Журнал о Медицине
rss новости rss статьи rss все архив
Словарь научных терминов

Металлургия

МЕТАЛЛУРГИЯ (от греч. metallurgeo-добываю руду, обрабатываю металлы), область науки, техники и отрасль пром-сти, включающие произ-во металлов из прир. сырья (в частности, руд) и др. металлсодержащих продуктов (в т.ч. из отходов произ-в металлич. материалов, сплавов и изделий), получение сплавов, обработку металлов в горячем и холодном состоянии, сварку, а также нанесение покрытий из металлов. К М. примыкает разработка, произ-во, эксплуатация машин, аппаратуры, агрегатов, используемых в метал-лургич. пром-сти.

Для изучения закономерностей процессов концентриро-вания, извлечения, получения, рафинирования и легирования металлов, а также процессов, связанных с изменением состава, структуры и св-в сплавов и материалов, полуфабрикатов и изделий из них в М. используют физ., хим., физ.-хим. и мат. методы исследования.

М. подразделяют на черную и цветную. Черная М. охватывает произ-во чугуна, стали и ферросплавов (см. Железа сплавы). С М. тесно связаны коксохимия, произ-во огнеупорных материалов. К черной М. относят также произ-во проката, стальных, чугунных и др. изделий (на долю черных металлов приходится ~ 95% всей производимой в мире металлопродукции). В 70-е гг. определилась тенденция замены черных металлов сплавами алюминия и титана, а также композиционными, полимерными, керамич. материалами, что вместе с высоким качеством выпускаемых металлов и низкой металлоемкостью продукции в промыш-ленно развитых капиталистич. странах привело к снижению объема произ-ва черных металлов в этих странах (табл. 1).

Табл.1.-ПРОИЗВОДСТВО СТАЛИ И ЧУГУНА В РЯДЕ СТРАН, МЛН.Т

http://www.pora.ru/image/encyclopedia/4/2/8/8428.jpeg

* Данные за 1985. ** Данные за 1982.

Напр., в СССР в 1988 потребление стали и стеклопластиков составило соотв. 160 и 6 млн. т, в то время как в США-100 и 28 млн. т.

Ц в е т н а я М. включает произ-во и обработку цветных и редких металлов и их сплавов. Попутно пром-сть цветной М. производит разл. хим. соед., материалы, минер. удобрения и др. Металлургии, процессы применяют также для произ-ва полупроводниковых материалов (Si, Ge, Se, Те, As, Р и др.), радиоактивных металлов. Современная М. охватывает процессы получения мн. элементов периодич. системы (кроме газообразных). Объемы произ-ва (1987) нек-рых цветных металлов (тыс. т): США-Аl 3200, Сu 1560, Zn 260, Pb 330 (металл в добытой руде); Япония-Аl 41, Сu 980, Zn 666, Pb 268; ФРГ-Аl 737,7, Сu 421,2 (1986), Zn 370,9 (1986), Pb 366,6 (1986).

Совр. металлургич. произ-во включает след. технол. операции: подготовку и обогащение руд; гидрометаллургич. (см. Гидрометаллургия), пирометаллургич. (см. Пирометаллургия, Металлотермия), электротермич. и электролитич. процессы извлечения и рафинирования металлов; получение изделий спеканием порошков (см. Порошковая металлургия, Спекание); хим. и физ. методы рафинирования металлов; плавку и разливку металлов и сплавов; обработку металлов давлением (прокат, штамповка и т.д.); термич., термомех., химико-термич. и др. виды обработки металлов для придания им требуемых св-в и др.; процессы нанесения защитных и упрочняющих покрытий (на металлы и металлов на изделия).

В обогатит. технологии наиб. распространение получили флотац., гравитац., магн. и электростатич. методы обогащения (см. Обогащение полезных ископаемых, Флотация). Флотац. процессы применяют для обогащения более чем 90% руд цветных и редких металлов. Полученные после обогащения концентраты подвергают сушке, усреднению состава, смешению и окускованию (агломерация, окатывание, брикетирование), для того чтобы повысить их реакц. способность и производительность их послед. передела.

В результате пирометаллургич. процессов (включают окисление, восстановление и др.) происходит концентриро-вание металла и удаление примесей в образующиеся фазы (парогазовая фаза, металлич. и шлаковые расплавы, штейн и твердые в-ва). После разделения фазы направляются на переработку для дальнейшего извлечения ценных составляющих. Для интенсификации металлургич. процессов (в конвертерах и автоклавах) вводят газообразные О2, Сl2 и др. окислители. В качестве восстановителей применяют С, СО, Н2 и активные металлы. Распространенные восстановит. процессы-доменная плавка, выплавка вторичной Сu, Sn и Pb в шахтных печах, произ-во ферросплавов и титанового шлака в рудовосстановит. электропечах, магнийтер-мич. восстановление TiCl4 с получением металлич. Ti. Окислит. рафинирование получило развитие в мартеновском и конвертерном произ-вах стали, при получении анодной Сu и в технологии Pb. Для извлечения и рафинирования металлов нашли применение технол. процессы с использованием хлоридов, иодидов и карбонилов металлов, а также дистилляция, ректификация, вакуумная сепарация и сублимация и др. Получили развитие внепечные методы рафинирования стали, процессы в вакууме и среде Аr в технологии высокореакционноспособных металлов (Ti, Zr, Nb и др.).

В гидрометаллургии используют окислит., восстановит. и др. процессы, кислотное и др. выщелачивание, вытеснение элементов из р-ров (цементация), дробную кристаллизацию, осаждение и гидролиз. Заметное распространение получили сорбционные и экстракционные процессы извлечения элементов орг. сорбентами и экстрагентами из р-ров, пульп, что позволяет исключить операции отстаивания, промывки и фильтрации, а также автоклавные процессы для переработки сульфидных пирротиновых и вольфрамсодержащих концентратов при повыш. т-рах и давлениях.

Произ-во изделий с особыми св-вами и высоким качеством осуществляют методами порошковой М., что позволяет достигать более высоких технико-экономич. показателей по сравнению с традиц. способами. Для получения высокочистых металлов и полупроводниковых материалов применяют зонную плавку, выращивание монокристаллов вытягиванием из расплавов и др. способы. Осн. направление техн. прогресса в области получения отливок из расплавл. металлов и сплавов-это переход к непрерывной разливке стали и сплавов и к совмещению процессов литья и обработки металлов давлением (бесслитковая прокатка Аl, Сu, Zn и др.).

Обработка металлов давлением, кузнечно-штамповочное произ-во и прессование - важнейшие технол. процессы на металлургич. и машиностроит. предприятиях. Прокатка-осн. способ обработки металлов и сплавов. Она осуществляется на прокатных станах - мощных высокоавтоматизир. агрегатах производительностью неск. млн. т проката в год. Прокаткой производят листовой и сортовой металл, биметаллы, трубы, гнутые и периодич. профили и др. виды изделий. Проволоку получают волочением.

Термич. обработка включает закалку, отжиг и отпуск металлов. Кроме обработки готовых деталей на машиностроит. предприятиях, термообработке подвергают мн. виды продукции на металлургич. заводах - стальные рельсы (объемная закалка или закалка головки), толстые листы и арматурные стали, тонкие листы из трансформаторной стали и др. Большое значение в М. имеют процессы химико-термической обработки и нанесение на металл разл. защитных покрытий, напр. оцинкование, лужение (см. Гальванотехника), нанесение пластмасс и др.

Современная М. характеризуется значит. выбросами в окружающую среду (табл. 2,3), в СССР-также незначит. применением непрерывной разливки стали, низким возвратом металлов на повторное использование, низким комплексным использованием сырья и абс. преобладанием в балансе металлов сталей (95%).

Табл. 2.-ВЫБРОСЫ (Т/СУТ НА 1 МЛН. ВЫПЛАВЛЯЕМОЙ СТАЛИ В ГОД) В АТМОСФЕРУ ОСНОВНЫХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ В СССР

http://www.pora.ru/image/encyclopedia/4/2/9/8429.jpeg

В СССР в 50-е гг. впервые в мире был разработан метод непрерывной разливки стали, резко снижающий потери металла в процессе произ-ва. В 1986 этим способом разливали в СССР 14% выплавляемой стали, в Японии-92,7, ФРГ-84,6, Юж. Корее-71,19, США-53,4%. Мн. страны, в т. ч. Япония, ФРГ и др., полностью отказались от экологически вредного мартеновского произ-ва стали; осн. методы получения стали в капиталистич. странах - кислородно-конвертерный и электросталеплавильный. В СССР значит. кол-ва стали производят мартеновским способом.

В СССР в 1986 произведено 161 млн. т стали, из них получено готового проката 112 млн. т; т. обр., потери металла составляют 49 млн. т (30,4%). В США те же потери составляют 18,4%, ФРГ-9,4%, Юж. Корее-1%. Возврат (%) металлов на повторное использование (рециркуляция металлов) оценивается в среднем в мире: Аl 11,7, Сu 40,9, Аu 15,9, Fe 27,9, Pb 40, Hg 20,6, Ni 19,1, Ag 47,2, Sn 20,4, Zn 27.

Осн. пути развития и совершенствования М.-комплексное использование сырья, снижение расхода сырья, энергозатрат и металлоемкости на единицу металлопродукции, обеспечение прироста проката черных металлов без увеличения их произ-ва, создание экологически чистых технол. процессов.

Сведение кол-ва отходов к минимуму (безотходные производства)не м. б. осуществлено в пределах только металлургич. отраслей, а требует межотраслевой кооперации (замкнутое произ-во) и новой концепции организации произ-ва-"процессы к сырью" (т.е. в места богатые разд полезными ископаемыми и др. прир. ресурсами) в отличие от применяемой ныне в СССР практики - "сырье к процессам". Впервые экологии, концепция организации про-из-ва была высказана академиком А. Е. Ферсманом в 1932. Переход к такому произ-ву (процессы к сырью) позволит повысить комплексное использование сырья и отходов произ-ва (воспроизводство сырья), обеспечить рециркуляцию металлов, создавать металлич. материалы с учетом ресурсосбережения и распространенности металлов в природе, организовать замкнутые технол. (химико-металлур-гич.) комплексы в регионах с большой концентрацией месторождений различной технологической ориентации (напр., Кольский п-ов, Норильский регион). В пределах замкнутого производства м. б. решены задачи обеспечения производства сырьем, конструкционными материалами и обеспечена защита окружающей среды.

Табл. 3.-ВЫБРОСЫ (% ОТ ОБЩЕГО КОЛИЧЕСТВА ВЫБРОСОВ) В АТМОСФЕРУ ОСНОВНЫХ ПРОИЗВОДСТВ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ В СССР

http://www.pora.ru/image/encyclopedia/4/3/0/8430.jpeg

Возникновение М. относится к глубокой древности, выплавка меди производилась уже в 7-6-м тыс. до н.э. (юго-зап. часть Малой Азии). Вначале человек познакомился с самородными металлами - золотом, серебром, медью и метеоритным железом, а затем научился производить металлы. Первые металлич. изделия изготовлялись в холодном состоянии. После открытия горячей обработки (ковки) металлич. изделия получают более широкое распространение. Первоначально выплавку Сu производили из окисленных медных руд (литье, 5-4-е тыс. до н.э.), переработка сульфидных руд, их окисление и рафинирование Си относятся ко 2-му тыс. до н. э. (Ближний Восток и Центр. Европа). Во 2-м тыс. до н.э. медь стала вытесняться ее сплавом - бронзой (бронзовый век). В сер. 2-го тыс. до н. э. осваивается получение Fe из руд (сыродутный процесс). В дальнейшем успехи в произ-ве Fe (овладение процессами его науглероживания и закалки) привели к появлению литого металла и стали. Эти усовершенствования обеспечили главенствующее положение черным металлам среди материалов уже в 1-м тыс. до н.э. (железный век). На протяжении почти трех тысячелетий М. железа не претерпевала принципиальных изменений. В 18 в. в Европе открыт способ произ-ва литой стали (тигельная плавка), а в 19 в.-еще три новых процесса (бессемеровский, мартеновский и тома-совский).

В 16-18 вв. достижения научного и техн. прогресса послужили решению практич. задач пром-сти и мореплавания. В 18-20 вв. развитие черной М. привело к созданию сплавов и материалов на основе железа для массового потребления и машиностроения. В 60-е гг. 20 в. открытие потребительских св-в большинства металлов периодич. системы и совершенствование М. способствовали развитию электроники, космонавтики и др. В 80-е гг. 20 в. разработка новых легких, прочных и коррозионностойких материалов для массового потребления на основе широко распространенных в природе металлов выдвинула на первое место цветную М.

Лит.: Основы металлургии, т. 1-7, М., 1968-75; Гудима Н. В., Шейн Я. П., Краткий справочник по металлургии цветных металлов, М., 1975; Химия окружающей среды, пер. с англ., М., 1982; Металловедение и термическая обработка стали. Справочник, 3 изд., т. 1-3, М., 1983; И.П.Бардин и отечественная металлургия, М., 1983; Аникеев В. А., Копп И. 3., Скал-кин Ф. В., Технологические аспекты охраны окружающей среды. Комплексное использование руд и концентратов, М., 1989. В. А. Резничепко.


1. www.pravda.ru: Геннадий Шмаль: Без российского газа промышленность Украины придет в еще больший упадок
08.04.2014
... около 20 миллиардов кубов, с учетом того, что Крым отошел, немножко меньше, 18 миллиардов. Тем не менее, многие отрасли украинской промышленности завязаны на российский газ. Прежде всего, это металлургия. ...
2. www.pravda.ru: Мнение: Разрыв промышленных связей с Украиной пойдет на пользу экономике России
28.03.2014
... представленные российским капиталом в нефтехимии. Например, "Лукойл", положение которого ухудшилось в последние годы. Некоторые вида производства были под вопросом и выводились. Мы участвуем в металлургии, у нас представленные капиталы и активы в Днепропетровском металлургическом заводе, ГОК "Сухая балка". ...
3. www.pravda.ru: "США будут бить по финансовому рынку"
17.03.2014
... заложенные по иностранным кредитам и займам акции наших крупнейших госкомпаний, наших частных корпораций, олигархических компаний из металлургического сектора, прежде всего, которые системообразующие, как только эти ценные бумаги упадут, автоматически сработают требования кредиторов довнести денежное обеспечение по этим кредитам и займам. А денег ...
4. www.pravda.ru: Шесть причин угасания российской металлургии
13.02.2014
... промышленность РФ балансирует на грани разорения — на пороге банкротства сегодня находятся такие гиганты, как US Rusal, ...
5. www.pravda.ru: Эксперт: Кризис в металлургии – понятие условное
11.02.2014
... председателя комитета ТПП по металлургии Евгений Брагин рассказал "Правде.Ру", как страна может преодолеть кризис в отрасли. ...
6. www.pravda.ru: Губернатор Челябинской области покинул свой пост
15.01.2014
... сегодня президент РФ Владимир Путин. Исполнять обязанности главы региона временно будет уроженец Магнитогорска, 55-летний Борис Дубровский, работающий генеральным директором ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат". ...
7. www.pravda.ru: Челябинская область стала главным загрязнителем России-2013
14.01.2014
... того, в рейтинге "100 главных загрязнителей России" фигурируют пять предприятий региона: ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат", филиал ОАО ОГК-2 "Троицкая ГРЭС", ЗАО "Карабашмедь", МУП "ПОВВ" и ФГУП ПО "Маяк". ...
8. www.pravda.ru: Михаил Юревич: Челябинская область пережила непростой год
30.12.2013
... самое главное — несмотря на крайне неудачную конъюнктуру мировых рынков для наших металлургических и машиностроительных предприятий, мы не допустили сильного падения экономики: другие отрасли показывают хорошие результаты, запускаются новые ...
9. www.pravda.ru: Таймураз Мамсуров: Северная и Южная Осетии стали ближе в 2013 году
27.12.2013
... темпами развивались металлургическое производство и производство готовых металлических изделий (175,0%), производство пищевых продуктов, включая напитки (173,3%). ...
10. www.pravda.ru: Активисты в защиту Хопра пытались заработать на массовых акциях
29.11.2013
... участников движения против разработки Уральской горно-металлургической компанией никелевых месторождений задержаны за вымогательство в Воронежской области. ...
11. www.pravda.ru: Украина назвала два условия для подписания ассоциации с ЕС
25.11.2013
... евро без требования повысить цены на газ для коммунальных учреждений и дотированной промышленности, а во-вторых, торговые льготы для украинского экспорта, например, снятие квот на импорт продукции металлургии, которые сохраняются при зоне свободной торговли. Сообщается, что вопрос об освобождении Тимошенко поднят не был. ...
13. www.pravda.ru: Глава Кольской ГМК разбился на мотоцикле в Мурманской области
20.07.2013
... результате ДТП в Мурманской области разбился генеральный директор ОАО "Кольская горно-металлургическая компания" Сергей Селяндин. Об этом в субботу сообщили в пресс-службе Управления МВД по региону. ...
14. www.pravda.ru: Программу реорганизации вузов сократили до 30 учебных заведений
23.04.2013
... года, 30 учебных заведений. Как пишут "Известия", эти институты, в число которых попали московские Агроинженерный госуниверситет имени В. П. Горячкина, Госуниверситет природообустройства, Вечерний металлургический госинститут, Московский государственный открытый университет, РГТЭУ, и питерские Государственная полярная академия, Инженерно-экономический госуниверситет, Государственная академия ветеринарной ...
15. www.pravda.ru: Полиция поймала хулигана, осквернившего челябинскую мечеть
13.11.2012
... писала "Правда.Ру", в ночь с 31 октября на 1 ноября от вандала пострадала мечеть, расположенная на улице Пржевальского в Металлургическом районе Челябинска. Злоумышленник перелез через забор и сделал на стенах мечети оскорбительные надписи. ...
1 2 3 4 5 >




Здоровье и профилактика Акушерство и гинекология Стоматология Красота Зрение Энциклопеди Адреса Реклама
Видео