Что такое металлургия цветных металлов

Обновлено: 18.05.2024

отрасль металлургии, включающая производство цветных металлов (и их сплавов) от добычи и обогащения руд до получения готовой продукции. К цветным металлам относятся более 85 элементов Периодической системы элементов Д. И. Менделеева.

Все металлы принято делить на чёрные и цветные (за рубежом металлы обычно подразделяют на железные и нежелезные). К чёрным металлам относят железо и его сплавы, марганец и хром, производство которых тесно связано с металлургией чугуна и стали. Остальные металлы относят к цветным. Название «цветные металлы» условно, т. к. фактически только золото и медь имеют ярко выраженную окраску. Все прочие металлы, включая чёрные, имеют серый цвет с различными оттенками – от светло-серого до тёмно-серого. Цветные металлы условно делят на пять групп. Первая группа – тяжёлые металлы: медь, никель, свинец, цинк и олово. Эти металлы наиболее важные среди цветных металлов по своему значению и объёму производства. Вторая группа – малые тяжёлые металлы: висмут, мышьяк, сурьма, кадмий, ртуть и кобальт; они являются природными спутниками тяжёлых металлов. Третья группа – лёгкие металлы: алюминий, магний, титан, натрий, калий, барий, кальций, стронций. Они имеют самую низкую удельную плотность (удельную массу) по сравнению с другими металлами. Четвёртая группа – благородные металлы (драгоценные металлы): золото, серебро, платина и платиноиды (палладий, родий, рутений, осмий и иридий). Эти металлы обладают валютной ценностью, высокой стойкостью к воздействию окружающей среды. Пятая группа – редкие металлы: тугоплавкие, имеющие высокие температуры плавления, – вольфрам, молибден, тантал, ниобий, цирконий и ванадий; лёгкие – литий, бериллий, рубидий и цезий; рассеянные – галлий, индий, таллий, германий, гафний, рений, селен и теллур; редкоземельные – радий, уран, торий, актиний и трансурановые элементы.

Цветная металлургия – материалоёмкая отрасль промышленности. Расход руды на единицу товарной продукции из-за относительно низкого содержания в сырье цветных металлов чрезвычайно велик. Чем беднее перерабатываемое сырьё, тем больше расход руды в металлургическом производстве. Напр., для получения 1 т алюминия необходимо переработать 5—10 т алюминиевой руды, а чтобы получить 1 кг золота – до 7 тыс. т золотой руды. Многие предприятия цветной металлургии для выполнения своей программы вынуждены перерабатывать десятки и сотни миллионов тонн сырья в год. Большинство руд цветных металлов имеют сложный состав, являются полиметаллическими (комплексными), т. е. содержат несколько металлов. Напр., при переработке медно-никелевых руд получают медь, никель, кобальт, золото, селен, теллур, платиновые металлы. Характерная особенность технологии цветных металлов – многостадийность, использование различных пиро – и гидрометаллургических процессов, высокие требования к чистоте конечных продуктов при сложном составе первичного сырья. При этом необходимо решать экологические проблемы, связанные со значительным количеством жидких, твёрдых и газообразных отходов. На предприятиях цветной металлургии попутно получают полезные продукты – серную кислоту, соду, поташ, фтористые соли, огнеупоры, компоненты строительных материалов и многие другие. Цветные металлы применяют практически во всех областях тяжёлой и лёгкой промышленности. Напр., для легирования сталей используют никель, титан, вольфрам, молибден, ванадий, кобальт. Сплавы на основе алюминия, меди, магния, титана, никеля и других металлов используют в авиационной и автомобильной промышленности. В них нуждается транспорт, машиностроение, промышленное и гражданское строительство, производство предметов домашнего потребления. Многими цветными металлами (медь, олово, цинк и др.) покрывают стали, другие цветные металлы для придания им коррозионной стойкости. Германий, галлий, индий, селен, теллур используют в электронике. Золото, серебро, платину, палладий используют в химической, электротехнической и электронной промышленности, из них изготовляют ордена и ювелирные изделия, чеканят монеты, создают художественные изделия и предметы быта.

Цветная металлургия

Цветная металлургия – это отрасль, которая включает в себя добычу, обогащение и создание сплавов из цветных металлов. Ее состояние является определяющим для развития и функционирования всего промышленного комплекса в целом.

Под цветными металлами следует подразумевать такие вещества и сплавы, в которых отсутствует железо. Это является главным отличием рассматриваемой отрасли от черной металлургии, основа которой – добыча железной руды и выработка чугуна и стали.

Классификация цветных металлов

В современной промышленности выделяют несколько групп цветных металлов, которые различаются между собой по их эксплуатационным свойствам и качествам. Рассмотрим некоторые из них:

Подотрасли

Цветная металлургия включает в себя подотрасли, в рамках которых осуществляется выпуск различных металлов:

На его долю приходится более 45% объема выплавки всех цветных металлов. Сырьем являются бокситы, которые перерабатываются в глинозем. Основные месторождения находятся в Австралии, Бразилии, экваториальной Африке, Китае и России.

Ведущими производителями алюминия в мире признаны Россия, США, Италия, Китай, Германия.

Более четверти от всего объема выплавки приходится на медь. Она добывается из медной руды, где концентрация металла может достигать порядка 30-35%. Кроме этого, значительную роль играет переработка вторичного сырья.

Основные месторождения медных руд находятся в России, Казахстане, Чили, США, Канаде, экваториальной Африке, Китае.

Ведущими производителями являются Россия, Китай, США, страны Европы.

Эти металлы выпускаются из полиметаллических руд. Основные залежи находятся в США, Мексике, Канаде, Китае, Австралии. Производство сконцентрировано в Китае, США, Японии, Австралии, странах ЕС. На долю выплавки цинка и свинца приходится более 22% от всего объема.

Крупнейшие месторождения находятся в России, она же и является главным мировым производителем. На долю производства данного металла приходится менее 7% от мировой выплавки. Основным сырьем выступают никелевые руды.

Данный металл получают из оловянных руд. Большая часть мировых запасов приходится на Боливию и Юго-Восточную Азию. Ведущими центрами выплавки являются Боливия, Малайзия, Китай, Россия.

Производство остальных цветных металлов менее развито и имеет локальные масштабы.

Этапы производственного процесса

В цветной металлургии задействован ряд производственных процессов, включающий в себя как добычу сырья, так и выплавку.

Схемы изготовления цветных металлов хоть в целом и схожи, однако в силу особенностей того или иного ресурса имеют некоторые отличия.

В этой связи для примера следует упомянуть цикл получения алюминия, выпуск которого имеет наибольшие масштабы и значимость.

Он состоит из следующих этапов:

добыча бокситов;
обогащение алюминиевой руды (промывка, грохочение);
производство глинозема;
выплавка металлического материала;
выпуск алюминиевых заготовок и полуфабрикатов.

Также из глинозема производят фтористые соли и электроды.

Общий обзор состояния цветной металлургии в России

Данная отрасль промышленного производства является одной из наиболее развитых в России. Это объясняется большими запасами сырья и природных ископаемых, а также развитой производственной базой, оставшейся после распада СССР.

История развития отрасли

Человечество начало выплавлять металл и использовать сплавы достаточно давно, что подтверждается археологическими находками.

В России производство цветных металлов и развитие горного дела в целом во многом связано с именем Петра I. Именно по его указам на Урале строятся первые плавильные заводы.

К началу XX века страна становится одним из мировых лидеров металлургического производства, но события 1917 года надолго остановили его развитие. Однако в 30-е годы, во времена первых пятилеток, страна смогла восстановить и преумножить свою индустриальную мощь.

После ВОВ в СССР возводятся крупнейшие ГОКи и металлургические заводы, многие из которых продолжают работать и сейчас. Кризис 90-х годов негативно отразился на состоянии данной отрасли, однако уже в 2000 г. производство цветных металлов в стране значительно выросло.

Размещение промышленных производств

В силу экономической целесообразности большинство предприятий цветной металлургии расположено в районе мест добычи соответствующих руд. По этой причине в России выделяется несколько основных производственных баз. Стоит отметить, что для выплавки легких металлов требуется большое количество энергии, в этой связи заводы построены вблизи ее источников (преимущественно ГЭС).

Размещение основных производственных центров:

Крупные комплексы находятся в районах с развитой энергетикой (Иркутская область, Красноярский край).

Преимущественно Урал, где находится большая часть разведанных месторождений.

Запасы полиметаллических руд в стране не очень высоки. Производственные центры есть в Сибири и на Дальнем Востоке.

Предприятия размещены возле месторождений. Наиболее крупные из них – на Кольском полуострове, а также севере Сибири.

Крупнейшие игроки отрасли

Предприятия-лидеры цветной металлургии в России:

Другие компании, работающие в данной отрасли, представлены в разделе Заводы цветных металлов.

Проблемы и перспективы развития

Значительной трудностью цветной металлургии в стране является зависимость от источников электрической и тепловой энергии.

К примеру, выработка более 75% энергии на Братской ГЭС направлена на обслуживание алюминиевого комбината. Это удорожает производство и в ряде случаев (при неблагоприятной мировой конъюнктуре) может лишить его рентабельности. Выходом из ситуации является внедрение более энергоемких технологий.

Кроме этого, предприятия цветной металлургии являются одними из основных причин экологического загрязнения. Модернизация производств требует многомиллиардных вложений, однако, несмотря на расходы, проводимые меры снижают нагрузку на окружающую среду.

Цветные металлы — в технике металлы и сплавы, не являющиеся чёрными (то есть, все, кроме железа , хрома и марганца и их сплавов).

Цветная металлургия — отрасль металлургии, которая включает добычу, обогащение руд цветных металлов и выплавку цветных металлов и их сплавов.

По физическим свойствам и назначению цветные металлы условно можно разделить на тяжёлые (медь, свинец, цинк, олово, никель); лёгкие (алюминий, титан, магний); малые (висмут, кадмий, сурьма, ртуть); легирующие (вольфрам, молибден, ванадий); драгоценные (золото, серебро, платина); редкие (галлий, германий, индий, цирконий). На основании этого деления различают металлургию лёгких металлов и металлургию тяжёлых металлов.

Содержание

Размещение предприятий отрасли

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

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

Тяжёлые металлы

Производство тяжёлых 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, Кировградский, Среднеуральский, Медногорский комбинаты.
Свинцово-цинковая промышленность в целом тяготеет к районам распространения полиметаллических руд. К таким месторождениям относятся Садонское (Северный Кавказ), Салаирское (Западная Сибирь), Нерченское (Восточная Сибирь) и Дальнегорское (Дальний Восток).
Центром никель-кобальтовой промышленности являются города Норильск (Восточная Сибирь) и Мончегорск (Северный экономический район), а также поселок городского типаНикель (Мурманская область).

Лёгкие металлы

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

Сырьём для производства алюминия являются бокситы Северо-Западного района (Бокситогорск), Урала (город Североуральск), нефелиныКольского полуострова (Кировск) и юга Сибири (Горячегорск). Из этого алюминиевого сырья в районах добычи выделяют окись алюминия — глинозём. Получение из него металлического алюминия требует больших затрат электроэнергии. Поэтому алюминиевые заводы строят вблизи крупных электростанций, преимущественно ГЭС (Братской, Красноярской и др.)
Титано-магниевая промышленность размещается преимущественно на Урале, как в районах добычи сырья (Березниковский титано-магниевый завод,), так и в районах дешёвой энергии (Усть-Каменогорский титано-магниевый завод, ). Заключительная стадия титано-магниевой металлургии — обработка металлов и их сплавов — чаще всего размещается в районах потребления готовой продукции.

Производители цветных металлов

Артемовский завод по обработке цветных металлов (Украина г.Артемовск) (Казахстан, г. Балхаш)
Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение (ВСМПО) (Верхняя Салда)
Гайский завод по обработке цветных металлов «Сплав» (Гай)
Завод припоев и сплавов (Рязань)
Запорожский ферросплавный завод (Украина, Запорожье) (Каменск-Уральский) (Каменск-Уральский)
Камышинский литейно-ферросплавный завод (Камышин) (Медногорск)
Металл-Комплект (Каменск-Уральский)
Кировский завод по обработке цветных металлов (Киров)
Кольчугинский завод по обработке цветных металлов (Кольчугино) (Санкт-Петербург)
Московский завод по обработке цветных металлов (Москва) (Карелия) (Украина, Никополь)
Новгородский металлургический завод (Великий Новгород)
Новороссийский завод цветных металлов (Норильск)
Рязцветмет (Рязань)
Самарский Металлургический Завод (Самара) (Шелехов) (Кемерово) (Ревда) (Ступино)
Торезский завод наплавочных твердых сплавов (Украина, Торез)
Туимский завод цветных металлов (п. Туим, Ширинский р-н, Хакасия) (Верхняя Пышма) (Владикавказ)

Печи цветной металлургии

Технологические процессы печей цветной металлургии отличаются разнообразием. Выделяют более 60 видов печей. [1]

См. также

Примечания

↑ Диомидовский Д. А., Металлургические печи цветной металлургии, М.: Издательство «Металлургия», 1970, с. 704. Издание второе, дополненное и переработанное. Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности «Металлургия цветных металлов» — с. 7

Ссылки

Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.
Добавить информацию для других стран и регионов.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Цветная металлургия" в других словарях:

Цветная металлургия — … Географический атлас

ЦВЕТНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ — отрасль тяжелой промышленности, производит около 40 млн т различных металлов в год (по размерам уступает черной металлургии в 20 раз). Металлургия меди возникла в Чили, Заире, Замбии и Перу, а металлургия олова в Малайзии, Индонезии, Боливии. Это … Географическая энциклопедия

Цветная металлургия — отрасль тяжелой промышленности; производство цветных металлов (всех металлов, кроме железа и его сплавов). Содержание цветных металлов в рудах обычно невысокое, и обязателен процесс обогащения. Предприятия по первичной переработке руды и выплавке … Финансовый словарь

цветная металлургия — Отрасль тяжелой пром ти, включающая добычу и обогащение руд, произ во и обработку цв. металлов и их сплавов. Структурно ЦМ включает 16 подотраслей: алюминиевую, никель кобальтовую, медную, свинцово цинковую, оловянную, редкометалльную, вольфрамо… … Справочник технического переводчика

ЦВЕТНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ — отрасль тяжелой промышленности, включающая добычу и обогащение руд, производство и обработку цветных металлов и их сплавов. Попутная продукция цветной металлургии химические соединения, минеральные удобрения, стройматериалы и т. д … Большой Энциклопедический словарь

Цветная металлургия — (a. non ferrous metallurgy; н. Nichteisenhuttenwesen, Buntmetallverhutung, Nichteisenmetallurgie; ф. metallurgie des metaux non ferreux; и. metalurgia no ferrosa) отрасль тяжёлой промышленности, включающая предприятия по добыче,… … Геологическая энциклопедия

цветная металлургия — Отрасль тяжелой промышленности, занимающаяся производством цветных металлов и их сплавов … Словарь по географии

цветная металлургия — отрасль металлургии, включающая производство цветных металлов (и их сплавов) от добычи и обогащения руд до получения готовой продукции. К цветным металлам относятся более 85 элементов Периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Все металлы… … Энциклопедия техники

цветная металлургия — отрасль тяжелой промышленности, включающая добычу и обогащение руд, производство и обработку цветных металлов и их сплавов. Попутная продукция цветной металлургии химические соединения, минеральные удобрения, стройматериалы и т. д. * * * ЦВЕТНАЯ … Энциклопедический словарь

Цветная металлургия — одна из важнейших отраслей пром. У. Включает добычу и обогащение руд цветных металлов, мет. произв. и обработку, объединяет 15 подотраслей (алюминиевую, титано магниевую, никель кобальтовую, свинцово цинковую и т.д.). Попутная продукция Ц.М.… … Уральская историческая энциклопедия

отрасль тяжёлой промышленности, включающая добычу и обогащение руд, производство и обработку цветных металлов и их сплавов (см. Металлургия). Попутной продукцией Ц. м. являются химические соединения, минеральные удобрения, стройматериалы и т.д. Производственный комплекс отрасли состоит из горнодобывающих предприятий, обогатительных фабрик, металлургических и металлообрабатывающих заводов.

В середине 19 в. Россия занимала 1-е место в мире по добыче золота и платины, а по производству ртути 3—4-е место в мире. В 1913 выпуск цветных металлов составил (тыс. т): меди — 17, цинка — 2,9, свинца 1,5; в незначительном количестве производилось также цветное литьё и прокат. В 1916—1917 начался выпуск вольфрамовых концентратов. Подавляющее большинство месторождений цветных металлов находилось в руках иностранных концессионеров, которые хищнически их эксплуатировали; иностранному капиталу принадлежала также большая часть предприятий Ц. м. Во время 1-й мировой войны 1914—18 и Гражданской войны 1918—20 предприятия Ц. м. были полностью разрушены. Только в 1922 восстановленный Калатинский медеплавильный (ныне Кировградский) комбинат дал первую медь. К 1928 были восстановлены и частично реконструированы медные и свинцово-цинковые рудники и заводы, золотые прииски. В годы предвоенных пятилеток (1929—40) на новых предприятиях было организовано промышленное производство алюминия, никеля, магния, вольфрамовых и молибденовых концентратов, твёрдых сплавов и электродной продукции. Во время Великой Отечественной войны1941—45 Ц. м. страны, несмотря на перебазирование многих предприятий в районы Урала и Сибири, обеспечивала потребности военной промышленности в цветных металлах и сплавах. Особое значение в эти годы получило производство алюминия, легирующих и вторичных металлов, твёрдых сплавов.

В послевоенный период созданы титановая и полупроводниковая промышленность, развивалась медная, никель-кобальтовая, свинцово-цинковая, алюминиевая, оловянная, вольфрамо-молибденовая, золото-платиновая, алмазная, магниевая, ртутно-сурьмяная, редкометаллические и обрабатывающие подотрасли и вторичная металлургия. Наряду с расширением старых промышленных центров Ц. м. на Урале и в Закавказье были созданы новые индустриальные комплексы в Сибири, на Дальнем Востоке, на С.-З. страны, в Казахстане, Армении, Киргизии, Узбекистане, Таджикистане, Азербайджане, на Украине и в Грузии. Значительно расширилась номенклатура продукции редкометаллической промышленности. На основе комплексного использования рудного сырья было освоено производство редких металлов и элементов особой чистоты: кадмия, индия, селена, теллура, висмута, рения, германия, галлия и многих др. В 70-х гг. в готовую продукцию и полуфабрикаты извлекается 74 элемента таблицы Д. И. Менделеева.

В отличие от др. полезных ископаемых содержание цветных и редких металлов в рудах крайне низко. Для получения 1 т цветного металла добывается и перерабатывается от сотен до десятков тысяч тонн сырья. Более 65% руд добывается наиболее экономичным открытым способом, обеспечивающим комплексное извлечение металлов из недр.

В рудном сырье вместе с «основными» элементами — алюминием, медью, свинцом, цинком, никелем, оловом, вольфрамом, молибденом — содержатся попутные — золото, серебро, платиновые металлы, кобальт, мышьяк, рений, индий, рубидий, галлий, селен, теллур, кадмий, скандий, таллий, германий, сера, барий и др., ценность которых иногда превосходит ценность «основных» металлов. Рациональное и комплексное использование природных ресурсов обеспечивается извлечением из них всех ценных компонентов при обогащении и металлургической переработке концентратов. Большинство редких и драгоценных металлов и почти 1 /₄ производимой в стране серной кислоты получаются в результате комплексной переработки сырья в Ц. м. Только на заводах свинцово-цинковой промышленности наряду со свинцом и цинком извлекается 18 ценных компонентов и на их основе производится более 40 видов попутной продукции.

На обогатительных фабриках более 90% всех руд обогащаются флотационным методом (см. Флотация) с применением эффективных флотореагентов. Расширяются масштабы обогащения руд в тяжёлых суспензиях и др. гравитационными способами, а также с применением радиометрических методов обогащения. На металлургических заводах комплексное использование сырья осуществляется путём применения новой технологии процессов автогенной плавки сульфидных концентратов, электротермии, электролиза металлов, гидрометаллургической технологии на основе процессов сорбции и экстракции. Увеличение выпуска цветных металлов обеспечивается интенсификацией технологических процессов, реконструкцией и перевооружением предприятий и вводом в эксплуатацию новых мощностей. Созданы крупные промышленные комплексы с высоким уровнем концентрации, комбинирования и специализации производства (Усть-Каменогорский свинцово-цинковый, Норильский, Алмалыкский, Джезказганский, Балхашский горно-металлургический комбинаты и др.). Производительность труда в отрасли за 1966—75 выросла почти в 2 раза.

Ц. м. большинства социалистических стран развивается в соответствии с Комплексной программой социалистической экономической интеграции и согласованными планами стран — членов СЭВ под руководством Постоянной комиссии СЭВ по Ц. м. При специализации производства учитываются сырьевые ресурсы каждой страны.

В ПНР быстро растет выпуск меди, в ВНР — алюминия, в НРБ — меди, в MHP — меди и молибдена, в СФРЮ — меди, свинца, цинка и алюминия, в КНДР — меди, свинца и цинка.

Характерной особенностью Ц. м. капиталистических стран является сосредоточенность добычи рудного сырья в развивающихся, а производства металлов — в промышленно развитых капиталистических странах.

Наиболее высокие темпы роста отрасли отмечаются в Японии и Австралии, однако 1-е место по выпуску цветных металлов длительный период занимают США. Производство цветных металлов в капиталистических и развивающихся странах характеризуется данными табл.

Металлургия

Металл с давних времен стал незаменимым элементом в повседневной жизни человека. Благодаря ему у нас есть возможность использования электроэнергии, транспорта, гаджетов и других благ цивилизации. Именно поэтому металлургию можно считать ключевой отраслью промышленности каждого государства. Металлургия – это отрасль тяжелой промышленности, в которую вовлечены множество финансовых, материальных, энергетических и человеческих ресурсов.

Современная металлургия достигла значительного развития. Благодаря достижениям науки, у нас есть возможность использовать не только металлы, данные нам природой, но и инновационные композитные материалы и сплавы. Они обладают улучшенными свойствами и характеристиками.

Классификация разновидностей металлургии

Выплавка металлов требует колоссального объема энергии и ресурсов, поэтому большинство горнодобывающих предприятий работают именно для обеспечения потребностей металлургии.

Для дальнейшего изучения особенностей этой отрасли следует выделить ее основные виды. На сегодняшний день выделяют две основные отрасли: черную и цветную металлургию.

Черная отвечает за производство сплавов на основе железа. В то же время к ней относят другие элементы, такие как хром и марганец. Все остальное производство изделий из других металлов называют цветным.

Технология производства имеет схожий цикл, независимо от типа сырья, и состоит из нескольких этапов, указанных ниже:

Добыча сырья и ее переработка. Большинство металлов не содержится в природе в чистом виде, а входит в состав различных руд, переработка которых называется обогащением. В процессе обогащения руду дробят на мелкие составляющие, из которых в процессе сепарации отделяют элементы метала и пустую породу. Из выделенных элементов производят сплавы.
Передел. Металлургическим пределом называют процесс изготовления полуфабрикатов, которые в свою очередь применяются для изготовления готовых продуктов. В процессе передела изменяется состав, структура и свойства сплавов, а также агрегатное состояние. К переделу можно отнести прокат и обжатие, трубное производство, плавку и разливку.
Переработка отходов. Большинство отходов металлургического производства либо утилизируют, либо перерабатывают, получая другие полезные продукты. Некоторая часть пустой породы и шлаков складываются на территории больших хранилищ под открытым воздухом. Но на сегодняшний день производители стараются максимально эффективно перерабатывать побочную продукцию. Некоторые шлаки повторно обрабатывают, получая дополнительный продукт, некоторые используют для производства сельскохозяйственных удобрений, но большинство уходит на изготовление строительных материалов, которые широко используются в повседневной жизни.

Большая часть производимого металла проходит стадию проката, то есть изготовления полуфабрикатов для производства готовой продукции. Подобную операцию выполняют на специальном устройстве, которое представляет собой систему вращающихся валков. Между ними пропускают металл, который под высоким давлением меняет толщину, ширину и длину.

Выделяют холодный и горячий прокат, отличия которых заключаются в разной температуре обрабатываемого сырья. Холодный прокат применяется для сырья, имеющего высокий уровень пластичности, что позволяет сохранять структуру металла и не изменять его физические свойства.

Процесс проката не всегда является конечным этапом производства полуфабрикатов. Например, для изделий черной металлургии могут применяться такие методы обработки, как покрытие защитным слоем или закалка. Это позволяет улучшить устойчивость к коррозии, повысить прочность и снизить степень износа.

Следует отметить, что большую часть продукции, производимой металлургической отраслью, составляют стальные трубы. На втором месте расположился листовой и сортовой металл, применяющейся в машиностроении.

Среди главных потребителей продукции этой сферы стоит выделить строительную сферу, машиностроение и металлообработку.

При этом практически каждая сфера народного хозяйства не может обойтись от использования продукции металлургии, а также заготовок и полуфабрикатов из него.

Черная металлургия

Черная металлургия основывается на переработки железа, а именно руд, в которых оно содержится. Большинство железных руд являются природными оксидами. Именно поэтому первым этапом производства является выделение железа из оксида. Для этого используют большие доменные печи. Данный способ производства чугуна проводится при температуре свыше 1000 градусов.

При этом свойства полученного сырья напрямую зависят от температуры доменной печи и времени плавления. При дальнейшей обработке чугуна получают сталь или литейный чугун, с помощью которого выполняют отлив заготовок и изделий.

Для производства стали используют железо и углерод, добавление которого придает полученному сплаву желаемые свойства. Также могут применяться различные легирующие компоненты, необходимые для получений определенных особенностей стали.

Существует несколько способов производства стали, которые основываются на выплавке металла в жидком состоянии. Следует выделить следующие: мартеновский, кислородно-конверторный и электроплавильный.

Каждый вид стали называется маркой, которая указывает на ее состав и свойства. Для изменения свойств стали используют метод легирования, то есть добавления в сплав дополнительных компонентов. Наиболее часто для подобных целей используют такие элементы, как хром, марганец, бор, никель, вольфрам, титан кобальт, медь и алюминий. Обычно такие компоненты добавляют в расплавленную сталь.

Но существует иной способ, который заключается в прессовании мелкозернистого порошка компонентов с последующим запеканием при высоких температурах.

Производство такой продукции мало чем отличается от технологий черной металлургии. Цикл цветной металлургии также состоит из обогащения руд, плавки металлов, переделки и проката. Но в некоторых случаях может применяться также рафинирование металлов, то есть очищение первичных продукта от примесей.

Очищение руды цветных металлов более сложная задача, так как она содержит намного больше сторонних примесей, в том числе других полезных компонентов. Как и в черной металлургии, побочная продукция цветной широко применяется в перерабатывающей промышленности, особенно в химическом производстве.

Следует выделить две подотрасли: металлургию тяжелых и легких металлов. Принцип подобного деления основывается на различных свойствах обрабатываемых цветных металлов. При производстве тяжелых металлов требуется значительно меньше энергии.

Иногда выделяют третью группу, так называемых, редкоземельных металлов. Такое название связано с тем, что раньше такие элементы были малоизучены и редко находились в природных условиях. Хотя на самом деле их количество не уступает многим тяжелым или легким цветным металлам. Их используют обычно при производстве высокотехнологичных приборов.

Изделия этой отрасли широко применяются в машиностроении, космической сфере, химической промышленности и приборостроении.

Добывающая металлургия

Это сфера промышленности, отвечающая за извлечение ценных металлов из руд¸ переплавки полученного сырья и получения готового продукта. Отделение металла от пустой породы и других шлаков может производиться путем химического, электролитического или физического воздействия.

Главная задача этой отрасли металлургии – оптимизация процесса выделения чистого металла, качественное отделение полезных компонентов от пустой породы и минимизация потерь.

Металлы используются в различных целях, как для изготовления различных драгоценностей и бижутерии, так и в высокотехнологических сферах. Например, в строении высокоточных приборов, современных гаджетов, компьютеров и других электроприборов. А также в космической сфере, авиастроении, и других сферах, где требуются особые свойства, которые имеют только ценные металлы.

Следует отметить, что раньше металлургия ориентировалась строго на переработку добываемого сырья. Но в последнее время, в связи с тем, что металлы не восстанавливающийся ресурс, острой стала проблема переработки вторичного сырья.

Повторной переработке подвержены цветные и черные металлы. Поэтому производители стараются максимально эффективно и в полной мере собирать и перерабатывать металлические изделия, вышедшие из эксплуатации. Рынок металлолома постоянно растет, в связи с чем растет количество больших и малых перерабатывающих предприятий. Их задача заключается в очищении металлов от сопутствующих материалов и последующей переплавки. Для сохранения качественной структуры и свойств, вторсырье плавят вместе со свежедобытым сырьем.

Дальнейшее развитие невозможно только с использованием природных ресурсов, количество которых постоянно уменьшается. Поэтому главной задачей на сегодняшний день можно считать переработку вторсырья и поиск аналогов, способны полноценно заменить металлы.

Развитие металлургии напрямую связано с интеллектуальным развитием человечества и его потребностей. Так как новые технологии требуют от уже существующих металлов улучшенных свойств и характеристик, а также создания инновационных сплавов, не имеющих аналогов ранее.

Читайте также: