Презентація з теми "Значення та структура металургійного виробництва"

Значення та структура металургійного виробництва

Значення металургійного виробництва в господарствіМеталургія є од­ним з найстаріших виробництв у світі. Перші свідчення про виробництво людьми металу було знайдено під час розкопок у країнах Європи та Близького Сходу. Давні народи спершу використовували лише самородки металів: срібла, міді, олова, метеоритне залізо. З них виробляли знаряддя праці та зброю. Однак початком справжньої металургії вважають час, коли люди навчилися добувати метали з гірської породи. Тоді з мідних та олов’я­них руд, стопивши два метали, одержали перший сплав – бронзу. Пізніше почали видобувати залізо з руди. Особливо швидкими темпами ме­талургія стала розвиватися з початком промислових переворотів ХVІІІ ст. Сучасна металургія добуває понад 75 металів і чис­ленні сплави на їх основі. Отже, металургія – система виробництв важкої промисловості, що пов’язані з добуванням металів із руд, а також сплавів з наданням їм необхідних властивостей.

Значення металургійного виробництва в господарствіМетали є важливим матеріалом для ви­робництва різноманітних інструментів, машин та обладнання, також у будівництві: залізна арматура, залізобетонні конструкції, металопластикові вікна. З високоякісної сталі та сплавів кольорових металів виготовляють столові прибори. Благородні метали використовують у ювелірній справі. У ХVІІІ–ХХ ст. найбільше застосовувалися сплави заліза – чавун і сталь. Нині ці матеріа­ли поступово втрачають своє колишнє значення. У зв’язку з розвитком електротехніки, електроніки, робототехніки у сучасну епоху зростає роль кольорових та рідкісноземельних металів. Рідкісноземельні метали

Структура металургійного виробництва

ЧОРНА МЕТАЛУРГІЯ

ЧОРНА МЕТАЛУРГІЯЧисте залізо м’яке і тому придатне лише для виготовлення прикрас. Те, що ми називаємо залізом, насправді – його сплави з різним вмістом вуглецю – чавун та сталь. Чавун важкий, добре про­водить тепло, тому з нього виготовлять батареї опалення, ванни, пательні, а також верстати, деталі для двигунів, сільгоспмашин тощо. Але через високий уміст вуглецю чавун крихкий і розтріскується від удару. Через те частину чавуну переплавляють на різні сорти сталі. Сталь. Сталь

ЧОРНА МЕТАЛУРГІЯЧорна металургія – складний комплекс вироб­ництв: збагачена залізна руда - чавун - сталь - прокат. Прокат – кінцева продук­ція металургії, надання металу різної форми. Існує прокат листовий (листи та ру­лони), сортовий (кола, квадрати, кути, балки, залізничні рейки), трубний (труби різного діа­метра) та спеціальний або фасонний (колеса, кулі, сталеві канати тощо).

ЧОРНА МЕТАЛУРГІЯПослідовні виробництва, які поєднано у межах одного підприємства, називають металургійним комбінатом. Пара­лельно з металургійною переробкою розвивається ряд інших виробництв, які забезпечують основний технологічний процес: коксування вугілля (для одер­жання високоякісного вуглецевого палива – коксу), виробництво вогнетривких матеріалів (для обкладан­ня печей та форм для розливу металу), флюсів (для очищення металу від шкідливих домішок), фероспла­вів тощо. Чорній металургії характерні комбінування та концентрація.

Чинники розміщення чорної металургіїЧорна металургія – дуже ма­теріаломістке виробництво: на виготовлення 1 т чавуну витрачається не менш ніж 1,5 т залізної руди, 1,2–1,5 т коксів­ного вугілля, понад 0,5 т флюсових вапняків, 150 кг вогнетривкої глини і до 30 м³ води. Для одержання високоякісної сталі з певними властивостя­ми також потрібні легуючі метали: марганець, хром, молібден, нікель, ко­бальт, ванадій та інші. Оскільки у чорній металургії на сировину й паливо припадає приблизно 85–90 % витрат, у минулому єдиним чинником розмі­щення металургійних комбінатів був сировинний. Найвдалішим вважало­ся територіальне поєднання покладів залізної руди та коксівного вугілля. Протягом тривалого часу більшість центрів чорної металургії формувалась у межах вугільних басейнів Європи, США, Росії. В інших місцях складалися металургійні райони біля потужних родовищ залізних руд. Сировину, якої бракувало, довозили. У наш час завдяки новим більш прогресивним технологіям плавлення сталі матеріаломісткість виробництва у ряді країн знижується. До того ж у високорозвинутих країнах виснажуються власні ресурси. Усе це привело до спорудження нових комбінатів з орієнтуванням на транспортний чинник, найчастіше – водний транспорт. «Припортова» чорна металургія склалася в тих країнах, які або забезпечені недостатньо власною сировиною, або зо­рієнтовані на експорт чавуну та сталі на світовий ринок.

Сучасні технології виробництва чавуну і сталіНа початку ХХІ ст. близько 80% сталі виплавляється на підприємствах з повним металургійним циклом, що складається з послідовних стадій: виплавляння чавуну в доменній печі, сталеплавильного та прокатного виробництва. Комбінат з повним металургійним циклом

Доменна піч у виробничому процесі1. Залізна руда + вапняний агломерат. 2. Кокс. 3. Стрічковий конвеєр. 4. Завантажувальний пристрій, який одночасно є і газовим затвором доменної печі. 5. Шар коксу. 6. Шари агломерату, оксиду заліза, руди. 7. Гаряче повітря (близько 1200 °С). 8. Шлаки. 9. Рідкий чавун. 10. Змішувачі. 11. Чавуновозний ковш або ковш міксерного типу. 12. Видалення пилу з відхідних газів. 13. Повітронагрівач. 14. Димохід. 15. Подача повітря для повітронагрівачів. 16. Вугільний пил. 17 - 18. Коксова піч. 19. Труби для доменного газу.

Доменна піч у виробничому процесі. Доменна піч металургійного заводу у місті Еш-сюр-Альзетт, Люксембург. ПАТ «Арселор. Міттал Кривий Ріг»

Сучасні технології виробництва чавуну і сталіІснує також бездоменна металургія, яка дає змогу одержувати високоя­кісну сталь, обминаючи стадію доменного виробництва. При цьому зникає необхідність у ряді виробництв, що здешевлює кінцеву продукцію й сприяє зменшенню шкідливих викидів у атмосферу. Зростає роль переробної металургії, яка плавить вторинні метали з металобрухту. Такі підприємства наближені до споживача металу.

3 способи виплавки сталіУ попередні століття домінував мартенівський спосіб, який потребував багато коксового палива, а процес тривав 5–12 год. Нині за такою технологією виплавляють лише близько 7% сталі у світі. Україна майже повністю відмовилася від по­дібної технології. Серед провідних країн світу в наш час домінує конвертерний тип виробництва, що дає понад половину сталі. Замість коксу конвертер продувають киснем, який підтримує ви­соку температуру плавлення, що триває усього 35–60 хв. Найбільш прогресивним є електродуговий спосіб, за якого плав­лення відбувається за рахунок електро­енергії. Ця передова технологія, яка нині дає 41% сталі, уможливлює без шкоди для довкілля швидке виплавляння високоякісної сталі. Електроплавлення у печіКиснево-конверторний спосіб

У 2012 р. у місті Дніпрі був уведений у експлуатацію сучасний електросталеплавиль­ний завод, що належить компанії «Інтерпайп». Плавка сталі на електрометалургійному виробництві Інтерпайп-Сталь

Кольорова металургія. КОЛЬОРОВА МЕТАЛУРГІЯ

Кольорова металургія. Нині у господарстві найбільше використовують мідь та алюміній. Часто кольо­рові метали застосовують у сплавах. Найбільш вживані сплави міді: брон­за (сплав міді з оловом), латунь (міді з цинком), мельхіор (міді з нікелем), дюралюміній (міді з алюмінієм). Видобутком та збагаченням руд кольоро­вих металів, а також їх переплавленням у метали та сплави і займається кольорова металургія. Алюмінієвий прокат. Консервна банка з олов’яним покриттям

Кольорова металургія. ВИРОБНИЦТВО КОЛЬОРОВИХ МЕТАЛІВ  ВИРОБНИЦТВО АЛЮМІНІЮВиробничий цикл кольорових металів у цілому подібний до чорної мета­лургії. Металургійна переробка включає такі послідовні стадії: збагачення руди - плавлення чорнового металу - рафінування (очищення) - прокат. Оскільки концентрація кольорових металів у гірських породах незначна, їх виробництво є матеріаломістким. Рафінування металу потребує значних витрат електроенергії. Тому поєднання чинників сировини та енергії особ­ливо сприятливе для розміщення підприємств кольорової металургії.

Чинники розміщення кольорової металургіїЗа фізичними властивостями та технологією добування виокремлюють металургію важких (мідь, нікель, свинець, цинк, олово, ртуть) та легких (алюміній, титан, магній) металів. Виробництво важких металів потребує великої кількості сировини та відносно незначних витрат електроенергії. Через низький вміст корисної речовини у рудах цих металів перевозити велику кількість руди на значні відстані від родовищ нерентабельно. Наприклад, на 1 т олова потрібно 300 т руди, міді – 20–150 т, цинку – 20–50 т. Тому центри виплавлення важких металів поєднуються з родовищами видобутку сировини. Такі метали часто виплавляють у країнах, що розвиваються. Олов’яний солдатик після лиття. Найбільша у світі олов’яна кружка. Знаходиться перед входом на фабрику Роял Селангор

Чинники розміщення кольорової металургіїДля добування легких металів потрібно занадто багато електроенер­гії під час рафінування. Зокрема, для виплавлення 1 т титану витрача­ється 30–60 тис. к. Вт · год електроенергії, магнію – 18-22 тис. к. Вт · год. Тому руди легких металів видобувають в одних місцях, а підприємства з їх переплавлення споруджені в інших – біля електростанцій. Легкі метали плавлять переважно високорозвинуті країни, де генерується велика кіль­кість електроенергії. Металургія алюмінію має певні особливості у своєму розміщенні. У земній корі алюміній – найпоширеніший метал, проте промислова кон­центрація його у породі трапляється рідко. Тому спочатку із бокситів (най­більш якісної алюмінієвої руди) вилучають глинозем, на виробництво якого витрачається 4–8 т руди, 6 т вапняків та 0,5 т соди. Це виробництво набли­жене до сировини. Потім з глинозему плавлять металевий алюміній. Ця стадія вимагає значних витрат електроенергії – 17 тис.к. Вт·год. Тому най­частіше бувають територіально роз’єднані дві стадії алюмінієвої промисло­вості: виробництво глинозему тяжіє до сировини, а виплавлення металево­ го алюмінію – до електростанцій.

Екологічні проблеми металургіїМеталургія належить до найбільш неекологічних виробництв. Кожна стадія переробки сировини негативно впливає на довкілля. Під час видобутку руд відкритим способом утворю­ються кар’єри, які знищують природні екосистеми. Часто вони призводять до зниження рівня підземних вод. Зба­гачення руд супроводжується нагро­мадженням на земній поверхні великої кількості пустої породи. Під час роботи металургійних підприємств у повітря потрапляє велика кількість отруйних речовин, зокрема сполуки Нітрогену (гази рудого кольору, так звані лися­чі хвости) та Сульфуру. Внаслідок їх взаємодії з водяною парою випадають кислотні дощі. Відходи виробництв та­кож забруднюють водойми та ґрунти. Головним шляхом розв’язування екологічних проблем металургії є впровадження нових технологій плавлення металу, що дає змогу зменшити викиди шкідливих речовин у навколишнє середовище. Комплексне вико­ристання сировини уможливить використовування відходів металургії як сировини для інших виробництв. Наприклад, коксовий газ – для синтезу азотних добрив, шлаки доменного виробництва – для цементної промисло­вості, сполуки Сульфуру – для синтезу сульфатної кислоти.

ДЯКУЮ ЗА УВАГУ!