Золото это черная металлургия

Металлу́ргия и металлурги́я [1] (от др.-греч. μεταλλουργέω — добываю руду, обрабатываю металлы) — область науки и техники, охватывающая процессы получения металлов из руд или других видов сырья, а также процессы, связанные с изменением химического состава, структуры и свойств металлических сплавов и производством разнообразных металлических изделий из них. В первоначальном, узком значении — искусство извлечения металлов из руд [2] [3] . В настоящее время металлургия является также отраслью промышленности [4] [5] .

Структурные свойства металлических материалов в зависимости от их состава и способов обработки изучаются в рамках металловедения [3] . К металлургии относятся:

• производство металлов из природного сырья и других металлосодержащих продуктов;
• получение сплавов;
• обработка металлов в горячем и холодном состоянии;
• сварка;
• нанесение покрытий из металлов;
• область материаловедения, изучающая физическое и химическое поведение металлов, интерметаллидов и сплавов.

К металлургии примыкает разработка, производство и эксплуатация машин, аппаратов, агрегатов, используемых в металлургической промышленности. На условной границе между металлургией и горным делом находятся процессы окускования (подготовка обогащённого сырья к дальнейшей пирометаллургической переработке). С точки зрения академической науки их относят к металлургическим дисциплинам. С металлургией тесно связаны коксохимия, производство огнеупорных материалов, и химия (когда речь идёт о металлургии редкоземельных металлов, например).

Это точно чёрная металлургия, а не операционная?

Обобщённое название лиц, занятых в металлургии — металлург.

Источник: wiki2.org

Значение цветной металлургии в мировой промышленности

Здравствуйте, уважаемые читатели проекта Тюлягин! Сегодня мы с вами поговорим о производстве стали. В статье вы узнаете для чего необходима сталь и где она используется. Здесь вы найдете рейтинг стран мира по производству стали на 2020 год, а также топ 10 лидеров. Кроме этого в заключении статьи вы найдете уникальные данные по производству стали в России на графике, начиная с 1860 года, времен Российской Империи.

Развитие чёрной металлургии в мире

Черная металлургия подразумевает следующие этапы:

• разработка рудных месторождений;
• сырьевая подготовка;
• выплавка таких материалов, как чугун, сталь, прокат и ферросплавы.

Использование лома позволяет значительно удешевить производство, поскольку пропускается этап литья чугуна, и сразу идет процесс получения стали. В качестве топлива для чугунного производства используется коксующийся уголь.

Галилео. Металлургия (часть 1)

Черная металлургия полного цикла в каждой стадии выпускает свой продукт. В зависимости от этого существует несколько видов предприятий, таких как:

• заводы малых мощностей;
• предприятия передельной металлургии;
• полноцикличные комбинаты;
• предприятия по получению ферросплавов;
• электросталеплавильные заводы.

В соответствии с расположением каменноугольных или железорудных бассейнов черная металлургия зачастую была непостоянна в своей локализации. В нынешний период научно-технического прорыва ориентиры сместились в сторону топливно-сырьевых грузопотоков.

Благодаря этому размеры строящихся предприятий уменьшаются, а их географическое расположение не зависит от месторождений. Например, металлургические комбинаты западноевропейских стран и Японии теперь располагаются в районах с выходом в морской порт.

Передельный металлургический комбинат

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

Преимущества передельного металлургического комбината?

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

Факторы размещения предприятий предельной металлургии

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

В России это Центральный район, Ростовская область и также Дальний восток.

2) В районах концентрации черной металлургии (редко)

Главные страны в добыче железной руды

Месторождения разрабатывают разные страны, лидеры по производству, тем не менее, далеко не все. До 40-х годов прошлого столетия основные разработки железорудных месторождений проводились Германией, Францией, США, Великобританией и Швецией. В послевоенные годы эти страны уступили свое первенство ЮАР, Австралии, Канаде и СССР. Сегодня ситуация несколько поменялась, и в этой области лидируют следующие страны:

• Китай;
• Бразилия;
• Индия;
• СНГ;
• Австралия.

Больше 40 государств в мире занимаются разработкой месторождений руды, а общее количество добытого полезного ископаемого составляет почти 1 млрд т. Примерно 70% от общей добытой руды приходится на такие государства, как Китай (23%), Бразилия (17%), Австралия (13%), Россия (9%), Индия (8%).

Несмотря на внушительные объемы, далеко не все из этих стран экспортируют данный вид сырья. Австралия и Бразилия — важнейшие экспортеры, которые обеспечивают больше половины мирового экспорта.

Некоторые государства, экспортирующие железорудные ресурсы, занимаются и ее импортом. К таким странам относятся Китай, США, Италия и Великобритания, поскольку на их территории находятся полноцикличные предприятия, отличающиеся повышенной производственной материалоемкостью.

В этом случае расход используемого сырья и топлива превосходит количество полученного чугуна в 4–5 раз по массе. Особенно значительны затраты на железную руды по сравнению с коксующимся углем.

По этой причине самым экономически выгодным местом расположения полноцикличных комбинатов являются территории, богатые сырьем и топливом одновременно. Представителями таких государств являются Украина, Индия, Китай, Австралия. В остальных случаях центры черной металлургии возникли рядом с железорудными или каменноугольными месторождениями.

Локализация металлургических центров в приморских зонах дает альтернативу в качестве морских поставок угля и железной руды. Порой эксплуатация импортного сырья и топлива является более прибыльной, чем разработка собственных месторождений.

В частности, Индия и Латинская Америка перевозят по морю железорудное сырье на прибрежные заводы Японии, а Австралия и КНР — энергетическое сырье. В государства ЕС уголь поставляется таким же образом из США, а руда поставляется Бразилией и ЮАР.

Основной промежуточный продукт в процессе производства черных металлов — чугун, посредством которого получают 50% общей стали в мире. В последнее время объемы чугунной промышленности медленно снижаются, поскольку это экономически невыгодно и загрязняет атмосферу. С начала 90-х годов прошлого столетия лидирующую позицию в чугунном производстве занимает Китай, до этого первенство было у СССР.

Для чего производят и где применяется сталь

Сталь представляет из себя сплав железа и углерода. Уровень содержания углерода при этом не превышает 2,14 процента. Сплав. доля углерода в котором превышает 2.14% называется чугуном. Чем больше в сплаве углерода тем более твердая, но менее пластичная сталь получается.

Существует огромное множество разнообразных классификаций и видов стали. По назначению стали делятся на нержавеющие, криогенные, жаропрочные и инструментальные стали. По химическому составу стали бывают легированные и углеродистые. Кроме этого в сталь часто добавляют примеси, исходя из которых сталь меняет свое качество и бывает обыкновенной, качественной, высококачественной и особо высококачественной.

Также сталь различают по структуре: аустенитная, ферритная, мартенситная, бейнитная, перлитная.

Сталь, наряду с другими сплавами а также метали, такими как алюминий, чугун, медь, никель, палладий, серебро, золото, титан и другие активно применяются в современной экономике. Именно поэтому их производством обеспокоены множество стран мира. Сталь в первую очередь используется человеком в машиностроение и приборостроении. Сталь используется для изготовления таких ключевых элементов как рессоры, амортизаторы, пружины, реле, растяжек, подвесок, мембран, и др..

Высокоуглеродистую сталь используют при изготовлении зубил, молотков, отверток, рубанков, токарных станков по дереву, ножниц, пил и многих других подобных инструментов. Низкоуглеродистая сталь подходит для толкателей и мало нагруженных механизмов. Самая высокоуглеродистая сталь применяется в производстве рессор и пружин.

Легированная сталь применяется в разных отраслях экономике, в том числе в медицине, судостроение, при строительстве мостов, прокладки трубопровода, в автомобилестроении и в авиастроении, при создании сложных форм и конструкций и т.д..

Применение стали в промышленном производстве и в жизни человека настолько велико, что стало чем то обыденным. Мы порой не замечаем, что без стали невозможно существование большинства современных конструкций, сооружений, устройств и деталей, окружающих современного человека.

Лидирующие в производстве стали

Сталеплавильное производство считается важным процессом в черной металлургии.

Обычно чугун поставляется в роли первичного сырья для получения стали, но все чаще доменное производство заменяется на использование вторсырья в виде металлического лома. Благодаря научно-технической революции современные технологии практически вытеснили прежние способы получения стали.

Электротермический и кислородно-конвертный способы затрачивают меньше ресурсов, сокращают энергозатраты и длительность выплавки. Новая методика получения стали путем переработки металлизированных окатышей позволила отказаться от классического чугунного производства и сооружать сталеплавильные заводы вне зависимости от расположения железорудных месторождений.

Главными странами-производителями черной металлургии являются:

• КНР;
• Япония;
• США;
• Российская Федерация;
• Германия;
• Южная Корея;
• Бразилия;
• Индия;
• Италия.

Страны лидеры по экспорту и импорту стали

Сталь активно используется в мировой торговли. Так мировой экспорт стали по итогам 2021 года превысил 457.1 млн тонн.

Страны лидеры по экспорту стали, млн тонн:

1. Китай — 68.6
2. Япония — 35.8
3. Россия — 33.3
4. Южная Корея — 30.1
5. ЕС (28 стран) — 28.4
6. Германия — 26.0
7. Турция — 19.9
8. Италия — 18.2
9. Бельгия — 18
10. Украина — 15.1
11. Франция — 14.4
12. Бразилия — 13.9
13. Тайвань, Китай — 12.3
14. Индия — 11.1
15. Нидерланды — 11
16. Иран — 9.3
17. Испания — 8.6
18. США — 8.6
19. Австрия — 7.5
20. Канада — 6.4

Страны лидеры по импорту стали, млн тонн:

1. ЕС (28 стран) — 44.9
2. США — 31.7
3. Германия — 26.6
4. Италия — 20.6
5. Таиланд — 15.5
6. Южная Корея — 14.9
7. Франция — 14.9
8. Бельгия — 14.8
9. Китай — 14.4
10. Вьетнам — 14.1
11. Турция — 14.0
12. Мексика — 13.1
13. Польша — 12.1
14. Индонезия — 11.7
15. Испания — 10.8
16. Нидерланды — 10.3
17. Канада — 9.1
18. Филиппины — 9.1
19. Индия — 9
20. Малайзия — 8

Лидирующие в производстве цветных металлов страны

Цветная металлургия подразделяется на две крупные отрасли: тяжелую (производство Pb, Cu, Zn, Sn, Ni) и легкую (производство Al, Mg, Co, Ti, Li, Be и других металлов). По своим производственным масштабам металлургия черных металлов превосходит цветные приблизительно в 20 раз.

Обычно комбинаты цветной металлургии сооружаются в зависимости от локализации месторождений, поскольку количество ценного металла в руде незначительное.

Другие факторы, влияющие на локализацию заводов цветной металлургии:

• энергетический;
• потребительский;
• транспортный.

Начальные производственные стадии меди, подразумевающие добычу и обогащение руды, локализованы в странах третьего мира. Государства, не обладающие большими медными запасами, ориентированы на окончательные продукты производственного цикла.

Лидирующие позиции в получении меди занимают следующие страны:

Государства, добывающие самые большие объемы алюминиевой руды:

• Австралия;
• Гвинея;
• Ямайка;
• Бразилия.

В алюминиевом производстве первенство занимают США, Германия, Япония, Норвегия, Россия, Канада.

Источник: technorama.ru

Черная металлургия Значение черной металлургии Технологические стадии при производстве черных металлов Добыча и запасы железной руды Страны-лидеры по производству. — презентация

Черные металлы являются основными строительными и конструкционными материалами. Поэтому объемы их производства являются наиболее объективными маркерами для экономики развитых стран.

Существует принцип причисления к черным металлам всех металлических сплавов, в формуле которых присутствует железо. Таковыми являются углеродистые и легированные стали – сложные железоуглеродистые сплавы, содержащие углерод не более 2,14 процентов. А также белые, серые, ковкие чугуны – многокомпонентные железоуглеродистые сплавы, в составе которых массовая доля углерода (С) уже превышает 2,14 процента. Ферросплавы, несмотря на то, что они содержат железо, не принято относить к черным металлам, так как фактически они являются промежуточным сырьем для легирования или раскиления сталей.

Основы технологии черных металлов

Основной способ производства черных металлов — получение чугуна из руды и последующая его переработка в сталь. Для получения стали используют также металлолом. В последние годы начало развиваться непосредственное получение стали из железных руд.

Производство чугуна. Чугун получают в доменных печах высокотемпературной (до 1900 °С) обработкой смеси железной руды, твердого топлива (кокса) и флюса. Флюс (обычно известняк СаС03) необходим для перевода в расплавленное состояние пустой породы (состоящей в основном из Si02 и А1203), содержащейся в руде, и золы от сжигания топлива. Эти компоненты, сплавляясь друг с другом, образуют доменный шлак, который представляет собой в основном смесь силикатов и алюминатов кальция, близкую по составу к портландцементу.

Доменная печь — очень большое инженерное сооружение. Полезный объем печи — 2000…3000 м3, а суточная производительность — 5000…7000 т. В печь (рис. 7.1) сверху через устройство 3 загружают шихту, а снизу через фурмы 7 подают воздух. По мере продвижения шихты вниз ее температура поднимается.

Кокс, сгорая в условиях ограниченного доступа кислорода, образует СО, который, взаимодействуя с оксидами железа, восстанавливает их до чистого железа, окисляясь до С02. Железо плавится и при этом растворяет в себе углерод (до 5 %), превращаясь в чугун. Расплавленный чугун 9 стекает в низ печи, а расплав шлака 2, как более легкий, находится сверху чугуна. Чугун и шлак периодически выпускают через летки 1 и 8 в ковш. На каждую тонну чугуна получается около 0,6 т огненно-жидкого шлака.

Доменный шлак — ценное сырье для получения строительных материалов: шлакопортландцемента, пористого заполнителя для бетонов — шлаковой пемзы, шлаковой ваты и др.

Чугун главным образом (около 80 ) идет для производства стали, остальная часть чугуна используется для получения литых чугунных изделий.

В зависимости от состава различают белый и серый чугуны. Белый чугун твердый и прочный, содержит большое количество цементита; в сером из-за присутствия кремния цементит не образуется и углерод выделяется в виде графита.

Производство стали. Сталь получают из чугуна и железного металлолома и специальных добавок, в том числе и легирующих элементов, плавлением в мартеновских печах, конверторах или электрических печах.

Рис. 7.1. Схема доменной печи: 1 — летка для выпуска жидкого чугуна; 2 — расплавленный шлак; 3 — загрузочное устройство; 4 — газоотводная труба; 5 — капли расплавленного чугуна; 6 — капли шлакового расплава; 7 — фурма для подачи воздуха; 8 — летка для выпуска расплавленного шлака; 9 — жидкий чугун

Выплавка стали — сложный процесс, складывающийся из целого ряда химических реакций между сырьевой шихтой, добавками и топочными газами. Выплавленную сталь разливают на слитки или перерабатывают в заготовки методом непрерывной разливки.

Изготовление стальных изделий. Стальные слитки — полуфабрикат, из которого различными методами получают необходимые изделия. В основном применяют обработку стали давлением: металл под действием приложенной силы деформируется, сохраняя приобретенную форму. При обработке металла давлением практически нет отходов.

Для облегчения обработки сталь часто предварительно нагревают. Различают следующие виды обработки металла давлением: прокатка, прессование, волочение, ковка, штамповка.

Наиболее распространенный метод обработки — прокатка; им обрабатывается более 70 получаемой стали.

При прокатке стальной слиток пропускают между вращающимися валками прокатного стана, в результате чего заготовка обжимается, вытягивается и в зависимости от профиля прокатных валков приобретает заданную форму (профиль). Прокатывают сталь в основном в горячем состоянии. Сортамент стали горячего проката — сталь круглая, квадратная, полосовая, уголковая равнобокая и неравнобокая, швеллеры, двутавровые балки, шпунтовые сваи, трубы, арматурная сталь гладкая и периодического профиля и др.

При волочении заготовка последовательно протягивается через отверстия (фильеры) размером меньше сечения заготовки, вследствие чего заготовка обжимается и вытягивается. При волочении в стали появляется так называемый наклеп, который повышает ее твердость. Волочение стали обычно производят в холодном состоянии, при этом получают изделия точных профилей с чистой и гладкой поверхностью. Способом волочения изготовляют проволоку, трубы малого диаметра, а также прутки круглого, квадратного и шестиугольного сечения.

Ковка — обработка раскаленной стали повторяющимися ударами молота для придания заготовке заданной формы. Ковкой изготовляют разнообразные стальные детали (болты, анкеры, скобы и т. д.).

Штамповка — разновидность ковки, при которой сталь, растягиваясь под ударами молота, заполняет форму штампа. Штамповка может быть горячей и холодной. Этим способом можно получать изделия очень точных размеров.

Прессование представляет собой процесс выдавливания находящейся в контейнере стали через выходное отверстие (очко) матрицы. ]J Исходным материалом для прессования служит литье или прокатные заготовки. Этим способом можно получать профили различного сечения, в том числе прутки, трубы небольшого диаметра и разнообразные фасонные профили.

Холодное профилирование — процесс деформирования листовой или круглой стали на прокатных станах. Из листовой стали получают гнутые профили с различной конфигурацией в поперечнике, а из круглых стержней на станках холодного профилирования путем сплющивания — упрочненную холодносплющенную арматуру.

Читать далее: Цветные металлы и сплавы Коррозия металлов и способы защиты от нее Соединение стальных конструкций Стальная арматура Стальной прокат и стальные конструкции Термическая обработка стали Углеродистые и легированные стали Свойства сталей Строение и свойства железоуглеродистых сплавов Общие сведения о металлах и сплавах

Ожидания российских производителей

По мнению аналитиков, российский рынок пока можно считать относительно устойчивым, поскольку реальный сектор еще не затронут. Крупнейшие металлургические комбинаты работают в штатном режиме и заявляют о готовности пережить трудные времена за счет имеющихся собственных ресурсов.

Магнитогорский металлургический комбинат не испытывает сложностей с поставками сырья, необходимого оборудования и запасных частей. В ближайшей перспективе специалисты холдинга прогнозируют уравновешивание внутренних и мировых цен, при этом российские металлургические компании уже объявили о повышении отпускных цен в апреле на 10–15%.

ММК, как и некоторые другие предприятия, использует период вынужденных мер по самоизоляции для проведения плановых ремонтов оборудования, в которых задействовано минимальное количество людей.

Представители Новолипецкого металлургического комбината заявили о пересмотре инвестиционной программы в сторону понижения. Вместе с тем отмечается, что текущий уровень ликвидности компании создает достаточный запас прочности для бесперебойной работы.

В с оптимизмом смотрят на очередное снижение курса рубля, которое дает экспортно ориентированным производителям дополнительные конкурентные преимущества на внешних рынках. В то же время курсовые колебания в долгосрочной перспективе нельзя рассматривать как фактор развития, поэтому череповецкие металлурги рассчитывают на скорое восстановление российской и мировой экономики.

Чёрная металлургия

Отрасль, предполагающая свои нюансы. Важно понимать, что не только металл имеет значение для неё, но и добыча с последующей переработкой.

Выделяют важные её особенности:

• больше половины продукции служит основой для всего машиностроения страны;
• четверть продукции используют в сфере создания конструкций с увеличенной грузоподъёмностью.

Чёрная металлургия – это производство, коксование угля, вторичный предел сплавов, производство огнеупоров и многое другое. Предприятия, входящие в чёрную металлургию, имеют наибольшее значение и по сути являются основой индустрии всего государства в целом.

Главное, что вокруг них возникают производства по переработке различных отходов, особенно после плавки чугуна. Самым частым спутником чёрной металлургии считают металлоёмкое машиностроение и электроэнергетическое производство. Эта отрасль имеет великие перспективы в завтрашнем дне.

Прогноз развития российского рынка на 2020–2022 гг.

Динамика производства и потребления на рынке черной металлургии в России будет зависеть от дальнейшего развития событий. Наибольший фактор неопределенности вносит пандемия коронавируса, распространившаяся на многие страны — потребители стали и чугуна. Потенциальным драйвером роста может стать восстановление промышленности Китая, который официально объявил о преодолении пика заболеваемости и значительном улучшении эпидемиологической обстановки.

На основании проведенного исследования были построены три прогнозных сценария изменения объема рынка до 2022 года:

1. Оптимистичный. Реализуется в случае, если остановить распространение коронавируса удастся в ближайшие несколько месяцев. Спрос на продукцию металлургических комбинатов будет увеличиваться по мере восстановления мировых рынков. Показатели отрасли после небольшого падения в 2020 году перейдут к росту и к 2022 году достигнут текущего уровня.
2. Пессимистичный. Пандемия коронавируса затянется до середины-конца 2020 года, остановка производственных предприятий продолжится, что может вызвать мировой финансовый кризис. Потребление черных металлов к концу 2021 года снизится на 15%, а затем начнет медленно расти.
3. Базовый. В целом график повторяет динамику пессимистичного сценария, но темпы падения в 2020 и 2021 гг. будут ниже — максимальное снижение объема потребления составит 10%, а в 2022 году рынок незначительно превысит показатели 2020 года.

По оценкам экспертов, в сложившихся условиях преимущество получат компании, имеющие более широкую номенклатуру продукции и тесно связанные с основными отраслями потребления. При отсутствии альтернативных направлений бизнеса попытки диверсифицировать продуктовый портфель потребуют времени и средств на изучение рыночных альтернатив и переориентацию производства.

Развитие металлургии в России

Развитие характеризуется большими темпами и объёмами. Поэтому огромная Россия находится в лидерах и постоянно увеличивает свой экспорт. Наша страна производит: 6% железа, 12% алюминия, 22% никеля и 28% титана. Подробнее эту информацию разумно посмотреть в таблицах производств, представленных ниже.

Сибирская металлургическая база

Пожалуй у неё есть одна особенность: она самая «юная» из существующих на сегодня баз. Начала своё формирование ещё период СССР. Приблизительно одну пятую часть всего объёма сырья по чугуну производят именно в Сибири.

Сибирская база — это комбинат в Кузнецке и завод в Новокузнецке. Именно Новокузнецк считается столицей Сибирской металлургии и лидером по качеству производства.

Цветная металлургия

Исходя из назначения и химических и физических особенностей и свойств цветные металлы делятся на:

• Тяжелые (медь, свинец, олово, цинк, никель);
• Лёгкие (алюминий, титан, магний);
• Драгоценные (золото, серебро, платина);
• Редкие (цирконий, индий, вольфрам, молибден и др.)

Цветная металлургия – это комплекс предприятий, которая занимается добычей, обогащением и металлургическим переделом руд цветных, благородных и редких металлов.

В этой цепочке различают алюминиевую, медную, свинцово-цинковую, вольфрамо-молибденовую и титаново-магнивую промышленности. Кроме того, сюда же входят и предприятия по производству благородных и редких металлов.

Условия размещения

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

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

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

Источник: lux-stahl.ru