Металургия - абстрактен, страница 1

1Metallurgiya - науката за индустриални процеси за производство на метали и метални сплави - един от най-старите отрасли на знанието.

Историята на материалната култура на човечеството е неразривно свързано с използването на метали. Преходът от каменни инструменти (Stone Age) с метала пушки е най-голямото постижение на човечеството, стимулираха растежа на производителните сили.

За 7-6000 години преди новата ера. д. човек за пръв път започва да използва местните метали: злато, сребро, мед. В V - IV хилядолетие преди новата ера. д. Той започна топенето на руди на мед, калай, олово. Дойде на медната епоха - медни сечива и оръжия постепенно се заменят каменни продукти. Приблизително III хилядолетие преди Христа. д. бронз вид и приложение - сплав от мед и калай е значително по-твърда и трайни от други известни метали докато, маркиране началото на бронзов възраст - Друга важна стъпка в развитието на културата. Iron първо, вероятно метеорит, а след това се извлича от рудата, той е бил известен за дълго време. Все по-широкото използване на желязо, стомана и след това са неговите сплави с въглеродни емисии в края II хилядолетие преди новата ера. д. отваря желязната епоха - по дефиниция, Енгелс - ". героичен ера - ерата на меча на желязо, и с желязо плуга и брадвата ".

Енгелс посочи, че желязото ". най-важната суровина, е играл революционна роля в историята на "една В.И.Ленин нарича желязото е една от основите на цивилизацията.

Преди новата ера. д. Те са известни злато, сребро, мед, желязо, калай, олово и живак; на XVIII век. цинк са открити, бисмут, антимон, платина, арсен; В момента има около 80 метали. Практическото използване на много метали започна много по-късно от откритието си на химическите елементи. Например, само през 1948 г., няколко тона титан се получава като елемент отворен в 1791 грама.

Всички метали и сплави обикновено се подразделят железен (желязо) и цветни (без желязо).

Цветни метали и сплави, те включват желязо и неговите сплави с въглерод: стомана (практически до 1,5% С) и желязо (2.5 до 4.6% С), както и железни сплави; най-важното е стоманата.

Steel - Родово наименование много голяма група от желязо-въглеродните сплави, в основата на съвременните технологии. Продукцията му е около двадесет пъти по-висока от общата продукция на всички други метали и сплави.

Чугун е позната още от преди новата ера. д. Сив чугун е най-често срещаните леярски сплави. Чугун от XIII-XIV век. Той служи като основна суровина за производство на стомана.

Технически желязо - желязо с минимално съдържание на въглерод и други примеси - се произвеждат в малки количества за електрически и други потребности.

Тази група също включва железни сплави, като например феросилиций (до 2.5% С, 9-13% силиций, желязо база)., И т.н., използвани в топене на стомана.

Цветни метали и сплави. В момента използването на около 65 цветни метали и много цветни сплави. Те включват мед, алуминий, титан, никел, калай, цинк и други подобни D..; алуминий, титан, мед и много други сплави. Chrome, никел и други елементи се използват за получаване на най-високо качество структурна сплав, неръждаема стомана, топлоустойчиви стомани. Алуминиеви и титанови сплави - основни строителни материали в авиацията и други области на техниката. Мед - главен диригент материал в електро-техник; медни сплави - bronzy- месинг и са широко използвани в машиностроенето. Все по-широкото използване са огнеупорни и редки метали: молибден, тантал, берилий и други.

Очевидно, никой от машината или устройство, което не се прилага цветни метали в чиста форма или под формата на различни сплави (включително легирана стомана) и не-метални съединения.

Подчертавайки значението на метал, трябва да се отбележи, че съвременните технологии не е възможно без използването на неметални материали, особено на пластмаси. Въпреки бързо развиваща се индустрия пластмаси, водещата роля принадлежи на метали и техните сплави. Пластмаси и други неметални материали заместват само около 5-6% от метал.

РАЗВИТИЕТО НА СТОМАНА

При производството на стомана и чугун, както и феросплави, желязна руда, агломерат, кокс СССР е на първо място в света.

Произходът на руската металургия се отнася до древни времена. В XVIII век. България топене на желязо и стомана класира на първо място в света. В XIX век. производство Metal България е все по-често изостава от развитите капиталистически страни. През 1913 г. производството на стомана (4,2 млн. Тона), България е на пето място в света, далеч от изостава от САЩ (31 милиона. Тона), Великобритания (10 млн. Тона). Черната металургия да задоволи необходимостта от мед до 85%, 6% цинк, олово е 3%; не е имало производство на алуминий, никел, калай и други метали. Технически ниво в металургията е била много ниска.

По време на предвоенния петгодишно радикална реконструкция на големи растения тя е била извършена, новите модерни стоманени растения са били построени, включително такива гиганти като Магнитогорск и Kuznetsk металургичните Комбинирайте.

През 1940 г. тя е претопи повече от 18 милиона тона стомана (трето място в света); Специално внимание бе отделено на по-нататъшно увеличаване на производството на висококачествени стомани. Имаше вътрешното производство на алуминий, никел, магнезий и други цветни метали.

В следвоенния период, стоманодобивната промишленост вътрешен процес се развива с безпрецедентна скорост. Са възстановени на нова техническа база на Южния растенията, което значително разширява завода Магнитогорск и други растения, построени Череповец (1955), Караганда (1961) и редица други растения.

През 1975 г. тя е претопи 141 милиона тона стомана. - значително по-голяма, отколкото в САЩ, Япония, Германия и други държави. Техническото ниво на нашата металургия заета и заема водеща позиция в света.

Кислород. 4 Chrome. 2-10 -2

Силиконовата. 28 мед. 1-10 -2

Алуминий. 8 никел. 8-10 -3

Желязо. 5 цинк. 5-10 -3

Калций. 3.6 Тин. 4 -3 -10

Натриев 2.6 Молибден 3-10 -4

Калиев 2.6 Волфрам 1-10 -4

Сребърен Магнезиев 2,1 1.10 -5

Титанов Gold 1 1-10 -7

Почти всички метали поради тяхната висока химическа активност са в природата под формата на химичен-neny Съед-оксид (кислород), сяра, въглерод, силиций и др. Включени в различни планински (минерални) формации. Изключения са химически устойчиви роден злато, платина, сребро, рядко - мед.

Rudoi наречен природни минерали (скални), съдържащи метал, който може да бъде извлечен икономически изгодно промишлен метод. Някои руди, особено цветни метали са комплекс (полиметални), т.е. То не съдържа една, а няколко благородни метали. Освен метални съединения в рудата винаги има отпадъци - други естествени химични съединения, които не съдържат този метал.

руди води до необходимостта от подобряване на методите за тяхното обогатяване преди топене.

Металургични процеси. Един обект е да се осигури метали и сплави на метали от руди или от други изходни материали. За тази цел се използват следните основни методи.

Electrometallurgical състои в топене на метали и сплави в дъга, индукция или други електрически пещи. Освен това, някои метали са произведени чрез електролиза на стопилки на химични съединения (например, получаването на алуминий от алуминиев A12 03), или от водни разтвори на соли (например, рафиниране, т. Е. Получаване на меден разтвор на меден сулфат CuS04).

Хидрометалургичната основава на извличане на метали от руди с разтворители и последващо отделяне на метала от разтвора. Този метод намира приложение, например. при извличане на мед от мед руда.

Chemicometallurgical метал се получава чрез химически и металургични процеси. Типичен пример е производството на титан съгласно схемата: титан

руда получаване на титанов тетрахлорид (TLS14) магнезиев намаляване на титан.

В допълнение към тези основни методи, метали и сплави също се получават чрез прахова металургия, електрон, плазма топене и други методи.

Основните компоненти на горивото са горими въглерод и водород често са под формата на въглеводороди и други съединения. За незапалими части са азот, влага, пепел. Горивото е често сяра - вредни примеси, които могат да се движат в метала, влошаване на качеството му.

Най-важната характеристика е неговата калоричност на гориво - количество топлина освободен при пълно изгаряне на горивото единици. Освен това, когато се оценява качеството на гориво предвид неговата температура на запалване, съдържание на пепел и други характеристики.

Основните видове гориво са металургичен кокс, нефт и газ - естествен (природен), взрив (доменна пещ) и кокс.

Кокс - основното гориво в топенето на чугун в доменни пещи и куполните пещи - пещи за топене на желязо леярните. Тя се използва и в агломерацията, в цветната металургия и т.н.

Кокс е твърд порест синтерован маса получена от коксови въглища след отстраняването на летливите вещества в специални пещи чрез пиролиза, т. Е. Разширяване на запалване на пулверизирани въглища без достъп на въздух при 950-1100 ° С в продължение на 15-18 часа.

Металургичен кокс съдържа средно 85-. 90% въглерод, 0.5-2% сяра, до 0,2% фосфор, около 1% на летливи вещества, 10-13% пепел, 5% влага. Неговата калоричност е 6500-7500 ккал / кг.

Кокс - скъп и ограничен гориво. Той се получава само от някои разновидности на коксуващи се въглища (кокс, мастна и др.), Който запаси са около 10% от общите резерви въглища. В СССР разработени методи за производство на металургичен кокс от смеси, съдържащи значително количество въглища noncoking.