Доля меди в производстве цветных металлов в

Обновлено: 10.05.2024

Цветная металлургия России — одна из основных отраслей российской металлургии.

Производство цветных металлов в России — одна из наиболее важных для национальной экономики отраслей. Россия контролирует до 20 % мирового производства алюминия, 40 % — никеля, значительную часть — платиноидов и меди. В общем промышленном производстве России на цветную металлургию приходится 8,9 %, а в год суммарный оборот отрасли превышает $11 млрд.

Цветная металлургия — строго экспортно-ориентированная отрасль. За пределы страны уходит до 70 % произведенных в стране цветных металлов: экспорт алюминия составляет 48 % объемов вывоза, никеля — 20 %, меди — 12 % в стоимостном выражении. Остальное по большей части представлено драгметаллами, производимыми «Норильским никелем».

В последние годы в цветной металлургии на базе доставшихся в наследство от СССР производств были созданы крупнейшие в мире компании-производители никеля и палладия, а также алюминия — ГМК «Норильский никель» и «Русал» соответственно. [1]

Содержание

Расположение предприятий цветной металлургии зависит от таких факторов, как сырьевой фактор (близость к сырьевым источникам; это самый важный фактор), природный фактор, топливно-энергетический фактор и экономический фактор. Предприятия по производству тяжелых цветных металлов размещаются в непосредственной близости к районам добычи сырья (так как для данного производства не требуется большого количества энергии). Предприятия же по производству легких цветных металлов нуждаются в большом количестве электроэнергии, поэтому размещаются у источников дешевой энергии. [2]

В России расположены следующие типы предприятий цветной металлургии: [3]

• Предприятия медной подотрасли.
• Предприятия свинцово-цинковой подотрасли.
• Предприятия никель-кобальтовой подотрасли.
• Предприятия оловянной подотрасли.
• Предприятия алюминиевой подотрасли.
• Предприятия вольфрам-молибденовой подотрасли.
• Предприятия титан-магниевой подотрасли.
• Предприятия редкометалльной подотрасли.

Крупнейшими российскими предприятиями медной подотрасли являются: Бурибаевский ГОК, Гайский ГОК (входит в холдинг «УГМК»), Карабашмедь, Красноуральский медеплавильный комбинат, Кировградский медеплавильный комбинат, Медногорский медно-серный комбинат (входит в холдинг «УГМК»), Ормет (принадлежит РАО «Газпром»), Производство полиметаллов (входит в холдинг «УГМК»), Сафьяновская медь (входит в холдинг «УГМК»), Святогор (входит в холдинг «УГМК»), Среднеуральский медеплавильный завод (входит в холдинг «УГМК»), Уралэлектромедь (входит в холдинг «УГМК»). [4]

Крупнейшими российскими предприятиями свинцово-цинковой подотрасли являются: Бшкирский медно-серный комбинат, Беловский цинковый завод, Горевский ГОК, Дальполиметалл, Рязцветмет, Садонский свинцово-цинковый комбинат, Учалинский ГОК, Челябинский электролитно-цинковый завод, Электроцинк. [5]

Крупнейшими российскими предприятиями никель-кобальтовой подотрасли являются: ГМК «Норильский никель» (принадлежит компании «Интеррос»), ПО «Режникель» (принадлежит РАО «Газпром»), Уфалейникель, Южуралникель. [6]

Крупнейшими российскими предприятиями оловянной подотрасли являются: Дальневосточная горная компания, Дальолово (принадлежит компании «НОК»), Депутатсколово, Новосибирский оловянный комбинат, Хинганское олово (принадлежит компании «НОК»). [7]

Крупнейшими российскими предприятиями алюминиевой подотрасли являются: Ачинский глиноземный завод (входит в холдинг «РусАЛ»), Богуславский алюминиевый завод (входит в холдинг «СУАЛ»), Белокалитвинское металлургическое ПО (входит в холдинг «РусАЛ»), Бокситогорский глиноземный завод, Братский алюминиевый завод (входит в холдинг «РусАЛ»), Волгоградский алюминиевый завод, Волховский алюминиевый завод, Иркутский алюминиевый завод (входит в холдинг «СУАЛ»), Каменск-Уральский металлургический завод (входит в холдинг «СУАЛ»), Кандалакшский алюминиевый завод (входит в холдинг «СУАЛ»), Красноярский алюминиевый завод (входит в холдинг «РусАЛ»), Михалюм (входит в холдинг «СУАЛ»), Надвоицкий алюминиевый завод (входит в холдинг «СУАЛ»), Новокузнецкий алюминиевый завод (входит в холдинг «РусАЛ»), Самарский металлургический завод (входит в холдинг «РусАЛ»), Саянский алюминиевый завод (входит в холдинг «РусАЛ»), Ступинская металлургическая компания (принадлежит РАО «Газпром»), Уральский алюминиевый завод (входит в холдинг «СУАЛ»), Фольгопрокатный завод. [8]

Крупнейшими российскими предприятиями вольфрам-молибденовой подотрасли являются: Гидрометаллург, Жирекенский ГОК, Кировградский завод твердых сплавов, Лермонтовская горно-рудная компания, Приморский ГОК, Сорский ГОК. [9]

Крупнейшими российскими предприятиями титан-магниевой подотрасли являются: АВИСМА, ВСМПО, Соликамский магниевый завод. [10]

Крупнейшими российскими предприятиями редкометалльной подотрасли являются: Забайкальский ГОК, Орловский ГОК, Севредмет (принадлежит ЗАО «ФТК»). [11]

Заметных производителей рафинированной меди в России только четыре — это Норильский никель, Уралэлектромедь (входящая в холдинг УГМК), Кыштымский медеэлектролитный завод и Новгородский металлургический завод (принадлежащие Русской медной компании). Лидирует по объёмам производства меди Норникель, производя в общей сложности практически 50 % этого металла в России. Рост этого производства в 2005 году составил (по данным компании) 1,1 % по отношению к 2004 году. Объём производства меди в 2005 году в ГМК «Норильский никель» почти совпадает с 2003 годом и уступает 2002 году. [12]

Крупнейшие производители меди в России (по данным за 2005 год): [13]

• Норильский никель — 452 тыс. тонн
• Уралэлектромедь — 353 тыс. тонн
• Кыштымский медеэлектролитный завод — 82,6 тыс. тонн

Всего в России в 2002 году было произведено 861 тыс. тонн меди, в 2003 году — 855 тыс. тонн, в 2004 году — 909 тыс. тонн, в 2005 году — 929 тыс. тонн. [14]

Российская компания Русал — крупнейший в мире производитель алюминия. Компания создана в марте 2007 года в результате объединения Русала и СУАЛа с глиноземными активами швейцарской Glencore. [15]

В 2002 году производство алюминия в России составило 3,35 млн тонн, в 2005 году — 3,72 млн тонн. [16]

Российский рынок никеля практически монополизирован Норильским никелем, обеспечивающим более 85 % его производства. Ближайший конкурент — Южуралникель (Стальная группа МЕЧЕЛ) — имеет в 20 раз меньшие объемы производства. Два других предприятия — ЗАО «Режникель» ОАО «Уфалейникель» — в апреле 2005 г. сменили собственника, и теперь принадлежат УК «Промышленный металлургический холдинг». Ранее Режский никелевый завод работал крайне нестабильно — с октября 2001 г. по май 2002 г. и с сентября 2004 г. по апрель 2005 г. производство останавливалось. Производство никеля на Режникеле возобновлено с октября 2005 г. Производственные мощности предприятия, по утверждению руководства, позволяют производить 6 тыс.т никеля в год. [17]

В 2002 году производство никеля в России составило 232 тыс. тонн, в 2005 году — 268 тыс. тонн. [18]

Импорт металлургической отрасли: виды, страны, регионы

Производство меди в десяти ведущих горнодобывающих компаниях, по оценкам, вырастет почти на 3,8% в 2022 году
Самым крупным производителем в мире в прошлом году была шахта Эскондида, расположенная в засушливой северной пустыне Атакама в Чили. Горнодобывающий комплекс, совместно принадлежащий BHP, Rio Tinto, Mitsubhishi и JX Nippon, произвел 1173 тысяч тонн меди в 2020 году. Это сопоставимо с объемом производства, который в 2019 году составил 1157 тысяч тонн.

На втором месте оказался медный рудник Коллахуаси на севере Чили. Годовой объем производства меди на руднике, введенном в эксплуатацию в 1999 году, составил 629 тысяч тонн по сравнению с 565 тысяч тонн в предыдущем году.

Согласно последнему плану разработки рудника, срок эксплуатации рудника составит до 2070 года. В то же время карьерный комплекс Morenci в округе Гринли, штат Аризона, занял третье место в списке, добыв 450 тысяч тонн в 2022 году. Следует отметить, что рудник в 2019 году добыла 460 тысяч тонн.

Другие медные рудники в первой десятке вместе с их производством в тысяч тонн следующие: Эль-Тениенте, Чили (443), Буэнависта, Мексика (432), KGHM Polska Miedz, Польша (413), Чукикамата, Чили (401)., Серро-Верде, Перу (391), Антамина, Перу (367) и Грасберг, Индонезия (367).

Следует отметить, что рудник Лос-Пеламбрес недалеко от Сантьяго, Чили, и шахтный комплекс Заполярного дивизиона, расположенный на полуострове Таймыр, не вошли в первую десятку списка в 2020 году.

Прогнозы

Несмотря на то, что эксперты прогнозируют рост потребления цветных металлов внутри страны, значительная экспортная ориентация российской отрасли сохранится. Правда, согласно прогнозам, ожидается снижение доли экспорта в медном сегменте с сегодняшних 65% до 61% к 2022 г.
Таб. 6. Прогнозы по производству и экспорту меди в России до 2021 г., тыс. тонн

2017 оценка	Прогноз
	2018	2019	2020	2021
Производство	856	854	852	850	864
Экспортный потенциал	563	550	536	522	527

Источник: Прогноз АКРА, подготовленный по материалам Bloomberg, МВФ и Минпромторга России

Месторождения меди

Металлы, находящиеся в подгруппе меди отличаются небольшой химической активностью, по этой причине они встречаются в виде химических соединений, а также самородками. Много веков назад медь можно было встретить лишь в виде сернистых соединений – халькопирита и халькозина. А все потому, что медь обладает высоким химическим сродством к сере. Большая часть первичных руд содержит медь в сульфидной форме – CuS. С течением времени, особенно в условиях вулканической деятельности, при действии большого количества кислорода, сульфиды меди становились окислами. Самородки меди образовывались в природе вовремя сильного нагревания окисленной сернистой руды. К примеру, если окисленные минералы меди и сернистые руды залегали под толстым слоем горной породы, то их нагревали природные катаклизмы и земное тепло. В подобных природных «металлургических цехах» выплавлялись колоссальные объемы меди. На территории Северной Америки нашли самородок весом 420 тонн. Однако это редкость, самородной меди на планете примерно 1%.

Резервы

Геологическая служба США различает следующие две категории:

• База запасов — это та часть идентифицированного ресурса, которая соответствует конкретным минимальным физическим и химическим критериям для текущих методов добычи и производства, включая содержание , качество , толщину и глубину . Публикация данных по складской базе была остановлена ​​Геологической службой США в 2009 году.
• Запасы — это та часть базы поставок, которую можно экономично добыть или добыть в данный момент. Этот термин не обязательно означает, что вытяжные системы установлены и работают. Резервы содержат только пригодные для эксплуатации вещества.

Мировые месторождения меди

Много меди, как и прочих полезных ископаемых, расположено на дне океанов. На дне лежат скопления круглых камней, в которых находится примерно 0,5% меди. Согласно анализу геологов запасы медной руды в океане достигают 5 млрд. тонн. Существует почти 250 минералов меди, однако лишь 20 из применяются в промышленности. В основным медным рудам относят:

• халькозин — Cu2S, который содержит 79,8% меди
• халькопирит — CuFeS2, в котором присутствует 30% меди. Эта руда составляет почти 50% всех месторождений меди
• борнит — Cu5FeS4, содержит от 52 до 65% меди
• ковеллин – CuS, содержит 64% меди.

Природные соединения с содержанием меди

Чистая медь, которую собой представляют ее самородки, представлена в природе в очень незначительных количествах. В основном медь в природе присутствует в виде различных соединений, наиболее распространенными из которых являются следующие.

• Борнит – минерал, получивший свое название в честь ученого из Чехии И. Борна. Это сульфидная руда, химический состав которой характеризует ее формула – Cu5FeS4. Борнит имеет и другие названия: пестрый колчедан, медный пурпур. В природе эта руда представлена в двух полиморфных видах: низкотемпературной тетрагонально-скаленоэдрической (температура меньше 228 градусов) и высокотемпературной кубически-гексаоктаэдрической (больше 228 градусов). Данный минерал может иметь различные виды и в зависимости от своего происхождения. Так, экзогенный борнит – это вторичный ранний сульфид, который очень неустойчив и легко разрушается при выветривании. Второй тип – эндогенный борнит – характеризуется непостоянством химического состава, в котором могут присутствовать халькозин, галенит, сфалерит, пирит и халькопирит. Теоретически минералы данных видов могут включать в свой состав от 25,5% серы, более 11,2% железа и свыше 63,3% меди, но на практике такое содержание этих элементов никогда не выдерживается.
• Халькопирит – минерал, химический состав которого характеризуется формулой CuFeS2. Халькопирит, имеющий гидротермальное происхождение, раньше называли медным колчеданом. Наряду со сфалеритом и галенитом он входит в категорию полиметаллических руд. Данный минерал, который, кроме меди, содержит в своем составе железо и серу, формируется в результате протекания метаморфических процессов и может присутствовать в двух типах медных руд: контактово-метасоматического вида (скарны) и горные метасоматические (грейзены).
• Халькозин – сульфидная руда, химический состав которой характеризуется формулой Cu2S. Такая руда содержит в своем составе значительное количество меди (79,8%) и серу (20,2%). Эту руду часто называют «медным блеском», что объясняется тем, что ее поверхность выглядит как отблескивающий металл, обладающий различными оттенками – от свинцово-серого до совершенно черного. В медесодержащих рудах халькозин выглядит как плотные или мелкозернистые включения.

В природе встречаются и более редкие минералы, которые содержат в своем составе медь.

• Куприт (Cu2O), относящийся к минералам оксидной группы, часто можно встретить в местах, где есть малахит и самородная медь.
• Ковеллин – сульфидная порода, сформированная метасоматическим путем. Впервые этот минерал, содержание меди в котором составляет 66,5%, был обнаружен в начале позапрошлого столетия в окрестностях Везувия. Сейчас ковеллин активно добывают на месторождениях в таких странах, как США, Сербия, Италия, Чили.
• Малахит – минерал, хорошо известный всем как поделочный камень. Наверняка все видели изделия из этого красивейшего минерала на фото или даже являются их обладателями. Малахит, который в России очень популярен, – это углекислая медная зелень или дигидрококскарбонат меди, относящийся к категории полиметаллических медесодержащих руд. Найденный малахит свидетельствует о том, что рядом есть месторождения других минералов, содержащих медь. В нашей стране крупное месторождение этого минерала находится в районе Нижнего Тагила, раньше его добывали и на Урале, но сейчас его запасы там значительно истощены и не разрабатываются.
• Азурит – минерал, который из-за своего синего цвета также называют «медной лазурью». Он характеризуется твердостью 3,5–4 единицы, основные его месторождения разрабатываются в Марокко, Намибии, Конго, Англии, Австралии, Франции и Греции. Азурит часто сращивается с малахитом и залегает в тех местах, где поблизости расположены месторождения медесодержащих руд сульфидного типа.

Запасы меди в мире

Наибольшее количество меди, примерно 65%, залегает на территории Северной и Южной Америке. Европейские государства имеют 15% ресурсов, азиатские — 11%, африканские- 4,5%. Самые крупные подтвержденные запасы меди зафиксированы Чили. Там находится почти 20% мирового запаса. А в США — 12,7%. Помимо этих стран, меди много в Польше, Индонезии, Иране, Казахстане, Китае, Узбекистане, на Филиппинах, а также в Заире, Замбии, Бразилии, Канаде, Мексике, Панаме, Перу и Австралии. В каждом из этих государств по оценкам специалистов имеется около 10 млн. тонн.

ТОП-20 регионов-импортеров металлургической продукции в России в 2016 году

Москва, Санкт-Петербург и Московская область лидирует в рейтинге импорта металлургии в РФ. Однако в весовом рейтинге, крупнейшим покупателем импортной продукции, является Челябинская область (почти 64%). Лидерство Челябинской области обеспечено за счет ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ММК), закупающего металлургическое сырье в Казахстане.

Регион	Стоимость, тыс. долл	Вес, тонн
Российская Федерация	12 893 852	24 154 738
Москва	3 347 234	1 965 560
Санкт-Петербург	1 349 958	589 629
Московская область	1 233 900	615 096
Челябинская область	884 986	15 545 264
Свердловская область	644 404	777 712
Белгородская область	475 319	762 626
Сахалинская область	333 537	33 105
Калужская область	326 806	182 312
Краснодарский край	310 346	425 757
Калининградская область	298 479	204 267
Ростовская область	283 991	333 621
Приморский край	257 163	252 549
Новосибирская область	211 709	367 723
Самарская область	203 739	76 790
Тюменская область	174 379	48 594
Волгоградская область	172 946	174 176
Ленинградская область	172 422	118 688
Нижегородская область	152 863	85 171
Липецкая область	147 929	127 228
Республика Татарстан	144 416	30 942

Прямая гиперссылка на первоисточник данного материала обязательна: Tebiz Group

Добыча медной руды

Вследствие низкого содержания меди в руде ее добыча связанна с переработкой больших объемов горных пород. Для того, чтобы выплавить 1 т меди нужно переработать свыше 200 т руды. Методы добычи меди:

• открытый способ. Если рудные месторождения находятся близко к земной поверхности, то их разрабатывают таким способом глубина открытых разработок составляет 150-300 м. Метод характеризуется более низкими потерями
• подземный способ. Этим методом руду добывают с глубины 500 м, а иногда и с 800-1000 м.

Существует пять технологических систем разработки месторождений:

• при помощи самоходного оборудования. Эта технология широко применяется
• при помощи вибрационных механизмов непрерывного действия
• при помощи твердеющей закладки выработанного пространства. При этом происходит сплошная выемка запасов мощных залежей с наименьшими потерями. С применением подобных систем снижаются потери в 3-4 раза
• метод выемки руды горизонтальными пластами. Во время наполнения выработанного пространства (в рудниках под землей) твердеющими соединениями применяют футерованные резиной или базальтом трубы, период эксплуатации которых в 50-100 раз выше, чем у стальных
• циклично-поточная технология реализации горных работ.

Таблица 1. Добыча меди в мире

Страна	Добыча руды ( тыс. тонн в год)	Запасы ( млн. тонн)
Чили	5,38	140
США	1,16	35
Перу	1	30
Индонезия	0,8	35
Австралия	0,85	24
Россия	0,84	20
Китай	0,62	26
Мир	14,49	467

обзор

В 2022 году мировое производство меди составило 20,4 млн т (2017 год: 20,0 млн т). Безусловно, самой крупной производственной страной были Чили (5,8 млн т), за ней следовали Перу (2,4 млн т), Китайская Народная Республика (1,6 млн т), США (1,2 млн т) и ДР Конго. (1,2 млн т). Доля этих пяти государств в мировом производстве составила 60,3%. В Европе следует упомянуть Россию, Польшу, Болгарию, Португалию и Швецию.

Плавки и рафинирования меди лишь частично осуществляется в соответствующих странах — производителях. В частности, сейчас Китай выплавляет и очищает значительную часть мирового производства меди. В следующей таблице представлен обзор четырех стран с наибольшим объемом рафинированной меди.

Цифры в миллионах тонн

классифицировать	страна	Финансирование (2017)	Плавка (2016)	Переработка (2016)
1.	Китайская Народная Республика Китайская Народная Республика	1,7	5.5	8.0
2.	Чили Чили	5.5	1.5	2,7
3.	Япония Япония	США США	1.3	0,5	1.2

Приемлемые запасы оценивались Геологической службой США (USGS) в январе 2022 года в 870 миллионов тонн по всему миру. На Чили приходится 200 млн тонн, на Австралию 87 млн ​​тонн, на Перу также 87 млн ​​тонн, на Россию 61 млн тонн и на Мексику 53 млн тонн. На эти пять государств в совокупности приходилось 56,1 процента мировых запасов. Диапазон статика запасов составляет около 43 лет.

Медные рудники на полуострове Кевинау на озере Верхнее / США были исторически значимыми (крупнейшее в мире месторождение самородной меди; добыча была еще в доколумбовые времена). В Германии медный сланец добывался в районе Мансфельд до 1990 года .

Центры производства меди

Производственные центры по добыче меди присутствуют в разных регионах России. Самыми богатыми месторождениями руды может похвастаться Казахстан. Имеются и месторождения на Урале. По последним данным Россия по добыче медной руды находится на первом месте в мире. Медные предприятия возводятся в непосредственной близости к рудникам. Сырьевой фактор – это определяющая составляющая, по причине малого содержания концентратов в исходном сырье. На территории Урала расположено 11 медных комплексов, выпускающие 43% меди в стране. Кроме собственного сырья на производстве используется и привезенное из Казахстана. Есть и заводы с утилизацией отходов. К примеру, сернистые газы, как побочный продукт добычи меди, применяются для создания серной кислоты, из которой потом делают удобрения.

Основные экспортеры

Сегодня отечественный медный рынок России разделен между тремя ключевыми игроками:

• ГМК «Норильский никель», многопрофильное предприятие цветной металлургии, медь – не самый главный источник дохода для него – и все же его доля составляет 43% отечественного производства меди.
• Уральской ГМК (40%).
• Русская медная компания (17%).

Два последних – гиганты разработки месторождений руды, а выплавка меди из нее для уральских компаний является единственным направлением в бизнесе.

География цветной металлургии России

Цветная металлургия России характеризуется сложностью структуры производства (выпускает около 70 различных металлов), высокой обеспеченностью собственными ресурсами. Характерна также экспортная направленность отрасли. Особенно велика доля России в мировом производства и экспорте алюминия, никеля, меди, титана, олова, золота и алмазов. Высок уровень территориальной концентрации производства.

Большая часть объема продукции отрасли приходится на

Уральский район (медь, никель, алюминий, цинк и др.),

Восточно-Сибирский район (алюминий, медь, никель и др.),

Дальневосточный район (золото, олово, алмазы и др.)

Северный район (медь, никель и др.).

В размещении цветной металлургии особая роль принадлежит сырьевому и топливно-энергетическому факторам. Влияние этих факторов неодинаково сказывается на размещении разных отраслей цветной металлургии.

Медная промышленность в основном получила развитие в районах, располагающих крупными запасами медных руд Уральском, Восточно-Сибирском и Северном. Исключение рафинирование меди, мало связанное с источниками сырья.

Медная промышленность Урала представлена добычей руд на Гайском и Блявинском (Оренбургская область), Красноуральском и Ревдинском (Свердловская область), Сибайском, Подольском и Юбилейном (Республика Башкортостан) месторождениях; выплавкой черновой меди на Красноуральском, Кировоградском, Ревдинском (все в Свердловской области), Медногорском (Оренбургская область) и Карабашском (Челябинская область) заводах; рафинированием меди на Верхнепышминском (Свердловская область) и Кыштымском (Челябинская область) заводах. Металлургический передел на Урале значительно превосходит добычу и обогащение медных руд. Поэтому используют не только местные, но и привозные концентраты (с Кольского полуострова, из Казахстана). Сырьем для медной промышленности могут служить и местные медно-никелевые и полиметаллические руды.

В Восточной Сибири на севере Читинской области близи ст. Чара осваивается уникальное по запасам (более 1,2 млрд т руды) и качеству (до 17% меди в руде) Удоканское месторождение медных руд. Норильский горно-металлургический комбинат, расположенный на севере Красноярского края, использует медно-никелевые руды местных месторождений (Норильского, Талнахского и Октябрьского) и производит наряду с выплавкой меди никель, кобальт, платину и др. металлы.

В Северном районе на Кольском полуострове осуществляется добыча и обогащение медно-никелевых руд. Завершают их металлургический передел комбинаты в Мончегорске и Никеле (Мурманская область).

Вне районов получения черновой меди, ориентируясь на потребителя, расположились предприятия по рафинированию меди в Москве, Санкт-Петербурге, Кольчугино (Владимирская область) и других городах.

Кроме России в СНГ по производству меди выделяются Казахстан (Балхашский, Джезказганский и Иртышский медеплавильные комбинаты), Узбекистан (Алмалыкский комбинат), Армения (Алавердский комбинат).

Никель-кобальтовая промышленность из-за низкого содержания металла в руде (0,3% никеля и 0,2% кобальта) также тесно связана с районами добычи сырья. Помимо вышеназванных мест добычи и центров переработки медно-никелевого сырья в Северном районе и в Восточной Сибири, никелевые руды добывают и перерабатывают на Урале (Верхний Уфалей, Орск, Реж).

Свинцово-цинковая промышленность развита в основном вблизи мест залегания и добычи сырья (полиметаллических руд)

во Владикавказе (Садонская группа месторождений полиметаллических руд в Северной Осетии на Северном Кавказе),

в Белово (Салаирское месторождение в Кемеровской области в Западной Сибири),

в Нерчинске (Нерчинские месторождения в Читинской области в Восточной Сибири),

в Дальнегорске (Дальнегорское месторождение в Приморском крае на Дальнем Востоке).

На Урале в Челябинске выплавка цинка основана на использовании не только местных цинковых концентратов (производят в Среднеуральске Свердловской области в результате комплексной переработки местных медных руд), но и привозных.

Алюминиевая промышленность представлена в России всеми стадиями производства: добычей и обогащением сырья, производством глинозема, выплавкой (из глинозема) металлического алюминия.

Сырьевую базу отрасли образуют бокситы и нефелины. Бокситы добывают в Северо-Западном (Бокситогорск), Северном (Северо-Онежское месторождение в Архангельской области, Тиманское в Республике Коми) и Уральском (Северо-Уральское месторождение) районах. Нефелины добывают в Северном районе на Кольском полуострове (Хибинское месторождение), в Западной Сибири (Кия-Шалтырское месторождение) и Восточной Сибири (Горячегорск).

Производство глинозема находится на Урале (Краснотурьинск и Каменск-Уральский), Северо-Западе (Бокситогорск, Волхов и Пикалево), в Восточной Сибири (Ачинск), в Северном районе (Плесецк). Отечественное производство обеспечивает только около половины имеющихся потребностей в глиноземе, остальное количество глинозема экспортируется из стран ближнего (Казахстан, Азербайджан) и дальнего зарубежья (Югославия, Венгрия, Греция, Венесуэла и др.).

Производство металлического алюминия расположено

вблизи источников энергии: гидроэлектростанций (Волхов, Волгоград, Братск, Шелехов, Красноярск, Саяногорск), крупных тепловых электростанций (Новокузнецк в Западной Сибири),

в местах добычи и переработки исходного сырья (Краснотурьинск и Каменск-Уральский, Кандалакша, Надвоицы).

Из общего объема производства алюминия в России почти 80% приходится на один Восточно-Сибирский район. В странах СНГ производство металлического алюминия есть в Азербайджане (Сумгаит), Казахстане (Павлодар), на Украине (Запорожье).

Производство титана и магния осуществляется у источников сырья на Урале (Березниковский и Соликамский титано-магниевые комбинаты в Пермской области).

Оловянная промышленность. Добыча и обогащение олова осуществляются в Восточной Сибири (Шерловая Гора в Читинской области) и на Дальнем Востоке (Депутатское, Одинокое и др. в Якутии; Правоурминское, Соболиное и др. в Хабаровском крае и др. месторождения).

Металлургический передел в оловянной промышленности из-за высокой транспортабельности обогащенной руды (в концентрате содержится до 70% олова) не связан с месторождениями руды, а ориентирован на районы потребления (например, Подольск, Санкт-Петербург) или размещается на пути следования концентратов (например, Новосибирск).

Золотодобывающая промышленность обеспечивает более 100 т золота в год, что составляет 7-8% мировой добычи. Больший объем добычи имеют только ЮАР, США, Канада и Австралия. Подавляющая часть (более 85%) добычи российского золота приходится на Дальний Восток (Республика Саха и Магаданская область) и Восточную Сибирь (Красноярский край, Иркутская и Читинская область). Небольшое количество золота дают Уральский, Западно-Сибирский и Северный районы.

Алмазодобывающая промышленность. Доля России в мировом производстве ювелирных алмазов составляет примерно 25%. Их добыча почти целиком сконцентрирована в Республике Саха (Якутия), где в бассейне р. Вилюй действует несколько крупных рудников («Юбилейный», «Удачный» и др.). Весьма перспективны Северный район (осваивается крупнейшее в Европе алмазное месторождение им. Ломоносова в Архангельской области) и Восточная Сибирь (Красноярский край, Иркутская область).

Основные направления перевозки руды черных и цветных металлов

Черные и цветные металлы являются материальной основой машиностроения, строительства, транспорта, других отраслей хозяйства и оборонной промышленности страны. Для производства 1т металла необходимо перевезти до 6 тонн руды, флюсов, огнеупоров и других материалов.

В целом перевозки по обеспечению работы предприятий черной металлургии и доставке ее продукции потребителям составляют не менее 20% общего грузооборота железных дорог.

Железная руда представлена на территории России представлена Курской магнитной аномалией, месторождениями Урала, Южной Якутии и др.

Железная руда обычно перевозится в пределах крупных экономических районов, в которых она добывается:

курские руды на Южный Урал,

восточно-сибирские руды в Западную Сибирь и т.д.

Возрастают потоки железной руды по южным направлениям (связано с перевозками курских руд на тульские и липецкие заводы).

На значительные расстояния совершаются массовые перевозки Кольской руды (например, на Череповецкий металлургический завод).

Значительный поток уральской руды направляется со станции Байкал на Челябинск. Курская руда отправляется также на металлургические заводы Урала.

Металлургические заводы Кузбасса получают железную руду из Новокузнецка.

Транспортные потоки железной руды связаны с характером размещения рудных баз и металлургических заводов, качеством руды, особенностями технологии металлургического производства.

Увеличиваются речные перевозки железной руды по Волго-Балтийскому каналу и морские перевозки железной руды по Черному и Азовскому морям.

Из всех видов продукции металлургической промышленности наибольшую долю в перевозках составляет металлический прокат.

Черные металлы перевозятся почти полностью железнодорожным транспортом. Доля речного и морского транспорта в перевозках черных металлов составляет 3% общего объема отправления.

По мощности потоков черные металлы уступают угольным, нефтяным, лесным и некоторым другим массовым грузам. Только в районах металлургических баз железнодорожные перевозки черные металлы достигают значительных размеров.

Большое количество черных металлов отправляется в С-Петербург с Череповецкого металлургического завода и предприятий Урала.

В Перми происходит перевалка уральского металла на Каму с дальнейшим следованием на Волгу.

Месторождения руд цветных металлов располагаются на Дальнем Востоке, в Северной Сибири, на Урале, в Забайкалье, на Кольском полуострове и др.

Для размещения цветной металлургии большое значение имеет близость источников рудного сырья и дешевой электрической энергии (Уральский алюминиевый, медеплавильные заводы, цинковые заводы в Челябинске, никелевые предприятия в Орске, Норильске и др.). Поэтому грузопотоки цветных металлов и рудного сырья для многочисленных предприятий цветной металлургии имеют заметные размеры на многих железных дорогах (Западно-Сибирской, Восточно-Сибирской, Октябрьской, Южно-Уральской, Красноярской).

В пределах угольно-металлургических баз на многих участках железных дорог в больших объемах перевозятся также флюсы, огнеупорные материалы, формировочные пески на сравнительно небольшие расстояния.

Машиностроение одна из основных отраслей мировой промышленности, на него приходится около 35% стоимости мировой промышленной продукции. Среди отраслей промышленности машиностроение наиболее трудоемкое производство. Особенно высокой трудоемкостью отличаются приборостроение, электротехническая и аэрокосмическая промышленность, атомное машиностроение и другие отрасли, выпускающие сложную технику. В связи с этим одним из главных условий размещениямашиностроения является обеспечение его квалифицированной рабочей силой, наличие определенного уровня производственной культуры, центров научных исследований и разработок. Близость к сырьевой базе важна лишь для некоторых отраслей тяжелого машиностроения (производство металлургического, горношахтного оборудования, котлостроение и др.). Размещение предприятий машиностроения находится в прямой зависимости от характера выпускаемой продукции. Машиностроение одна из наиболее распространенных территориально отраслей. Но в одних районах оно имеет приоритетное значение, а в других лишь дополняет промышленный комплекс.

Факторы, влияющие на эффективность размещенияпредприятий машиностроения:

наличие квалифицированных кадров,

близость к источникам сырья и потребителям;

объём транспортных работ и затраты на транспортировку

Приоритетные направления развития машиностроения:

1) выпуск машин и оборудования для аграрно-промышленного комплекса (лёгкая пром-сть, медицинская техника, предметы потребления):

2) развитие электроэнергетической и электротехнической пром-сти, пр-ва вычислительной техники, приборостроения и станкостроения

Машиностроение мира

В машиностроении мира доминирующее положение занимает небольшая группа стран: США (30% стоимости машиностроительной продукции), Япония 15%, Германия около 10%, Франция, Великобритания, Италия, Канада. В этих странах развиты практически все виды современного машиностроения, высока их доля в мировом экспорте машин (в целом свыше 80% мирового экспорта машин и оборудования). При почти полной номенклатуре производства машиностроительной продукции ключевая роль в развитии машиностроения в этой группе стран принадлежит

В группу лидеров мирового машиностроения входят также Россия (6% стоимости машиностроительной продукции), Китай (3%), а также Швейцария, Швеция, Испания, Нидерланды и др.

Машиностроение Южной Кореи, Гонконга, Тайваня, Сингапура, Индии, Турции, Бразилии, Аргентины, Мексики основано на дешевизне местной рабочей силы, и специализируется, как правило, на выпуске массовых, трудоемких, технически несложных, невысоких по качеству видах изделий. Среди предприятий здесь много чисто сборочных заводов, получающих комплекты машин в разобранном виде и осуществляющих сборку. Главные направления развития машиностроения в этих странах производство бытовой электротехники, автомобилестроение, судостроение.

Машиностроение подразделяется на: общее, включающее станкостроение, тяжелое машиностроение, сельскохозяйственное машиностроение и др. отрасли, транспортное машиностроение и электротехнику, включая электронику.

Крупнейшие производители и экспортеры изделий общего машиностроения: Германия, США и Япония. Главными производителями и поставщиками на мировой рынок станков являются Япония, Германия, США, Италия и Швейцария.

Мировые лидеры в области электротехники и электроники: США, Япония, Россия, Великобритания, Германия, Швейцария, Нидерланды. Производство бытовых электроприборов и изделий бытовой электроники получило развитие в странах Восточной и Юго-Восточной Азии.

Среди отраслей транспортного машиностроения наиболее динамично развивается автомобилестроение. Ареал его пространственного распространения постоянно растет и включает в настоящее время, наряду с традиционными, главными производителями автомобилей (Япония, США, Канада, Германия, Франция, Италия, Великобритания, Швеция, Испания, Россия и др.), сравнительно новые для отрасли страны Южная Корея, Бразилия, Аргентина, Китай, Турция, Индия, Малайзия, Польша.

В отличие от автомобилестроения, авиастроение, судостроение, производство подвижного состава железных дорог переживает застой. Основная причина этого отсутствие спроса на их продукцию.

Судостроение. Крупнейшими производителями судов стали Южная Корея (опередила Японию и вышла на первое место в мире), Бразилия, Аргентина, Мексика, Китай, Тайвань. В то же время США, страны Западной Европы (Великобритания, Германия и др.) в результате сокращения производства судов перестали играть заметную роль в мировом судостроении.

Авиационная промышленность сконцентрирована в странах с высоким уровнем науки и квалификации рабочей силы (США, Россия, Франция, Великобритания, Германия, Нидерланды).

В территориальной структуре мирового машиностроения выделяют четыре главных региона Северную Америку, зарубежную Европу, Восточную и Юго-Восточную Азию и СНГ.

На Северную Америку (США, Канада, Мексика, Пуэрто-Рико) приходится примерно 1/3 стоимости продукции машиностроения. В международном разделении труда регион выступает как крупнейший производитель и экспортер машин высокой сложности, изделий тяжелого машиностроения и наукоемких отраслей. Так, в США (занимающих лидирующие позиции в мире по общей стоимости продукции машиностроения) большая роль принадлежит авиаракетно-космическому машиностроению, военно-промышленной электронике, производству ЭВМ, атомно-энергетической технике, военному кораблестроению и т.п.

На страны Европы (без СНГ) также приходится около 1/3 продукции мирового машиностроения. Регион представлен машиностроением всех видов, но особо выделяется общим машиностроением (станкостроением, производством оборудования для металлургии, текстильной, бумажной, часовой и др. отраслей промышленности), электротехникой и электроникой, транспортным машиностроением (автомобилестроением, авиастроением, судостроением). Лидер европейского машиностроения Германия крупнейший экспортер в регионе и мире продукции общего машиностроения.

Регион, включающий страны Восточной и Юго-Восточной Азии, дает примерно четверть продукции мирового машиностроения. Основной стимулирующий фактор в развитии машиностроения в странах региона это относительная дешевизна рабочей силы. Лидер региона Япония вторая машиностроительная держава мира, крупнейший экспортер изделий наиболее квалифицированных отраслей (микроэлектроника, электротехника, авиатехника, робототехника и др.). Другие страны (Китай, Республика Корея, Тайвань, Таиланд, Сингапур, Малайзия, Индонезия и пр.) производят трудоемкую, но менее сложную продукцию (бытовые электроприборы, автомобили, морские суда и пр.) и также весьма активно участвуют в работе на внешний рынок.

Особый регион мирового машиностроения образуют страны СНГ. Они имеют полную номенклатуру машиностроительного производства. Особенно большое развитие получили здесь отрасли военно-промышленного комплекса, авиационной и ракетно-космической промышленности, бытовой электроники, отдельные несложные отрасли общего машиностроения (производство сельскохозяйственной техники, металлоемких станков, энергетического оборудования и др.). В то же время по ряду отраслей, особенно наукоемких, отмечается серьезное отставание. Лидер СНГ Россия, несмотря на огромные возможности развития машиностроения (значительный производственный, научно-технический, интеллектуальный и ресурсный потенциал, емкий внутренний рынок, предъявляющий большой спрос на разнообразную машиностроительную продукцию и пр.), в международном разделении труда выделяется лишь производством вооружения и новейшей космической техники и вынуждена даже импортировать много видов машин.

Среди стран СНГ в области машиностроения выделяются также:

Украина (производство тяжелых станков, металлургического и горно-шахтного оборудования Краматорск, Днепропетровск, Донецк, Мариуполь; судостроение Николаев, Херсон; автомобилестроение Запорожье, Кременчуг, Львов; тепловозостроение и вагоностроение Луганск, Днепродзержинск; тракторостроение Харьков; комбайностроение Херсон; точное машиностроение Киев, Харьков, Львов).

Белоруссия (точное машиностроение, автомобилестроение, тракторостроение Минск; сельхозмашиностроение Гомель).

Узбекистан (производство хлопкоуборочных комбайнов Ташкент),

Азербайджан (оборудование для нефтяной и газовой промышленности Баку, Кировабад).

За пределами главных машиностроительных районов расположены достаточно крупные по масштабам и сложности структуры производства центры машиностроения Индия, Бразилия, Аргентина. Их машиностроение в основном работает на внутренний рынок. Вывозят эти страны автомобили, морские суда, велосипеды, несложные виды бытовой техники (холодильники, стиральные машины, кондиционеры, пылесосы, калькуляторы, часы и т. п.).

Производство цветных металлов. Производство меди

Медь получают способом, сущ­ность которого состоит в производстве меди из медных руд, включающем ее обогащение, обжиг, плавку на полу­продукт - штейн, выплавку из штейна черновой меди и ее очистку от при­месей (рафинирование).

Для производства меди применяют медные руды, содержащие 1-6% Сu, а также отходы меди и ее сплавов. При темпе­ратуре 1250-1300°С восстанавливают­ся оксид меди (CuO) и высшие оксиды железа. Образующийся оксид меди (Сu₂О), реагируя с FeS, дает Cu₂S. Сульфиды меди и железа сплавляются и образуют штейн, а расплавленные силикаты железа растворяют другие оксиды и образуют шлак. Затем рас­плавленный медный штейн заливают в конвертеры и продувают воздухом (конвертируют) для окисления сульфи­дов меди и железа и получения чер­новой меди. Черновая медь содержит 98,4—99,4% Сu и небольшое количест­во примесей. Эту медь разливают в из­ложницы.

Черновую медь рафинируют для уда­ления вредных примесей и газов. Сна­чала производят огневое рафинирова­ние в отражательных печах. Примеси S, Fe, Ni, As, Sb и другие окисляются кислородом воздуха, подаваемым по стальным трубкам, погруженным в расплавленную черновую медь. Затем уда­ляют газы, для чего снимают шлак и погружают в медь сырое дерево. Пары воды перемешивают медь и спо­собствуют удалению SO₂ и других газов. При этом медь окисляется, и для освобождения ее от Сu₂О ванну жидкой меди покрывают древесным углем и погружают в нее деревянные жерди. При сухой перегонке древесины, погружен­ной в медь, образуются углеводороды, которые восстанавливают Сu₂О.

После огневого рафинирования полу­чают медь чистотой 99-99,5%. Из нее отливают чушки для выплавки сплавов меди (бронзы и латуни) или плиты для электролитического рафинирования.

Электролитическое рафинирование проводят для получения чистой от примесей меди (99,5% Си). Электролиз ведут в ваннах, покрытых изнутри свинцом. Аноды дела­ют из меди огневого рафинирования, а катоды - из листов чистой меди. Электролитом служит водный раствор CuSO₄ (10-16%) и H₂SO₄ (10-16%). При пропускании постоянного тока анод растворяется, медь переходит в раствор, а на катодах разряжаются ионы меди:

Примеси (мышьяк, сурьма, висмут и др.) осаждаются на дно ванны, их удаляют и перерабатывают для извле­чения этих металлов. Катоды выгружа­ют, промывают и переплавляют в эле­ктропечах.

Сущность процесса производства алюминия заключается в получении безводного, свободного от примесей оксида алюминия (глинозема) с после­дующим получением металлического алюминия путем электролиза раство­ренного глинозема в расплавленном криолите.

Основное сырье для производства алюминия - алюминиевые руды: бок­ситы, нефелины, алуниты, каолины. Алюминий получа­ют электролизом глинозема - оксида алюминия (А1₂O₃) в расплавленном криолите (Nа₃АlF₆) с добавлением фто­ристых алюминия и натрия (А1F₃, NaF). Производство алюминия включа­ет получение безводного, свободного от примесей оксида алюминия (глино­зема); получение криолита из плави­кового шпата; электролиз глинозема в расплавленном криолите.

Глинозем получают из бокситов пу­тем их обработки щелочью:

Полученный алюминат натрия NaAlO₂ подвергают гидролизу:

В результате в осадок выпадают кристаллы гидроксида алюминия А1(ОН)₃. Гидроксид алюминия обез­воживают во вращающихся печах при температуре 1150-1200°С и получают обезвоженный глинозем А1₂0₃.

Для производства криолита сначала из плавикового шпата получают фто­ристый водород, а затем плавиковую кислоту. В раствор плавиковой кислоты вводят А1(ОН)₃, в результате чего об­разуется фторалюминиевая кислота, ко­торую нейтрализуют содой и получают криолит, выпадающий в осадок:

Его отфильтровывают и просушива­ют в сушильных барабанах.

Электролиз глинозема Аl₂Оз прово­дят в электролизере, в котором имеется ванна из углеродистого материала. В ванне слоем 250-300 мм находится расплавленный алюминий, служащий катодом, и жидкий криолит.

Анодное устройство состоит из угольного анода, погруженного в электролит. Постоянный ток силой 70-75 кА и напряжением 4-4,5 В подводится для электролиза и разо­грева электролита до температуры 1000°С.

Электролит состоит из криолита, глинозема, А1F₃ и NaF. Криолит и глинозем в электролите диссоциируют; на катоде разряжается ион Al 3+ и об­разуется алюминий, а на аноде - ион О 2- , который окисляет углерод анода до СО и СО₂, удаляющихся из ванны через вентиляционную систему. Алюми­ний собирается на дне ванны под слоем электролита. Его периодически извлека­ют, используя специальное устройство. Для нормальной работы ванны на ее дне оставляют немного алюминия.

Алюминий, полученный электроли­зом, называют алюминием-сырцом. В нем содержатся металлические и не­металлические примеси, газы. Примеси удаляют рафинированием, для чего продувают хлор через расплав алюми­ния. Образующийся парообразный хло­ристый алюминий, проходя через рас­плавленный металл, обволакивает ча­стички примесей, которые всплывают на поверхность металла, где их удаля­ют. Хлорирование алюминия способ­ствует также удалению Na, Ca, Mg и газов, растворенных в алюминии.

Затем жидкий алюминий выдержи­вают в ковше или электропечи в тече­ние 30-45 мин при температуре 690-730°С для всплывания неметалличес­ких включений и выделения газов из металла. После рафинирования чистота первичного алюминия составляет 99,5-99,85%.

Для производства магния наиболь­шее распространение получил электро­литический способ, сущность которого заключается в получении чистых без­водных солей магния (хлористого маг­ния), электролизе этих солей в рас­плавленном состоянии и рафинирова­нии металлического магния.

Основным сырьем для получения магния являются карналлит (MgCl₂ • КСl • 6Н₂О), магнезит (MgCO₃), доломит (СаСО₃•MgCO₃), бишофит (MgCl₂•6Н₂О). Наибольшее количество магния получают из кар­наллита. Сначала карналлит обогаща­ют и обезвоживают. Безводный кар­наллит (MgCl₂ • КС1) используют для приготовления электролита.

Электролиз осуществляют в электро­лизере. Анодами служат графитовые пластины, а катодами - стальные пла­стины. Электролизер заполняют рас­плавленным электролитом состава 10% MgCl₂, 45% CaCl₂, 30% NaCl, 15% КС1 с небольшими добавками NaF и СаF₂. Такой состав электролита необходим для понижения температуры его плав­ления (720 С). Для электролитического разложения хлористого магния через электролит пропускают ток. В результате образуются ионы хлора, кото­рые движутся к аноду. Ионы магния движутся к катоду и после разряда выделяются на поверхности, образуя капельки жидкого чернового магния. Магний имеет меньшую плотность, чем электролит, поэтому он всплывает на поверхность, откуда его периодически удаляют вакуумным ковшом.

Черновой магний содержит 5% при­месей, поэтому его рафинируют пере­плавкой с флюсами. Для этого чер­новой магний и флюс, состоящий из MgCl₂, КС1, BaCl₂, CaF₂, NaCl, CaCl₂, нагревают в электропечи до темпера­туры 700-750С и перемешивают. При этом неметаллические примеси переходят в шлак. Затем печь охлажда­ют до температуры 670°С и магний разливают в изложницы на чушки.

Титан получают магнийтермическим способом, сущность которого состоит в обогащении титановых руд, выплавке из них титанового шлака с последу­ющим получением из него четырех­хлористого титана и восстановлении из последнего металлического титана магнием.

Сырьем для получения титана явля­ются титаномагнетитовые руды, из ко­торых выделяют ильменитовый кон­центрат, содержащий 40-45% TiO₂, 30% FeO, 20% Fе₂О₃ и 5-7% пустой породы. Название этот концен­трат получил по наличию в нем ми­нерала ильменита FeO• TiO₂.

Ильменитовый концентрат плавят в смеси с древесным углем, антрацитом в руднотермических печах, где оксиды железа и титана восстанавливаются. Образующееся железо науглероживается, и получается чугун, а низшие ок­сиды титана переходят в шлак. Чугун и шлак разливают отдельно в излож­ницы. Основной продукт этого процес­са - титановый шлак содержит 80-90% TiO₂, 2-5% FeO и примеси SiO₂, А1₂0₃, СаО и др. Побочный продукт этого процесса - чугун используют в металлургическом производстве.

Полученный титановый шлак подвер­гают хлорированию в специальных пе­чах. В нижней части печи располагают угольную насадку, нагревающуюся при пропускании через нее электрического тока. В печь подают брикеты титано­вого шлака, а через фурмы внутрь печи -хлор. При температуре 800-1250 С в присутствии углерода об­разуется четыреххлористый титан, а та­кже хлориды СаCl₂, MgCl₂ и др.:

Четыреххлористый титан отделяется и очищается от остальных хлоридов благодаря различию температуры кипе­ния этих хлоридов методом ректифи­кации в специальных установках.

Титан из четыреххлористого титана восстанавливают в реакторах при те­мпературе 950-1000 С. В реактор загружают чушковый магний; после откачки воздуха и заполнения полости реактора аргоном внутрь его подают парообразный четыреххлористый ти­тан. Между жидким магнием и че­тыреххлористым титаном происходит реакция

Твердые частицы титана спекаются в пористую массу - губку, а жидкий MgCl₂ выпускают через летку реактора. Титановая губка содержит 35-40% магния и хлористого магния. Для уда­ления из титановой губки этих при­месей ее нагревают до температуры 900-950 С в вакууме.

Титановую губку плавят методом вакуумно-дугового переплава. Вакуум в печи предохраняет титан от окисления и способствует очистке его от примесей. Полученные слитки титана имеют дефекты, поэтому их вторично переплавляют, используя как расходуемые электроды. После это­го чистота титана составляет 99,6-99,7%. После вторичного переплава слитки используют для обработки дав­лением.

Классификация и маркировки сталей

1. По химическому составу: углеродистые и легированные.

1) углеродистые стали. К этой группе относятся следующие стали

- обыкновенного качества (ГОСТ 380-71) S, P ≤0,07%

маркировка: Ст.0; Ст.1 до Ст.6. Цифра указывает на порядковый номер с увеличением которого повышается прочность и увеличивается содержание углерода.

назначение: применяют для изготовления деталей неответственного назначения и изделий строительной индустрии.

- качественные (ГОСТ 1050-74) S, P ≤0,035%

маркировка: Сталь 10; Сталь 15; Сталь 20 до Сталь 80. Цифра указывает на содержание углерода в стали в сотых долях процента: Сталь 10 – С ≤ 0,10%; Сталь 80 – С ≤ 0,80%

- высококачественные S, P ≤0,025%. Стали этой группы применяют для изготовления инструмента, поэтому они называются инструментальными и обозначаются следующим образом:

У – углеродистая, цифра указывает на содержание С в десятых долях процента. А – указывает, что сталь высококачественная.

2) легированные стали. Это сплавы, в состав которых введен один или несколько химических элементов, с целью придания специальных свойств. Каждый введенный в сталь химический элемент маркируется специальной буквой:

Х - хром, Н – никель, Г – марганец, Ю – алюминий, Ф – ванадий, С – кремний, Т – титан, К – кобальт, Д – медь, В – вольфрам, М – молибден, Б – ниобий.

А (в начале маркировки) – означает, что сталь автоматного класса, т.е. предназначена для обработки на станках-автоматах и обладает повышенной обрабатываемостью резанием. S – 0,3%. А12, А20 – цифры указывают на содержание углерода (0,12–0,2%). Вследствие повышенного содержания серы из таких сталей изготавливают изделия неответственного назначения.

А (в середине) – означает наличие в стали азота.

А (в конце маркировки) – означает, что сталь высококачественная S, P ≤0,025%.

Р (в начале маркировки) – означает, что сталь быстрорежущая. Она обладает высокой твердостью и износостойкостью. Предназначена для изготовления инструмента. Р9, Р18 - цифра указывает на наличие вольфрама в процентах (W – 9%, 18%).

Р (в середине либо в конце) – означает, что в стали имеется бор.

Ш (в начале) – ШХ4; ШХ15 – означает, что сталь шарикоподшипниковая. Х – в стали есть хром, а цифра указывает на его содержание – 0,4%, 1,5%.

Ш (в конце) – особовысококачественная S, P ≤0,015%.

Количество легирующего элемента указывается в цифровом выражении после буквенного обозначения в процентах. если цифра отсутствует – это означает, что такого элемента около 1%.

18ХГТ – цифра указывает на содержание углерода в сотых долях процента (С – 0,18%). Легирована хромом, марганцем и титаном – все по 1%, остальное - железо.

20Х2Н4ВА – углерода 0,2%, хром – 2%, никель – 4%, вольфрам – 1%, высококачественная (S, P ≤0,025%.), остальное - железо.

12Х18Н9ТБ – углерода 0,12%, хром – 18%, никель – 9%, титан – 1%, ниобий – 1%, (S, P ≤0,035%.), остальное - железо.

42ХМФ-Ш – углерода 0,42%, хром – 1%, молибден – 1%, ванадий – 1%, особовысококачественная (S, P ≤0,015%.), остальное - железо.

Если в начале маркировки отсутствуют цифры – это означает, что в ней содержание углерода около 1%.

0Х18Н10Т – 0 – в сталях С ≤ 0,08%

00Х18Н10Т – 00 – в сталях С ≤ 0,05%

Углерод в инструментальных сталях указывается в десятых долях процента:

4Х5МФС – С-0,4%, 3Х3ВМФ – С-0,3%.

Пример: 16ХГНАФА–С – 0,16%, хром – 1%, марганец – 1%, никель – 1%, азот – 1%, ванадий – 1%, высококачественная (S, P ≤0,025%.), кремний ≤0,37%, остальное – железо.

2. По способу раскисления

КП – означает, что сталь кипящая – остаточное содержание кислорода ≈0,02%;

ПС – означает, что сталь полуспокойная – остаточное содержание кислорода ≈0,008%;

СП – означает, что сталь спокойная – остаточное содержание кислорода ≈0,002%.

Пример: Ст.3 КП; Ст.4 СП.

3. По категориям прочности

1 категория – гарантируется твердость и прочность

2 категория – гарантируется 1 категория + пластичность (ε, ψ)

3 категория – 2 категория + ударная вязкость (а_Н) при +20С

4 категория – 3 категория + (а_Н) при -20С

5 категория – 4 категория + (а_Н) при -20С после механического старения

Пример: Ст.3 ПС 4 – углеродистая, С ≤ 2,14%, Mn ≤ 0,8%, Si ≤ 0,37%, S, P ≤ 0,07%, О₂ остат ≈0,008%, остальное – железо, 4 категория прочности.

группа А – сталь поставляемая с гарантированными механическими свойствами.

группа Б – с гарантированным химическим составом.

группа В – сталь поставляемая с гарантированными механическими свойствами и химическим составом.

5. По видам продукции

- сортовая сталь (круг, квадрат и т.д.)

1) сталь обыкновенного качества (S, P ≤0,07%.)

2) сталь качественная (S, P ≤0,035%.)

3) сталь высококачественная (S, P ≤0,025%.)

4) сталь особовысококачественная (S, P ≤0,015%.)

7. По назначению

1) Конструкционные стали – это сплавы предназначенные для изготовления деталей машин и изделий строительной индустрии.

2) Инструментальные – предназначенные для изготовления режущего, штамповочного, медицинского и измерительного инструмента.

3) Стали специального назначения – кислотостойкие, нержавеющие, жаропрочные и др. стали.

Классификация (маркировки) чугуна

Чугун – конструкционный материал и в зависимости от технологии получения из него изделий он может обладать различными свойствами.

1) Белые – обладают высокой твердостью и износостойкостью (HRC ≥ 60). В виду высокой твердости изделия из белого чугуна получают в окончательный геометрический размер. Способ получения: полученный расплав заливают в литейную форму, а далее проводят быстрое охлаждение до комнатной температуры. Такая технология позволяет переводить весь углерод в твердый раствор. Маркировке белые чугуны не подвергаются, но в документации указывается химический состав, структура и твердость.

2) Графитовые чугуны – конструкционный материал, обладающий низкой твердостью, и поэтому могут подвергаться любым процессам механической обработки. Графитовые чугуны бывают трех групп: ковкие, серые, высокопрочные.

Маркировка: серый чугун СЧ 15; ковкий чугун КЧ 30; высокопрочный чугун ВЧ 50 – 15, 30, 50 – предел прочности при растяжении.

Читайте также:

  
• Как защитить металл от конденсата
  
• Какой металл защищает от сглаза
  
• Допуск на лазерную резку металла
  
• Строгальный станок по металлу
  
• Мини токарный станок по металлу