Данная отрасль играет важнейшую роль в развитии экономики любой страны.

Уральская

Урал — основной район производства черных металлов (около половины стали и проката страны).

Сырье:

  • Железная руда завозится с КМА и из Казахстана
  • Коксующийся уголь с Кузбасса

Проблемы

  • Предприятия нуждаются в реконструкции
  • Исчерпано собственное сырье

Крупнейшие комбинаты в городах:

Читайте также:  Как отличить алюминий от других металлов

  2 взгляда на соединение буры, и что это за вещество

  • Нижний Тагил, Челябинск, Новотроицк и Магнитогорск.

Таким образом в Челябинской области располагается три крупных металлургических комбината полного цикла.

Условия размещения

Сырье является основным источником, имеющим значение для стабильной работы металлургических предприятий. Таким материалом служит железная руда. Несмотря на то что ее запасы велики, большая территория России приводит к необходимости вести решение задач по правильному размещению предприятий.

Для этого составляется план, на основании которого требуется выполнение некоторых условий:

  1. Предприятия должны строиться недалеко от источника топлива.
  2. Рядом должны располагаться месторождения сырья, залежи железных руд.

В предыдущие годы рядом с месторождениями железной руды было характерно присутствие каменного угля, который использовался в качестве источника топлива. Теперь ему на замену пришел кокс, который является топливом более высокого класса. Однако переносить производство далеко от местонахождения сырья невыгодно. Рационально просто обеспечить доставку кокса.

Центральная

Центральный район занимает второе место по производству черных металлов.

Сырье:

  • Железная руда: здесь сосредоточено большая часть запасов железных руд России. (90% приходится на КМА). Также железная руда добывается в Карелии (Костомукша)
  • Коксующийся уголь: поступает с печорского и Донецкого угольных бассейнов
  • В Центральной России много потребителей продукции машиностроения, а поэтому развита в том числе предельная металлургия.

Крупнейшие комбинаты в городах:

  • Череповец, Липецк, Старый Оскол.

Характеристика производства

В задачу черной металлургии, кроме получения металлов, входит переработка ряда сопутствующих материалов. Сюда включаются кокс, огнеупоры и различные руды.

Если исключить производство цветных металлов, то выделяются основные черты черной металлургии. К ним относятся:

  1. Более трети всех изделий используется в машиностроении.
  2. Четвертая часть идет на изготовление строительных несущих конструкций.
  3. Высокая капиталоемкость производства.
  4. Зависимость от сырья. Оно составляет около 90% всех затрат.

Полученная металлургическая продукция имеет разновидности. Кратко характеристика о них изложена в таблице.

Выплавленные металлы Черные Чугун
Сталь
Цветные Благородные. К ним относятся золото, серебро, платина.
Тяжелые. Среди них медь, цинк, олово.
Легкие. Это алюминий, магний.
Редкие. Среди них различаются титан, вольфрам, цирконий, молибден.

Если посмотреть, какая из стран является мировым лидером по производству стали, то с большим отрывом лидирует Китай. Он производит 928 млн тонн в год. Россия выпускает 71 млн тонн. При этом такая развитая страна, как США, производит стали 86 млн тонн. Однако каковы бы не были эти показатели, часто они носят условный характер и не дают объективного определения об уровне развития государства.

Комбинат полного цикла

Это предприятие чёрной металлургии, на котором осуществляются все технологические стадии производства чёрного металла:

добыча руды — обогащение руды — выплавка чугуна — выплавка стали — прокат.

  Разновидности арматуры и применение арматуры

На выходе получают: прокат чугуна и прокат стали (прокат это уже полностью готовое изделие — листы металла или трубы)

Схема производства на комбианте полного цикла

Факторы размещения комбинатов полного цикла

  1. Сырьевой. В местах добычи железной руды (Челябинск, Липецк)
  2. Сырьевой. В местах добычи угля (Новокузнецк)
  3. Транспортный. На пересечение потоков угля и железной руды (Череповец)

Руда

Руда представляет собой полезное ископаемое, добываемое из недр земли. Это горная порода, из которой при данном уровне развития техники экономически целесообразно извлекать металлы. Например, в настоящее время целесообразно перерабатывать руды, если содержание металла в них составляет:

  • железа – 20 – 60%;
  • меди – 1 – 3%;
  • никеля – 0,3 – 1,0%;
  • молибдена – 0,005 – 0,02%.

По мере развития техники указанные пределы постепенно снижаются и переработке подвергаются руды с меньшим содержанием полезного компонента.

Руда состоит из минералов, содержащих полезный металл и так называемую пустую породу. Пустая порода может быть:

  • кремнистой, представленной кварцем – SiO2;
  • глиноземистой, содержащей значительное количество глинозема – Al2O3;
  • магнезиальной, содержащей в своем составе соединения магния.

В зависимости от содержания добываемого металла руды бывают богатые и бедные. Бедные руды обогащают, то есть удаляют из руды часть пустой породы, в результате получают концентрат с повышенным содержанием добываемого металла.

Руды обычно называются по одному или нескольким металлам, содержащимся в них. Например, железные, марганцевые, медные, хромоникелевые, железо-ванадиевые и др.

Запасы руд делят в зависимости от степени изученности на несколько категорий, обозначаемых буквами латинского алфавита А, В, С.

К категории А (промышленные запасы) относятся месторождения, по которым проведено разведочное бурение по частой сетке скважин и форма рудного тела выявлена с достаточной точностью. Утверждение месторождения по категории А является основанием для начала строительства металлургического завода.

К категории В (вероятные запасы) относятся месторождения, обуренные по редкой сетке скважин, что делает затруднительным определение точной формы рудного тела. Если месторождение отнесено к категории В, то это может служить основанием для проектирования, но не для строительства металлургического завода.

К категории С (ориентировочные запасы) относят месторождения, форма рудного тела в которых известна лишь в самых общих чертах, по естественным обнажениям или геофизическим данным. Запасы руды по категории С могут использоваться только при перспективном планировании развития металлургии.

Сумма запасов (А + В + С) называется общими балансовыми запасами руд.

Передельный металлургический комбинат

От комбината полного цикла отличается тем, что нет стадии выплавки чугуна, так как сырьем является передел (металлолом)

Преимущества передельного металлургического комбината?

  1. Меньше выбросов вредных веществ в атмосферу
  2. Нет дополнительных расходов на доставку сырья
  3. Не расходуются дополнительные природные ресурс

Факторы размещения предприятий предельной металлургии

1) Вблизи большого количества потребителей машиностроения (в процессе производства и использования продукции остается большое количество металлолома),

  Правила и алгоритм очищения монет из алюминиевой бронзы

  • В России это Центральный район, Ростовская область и также Дальний восток.
  • 2) В районах концентрации черной металлургии (редко)
  • В ЕГЭ передельные металлургические комбинаты иногда называют »новыми» комбинатами.

Проблемы и перспективы

В России металлургическая отрасль занимает устойчивое положение. При этом выделяется несколько направлений ее развития:

  1. Модернизация. На производстве ведется внедрение новейших технологий с целью повышения конкурентоспособности продукции.
  2. Увеличение количества передельных заводов. Причина состоит в том, что они ориентированы на вторсырье, что значительно удешевляет конечную продукцию.
  3. Строительство новых заводов вдали от густонаселенных пунктов, чтобы не засорять атмосферу городов.
  4. Закрытие заводов, на которых присутствует устаревшее оборудование.

Несмотря на то что в 90 годы наблюдался общий спад производства, в настоящее время отрасль имеет перспективы на будущее. Сюда относится внедрение бездоменной выплавки чугуна. Это значительно снизит энергетические затраты производства продукции, сделав ее более чистой, за счет отсутствия вредных примесей.

Эллектрометаллургический комбинат

Процесс производства

  • Бездомная (нет стадии производства кокса и чугуна) технология.
  • Основана на прямом восстановлении железа из обогащенной руды

Преимущества:

  • Нет грязных и неэкологичных стадий производства черной металлургии (производства кокса и чугуна)

Факторы размещения эллектрометаллургического комбината

  1. Наличие мощной электростанции
  2. Нахождение вблизи железорудных бассейнов

Единственный в России электрометаллургический комбинат В Старом Осколе находится Оскольский электрометаллургический комбинат. Он использует руды Курской Магнитной Аномалии и электроэнергию Курской и Нововоронежской АЭС. Это единственное в России предприятия металлургии, использующее не традиционный процесс производства металлов.

География металлургических комбинатов

Технологии и безопасность производства

  1. Темпы технологического перевооружения российской черной металлургии превышают другие промышленные отрасли.
  2. Проведенная в последние годы модернизация базовых переделов позволила снизить издержки производства, что и является основным конкурентным преимуществом.

  3. А также повысилась энергоэффективность, потребность в ресурсах, что привело к снижению энергозатрат на экологически вредной мартеновской выплавке стали, которая теперь производится на конверторных, а также электросталеплавильных мощностях.

Одна из насущных проблем на этой стадии развития металлургии – это рациональное природопользование и обеспечение безопасности окружающей среды.

При работе оборудования, применяемого при производстве черных металлов, осуществляются вредные выбросы в атмосферу, что негативно влияет как на окружающую природу, так и на здоровье людей.

По объему выбросов в воздух эта отрасль стоит на третьем месте, перед ней только энергетическая область и цветная металлургия.

Среди основных источников загрязнения вредными веществами являются дробильно-размольная техника, машины – агломерационные, а также обжига окатышей. Опасными также являются места, где происходят погрузочно-разгрузочные работы, пересыпка материалов.

В городах, где функционируют крупные комбинаты, которые занимаются переработкой, выплавкой и выпуском товаров этой отрасли, в воздухе наблюдается уровень загрязнения различными примесями с высоким классом опасности.

Особо высокую концентрацию примесей фиксируют в Магнитогорске, где этилбензол, диоксид азота имеют угрожающие показатели, а также аналогичная ситуация в Новокузнецке с диоксидом азота.

Рост производства провоцирует увеличение сбросов отходов, то есть происходит загрязнение вод. По результатам исследований, каждый девятый кубометр сточных вод, получающийся при работе российских промышленных предприятий, это отходы черной металлургии.

Хотя эта проблема стоит достаточно остро, в нынешней ситуации всевозрастающей конкуренции с производителями из СНГ маловероятны широкомасштабные работы, требующие серьезных финансовых вливаний, направленных на решение экологических проблем.

Значение черной металлургии часто превышает важность экологии в стране. Предприятия, специализирующиеся на производстве стали, редко задумываются о чистоте окружающей среды.

Поэтому и возникает фирма, которая специализируется на проверке работы предприятий черной.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector