Раздел 1. Вводная часть. Общие представления о технологических процессах в металлургии

 

Цель раздела:

Ознакомиться с современным состоянием переработки сырья в металлургии

 

План раздела.

1.     Введение в металлургию.

2.     Общие представления о технологических процессах в металлургии.

3.     Металлургия Казахстана

 

1. Введение в металлургию.

Слово "металлургия" означает область науки и техники, охватывающую процессы обработки добытых из недр руд, получение металлов и сплавов, придание им определен­ных свойств.

В настоящее время известно более 80 металлов, большинство из них используется в технике.

В мировой практике исторически сложилось деление ме­таллов на черные (железо и сплавы на его основе) и все остальные - нечерные (Non-ferrous metals, англ.) или цветные металлы. Соответственно, металлургия часто подразделяется на черную и цветную. В настоящее время на долю черных металлов приходится около 95 % всей производимой в мире металлопродукции.

Сейчас основная масса металлов производится и потреб­ляется в таких странах, как США, Япония, Китай, Россия, Германия, Украина, Франция, Италия, Великобритания и др.

Используемые в технике металлы получают из руд.

В мировой практике исторически сложилось деление ме­таллов на черные (железо и сплавы на его основе) и все остальные – нечерные или цветные металлы. Соответственно, металлургия часто подразделяется на черную и цветную. Также можно выделить металлы, которые используют в качестве добавок к стали, для придания ей новых свойств – легирующие.

В технике принята также условная классификация, по которой цветные металлы разделены на "легкие" (алюминий, магний), "тяжелые" (медь, свинец и др.), тугоплавкие (вольфрам, молибден и др.), благородные (золото, платина и др.), редкие металлы.

В настоящее время на долю черных металлов приходится около 95 % всей производимой в мире металлопродукции.

К рудам черных металлов обычно относят месторождения железа, марганца, хрома, титана и ванадия.

К рудным месторождениям легких металлов обычно относят руды, содержащие алюминий; основной поставщик алюминия - бокситы, а также алуниты, нефелины и различные глины. К рудным месторождениям цветных металлов относятся место­рождения меди, свинца и цинка, кобальта, никеля, сурьмы. Запасы металлов в наиболее крупных из них достигают от десятков до сотен млн т, при обычном содержании металлов в руде - единицы процентов.

Характерными для рудных месторождений редких металлов являются месторождения олова, вольфрама, молибдена, ртути, бериллия, тантала и ниобия. Наибольшие запасы в них достигают сотен тысяч тонн при содержании металла в руде обычно не выше 1 %.

Последовательность технологических процессов следующая:

-       добыча руд металлов;

-       обогащение;

-       выплавка металла;

-       производство проката.

Металлургический комплекс – это система отраслей, занимающихся добычей и обогащением металлических руд, выплавкой металлов и производством проката.

В металлургическом комплексе в зависимости от производимых металлов выделяют черную и цветную металлургию.

Схема металлургического комбината полного цикла состоит из:

-       обогатительного цеха;

-       доменного цеха;

-       сталеплавильного цеха;

-       прокатного цеха.

Из обогатительного цеха выпускают концентрат, очищенный от примесей полезный минерал. Далее он переходит в доменный цех, где получают чугун. В доменных печах получают чугун, который содержит 2-4% углерода, из-за  чего этот металл очень хрупок, поэтому примерно 90 % чугуна еще раз плавят, чтобы «выжечь»  углерод  до  0,2-2%. Вот тогда и получается более прочная сталь. Затем чугун отправляется в сталеплавильный цех для получения стали с необходимыми свойствами. Уже из этой стали в прокатном цехе выдают готовую продукцию.