Metalurgie - abstract, pagina 1

1Metallurgiya - știința proceselor industriale pentru producția de metale și aliaje metalice - una dintre cele mai vechi ramuri ale cunoașterii.

Istoria culturii materiale a omenirii este indisolubil legată de utilizarea metalelor. Tranziția de unelte de piatra (Stone Age) la metal arme a fost cea mai mare realizare a omenirii, au stimulat creșterea forțelor de producție.

Aproximativ 7-6000 de ani BC. e. omul a început să folosească metale native: aur, argint, cupru. V - IV milenii BC. e. A început topirea minereurilor de cupru, staniu, plumb. A venit epoca cuprului - produse din piatră unelte din cupru și arme au fost înlocuite treptat. Aproximativ mileniului III BC. e. aspect de bronz și aplicare - un aliaj de cupru și staniu este mult mai rigid și durabil decât alte metale cunoscute in timp, marcand inceputul epocii bronzului - în continuare pas important în dezvoltarea culturii materiale. Fier în primul rând, probabil meteorit, iar apoi este recuperat din minereu, acesta a fost cunoscut pentru o lungă perioadă de timp. Utilizarea tot mai largă de fier, oțel și apoi este aliajele sale cu carbon la sfârșitul anului II Millennium BC. e. Se deschide din epoca fierului - prin definiție, Engels -“. epoca eroică - epoca sabie de fier, precum și cu plugul de fier și securea ".

Engels a subliniat că fierul“. cea mai importantă materie primă, a jucat un rol revoluționar în istoria „1 V. I. Lenin numit fierul de călcat unul din fundamentele civilizației.

BC. e. Ei au fost cunoscute de aur, argint, cupru, fier, staniu, plumb și mercur; din secolul al XVIII-lea. zinc au fost descoperite, bismut, antimoniu, platină, arsenic; în prezent, există aproximativ 80 de metale. Utilizarea practică a multor metale a început mult mai târziu decât descoperirea lor ca elementele chimice. De exemplu, numai în 1948, mai multe tone de titan a fost obținut ca un element deschis în 1791 g.

Toate metalele și aliajele convențional fi subdivizată feroase (fier) ​​și neferoase (neferoase).

metale neferoase și aliaje, acestea includ fierul și aliajele sale cu carbon: oțel (practic, până la 1,5% C) și fier (2,5 până la 4,6% C), precum și aliaje feroase; cel mai important este oțelul.

Oțel - Nume generic grup foarte mare de aliaje de fier-carbon, fundamentul tehnologiei moderne. Producția sa este de aproximativ douăzeci de ori mai mare decât producția totală a tuturor celorlalte metale și aliaje.

Fonta a fost cunoscut inca din BC. e. Fontă cenușie este aliaje de cele mai comune de turnare. Fonta din secolele XIII-XIV. Ea servește ca materie primă principală pentru producerea oțelului.

fier tehnic - fier cu un conținut minim de carbon și alte impurități - sunt produse în cantități mici, pentru nevoile electrice și altele.

Acest grup include, de asemenea aliaje feroase, cum ar fi ferosiliciu (până la 2,5% C 9 - 13% Si, bază de fier)., Etc., utilizate în topirea oțelului.

metale și aliaje neferoase. În prezent, utilizarea de circa 65 de metale neferoase și o mulțime de aliaje neferoase. Acestea includ cupru, aluminiu, titan, nichel, staniu, zinc și altele asemenea D..; aluminiu, titan, cupru și multe alte aliaje. Chrome, elementele de nichel și altele sunt folosite pentru a obține cea mai bună calitate din aliaj structural, oțeluri rezistente la căldură inoxidabil. Aluminiu și aliaje de titan - materiale de construcții de bază în aviație și în alte domenii ale tehnologiei. Cupru - un material conductor principal în electro-tehnician; aliaje de cupru - alama bronzy- și sunt utilizate pe scară largă în inginerie mecanică. Utilizarea tot mai răspândite sunt metale refractare și rare: molibden, tantal, beriliu și altele.

Aparent, nici una din aparat sau dispozitiv, care nu s-ar aplica metale neferoase sub formă pură sau sub formă de aliaje diferite (inclusiv oțel aliat) și compuși nemetalici.

Subliniind importanța metalului, trebuie remarcat faptul că tehnologia modernă nu este de conceput fără utilizarea de materiale nemetalice, în special materiale plastice. În ciuda industria maselor plastice în creștere rapidă, rolul de frunte aparține metale și aliajele lor. Materiale plastice și alte materiale nemetalice înlocui doar aproximativ 5-6% din metal.

DEZVOLTAREA OȚEL

În producția de oțel și fontă, precum și feroaliaje, minereu de fier, sinterizarea, cocs URSS ocupa primul loc in lume.

Originea metalurgiei ruse se referă la cele mai vechi timpuri. În secolul al XVIII-lea. România fontă fabricarea oțelului și a clasat pe primul loc în lume. În secolul al XIX-lea. Productia de metal România este din ce în ce decalaj în urma țărilor capitaliste avansate. În 1913, producția de oțel (4,2 mil. Tone), România ocupă locul cinci în lume, cu mult în urma SUA (31 de milioane. Tone), Marea Britanie (10 milioane. Tone). Feros metalurgie pentru a satisface nevoia de cupru la 85%, 6% zinc, plumb este de 3%; nu a existat nici o producție de aluminiu, nichel, cositor și alte metale. Nivelul tehnic în metalurgie a fost foarte scăzută.

In timpul dinainte de război de cinci ani, reconstrucția radicală a plantelor de mari dimensiuni a fost efectuat, au fost construite noi centrale moderne din oțel, inclusiv giganți, cum ar fi Magnitogorsk și Kuznetsk Se combină metalurgic.

În 1940 a fost topiți mai mult de 18 milioane de tone de oțel (al treilea în lume); O atenție specială a fost acordată crește și mai mult producția de oțeluri de înaltă calitate. A existat o producție internă de aluminiu, nichel, magneziu și alte metale neferoase.

În perioada postbelică, industria siderurgică internă a dezvoltat într-un ritm fără precedent. Au fost restaurate pe o bază nouă tehnică a plantelor de Sud, a extins foarte mult planta Magnitogorsk și alte plante, Cherepovets construit (1955), Karaganda (1961), precum și o serie de alte plante.

În 1975 a fost topiți 141 milioane de tone de oțel. - În mod semnificativ mai mare decât în ​​Statele Unite ale Americii, Japonia, Germania și alte țări. Nivelul tehnic al metalurgiei noastre ocupat și ocupă o poziție de lider în lume.

Oxigen. 4 Chrome. 2-10 -2

Silicon. 28 de cupru. 1-10 -2

Aluminiu. 8 Nichel. 8-10 -3

Fier. 5 Zinc. 5-10 -3

Calciu. 3.6 Tin. 4 -3 -10

Sodiu 2,6 Molibden 3-10 -4

Potasiu 2,6 Tungsten 1-10 -4

Argint Magneziu 2,1 1,10 -5

Titan aur -7 ianuarie un-10

Aproape toate metalele datorită activității lor ridicate chimice sunt în natură sub formă de Cps-oxid-chimice Neny (oxigen), sulf, carbon, silicios și colab. Printre diferitele munte (minerale) formațiunile. Excepțiile sunt aur rezistente chimic nativ, platină, argint, rare - cupru.

Rudoi numite minerale naturale (rocă) care conțin un metal care se poate extrage metoda industrială avantajoasă din punct de vedere economic. Anumite minereuri, în special de metale neferoase sunt complexe (polimetalice), adică Nu conține unul, dar mai multe metale prețioase. Pe lângă compușii metalici din minereu are întotdeauna un deșeu - alți compuși chimici naturali care nu conțin acest metal.

minereuri duce la necesitatea de a îmbunătăți metodele lor de îmbogățire înainte de topire.

procese metalurgice. Un obiect este de a furniza un metal si aliaje de metale din minereuri sau din alte materii prime. În acest scop, se folosesc următoarele metode de bază.

Electrometalurgic constă în topirea metalelor și aliajelor în arc, inducție sau alte cuptoare electrice. Mai mult, unele metale sunt produse prin electroliza topiturilor de compuși chimici (de exemplu, primirea de aluminiu din alumină A12 03), sau din soluții apoase de săruri (de exemplu, rafinare, t. E. Se obține o soluție de sulfat de cupru CuS04 de cupru).

Hidrometalurgice pe baza levigare metale din minereuri cu solvenți și separarea ulterioară a metalului din soluție. Această metodă își găsește aplicație, de exemplu. la extragerea cuprului din minereu de cupru.

metalic Chemicometallurgical este obținut prin procedee chimice și metalurgice. Un exemplu tipic este producerea de titan, conform schemei: titan

preparare a minereului de tetraclorură de titan (TLS14) reducerea magneziu de titan.

În plus față de aceste metode de bază, metale și aliaje sunt de asemenea preparate prin metalurgia pulberilor, de electroni, de topire cu plasmă și alte metode.

Principalele componente ale combustibilului sunt carbon combustibile și hidrogenul sunt adesea sub formă de hidrocarburi și a altor compuși. Pentru componentele necombustibile sunt azot, umiditate, cenușă. Combustibilul este de multe ori de sulf - impurități dăunătoare, care se poate deplasa în metalul, deteriorarea calității acestuia.

Cea mai importantă caracteristică este valoarea calorică a combustibilului - cantitatea de căldură eliberată în unități de ardere de combustibil plin. Mai mult, atunci când se evaluează calitatea combustibilului în considerare temperatura de aprindere, conținutul de cenușă și alte caracteristici.

Principalele tipuri de combustibil sunt cocs metalurgic, petrol și gaze naturale - naturale (natural), blast (furnal) și cocs.

Cox - principalul combustibil în topirea fontei în furnale și cubilouri - cuptoare pentru topirea turnătorii de fier. Este, de asemenea, utilizat în aglomerarea, în metalurgia neferoasa, etc.

Coca-Cola este o masă sinterizat poros solid obținut din cărbuni cocsificare după îndepărtarea volatilelor în cuptoare speciale prin piroliză, t. E. Extinderea la aprindere a cărbunelui pulverizat, fără accesul aerului la 950-1100 ° C, timp de 15-18 ore.

cocs metalurgic conține, în medie 85-. 90% carbon, 0,5-2% sulf, până la 0,2% fosfor, circa 1% din substanțele volatile, 10-13% cenușă, 5% umiditate. Valoarea sa calorica este 6500-7500 kcal / kg.

Coca-Cola - un combustibil scump și rare. Se obține numai din anumite soiuri de cărbune cocsificabil (cocs, gras și colab.), Care stocurile sunt de aproximativ 10% din totalul rezervelor de cărbune. In URSS a dezvoltat metode de producere a cocsului din amestecuri care conțin o cantitate considerabilă de cărbuni noncoking.