Mga teknolohiya para sa paggawa ng mga non-ferrous na metal. Produksyon ng mga non-ferrous na metal

Kasama sa metalurgical complex ang mga pang-industriya na uri ng aktibidad sa ekonomiya, ang mga produkto na kung saan ay iba't ibang mga metal. Ang metalurhiya ay nakikibahagi hindi lamang sa pagtunaw ng mga metal at sa produksyon iba't ibang uri pinagsama metal, ngunit din pagmimina at paghahanda ng mga ores, produksyon ng mga auxiliary na materyales - refractory, oxygen, atbp Iyon ay, ang metalurhiko complex ay kinabibilangan ng parehong pagmimina at pagproseso ng mga uri ng pang-ekonomiyang aktibidad.

Ang mga metal na kasalukuyang ginagamit ay nahahati sa ferrous (iron, manganese, chromium) at non-ferrous (lahat ng iba pang mga metal) - ayon sa pagkakabanggit, ang ferrous at non-ferrous na metalurhiya ay nakikilala. Ang metalurhiko complex ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa ekonomiya ng Russian Federation sa kabuuan at sa mga indibidwal na paksa nito. Ito ay nagkakahalaga ng humigit-kumulang 12% ng pang-industriyang fixed asset ng bansa, humigit-kumulang 10% ng industriyal na produksyon, at 6% ng mga nagtatrabaho sa industriya. Malaki ang ginagampanan ng complex sa kalakalang panlabas ng Russia - ang mga metal ay nagkakahalaga ng humigit-kumulang 20% ​​ng mga pag-export ng bansa sa mga tuntunin sa pananalapi. Itim iyon at non-ferrous metalurhiya- Ito ay isang mahalagang sangay ng pagdadalubhasa ng ekonomiya ng Russia sa ekonomiya ng mundo, ang pangalawang pinakamahalaga pagkatapos ng industriya ng gasolina.

Kasama sa metalurhiya ang isang bilang ng mga proseso, na ang pangunahing bumubuo sa pangunahing teknolohikal na kadena: 1) pagmimina ng mga metal ores; 2) pagpapayaman ng ores; 3) produksyon (pagtunaw) ng krudo na metal - kadalasan sa tulong ng coke, i.e. espesyal na naprosesong karbon; 4) produksyon ng purong metal (pagpipino); 5) produksyon ng pinagsamang metal ng iba't ibang uri (mga sheet, wire, atbp.). Bilang karagdagan, kasama sa metalurhiya ang paggawa ng mga produkto mula sa mga pulbos na metal, ang paggawa ng iba't ibang mga haluang metal at ang paggawa ng mga ingot, ang paggawa ng mga simpleng produktong metal para sa mga end user, at iba pang mga proseso. Kasabay nito, ang pangunahing bahagi ng mga produktong metalurhiya ay hindi natupok ng populasyon, ngunit ng iba pang mga uri ng aktibidad na pang-ekonomiya, lalo na ang kumplikado at konstruksyon ng machine-building.

Ang mga pangunahing kadahilanan na tumutukoy sa teritoryal na organisasyon ng metalurhiya ay ang mga sumusunod:

• mataas na antas ng hilaw na materyales at intensity ng gasolina. Para sa paggawa ng 1 toneladang bakal, hanggang 7 toneladang hilaw na materyales at gasolina ang natupok. Ang pagkonsumo ng mga hilaw na materyales at gasolina sa non-ferrous metalurgy ay mas malaki pa. Upang makagawa ng 1 toneladang tingga o zinc, 16 toneladang ore at 3 toneladang panggatong ang kailangan; para makagawa ng 1 toneladang lata, higit sa 300 toneladang ore at 1 toneladang gasolina ang kailangan, atbp. Samakatuwid, ang karamihan sa mga malalaking metalurhiko na negosyo ay matatagpuan malapit sa mga deposito ng mineral, mga mapagkukunan ng gasolina o sa pagitan ng mga ito;
• mataas na lakas ng paggawa ng produksyon - karaniwang 20-40 libong mga tao ang nagtatrabaho sa isang malaking planta ng metalurhiko, na, na may average na kadahilanan ng pamilya, ay magbibigay sa populasyon ng lungsod ng hindi bababa sa 90 libong mga tao. Ang ferrous metallurgy ay isang mas labor-intensive na industriya kaysa non-ferrous metalurgy. Samakatuwid, posible na mapanatili ang paggana ng malalaking metalurhiko na negosyo lamang sa malalaking lungsod;
• makabuluhang enerhiya intensity ng produksyon. Ang bahagi ng mga gastos sa kuryente sa halaga ng pinagsamang bakal ay 30-40%. Karamihan sa mga non-ferrous metalurgy na industriya ay mas masinsinan sa enerhiya, lalo na ang pagtunaw ng aluminum, titanium, at magnesium. Samakatuwid, para sa mga negosyong metalurhiko, ang kalapitan ng mga makapangyarihang pinagmumulan ng murang kuryente ay mahalaga;
• makabuluhang negatibong epekto sa kapaligiran. Ang metalurhiya ay isa sa pinakamahalagang pollutant ng hangin sa atmospera at tubig sa ibabaw. Ang mga basura mula sa mga negosyong metalurhiko ay maaaring sumakop sa malalawak na lugar. Bilang resulta, halos lahat ng mga lungsod - malalaking sentro ng metalurhiya sa Russia - ay may napakaruming kapaligiran at nakakagambala sa mga natural na sistema sa kanilang paligid;
• isang mataas na antas ng kumbinasyon at konsentrasyon ng produksyon - ang pangunahing bahagi ng mga produkto ay ginawa sa malalaking negosyo-pinagsama-sama. Ang mga metal ores ay kadalasang naglalaman, bilang karagdagan sa pangunahing, malaking bilang ng mga kaugnay na bagay. Kasabay nito, ang iba't ibang uri ng mga produkto ay ginawa sa parehong negosyo, ang basura mula sa mga metalurhiko na negosyo ay ginagamit para sa paggawa ng mga produktong kemikal at mga materyales sa gusali. Bilang isang resulta, ang mga negosyong metalurhiko, bilang panuntunan, ay gumagawa ng isang malawak na hanay ng mga produkto, at hindi lamang mga metalurhiko.

Ang malawakang pagpapakilala ng mga makabagong teknolohiya ay maaaring mabawasan ang kahalagahan ng mga salik na ito. Ang paggamit ng mga modernong teknolohiya (paraan ng converter ng produksyon ng bakal, tuluy-tuloy na paghahagis, atbp.) ay maaaring makabuluhang bawasan ang pagkonsumo ng mga hilaw na materyales at enerhiya, bawasan ang polusyon kapaligiran, pataasin ang kalidad ng produkto, bawasan ang lakas ng paggawa ng produksyon. Sa huli, ang pagbabago ay maaaring tumaas nang husto kahusayan sa ekonomiya produksyon ng metalurhiko, upang matiyak ang paglago ng pagiging mapagkumpitensya nito sa mga internasyonal na merkado ng metal. Ngunit nangangailangan ito ng napakalaking pamumuhunan, na magbabayad pinakamagandang kaso pagkatapos lamang ng 15-20 taon.

Ferrous metalurhiya kasama ang:

• – pagkuha ng mga ores ng ferrous metal (iron, manganese, chromium);
• – kanilang pagpapayaman;
• - paggawa ng mga refractory;
• – pagkuha ng mga di-metal na hilaw na materyales para sa ferrous metalurhiya;
• – produksyon ng cast iron, steel, rolled ferrous metals, pati na rin ang ferroalloys, pangalawang pagproseso ng ferrous metals.

Ang dynamics ng produksyon ng mga pangunahing uri ng mga produkto sa nakalipas na 50 taon ay ipinapakita sa Talahanayan. 4.3.

Talahanayan 4.3

Ang dinamika ng paggawa ng mga produktong ferrous metalurhiya sa Russia para sa panahon 1970–2010, milyong tonelada

Ang teknolohikal na core ng ferrous metalurgy ay metalurgical processing, i.e. serial chain; ore - concentrate - cast iron - bakal - pinagsama na mga produkto. Ang natitirang mga produksyon ay magkakaugnay, magkakaugnay; ang ilan sa mga ito ay kinakailangan o nag-aambag sa pangunahing proseso ng teknolohikal (produksyon ng mga refractory, atbp.), ang iba ay may independiyenteng kahalagahan sa ekonomiya, na gumagana batay sa mga side resulta ng pangunahing teknolohikal na proseso, basura ng mga hilaw na materyales at gasolina (produksyon ng gusali materyales, atbp.). Lalo na mahalaga para sa Russia ang produksyon mga bakal na tubo, dahil ang pangunahing bahagi ng pag-export ng Russia - langis at natural na gas - ay dinadala sa pamamagitan ng mga pipeline. Sa teritoryo ng Russia, ang ferrous metalurgy ay makabuluhang binuo mula noong simula ng ika-18 siglo, nang ang mga reporma ni Peter I ay nangangailangan ng isang malaking halaga ng bakal at bakal upang magbigay ng kasangkapan sa hukbo at mapaunlad ang ekonomiya. Ang unang medyo malalaking negosyo ay lumitaw sa Tula at sa Urals, nagtrabaho sila sa mga lokal na ores at uling. Sa panahon ng Sobyet, ang mga bagong makapangyarihang halaman ay itinayo sa Urals (malapit sa mga deposito ng ore), sa Kuznetsk coal basin, malapit sa mga deposito ng iron ore ng Kursk Magnetic Anomaly (KMA), sa hilaga ng European na bahagi ng Russia.

Ang pinakamalaking dami ng produksyon ng mga ferrous na metal sa bansa ay noong 1980s, ngunit ito ay pangunahing tinutukoy ng sobrang mataas na metal intensity ng domestic engineering industry. sa mga mauunlad na bansa mula noong 1950s. ang paggamit ng bakal bilang isang istrukturang materyal ay nagsimulang bumaba. Ang isa pang pagkukulang ng pag-unlad ng ferrous metalurhiya sa Russia noong panahon ng Sobyet ay ang malawakang paggamit ng mga atrasadong teknolohiya. Hanggang 1990s ang pangunahing isa ay ang open-hearth na paraan ng paggawa ng bakal, mula sa kung saan na noong 1970s. tumanggi sa USA, Japan at mga bansa sa Kanlurang Europa dahil sa mababang kalidad ng mga resultang produkto. Ang mga pagkalugi ng metal sa yugto ng muling pamamahagi ng "steel-rolled" ay labis na malaki. sa panahon ng krisis noong unang bahagi ng 1990s. ang mga volume ng produksyon sa industriya ay bumaba ng humigit-kumulang 2 beses, ngunit mula noong 1995, ang mga volume ng produksyon sa ferrous metalurgy ay nagsimulang lumaki, higit sa lahat dahil sa mga paghahatid ng pag-export. Sa mga nagdaang taon, halos kalahati ng mga produkto ng Russian ferrous metalurgy ang na-export. Sa kasalukuyan, ang Russia ay pumapangalawa sa pandaigdigang merkado ng bakal at mga produkto na pinagsama (pagkatapos ng Japan), at pang-apat sa mundo sa mga tuntunin ng kabuuang produksyon ng mga ferrous na metal (pagkatapos ng China, Japan at USA).

Mayroong tatlong pangunahing uri ng mga negosyong bakal at bakal:

• 1) isang full-cycle na halaman, kung saan ang isang kumpletong kadena ng mga teknolohikal na proseso ay isinasagawa, na nagreresulta sa cast iron, pagkatapos ay bakal, pagkatapos ay pinagsama ang mga produkto;
• 2) hindi kumpletong cycle na mga halaman: blast furnace plants (na nag-amoy ng baboy), steel mill (smelt steel), steel-rolling plants (gumawa ng mga rolled na produkto), kabilang ang pipe-rolling plants, mga halaman para sa produksyon ng ferroalloys (cast iron alloys na may alloying metals - mangganeso, chromium at iba pa), mga electrometallurgical na halaman (produksyon ng bakal at pinagsamang mga produkto mula sa iron ore concentrate nang walang pig iron stage);
• 3) "maliit na metalurhiya" - mga metalurhiko na tindahan bilang bahagi ng mga plantang gumagawa ng makina. Kasabay nito, sa Russia, ang produksyon ay lubos na puro sa malalaking full-cycle na halaman - 30 mga negosyo ang gumagawa ng higit sa 3/4 ng mga produkto ng buong industriya.

Ang teritoryal na konsentrasyon ng produksyon ng ferrous metal sa Russia ay mataas din. Sa pinakamalaking lawak, ito ay nagpapakita ng sarili sa pagkuha ng iron ore - 2/3 ay bumagsak sa mga deposito ng KMA sa mga rehiyon ng Belgorod (Lebedinskoye, Stoilenskoye, Yakovlevskoye) at Kursk (Mikhailovskoye). 10–15% ng iron ore ay minahan sa Northwestern (Kostomuksha at iba pa) at Ural (Kachkanarskoe at iba pang deposito) na mga pederal na distrito. Ang natitirang bahagi ng iron ore ay minahan sa Siberian Federal District (Kemerovo, Irkutsk at iba pang mga rehiyon). Ang produksyon ng mga bakal, pinagsamang produkto at bakal na tubo ng mga pederal na distrito ay ipinakita sa Talahanayan. 4.4. Ang Urals Federal District ang nangunguna sa lahat ng pangunahing uri ng mga produkto. Ang produksyon ay hindi maganda ang binuo sa North Caucasus at sa Malayong Silangan, bagaman ang huli ay may malaking reserba ng metalurhiko na hilaw na materyales, na ginagawang posible upang ayusin ang isang malakas na mahusay na produksyon ng mga metal.

Talahanayan 4.4

Produksyon ng mga pangunahing uri ng mga produktong ferrous metalurhiya ng mga pederal na distrito ng Russian Federation sa 2010, milyong tonelada

Sa heograpiya, sa Russia, tatlong pangunahing base ng metalurhiko ang maaaring makilala - mga grupo ng mga negosyo na gumagamit ng mga karaniwang mapagkukunan ng mineral o gasolina at nagbibigay ng mga pangunahing pangangailangan ng bansa para sa mga ferrous na metal.

• 1. Ural metalurgical base (mga rehiyon ng Sverdlovsk at Chelyabinsk ng Ural Federal District, mga katabing lugar ng rehiyon ng Orenburg, Republic of Bashkortostan, Teritoryo ng Perm) ay ang pinakaluma sa Russia, ito ay nagkakahalaga ng halos 1/2 ng produksyon ng bakal, mga produkto na pinagsama at mga tubo. Ang pinakamakapangyarihang buong cycle na mga halaman ay matatagpuan sa Magnitogorsk, Chelyabinsk, Nizhny Tagil, Novotroitsks. Ang pinakamalaking halaman ng tubo sa bansa ay matatagpuan sa Chelyabinsk, Pervouralsk, Polevskoy, Kamensk-Uralsky. Mayroong sariling mga deposito ng iron ore, ngunit ang karamihan ng mga hilaw na materyales ay kailangang ma-import mula sa mga deposito ng KMA at mula sa Kazakhstan. Mayroong maliit na deposito ng manganese at chromium ores, ngunit kulang din ang mga ito. Ang coking coal ay pangunahing nagmumula sa Siberia (Kuznetsk basin). Bilang isang resulta, ang base ay maaaring ituring na walang pag-asa, dahil ang mga negosyo ay hindi binibigyan ng alinman sa mga hilaw na materyales o gasolina, na siyang pangunahing mga kadahilanan ng produksyon sa ferrous metalurhiya.
• 2. Ang Siberian metalurgical base ay nabuo noong 1930s. malapit sa mga deposito ng coking coal ng Kuznetsk basin. Ang pangunahing sentro ay Novokuznetsk. Ang base ay pinakamahusay na ibinibigay sa mga hilaw na materyales, dahil mayroon itong mga kinakailangang deposito ng iron at manganese ore. Ang tanging kulang ay chromium (na-import mula sa Kazakhstan). Ang kawalan ng base ay ang malayuang teritoryo nito mula sa pangunahing mga mamimili ng mga produkto sa Russia at mga dayuhang bansa, na makabuluhang pinatataas ang gastos ng mga produkto para sa mga end user dahil sa transportasyon sa pamamagitan ng medyo mahal na transportasyon ng tren.
• 3. Ang sentral na baseng metalurhiko ay nabuo noong 1960s. sa bahaging Europeo ng bansa. Ang pangunahing full-cycle na mga halaman ay matatagpuan sa Cherepovets (Severstal) at Lipetsk (NLMK - Novolipetsk Iron and Steel Works). Ang isang malakas na planta ng electrometallurgical ay nagpapatakbo sa Stary Oskol, na gumagawa ng bakal nang direkta mula sa iron ore concentrate. Ang pinakamalaking deposito ng iron ore sa bansa ay matatagpuan sa teritoryo ng base na ito. Ngunit ang karbon ay kailangang ma-import mula sa Kuznetsk at Pechora basin, at manganese at chromium mula sa ibang mga estado. Gayunpaman, ang base na ito ay ang pinaka-promising, dahil ang pinaka-modernong mga negosyo ay matatagpuan dito malapit sa pangunahing hilaw na materyal na base, at medyo malapit din sa mga export port at ang pangunahing mga mamimili ng mga produkto sa loob ng bansa.

Non-ferrous na metalurhiya kabilang ang pagkuha ng mga non-ferrous metal ores, ang kanilang pagpapayaman, pagtunaw ng mga ferrous na metal, pagpino (pagpino ng mga ferrous na metal), ang paggawa ng mga haluang metal at pinagsamang mga produkto, pati na rin ang pagkuha ng mga diamante at iba pang mahalagang bato. Ang teknolohikal na kadena sa non-ferrous metalurgy, bilang panuntunan, ay ganito ang hitsura: pagmimina ng ore - beneficiation ng ore (pagkuha ng ore concentrate) - pagtunaw sa mga pinayaman na ore furnaces (pagkuha ng krudo na metal) - pagpino (paglilinis mula sa mga nakakapinsalang impurities, pagkuha ng pino (pino). ) metal) - paggawa ng iba't ibang mga haluang metal at uri ng mga produktong pinagsama.

Kabilang sa non-ferrous metalurgy ang mga industriyang nauugnay sa paggawa ng mga indibidwal na metal at kanilang mga grupo: tanso, lead-zinc, nickel-cobalt, aluminum, titanium-magnesium, tungsten-molybdenum na mga industriya, pati na rin ang produksyon ng marangal, bihirang mga metal, diamante. at mga mamahaling bato. Ang pamamahagi ng mga non-ferrous na metal ayon sa mga grupo ay ipinapakita sa fig. 4.1.

Ang Russian non-ferrous metalurgy ay umuunlad pangunahin sa sarili nitong hilaw na materyal na base, ngunit ang seguridad ng industriya iba't ibang uri ang mga hilaw na materyales ay hindi pareho, lalo na sa isang inaasahang pagtatasa. Halimbawa, ang mga ginalugad na reserba ng mga tansong ores sa kasalukuyang sukat ng produksyon ay tatagal ng 85 taon, mga lata ng lata - para sa 55 taon, molibdenum ores - para sa mga 130 taon. Walang sapat na mataas na kalidad na bauxite sa Russia.

Sa nakalipas na 20 taon, ang estado ng hilaw na materyal na base ng non-ferrous na metalurhiya ay lumalala, bilang:

• ang pagreretiro ng mga kapasidad sa pagmimina ng mineral ay hindi nabayaran ng pag-commissioning ng mga bago;
• mayroong pagkaubos ng mga reserbang ore sa maraming malalaking deposito dahil sa kanilang labis na pangmatagalang pagsasamantala;
• ang sukat ng gawaing pagsaliksik ay nabawasan;
• ang mga pamantayan sa kapaligiran ay hinigpitan, na naging dahilan upang ang pagbuo ng ilang mga deposito ay hindi kumikita sa ekonomiya.

kanin. 4.1.

Ang mga heavy metal ores ay may posibilidad na magkaroon ng mababang porsyento ng metal sa ore, kaya ang beneficiation ay sapilitan. Halimbawa, ang mga copper ores ay naglalaman ng 5% o mas kaunting porsyento ng tanso, at sa concentrate ang nilalaman ng tanso ay tumataas sa 35%. Ang nilalaman ng metal sa lead-zinc ores ay maximum na 5-6%, at sa concentrate - 78%. Ang nilalaman ng lata sa mga ores ng lata ay mas mababa sa 1%, at sa concentrate - 65%. Ang pagkuha ng mga concentrate ng non-ferrous na metal ores ay ginagawang posible na dalhin ang mga ito sa malalayong distansya at sa gayon ay teritoryong pinaghihiwalay ang mga proseso ng pagmimina ng ore at produksyon ng metal.

Ang paggawa ng maraming non-ferrous na metal ay nangangailangan ng malaking halaga ng kuryente. Ang partikular na mataas na intensity ng enerhiya ay tipikal para sa pagtunaw ng mga magaan na metal. Kaya, ang pagtunaw ng 1 tonelada ng titan ay nangangailangan ng 30-60 libong kWh ng kuryente, magnesiyo at aluminyo - 17-20 libong kWh. Samakatuwid, ang lokasyon ng mga negosyo para sa pagtunaw ng mga magaan na metal ay tinutukoy, una sa lahat, sa pamamagitan ng electric power factor. Ang pinakamalaking planta ay matatagpuan malapit sa malalakas na hydroelectric power plant, na bumubuo ng pinakamurang kuryente.

Ang produksyon ng mga non-ferrous na metal at mahalagang bato sa Russian Federation ay labis na monopolyo. Ang bahagi ng 8 kumpanya, na nagkakahalaga ng mas mababa sa 1% ng bilang ng mga organisasyong tumatakbo sa non-ferrous metalurgy, ay halos kalahati ng kabuuang output. Ang Rusal at Alrosa ay nagbibigay ng hanggang 99% ng produksyon ng aluminum at brilyante ng Russia, ayon sa pagkakabanggit. Ang Norilsk Nickel ay gumagawa ng higit sa 40% ng Russian platinum group na mga metal, higit sa 70% ng tanso, at humigit-kumulang 90% ng nickel. Ang Rusal at Norilsk Nickel ay ang pinakamalaking producer ng aluminum at nickel sa mundo, ayon sa pagkakabanggit. Nagbibigay sila ng hanggang 90% ng kanilang mga produkto sa mga dayuhang pamilihan. Sa panahon ng Sobyet, ang mga metal na ito (tulad ng karamihan sa iba pang mga non-ferrous na metal) ay natupok sa loob ng bansa pangunahin ng mga negosyo ng militar-industrial complex. Sa kasalukuyan, ang pangangailangan para sa mga non-ferrous na metal sa loob ng Russia ay mababa, na ginagawang lubos na nakasalalay ang produksyon sa sitwasyon sa merkado ng metal sa mundo.

Ang industriya ng aluminyo ay nailalarawan sa pamamagitan ng pinakamataas na dami ng produksyon sa Russian non-ferrous metalurgy - mga 3 milyong tonelada ng metal bawat taon. Sa mga tuntunin ng produksyon, ang Russia ay pumapangalawa sa mundo (pagkatapos ng China). Ang mga hilaw na materyales para sa pagkuha ng aluminyo sa Russia ay: a) bauxite (mga deposito sa North-Western at Ural federal districts); b) nephelines (sa Northwestern at Siberian federal districts). Kasabay nito, 40% lamang ng mga domestic na negosyo ang binibigyan ng mga hilaw na materyales ng Russia. Para sa kadahilanang ito, ang mga naturang ores, mahirap sa aluminyo, tulad ng mga nepheline, na hindi mina sa ibang mga bansa sa mundo, ay ginagamit sa Russia. Karamihan sa mga hilaw na materyales (bauxite at alumina) ay kailangang i-import, pangunahin mula sa Australia. Ang aluminyo oksido, alumina, ay unang nahiwalay sa mga ores ng aluminyo (Boksitogorsk, Achinsk, at iba pang mga sentro). Ang lokasyon ng mga negosyo sa paggawa ng alumina ay pangunahing tinutukoy ng kadahilanan ng hilaw na materyal, ngunit ang ilang mga negosyo sa Russia ay matatagpuan malapit sa mga naubos na deposito. Pagkatapos ay dinadala ang alumina sa mga lugar kung saan nalilikha ang malalaking halaga ng murang kuryente.

Ang produksyon ng metalikong aluminyo ay isang napaka-enerhiya na produksyon. Samakatuwid, karamihan sa mga smelter ng aluminyo ay nagpapatakbo malapit sa malalakas na hydroelectric power plant. Halos 90% ng aluminum smelting sa Russia ay nahuhulog sa Siberian Federal District (Krasnoyarsk, Bratsk, Sayanogorsk, Shelekhov, Novokuznetsk). Ang mga bagong aluminum smelter ay itinatayo sa Krasnoyarsk Kras - sa Taishet at malapit sa Boguchanskaya HPP. Ang mga mahahalagang smelter ng aluminyo ay matatagpuan din sa Volgograd, Volkhov (rehiyon ng Leningrad), Nadvoitsy (Republika ng Karelia), Kandalaksha (rehiyon ng Murmansk), Krasnoturinsk at Kamensk-Uralsky (rehiyon ng Sverdlovsk). Sa huling rehiyon na nakakaranas ng kakulangan sa kuryente, ang produksyon ng aluminyo ay hindi gaanong mahusay mula sa isang pang-ekonomiyang punto ng view - ito ay lumitaw sa panahon ng mga taon ng Dakila Digmaang Makabayan kapag ang pangangailangan para sa aluminyo para sa industriya ng abyasyon ay tumaas nang husto, at ang mga kadahilanan sa ekonomiya ay hindi gaanong mahalaga.

Ang industriya ng tanso ay gumagamit ng mababang uri ng ores, kaya ang mga pangunahing negosyo ay matatagpuan malapit sa mga deposito ng tanso-bearing ores. Sa kasalukuyan, ang pinakamalaking deposito sa mga tuntunin ng produksyon ay matatagpuan sa rehiyon ng Norilsk (Teritoryo ng Krasnoyarsk). Ang isang malaking bilang ng mga deposito, ngunit maliit, higit sa lahat ay binuo na, ay matatagpuan sa Urals - malapit sa mga lungsod ng Mednogorsk, Guy, Sibay, Karabash, Krasnouralsk, Revda, Kirovgrad. Sa Teritoryo ng Trans-Baikal mayroong pinakamalaki sa mga tuntunin ng mga reserba, ngunit hindi pa nabuo ang mga deposito ng mga tansong ores (Udokan at iba pa), dahil matatagpuan ang mga ito sa mga hindi maunlad na lugar ng transportasyon.

Sa kasalukuyan, ang mga halaman ng Urals - Mednogorsk sa Orenburg Region, Karabashsky sa Chelyabinsk Region, Revdinsky, Krasnouralsky at Kirovgradsky sa Sverdlovsk Region - ay hindi binibigyan ng lokal na ore at bahagyang gumagana sa concentrates mula sa Kazakhstan. Ang paltos na tanso ay ginawa din sa Norilsk (Teritoryo ng Krasnoyarsk) at, pangunahin mula sa Norilsk concentrate, sa Monchegorsk (Rehiyon ng Murmansk). Ang pagpino ng tanso ay matatagpuan malapit sa paggawa ng itim na metal - sa mga lungsod ng Norilsk, Monchegorsk, Kyshtym (rehiyon ng Chelyabinsk) at Verkhnyaya Pyshma (rehiyon ng Sverdlovsk).

Ang produksyon ng nikel ay matatagpuan sa Russia sa parehong mga rehiyon tulad ng industriya ng tanso. Ang pinakamalaking halaman na malapit sa malalaking deposito ay matatagpuan sa Norilsk. Higit pang mga ores ang mina dito kaysa sa mga kapasidad ng produksyon ng metal, bilang karagdagan sa nickel, cobalt, platinum at iba pang mga metal ay nakuha mula sa ore. Ang mga labis na copper-nickel concentrates ay ipinapadala sa Monchegorsk (rehiyon ng Murmansk), kung saan mayroon din silang sariling maliit na pagmimina ng ore (Pschenga). Sa ikatlong lugar ay ang mga Urals na may mga halaman ng nikel sa mga lungsod ng Orsk (rehiyon ng Orenburg), Verkhny Ufaley (rehiyon ng Chelyabinsk) at Rezh (rehiyon ng Sverdlovsk), na matatagpuan malapit sa maliliit na deposito. Ang isang promising raw material base para sa nickel industry ay Eastern Siberia at ang Far East.

Ang industriya ng lead-zinc ay gumagamit ng polymetallic ores, ang mga deposito nito ay matatagpuan sa mga bulubunduking rehiyon. Sa Russia, ito ay ang Caucasus (Sadon), ang mga paanan ng Altai (Salair at Orlovsk deposits), Sikhote-Alin (Dalnegorsk), at ang mga tagaytay ng Transbaikalia (Nerchinsky Zavod, atbp.). Ang produksyon ng mga metal, bilang isang panuntunan, ay nakatali sa mga deposito, ngunit sa parehong oras ang lead at zinc ay ginawa lamang sa Vladikavkaz (Republic of North Ossetia-Alania). Sa Trans-Baikal Territory, tanging lead at zinc concentrates ang ginawa, na ibinibigay sa ibang mga rehiyon ng bansa. Ang mga lead at zinc concentrates ay ginawa sa Primorsky Territory (Dalnegorsk), at ang zinc at lead concentrates ay ginawa sa Kemerovo Region (Belovo). Ang zinc mula sa na-import na concentrates (Russian, Kazakh at Central Asian) ay ginawa sa Chelyabinsk. Ang lead at zinc ng Russia, hindi katulad ng aluminyo, tanso at nikel, ay hindi hinihiling sa merkado ng mundo, dahil ang mga deposito na ginamit ay naubos at ang mga hindi napapanahong teknolohiya ng produksyon ay ginagamit.

Ang industriya ng lata sa Russia ay puro sa Malayong Silangan, kung saan matatagpuan ang mga pangunahing deposito - Deputatskoye at Ese-Khaya sa Republika ng Sakha (Yakutia), Solnechnoye sa Khabarovsk Territory, Perevalnoye at Khrustalnenskoye (Kavalerovo) sa Primorsky Territory. Ang pinakakanlurang deposito ng lata, ang Sherlovaya Gora, ay nasa Trans-Baikal Territory na. Ang produksyon ng metal na lata ay matatagpuan sa Novosibirsk kasama ang ruta ng mga concentrates mula sa mga lugar ng pagmimina (silangan) hanggang sa mga lugar ng pagkonsumo (kanluran). Ang lata ng Russia ay hindi rin in demand sa pandaigdigang merkado, kaya ang dami ng produksyon nito ay bumaba nang malaki sa nakalipas na 20 taon, kasama ang pagbawas sa domestic consumption.

Ang produksyon ng tungsten at molibdenum alloying metal ay nakatali sa mga deposito, dahil ang nilalaman ng metal sa ore ay ikasampu ng isang porsyento. Parehong tungsten at molibdenum ay sabay-sabay na mina sa Dzhidinsky (Republic of Buryatia) na deposito. Bilang karagdagan, ang molibdenum ay minahan sa Teritoryo ng Trans-Baikal at Republika ng Khakassia, at ang tungsten ay mina sa Primorsky Territory. Ang mga metal na alloying ng Russia ay hindi rin hinihiling sa merkado ng mundo, kaya ang mga volume ng produksyon ay bumaba ng halos 10 beses sa nakalipas na 20 taon, maraming mga negosyo (Tyrnyauz tungsten-molybdenum plant sa Kabardino-Balkarian Republic, atbp.) ay kasalukuyang hindi gumagana. .

Ang pagmimina at produksyon ng ginto ay nag-tutugma din sa heograpiya dahil sa mababang nilalaman ng metal sa ore. Ang mga pangunahing reserbang ginto sa Russia ay puro sa mga pangunahing deposito, ngunit ang kanilang pag-unlad ay nangangailangan ng makabuluhang gastos. Samakatuwid, higit sa lahat ang mga alluvial na deposito ay binuo, ang pagbuo nito ay nangangailangan ng mas kaunting pera at oras. Humigit-kumulang 2/3 ng produksyon ng ginto sa Russia ay nagmula sa Far Eastern Federal District, kung saan karamihan sa metal na ito ay ginawa sa Republic of Sakha (Yakutia), ang Magadan Region at ang Chukotka Autonomous District. Ang mga ito ay pangunahing maliliit na minahan, na marami sa mga ito ay binuo mula noong 1930s. Ngunit natuklasan din ang malalaking pangunahing deposito - Nezhdaninskoye at iba pa. Ang pangalawang lugar sa produksyon ng ginto ay inookupahan ng Siberian District, kung saan Rehiyon ng Irkutsk(na may malalaking deposito malapit sa lungsod ng Bodaibo) at ang Krasnoyarsk Territory. Sa ikatlong lugar ay ang Urals District na may Kochkarekim (Chelyabinsk region) at Berezovsky (Sverdlovsk region) na mga deposito, ang pinakaluma sa Russia, kung saan ang ginto ay may minahan mula noong ika-18 siglo.

Kasama rin sa non-ferrous metalurgy ang pagkuha ng mga diamante at iba pang mahahalagang bato. Sa kasalukuyan, 99% ng produksyon ng brilyante ay nasa kanlurang bahagi ng Republika ng Sakha (Yakutia), kung saan matatagpuan ang Aikhal, Ebelyakhskoye at iba pang mga deposito. Bilang karagdagan, mayroong pagmimina ng brilyante sa hilaga ng Teritoryo ng Perm. Malaki, ngunit hindi pa nabuo, ang mga deposito ay natuklasan sa Rehiyon ng Arkhangelsk(Lomonosovskoye at iba pa) - ang kanilang pag-unlad ay bumagal dahil sa pagbaba ng pandaigdigang pangangailangan para sa mga diamante pagkatapos ng pandaigdigang krisis ng 2008, na hindi pa nagtagumpay sa maraming mga bansa.

Ang isang makabuluhang bahagi ng mga diamante at gintong minahan sa Russia ay napupunta sa mga dayuhang merkado. Ngunit ang mga merkado na ito ay napaka-hindi matatag, dahil ang mga mahalagang metal at bato ay hindi lamang pang-industriya, kundi pati na rin ng malaking kahalagahan sa pamumuhunan - ang kanilang mga presyo ay maaaring magbago nang malawak sa loob ng maikling panahon. Ang mataas na pagkasumpungin (katatagan) ng merkado sa mundo ay isang malubhang balakid sa matatag na pag-unlad ng mga kumpanyang metalurhiko ng Russia.

• Russian statistical yearbook. 2001. M.: Goskomstat, 2001; Russian statistical yearbook. 2011. Moscow: Rosstat, 2011.
• Mga rehiyon ng Russia. 2011. M.: Rosstat, 2011. S. 506–508.

Maraming mga non-ferrous na metal at ang kanilang mga haluang metal ay may ilang mahahalagang katangian: magandang ductility, tibay, mataas na electrical at thermal conductivity, corrosion resistance at iba pang mga pakinabang. Dahil sa mga katangiang ito, ang mga non-ferrous na metal at ang kanilang mga haluang metal ay sumasakop sa isang mahalagang lugar sa mga materyales sa istruktura.

Produksyon ng mga non-ferrous na metal at haluang metal

Ang bakal at ang mga haluang metal nito - cast iron at steel - ay tinatawag na ferrous metals. Ang lahat ng iba pang mga metal ay inuri bilang non-ferrous, kabilang ang mga marangal na metal - ginto, pilak, platinum.

Iba't ibang non-ferrous na metal at humantong sa iba't ibang paraan ng kanilang produksyon.

Tulad ng mga ferrous na metal, ang mga non-ferrous na metal ay nakuha mula sa ore concentrate - pre-enriched ore. Ngunit dito ang proseso ng pagpapayaman ay mas kumplikado, dahil maraming mga ores ay polymetallic at naglalaman ng maraming kasamang parehong mahalagang elemento at nakakapinsalang mga dumi. Halimbawa, ang average na nilalaman ng tanso sa ores ay 1-2% lamang.

Ang pagiging kumplikado ng pagkuha ng mga non-ferrous na metal ay malinaw na nakikita sa halimbawa ng tanso.

Pagbawi ng tanso mula sa ores ay ginawa sa dalawang paraan: hydrometallurgical at pyrometallurgical. Mas malawak na ginagamit paraan ng pyrometallurgical, kabilang ang mga sumusunod na operasyon:

• - beneficiation ng ores upang makakuha ng concentrate;
• - litson ng concentrate;
• - natutunaw sa tansong matte-alloy;
• - pagkuha ng paltos na tanso;
• - pagdadalisay.

Pagkatapos ng pagpapayaman, ang mga ore concentrates ay sumasailalim sa pagpapaputok para sa bahagyang pag-alis (hanggang 50%) ng asupre. Ang inihaw na ore ay ipinadala para sa karagdagang pagproseso, at ang nagresultang sulfur dioxide gas na S0 2 ay ginagamit upang makagawa ng sulfuric acid.

Ang pagtunaw sa matte ay isinasagawa sa mga reverberatory flame furnace at electric furnace. Ang mga temperatura hanggang sa 1600 °C ay nabubuo sa kanilang working space. Ang mga produktong smelting ng likido ay unti-unting naipon sa ilalim ng hurno: mag-abo at matte na haluang metal, na pangunahing binubuo ng tanso at bakal na sulfide, pati na rin ang isang maliit na halaga ng mga impurities. Ang matte, habang naipon ito, ay inilabas sa sandok. Sa tunaw na estado, ang matte ay pinapakain sa converter (Larawan 29) para sa pagpoproseso sa paltos na tanso. Ang quartz sand ay nilalagay sa ibabaw ng matte para sa slagging habang hinihipan ang mga iron oxide gamit ang hangin. Ang nagresultang slag ay pinatuyo at ipinadala para sa reprocessing sa reverberatory furnaces upang kunin ang tanso. Ang natitirang matte ay nagiging puti at binubuo pangunahin ng mga tansong sulfide. Ang nilalaman ng tanso sa puting matte ay tungkol sa 80%. Pagkatapos nito, ang tinunaw na puting matte ay hinipan ng hangin at nakuha itim na tanso, na naglalaman ng hanggang 2% na impurities ng iron, sulfur, zinc, nickel, lead, atbp. Ito ay ibinubuhos sa mga ingot at ipinadala para sa pagdadalisay.

kanin. 29.

• 1 - sibat ng sabog ng hangin; 2 - may linya na pambalot; 3 - gear;
• 4 - gilid; 5 - leeg para sa pagbuhos ng matte; 6 - butas para sa pag-load ng pagkilos ng bagay;
• 7 - air duct; 8 - mga roller ng suporta; 9 - de-kuryenteng motor na may gearbox

Pinipino Ang paltos na tanso ay isinasagawa sa pamamagitan ng apoy at electrolytic na pamamaraan.

Sa panahon ng pagdadalisay ng apoy, ang paltos na tanso ay inilalagay sa mga hurno ng apoy at, pagkatapos matunaw, hinihipan ng hangin upang ma-oxidize ang tanso at mga dumi na natunaw dito. Ang mga resultang oxides ng mga impurities ay hindi matutunaw sa tanso at inalis sa slag. Pagkatapos ang metal ay deoxidized at halo-halong natural na gas upang alisin ang mga natunaw na gas.

Pagkatapos ng pagdadalisay ng apoy, ang pagkatunaw ay naglalaman ng 99.5-99.7% tanso. Ang nagresultang tanso ay ibinubuhos sa mga ingots o anode plate para sa electrolytic refining.

Electrolysis Ang tanso ay isinasagawa sa mga paliguan na may linya na may mga materyales na lumalaban sa acid, halimbawa, sheet lead, aspalto, ceramic plate. Ang electrolyte ay isang 15% na solusyon ng copper sulphate sa sulfuric acid. Ang mga anode plate ng paltos na tanso at cathodes, na manipis na mga sheet ng purong electrolytic na tanso, ay inilubog sa electrolyte. Kapag ang direktang kasalukuyang ay naka-on, ang anode metal ay natutunaw, at ang metal na tanso ay idineposito sa katod. Ang electrolytic copper ay may mas mataas na kadalisayan mula sa mga impurities at naglalaman ng hanggang 99.98% Cu.

Ang tanso ng cathode ay natutunaw sa mga natutunaw na hurno, ibinuhos sa mga ingot at ipinadala para sa pag-roll sa mga sheet, tubo at mga wire, pati na rin para sa pagtunaw ng mga haluang tanso - mga tanso at tanso.

Ipadala ang iyong mabuting gawa sa base ng kaalaman ay simple. Gamitin ang form sa ibaba

Ang mga mag-aaral, nagtapos na mga mag-aaral, mga batang siyentipiko na gumagamit ng base ng kaalaman sa kanilang pag-aaral at trabaho ay lubos na magpapasalamat sa iyo.

Nai-post sa http://www.allbest.ru/

Nai-post sa http://www.allbest.ru/

mga tanong sa pagsusulitpara sa pagsusulit sa kursong "Teknolohiya ng paggawa ng mga non-ferrous na metal"

1. Ang kakanyahan ng pagkuha ng mga haluang metal sa pamamagitan ng magkasanib na pagbawi mula sa mga ores

cast aluminyo magnesiyo haluang metal

Ang hilaw na materyales para sa paggawa ng bakal ay pig iron at steel scrap. Ang proseso ng pagproseso ng cast iron sa bakal ay nabawasan sa pag-alis (pagsunog) ng carbon at mga impurities. Ang bakal ay nakukuha din sa pamamagitan ng direktang pagbabawas ng bakal mula sa ore, na lumalampas sa proseso ng blast furnace.

Ang bakal ay isang malawakang ginagamit na materyal sa istruktura. Sa pamamagitan ng alloying at espesyal na paggamot (thermal, chemical-thermal, thermomechanical, atbp.) Ang bakal ay maaaring mabigyan ng nais na mga katangian na nakakatugon sa pinaka magkakaibang mga kinakailangan ng modernong teknolohiya.

Ang bakal ay may mataas na lakas at tigas, sapat na kalagkit at tigas. Maaari itong iproseso sa pamamagitan ng pagputol at presyon, cast.

Ang pag-unlad ng teknolohiya ay nagpapataw ng mga bagong kinakailangan sa kalidad at mga katangian ng bakal, samakatuwid, ang mga teknolohikal na proseso para sa produksyon nito ay patuloy na pinapabuti, ang mga bagong grado ay binuo at ipinakilala.

Walang pinag-isang pandaigdigang pag-uuri ng mga bakal. Karaniwan, ang bakal ay inuri ayon sa paraan ng paggawa, komposisyon ng kemikal, layunin, kalidad, antas ng deoxidation, istraktura, paraan ng paghubog ng mga produktong bakal.

Ayon sa paraan ng produksyon, ang bakal ay nahahati sa open-hearth, converter (oxygen-converter, Bessemer, Thomas), electric steel at bakal na nakuha sa pamamagitan ng direktang pagbawas mula sa enriched ore (pellets). Ang paraan ng paggawa ng open-hearth, na pinakakaraniwan noon, ay nawala na ang pinakamahalagang kahalagahan nito at pinapalitan ng mas simple at mas matipid, sa mga tuntunin ng teknolohiya ng produksyon, ang paraan ng oxygen-converter. Ang kagustuhan ay ibinibigay din sa mga pamamaraan ng electrosmelting, na ginagawang posible upang makakuha ng bakal na may pinakamataas na kalidad.

Ayon sa komposisyon ng kemikal, ang bakal ay nahahati sa carbon steel at alloy steel.

Ang carbon steel ay isang iron-carbon alloy (0.02-2.14% C) na may hindi maiiwasang impurities ng mangganeso (hanggang 0.8%), silikon (hanggang 0.5%), asupre (hanggang 0.06%), posporus (hanggang 0.07%) at mga gas (oxygen, hydrogen, nitrogen) na naroroon sa napakaliit na dami - ika-1000 ng isang porsyento. Ang bakal at carbon ay ang mga pangunahing bahagi na tumutukoy sa istraktura at mga katangian ng bakal.

Ang Manganese, silicon, sulfur at phosphorus ay permanente, o ordinaryong, impurities. Manganese at silikon ay kinakailangan ayon sa mga kondisyon ng bakal smelting teknolohiya - sila ay ipinakilala sa matunaw para sa kanyang deoxidation. Ang mga nakakapinsalang dumi - sulfur at phosphorus - nakapasok sa bakal mula sa mga ores at furnace gas at hindi pumapayag kumpletong pagtanggal sa yugto ng metalurhiko.

Ang oxygen, hydrogen, nitrogen ay patuloy ding naroroon sa bakal at nakatago ang mga nakakapinsalang dumi.

Ang mga carbon steel, depende sa nilalaman ng carbon, ay nahahati sa low-carbon (hanggang sa 0.25% C), medium-carbon (0.25-0.60% C) at high-carbon (higit sa 0.60% C).

Ang mga pinaghalo na bakal ay tinatawag na mga bakal, na, bilang karagdagan sa bakal, carbon, ordinaryong at nakatagong mga impurities, ay kinabibilangan ng mga elemento ng alloying: chromium, nickel, molybdenum, tungsten at iba pang mga elemento na espesyal na ipinakilala sa bakal upang bigyan ito ng mga kinakailangang katangian. Ang bakal ay itinuturing ding alloyed kung ang nilalaman ng silikon nito ay lumampas sa 0.5%, at mangganeso - 1%. Ang mga haluang metal na bakal, depende sa sistema ng paghahalo, ay nahahati sa mangganeso, kromo, kromo-nikel, atbp.

Depende sa nilalaman ng mga elemento ng alloying, ang mga mababang-alloy na bakal ay nakikilala (ang kabuuang nilalaman ng mga elemento ng alloying ay hanggang sa 2.5%), medium-alloyed (2.5-10%) at high-alloyed (higit sa 10%). Kung ang kabuuang nilalaman ng mga elemento ng alloying ay lumampas sa 50%, i.e. nananaig sa base ng bakal, kung gayon ang naturang materyal ay tinatawag na haluang metal. Halimbawa, ang mga haluang metal na may ibinigay na koepisyent ng temperatura ng linear expansion, mga haluang metal na lumalaban sa init at marami pang iba.

Ayon sa layunin, ang mga bakal ay inuri sa istruktura, kasangkapan at mga espesyal na layunin (na may mga espesyal na katangian).

Ang mga istrukturang bakal ay ginagamit sa mechanical engineering at construction para sa paggawa ng mga bahagi ng makina, mga elemento ng istruktura at mga istruktura. Depende sa layunin at mga kinakailangang katangian, ang carbon content sa iba't ibang grado ng structural steel ay nag-iiba mula 0.05 (sheet) hanggang 1% (bearing). Ang pinakamahalagang katangian ng mga bakal, ayon sa kung saan sila ay napili, ay mga mekanikal na katangian at hardenability.

Kabilang sa mga istrukturang bakal, ang carburized, pinabuting, mataas na lakas, awtomatiko, spring-spring, tindig at ilang iba pa ay nakikilala.

Ang mga tool na bakal ay ginagamit para sa paggawa ng pagputol, pagsukat ng mga tool, namatay sa malamig at mainit na pagpapapangit. Ang pangunahing kinakailangan para sa tool steels ay mataas na tigas, at samakatuwid ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mataas na nilalaman ng carbon (maliban sa mga bakal para sa mga hot forging na tool na sumasailalim sa makabuluhang dynamic na pagkarga sa panahon ng operasyon). Kapag pumipili ng isang grado ng tool steel, una sa lahat, ang init na paglaban nito (pulang tigas) ay isinasaalang-alang, i.e. ang kakayahan ng bakal na mapanatili ang istraktura at mga katangian nito sa mahabang panahon sa mataas na temperatura bilang resulta ng pag-init ng tool sa panahon ng operasyon. Ang paglaban sa init ay nilikha ng isang espesyal na sistema ng alloying para sa mga tool na bakal at ang paggamit ng mga espesyal na mode ng paggamot sa init.

Ang mga espesyal na layunin na bakal at haluang metal ay nahahati sa dalawang grupo: ang mga may espesyal na katangian ng kemikal at ang mga may espesyal na pisikal na katangian.

Ang mga bakal at haluang metal na may mga espesyal na katangian ng kemikal (lumalaban sa kaagnasan, lumalaban sa init, lumalaban sa init) ay idinisenyo upang gumana sa mga agresibong kapaligiran at sa mataas na temperatura.

Ang mga bakal at haluang metal na may mga espesyal na pisikal na katangian (magnetic, na may ibinigay na koepisyent ng temperatura ng linear expansion, atbp.) ay pangunahing ginagamit sa paggawa ng instrumento, elektrikal, radio engineering at elektronikong industriya.

2. ang kakanyahan ng pagkuha ng mga haluang metal sa pamamagitan ng pamamaraang metallothermic

Pinag-aralan ng iba't ibang mananaliksik ang pagbabawas ng mga halide salts (chlorides, fluoride), gayundin ang mga lanthanide oxide, na may mga alkali metal, aluminum, magnesium, at alkaline earth metals.

Mula sa mga init at libreng enerhiya ng pagbuo ng lanthanide halides at karaniwang pagbabawas ng mga metal, maaari itong tapusin na ang sodium at calcium ay maaaring magsilbi bilang angkop na mga ahente ng pagbabawas para sa mga klorido, at kaltsyum para sa mga fluoride. Kapag binabawasan ang mga chlorides na may sodium, gayunpaman, hindi posible na makakuha ng mga rare-earth na metal sa anyo ng isang ingot, na mahusay na nakahiwalay sa slag.

Kapag ang mga halides ay nabawasan ng magnesiyo at aluminyo, ang mga haluang metal ng mga bihirang elemento ng lupa na may mga ahente ng pagbabawas ay nakuha, at ang ani sa haluang metal ay hindi sapat na mataas. Ang magnesium ay maaaring ihiwalay mula sa rare earth metal sa pamamagitan ng vacuum distillation sa itaas ng melting point ng lanthanides, ngunit ang aluminyo ay hindi ganap na inalis sa paraang ito.

Ang pinakamahusay na mga resulta sa mga tuntunin ng ani, ingot smelting, at kadalisayan ng metal ay nakuha sa pamamagitan ng pagbabawas ng halides na may calcium.

Ang lahat ng lanthanides ay maaaring makuha sa pamamaraang ito, maliban sa samarium, europium, at ytterbium, ang pagbabawas nito ay nagpapatuloy lamang sa mas mababang halides. Upang makakuha ng samarium, europium at ytterbium, isang paraan ang binuo para sa pagbabawas ng kanilang mga oxide na may lanthanum, na may sabay-sabay na vacuum sublimation ng mga metal na ito.

3. Ang kakanyahan ng pagkuha ng mga haluang metal sa pamamagitan ng electrolysis

Ang electrolysis ay isang hanay ng mga prosesong nagaganap sa isang electrolyte solution o natutunaw kapag may dumaan na electric current dito. Ang electrolysis ay isa sa pinakamahalagang lugar sa electrochemistry.

Ang electrolysis ay naging laganap sa metalurhiya ng mga non-ferrous na metal at sa ilang industriya ng kemikal. Ang mga metal tulad ng aluminyo, sink, magnesiyo ay pangunahing nakuha sa pamamagitan ng electrolysis. Bilang karagdagan, ang electrolysis ay ginagamit para sa pagdadalisay (paglilinis) ng tanso, nikel, tingga, gayundin para sa paggawa ng hydrogen, oxygen, chlorine at ilang iba pang mga kemikal.

Ang kakanyahan ng electrolysis ay binubuo sa paghihiwalay ng mga particle ng isang sangkap mula sa electrolyte kapag dumadaloy sa isang direktang kasalukuyang electrolytic bath at ang kanilang pag-aalis sa mga electrodes na nahuhulog sa paliguan (electroextraction) o sa paglipat ng mga sangkap mula sa isang elektrod sa pamamagitan ng electrolyte patungo sa isa pa. (electrolytic refining). Sa parehong mga kaso, ang layunin ng mga proseso ay upang makuha ang pinakadalisay, hindi kontaminadong mga sangkap na posible.

Kung mayroong mga ion ng iba't ibang mga metal sa electrolyte, kung gayon ang mga ion na may mas mababang negatibong normal na potensyal (tanso, pilak, tingga, nikel) ang unang ilalabas sa katod, ang mga alkaline earth na metal ay ang pinakamahirap na ihiwalay. Bilang karagdagan, ang mga may tubig na solusyon ay palaging naglalaman ng mga hydrogen ions, na ilalabas nang mas maaga kaysa sa lahat ng mga metal na may negatibong normal na potensyal, samakatuwid, sa panahon ng electrolysis ng huli, ang isang makabuluhang o kahit na karamihan ng enerhiya ay ginugol sa pagpapalabas ng hydrogen.

Sa pamamagitan ng mga espesyal na hakbang, posibleng pigilan ang ebolusyon ng hydrogen sa loob ng ilang partikular na limitasyon, gayunpaman, ang mga metal na may normal na potensyal na mas mababa sa 1 V (halimbawa, magnesium, aluminum, alkaline earth metals) ay hindi maaaring makuha sa pamamagitan ng electrolysis mula sa isang may tubig na solusyon. Ang mga ito ay nakuha sa pamamagitan ng agnas ng mga tinunaw na asing-gamot ng mga metal na ito.

Ang mga normal na potensyal ng elektrod ng mga sangkap na ipinahiwatig sa Talahanayan. 1 ay minimal, kung saan nagsisimula ang proseso ng electrolysis, sa pagsasagawa ng malalaking halaga ng potensyal ay kinakailangan para sa pagbuo ng proseso.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng aktwal na potensyal ng elektrod sa panahon ng electrolysis at ang potensyal na normal para dito ay tinatawag na overvoltage. Pinatataas nito ang pagkawala ng enerhiya sa panahon ng electrolysis.

4. Ang kakanyahan ng proseso ng pagkuha ng mga haluang metal sa pamamagitan ng direktang paghahalo ng mga metal.

Ang pagtunaw ay ang pisikal na proseso ng paglipat ng isang metal mula sa isang solid tungo sa isang likidong natunaw na estado. Ang pagtunaw ay isang proseso na kabaligtaran ng pagkikristal, na nangyayari sa isang temperatura sa itaas ng equilibrium, ibig sabihin, sa panahon ng overheating. Sa abot ng likidong metal ay may higit na panloob na enerhiya kaysa sa solid, ang init ay inilalabas sa panahon ng pagkikristal. Mayroong tiyak na kaugnayan sa pagitan ng init Q at ng temperatura ng pagkikristal Tk. Ang antas ng sobrang pag-init sa panahon ng pagtunaw ng mga metal ay hindi lalampas sa ilang degree. Sa likidong estado, ang mga atomo ng isang sangkap ay gumagalaw nang random dahil sa thermal motion, sa likido mayroong mga grupo ng mga atomo ng isang maliit na dami, sa loob ng mga ito ang pag-aayos ng mga atom ay katulad ng pag-aayos sa kristal na sala-sala. Ang mga grupong ito ay hindi matatag, sila ay natutunaw at muling lumitaw sa likido. Kapag ang likido ay supercooled, ang ilang malalaking grupo ay nagiging matatag at may kakayahang tumubo. Ang mga matatag na grupo ng mga atom na ito ay tinatawag na mga sentro ng pagkikristal (nuclei). Upang maisakatuparan ang proseso ng pagtunaw, kinakailangan na magkaroon ng ilang overheating sa itaas ng temperatura ng equilibrium, ibig sabihin, isang potensyal na thermodynamic. Sa itaas ng temperatura ng balanse, ang isang likidong metal ay mas matatag, mayroon itong mas maliit na reserba ng libreng enerhiya. Sa ibaba ng temperaturang ito, ang solidong metal ay mas matatag. Sa temperatura ng equilibrium, ang mga libreng enerhiya ng likido at solidong estado ay pareho, samakatuwid, sa temperatura na ito, ang parehong mga phase (likido at solid) ay maaaring magkakasamang mabuhay nang sabay-sabay at, higit pa rito, para sa isang walang katapusang mahabang panahon. Ang temperatura ng balanse ay napakalapit sa punto ng pagkatunaw ng Tm, kung saan madalas itong inihambing. Sa paglamig, ang paglipat mula sa isang likido hanggang sa isang solidong estado ay sinamahan ng pagbuo ng isang kristal na sala-sala, ibig sabihin, pagkikristal. Upang mapukaw ang pagkikristal, ang likidong metal ay dapat na supercooled sa isang temperatura na mas mababa sa punto ng pagkatunaw nito.

Ang mga likido sa isang temperatura na malapit sa punto ng pagkatunaw ay tinatawag na natutunaw. Ang mga natutunaw ay metal, ionic, semiconductor, organic at mataas na polimer. Depende sa kung anong mga kemikal na compound ang bumubuo ng mga natutunaw, ang asin, oksido, oxide-silicate at iba pang mga natutunaw ay nakahiwalay.

Karamihan sa mga natutunaw ay naglalaman ng mga skew-hedral na particle.

Sa proseso ng pagtunaw, ang mga bono ng kemikal sa mga natutunaw ay sumasailalim sa pagbabago. Sa mga semiconductor, ang pagbuo ng metallic conductivity ay sinusunod; sa ilang mga halides, sa halip na ionic conductivity, ang isang pagbawas sa electrical conductivity ay nangyayari dahil sa pagbuo ng isang matunaw na may isang molekular na komposisyon. Ang antas ng temperatura ay nakakaapekto rin sa uri ng pagbubuklod sa mga natutunaw.

Ang average na numero ng koordinasyon at interatomic na distansya ay mga katangian din ng mga natutunaw. Sa proseso ng pagtunaw ng mga metal, ang bilang ng koordinasyon ay bumababa ng mga 10-15%. Kasabay nito, ang mga interatomic na distansya ay nananatiling pareho. Kapag ang mga semiconductor ay natunaw, ang kanilang numero ng koordinasyon ay tumataas ng isang kadahilanan na 1.5, at ang distansya sa pagitan ng mga atomo ay tumataas din. Ang mga multicomponent na natutunaw ay nailalarawan sa pamamagitan ng di-equilibrium, metastable na mga estado, na nauugnay sa istraktura ng mga paunang solidong yugto.

5. Layunin ng casting at wrought casting alloys

mga haluang metal. Ang mga aluminyo na haluang ito ay maaaring mapailalim sa pawiin ang hardening sa huling. pagtanda - natural (na may temperatura ng silid) o artipisyal (sa mataas na temperatura). Bilang resulta ng hardening, nabuo ang isang supersaturated solid solution ng mga elemento ng alloying sa aluminyo. mula sa kung saan, sa panahon ng pagtanda, ang labis na mga dissolved na elemento ay inilabas sa anyo ng mga zone, metastable phase at stable intermetallic compound. Ang ilang mga aluminyo haluang metal, lalo na ang mga naglalaman ng chromium, mangganeso, zirconium at bakal, ay may kakayahang mapawi mula sa isang likidong estado; sa kasong ito, ang konsentrasyon ng mga elemento sa isang supersaturated na solidong solusyon ay maaaring lumampas nang malaki sa pinakamataas na equilibrium para sa solidong estado.

Ang karagdagang hardening ng wrought aluminum alloys ay nakakamit sa pamamagitan ng paggamit ng work hardening-cold rolling o stretching ng mga semi-finished na produkto. Ang operasyong ito ay ginagamit upang mapabuti ang mga mekanikal na katangian ng thermally hardenable alloys, habang pinapataas ang mga katangian ng lakas at lalo na ang lakas ng ani, at binabawasan ang ductility. Para sa mga haluang aluminyo na pinatigas ng init, ang pagpapatigas ay isinasagawa pagkatapos ng pagpapatigas bago ang pagtanda o pagkatapos ng pagtanda; bilang isang resulta, ang mga katangian ng lakas ay tumataas habang pinapanatili ang parehong katigasan ng bali. Ang mga semi-finished na produkto mula sa wrought aluminum alloys ay ginawa mula sa mga ingot na nakuha sa pamamagitan ng tuluy-tuloy na paghahagis na may direktang paglamig ng tubig.

Ang mga pundidong aluminyo na haluang metal ay nahahati ayon sa halaga sa mga haluang metal na mababa (mas mababa sa 300 MPa), katamtaman (300-480 MPa) at mataas (sa itaas 480 MPa) na lakas. Ang una ay kinabibilangan ng A1 - Mn, karamihan sa mga magnal, Al-Mg-Si. Ginagamit ang mga ito sa paggawa ng foil para sa mga lata, corks, milk flasks, electric wires, window frames, door trim, atbp. Katamtamang lakas ng mga haluang metal - duralumins, forging Al-Cu-Mg at Al-Cu-Mg-Si, heat-resistant Mg -Fe-Ni, cryogenic at high-temperature weldable Al-Cu-Mn, pinababang density ng Al-Li-Mg alloys. Ang mga haluang metal na ito ay ginagamit para sa paggawa ng mga elemento ng load-bearing structures (operating sa kuwarto at mataas na temperatura at sa cryogenic technology), mga elemento ng internal combustion engine, gas turbine engine, atbp. High-strength alloys Al-Zn-Mg-Cu, Al-Cu - Mg-Li at Al-Cu-Li na ginagamit sa mabigat na load na mga istraktura.

Ang mga pulbos at butil na aluminyo na haluang metal ay nakukuha sa pamamagitan ng pag-spray ng likidong Al sa hangin o isang hindi gumagalaw na kapaligiran sa mga espesyal na pag-install na nagbibigay ng napakataas na rate ng paglamig (daan-daang libo - milyon-milyong mga digri bawat segundo). Ang laki ng butil ng mga haluang metal ng pulbos ay 5-500 microns, butil - 1-2 mm.

Ang pinaka-tinatanggap na ginagamit ay ang mga haluang metal na pulbos ng aluminyo - SAP (sintered aluminum powder) at SAS (sintered aluminum alloy). Sa SAP, ang hardening phase ay ang pinakamaliit na particle ng Al 2 O 3 na nabuo sa panahon ng paggiling sa mga gilingan sa isang oxidizing na kapaligiran. Ang materyal na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na thermal at corrosion resistance. Ito ay nagpapanatili ng lakas sa mga temperatura hanggang sa 660°C (melting point A1) at kahit na bahagyang mas mataas. Ang SAS ay naglalaman ng 25-30% Si at 5-7% Ni. Ang hardening phase ay ang pinakamaliit na particle ng intermetallic compound at Al 2 O 3. Ang haluang ito ay may mas mababang temperatura na koepisyent ng linear expansion [(11.5-13.5)*10 -6 K -1] kaysa sa karamihan ng iba pang mga aluminyo na haluang metal.

Dahil sa ang katunayan na ang paglamig rate sa produksyon ng pulbos at butil-butil na haluang metal ay napakataas, ito ay posible na lumikha ng mga materyales na supersaturated solid solusyon. Kabilang dito ang mga high-strength alloy na Al-Zn-Mg-Cu, heat-resistant Al-Fe-Ce, low-density alloys A1-Mg-Li, ductile Al-Cr-Zr. Ang mga katangian ng pulbos at butil-butil na haluang metal, lalo na ang ductility, ay bumubuti pagkatapos ng vacuum degassing. Ang mga billet mula sa pulbos na aluminyo na haluang metal ay nasa anyo ng mga briquette, kung saan ang mga semi-tapos na produkto ay nakuha sa pamamagitan ng paggamot sa presyon. Ang mga haluang metal na pulbos ay ginagamit para sa paggawa ng mga bahagi at asembliya ng mga magaan na kargadong istruktura na tumatakbo sa hanay na 250-500°C, mga istrukturang may mataas na kargada na tumatakbo sa temperatura ng silid, sa instrumentasyon.

Ang high-modulus wrought Al-Be-Mg alloys ay dalawang-phase heterogenous system. Lumampas sila sa modulus ng elasticity prom. magaan na haluang metal sa pamamagitan ng 2-3 beses; kanilang density. 2.0-2.4 g / cm 3, modulus ng elasticity 45,000-220,000 MPa, kamag-anak. pagpahaba 15-10%. Ang ganitong mga haluang metal ay mayroon ding mas mataas kapasidad ng init at thermal conductivity. mas mataas na lakas ng pagkapagod (kabilang ang natatanging acoustic endurance), mas mababang fatigue crack growth rate. Ilapat ang mga ito preim. para sa paggawa ng manipis na matibay na elemento ng mga istrukturang nagdadala ng pagkarga, na nagbibigay-daan upang mabawasan ang bigat ng produkto hanggang 40%.

Kapag kumukuha ng mga produkto mula sa mga aluminyo na haluang metal sa pamamagitan ng paggamot sa presyon, posible na gamitin ang superplasticity ng mga haluang ito, na natanto kapag ang laki ng butil sa istraktura ng haluang metal ay mas mababa sa 10 microns, at ang istrakturang ito ay dapat magbago sa temperatura na higit sa kalahati ng pagkatunaw. temperatura. malaking grupo Ang mga haluang metal na aluminyo ay may epekto ng superplasticity at nakakahanap ng mga pang-industriyang aplikasyon. Tatlong grupo ng mga cast alloy ay nakikilala ayon sa kanilang mga katangian: mataas na lakas at katamtamang lakas; lumalaban sa init (para sa operasyon hanggang 200-400°C); lumalaban sa kaagnasan (para sa trabaho sa tubig dagat). Ang mga high-strength at medium-strength na haluang metal ay mababang-permeable sa mga gas at likido (maaari nilang mapaglabanan ang mga presyon hanggang 15-25 MPa nang walang pagtagas ng likido); Ang mga paghahagis ng halos anumang pagsasaayos at sukat ay ginawa mula sa kanila ng lahat ng umiiral na mga pamamaraan ng paghahagis. Upang pinuhin ang istraktura at pagbutihin ang mga katangian ng mga silumin, ang maliit na halaga ng Na (sa anyo ng mga asing-gamot) ay ipinakilala sa kanilang matunaw bago ibuhos. Ang nagresultang porosity ay pinipigilan ng pagkikristal sa ilalim ng presyon sa mga autoclave.

Ang Al-Cu-Mg-Ni at Al-Cu-Ni-Mn ay may pinakamataas na paglaban sa init sa mga casting alloy; Ang mga cast piston ay ginawa mula sa kanila.

6. Pagmamarka ng mga haluang metal na aluminyo

Ang komposisyon ng mga haluang metal na pang-industriya ay kinokontrol ng GOST 4784-97, GOST 1583-93, GOST 114-78, atbp.

Para sa pagmamarka ng wrought aluminum alloys, ginagamit ang mixed alphabetic at alphanumeric markings. Ang mga halimbawa ay ipinapakita sa talahanayan:

7. Mga tampok ng natutunaw na mga haluang aluminyo

Paghahanda ng mga haluang metal na aluminyo.

Ang mga haluang metal ng aluminyo ay madaling na-oxidized sa panahon ng pagtunaw, puspos ng hydrogen (ang nilalaman ng hydrogen ay maaaring umabot sa 0.5-.0 cm 2 sleep 100 g ng metal) at iba pang mga non-metallic inclusions.

Ang pangunahing mga ahente ng oxidizing ay oxygen at singaw ng tubig. Depende sa temperatura, ang bahagyang presyon ng oxygen at singaw ng tubig, pati na rin ang mga kinetic na kondisyon ng pakikipag-ugnayan sa panahon ng oksihenasyon, ang aluminum oxide (Al 2 O 3) at mga suboxide (Al 2 O at AlO) ay nabuo.

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng pagtunaw, ang thermodynamically stable na phase ay aluminum oxide g - Al 2 O 3, na hindi natutunaw sa aluminum at hindi bumubuo ng mga low-melting compound.

Bilang karagdagan sa mga aluminum oxide, ang mga natutunaw ay maaaring maglaman ng: magnesium oxide (MgO), magnesian spinel MgAl 2 O 4, aluminum, magnesium, titanium nitrides (AlN, Mg 3 N 3, TlN0, aluminum carbides (Al 2 C), aluminum at titanium borides ( AlB 2 . TlB 3), atbp.

Karamihan sa mga elemento ng alloying (Cu, Si, Mn) ay hindi nakakaapekto sa proseso ng aluminum oxidation; alkali at alkaline - earth metals (K, Na, Li, Ba, Ca, Sr, Mg), pati na rin ang zinc ay nagdaragdag ng oxidizability ng aluminyo dahil sa pagbuo ng maluwag na mga pelikulang oksido.

Naglo-load ng pagkakasunud-sunod ng mga materyales sa pagsingil: aluminum ingot, malalaking basura, basura mula sa mga pandayan at machine shop (mga sprue, mababang kalidad na casting, briquetted shavings, atbp.), remelting, ligatures (mga purong metal). Ang mga bahagi ng pinaghalong ay ipinakilala sa likidong metal sa isang temperatura ng tungkol sa C: 730 (hindi mas mataas) - chips at maliit na scrap; 740-750 - tanso, sa 700-740 - silikon, 700-740 - ligatures; Ang zinc ay na-load bago ang magnesiyo sa pagtatapos ng pagkatunaw. Ang temperatura ng pag-init ng cast aluminum alloys ay hindi dapat lumagpas sa 800-830 ° C.

Ang ipinag-uutos na operasyon ay pagpino mula sa mga non-metallic inclusions at dissolved hydrogen.

Ang pangunahing pinagmumulan ng hydrogen ay singaw ng tubig, mga pelikulang oksido sa mga materyales sa pagsingil, mga elemento ng alloying at mga ligature. Pinakamabilis ang pagkatunaw at ang pinakamababang tagal ng pagkakalantad sa pugon bago ibuhos ay nakakatulong sa kadalisayan nito.

Ang pagbaba sa compactness at isang pagtaas sa tiyak na ibabaw ng mga materyales sa pagsingil ay may makabuluhang epekto sa antas ng kontaminasyon ng mga aluminyo na haluang metal na may mga non-metallic inclusions at hydrogen.

Kapag natutunaw ang mga aluminyo na haluang metal na naglalaman ng silikon, ang mga hakbang ay dapat gawin upang maiwasan ang kontaminasyon ng mga haluang metal na may bakal. Bago matunaw, kinakailangang linisin ang pugon (crucible) mula sa mga labi ng slag mula sa nakaraang pagkatunaw. Ang cast-iron crucible at ang melting tool ay nililinis ng mga natutunaw na bakas at pininturahan ng proteksiyon na pintura.

Kapag natutunaw ang mga aluminyo na haluang metal na naglalaman ng magnesiyo, tanso at mangganeso, ang aluminum ingot at silumin ay unang inilalagay sa pugon, pagkatapos ay ang mga ligature at ingot na basura. Ang magnesiyo ay ipinakilala pagkatapos ng pagpino sa 720-730 o C gamit ang isang kulay na kampanilya, pagkatapos kung saan ang mga haluang metal ay binago at ibinuhos.

Ang pagtunaw ng mga kumplikadong haluang metal na aluminyo na may mataas na nilalaman ng magnesiyo ay isinasagawa lamang sa mga graphite crucibles dahil sa pinakamababa katanggap-tanggap na nilalaman mapaminsalang mga dumi ng bakal at silikon.

Ang kagamitan sa pagtunaw at pagbuhos na ginamit ay dapat na gawa sa grapayt o titanium.

Kapag ginamit para sa paghahanda ng mga return alloys ng sariling produksyon, ang pamamaraan ng pagtunaw ay dapat na ang mga sumusunod: pagtunaw ng purong aluminyo at Al - Maging mga ligature; pagpapakilala sa 670-700 o C pagbabalik ng sariling produksyon. Matapos ang pagtunaw ng pagbabalik, ang pagkakasunud-sunod ng pag-load ng mga natitirang bahagi ng singil at ang mga mode ng pagtunaw ay nananatiling pareho sa kaso ng paghahanda sa mga purong metal. Ang overheating na temperatura ng mga haluang metal ay hindi dapat lumampas sa 750 ° C.

8. Pagpino ng pagkatunaw ng aluminyo

Ang mataas na kadalisayan na aluminyo sa isang pang-industriya na sukat ay nakuha sa pamamagitan ng electrolytic refining sa isang tatlong-layer na pamamaraan. Ang prosesong ito ay isinasagawa sa mga electrolyzer na nagpapadalisay ng aluminyo. Ang isang serye ng mga electrolyzer para sa pagpino ay matatagpuan, bilang isang panuntunan, sa isang pabahay, katulad ng disenyo sa aluminyo electrolysis housing.

Ang pangunahing hilaw na materyal para sa electrolytic refining ay tinunaw na aluminyo ng teknikal na kadalisayan, samakatuwid, ang mga electrolytic refining na gusali ay bahagi ng electrolysis shop. Karaniwang tinutukoy ang mga ito bilang seksyon ng pagpino.

Ang electrolytic refining ng aluminyo ayon sa tatlong-layer na pamamaraan ay batay sa kakayahan ng aluminyo sa proseso ng electrolysis ng haluang metal nito na may tanso sa electrochemical dissolution sa anode at pagbawas sa cathode: sa anode Al--Ze>Al 3 +; sa cathodeAl 3+ +3e>Al.

Bilang resulta ng electrolysis, mas maraming electropositive elements (iron, silicon, copper, atbp.) Ang naipon sa anode alloy. Mas maraming electronegative na elemento (sodium, barium, calcium, atbp.) ang pumapasok sa electrolyte nang hindi inilalabas sa cathode, dahil ang potensyal para sa kanilang paglabas ay mas mataas kaysa sa potensyal ng aluminyo.

Upang lumikha ng mga kondisyon para sa daloy ng prosesong ito, ang isang anode aluminum alloy na may 30-40% Cu ay inihanda, ang density nito ay 3.2-3.5 g / cm 3, at ito ay matatagpuan sa ilalim ng cell shaft. Ang katod ay pinong aluminyo, na may density na 2.3 g/cm 3 sa temperatura ng proseso ng electrolysis. Sa pagitan ng anode alloy at ng cathode metal ay isang layer ng electrolyte na may density na 2.7 g/cm 3, na binubuo ng cryolite, barium chloride at sodium chloride.

Sa kasalukuyan, ang mga electrolyzer ay ginagamit para sa produksyon ng high-purity aluminum para sa isang kasalukuyang hanggang sa 100 kA (Fig. 136) Ang mga sukat at disenyo ng mga electrolyzer na ito ay nakasalalay sa kanilang kapangyarihan. Ang halaga ng mga kasalukuyang density ng cathode at anode sa panahon ng pagpino, depende sa kapangyarihan ng mga electrolyzer, ay 0.5--0.7 A / cm 2

Ang mga nagpapadalisay na electrolyzer ay naka-mount sa isang hugis-parihaba na welded metal casing na may ilalim. Mula sa labas, ang mga patayo at pahalang na "ribs" ng profiled na bakal ay hinangin sa pambalot upang madagdagan ang higpit. Ang lining ng casing pababa sa antas ng apuyan ay katulad ng lining ng aluminum production cells; ang mga dingding sa gilid ng pambalot ay may linya na may mga di-conductive na materyales: sheet asbestos, fireclay at magnesite brick, lumalaban sa pagkilos ng electrolyte na ginagamit sa pagpino. Sa isa sa mga gilid ng electrolyzer, ang isang loading pocket na may linya na may magnesite brick ay naka-mount, na konektado sa antas ng apuyan na may isang channel sa bath shaft.

Bago ang simula ng operasyon, ang bath shaft ay pinainit at ang mga block joints ay pinaputok ng init mula sa pagkasunog ng gaseous o likidong gasolina na ibinibigay sa firing zone ng mga nozzle. Ang pag-init ng ilalim at gilid na mga dingding ng baras ay dapat na isagawa nang pantay-pantay sa buong ibabaw, dahil ang lokal na overheating ay maaaring humantong sa pagbuo ng mga bitak sa ilalim na mga bloke at gilid ng gilid.

Ang pagsisimula ng refining electrolyzer ay isinasagawa sa sumusunod na pagkakasunud-sunod. Ang mga preheated graphite cathode ay naka-install sa nalinis na ilalim, na konektado sa pamamagitan ng isang aluminum rod na may mga gulong ng cathode. Pagkatapos ang isang anode alloy ay ibinuhos sa apuyan sa pamamagitan ng bulsa, at ang electrolyzer ay konektado sa electrical circuit. Pagkatapos nito, ang electrolyte ay ibinuhos sa paliguan at sa parehong oras ang cathode device ay nakataas. Kapag ang electrolyzer ay konektado sa circuit, kinakailangan upang suriin ang pagkakapareho ng kasalukuyang pamamahagi sa mga cathodes; kung may nakitang fault, kadalasang pinapalitan ang mga cathode. Upang lumikha ng mga normal na kondisyon para sa kurso ng proseso ng electrolysis, ang mga cathode ay itinaas mula sa electrolyte hanggang sa kinakailangang taas.

Upang lumikha ng isang layer ng katod ng aluminyo sa simula ng pagpapatakbo ng cell, ginagamit ang high-grade raw na aluminyo, na ibinuhos sa paliguan hanggang sa malikha ang isang layer na hindi bababa sa 100 mm.

9. Pagbabago ng mga aluminyo na haluang metal

Pagbabago. Upang gilingin ang mga macrograins at iba't ibang mga phase, pati na rin upang bigyan sila ng isang kanais-nais na hugis, ang mga aluminyo na haluang metal ay binago. Ang hypoeutectic at eutectic na mga silumin ay binago upang gumiling ng mga eutectic na silikon na kristal. Upang gawin ito, 0.05 ... 0.1% sodium o strontium ay ipinakilala sa anyo ng NaF at NaCl salts sa ibabaw ng metal, na nilinis ng slag. Bilang resulta ng mga reaksyon na nagaganap sa metal, ang sodium ay inilabas, na gumagawa ng isang pagbabago sa epekto:

6NaF + Al = Na3AlF6 + 3Na.

Upang mapabilis ang prosesong ito, ang metal ay dapat na hinalo. Ang epekto ng pagbabago ay tumatagal ng 20...30 minuto, kung saan ang metal ay dapat ibuhos sa mga hulma. Ang pagbabago ng epekto ng strontium ay tumatagal ng 2-3 oras.

Ang Strontium ay ipinakilala sa anyo ng isang aluminyo-strontium ligature na naglalaman ng 10% Sr. Ang mga hypereutectic na silumin ay binago upang gumiling ng mga pangunahing kristal na silikon. Bilang isang modifier, ang posporus ay ginagamit sa anyo ng isang Cu-P ligature (10% P), isang halo ng pulang posporus na may potassium fluorozirconate at potassium chloride, pati na rin ang isang halo ng mga organophosphorus na sangkap. Dapat pansinin na ang pagbabago sa posporus sa anyo ng isang Cu-P ligature ay nangangailangan ng isang mataas na temperatura (880...920°C) at isang mahabang pagkakalantad (20...30 min).

Ang tinatawag na unibersal na flux, na gumaganap ng mga function ng pagpino ng mga flux at modifier, ay malawakang ginagamit. Ang komposisyon ng mga flux na ito, bilang karagdagan sa KC1, NaCl at Na3AlF6, ay naglalaman ng higit sa 25% NaF, na nagbibigay ng modifying effect ng flux.

Ang pagkonsumo ng degassing at modifying additives ay depende sa paraan ng kanilang aplikasyon. Kaya, ayon sa VAZ, ang pagkonsumo ng powdered hexachloroethane ay 0.2%, at kapag ginamit ito sa anyo ng mga tablet, ang pagkonsumo ay hindi lalampas sa 0.05% ng masa ng matunaw. Ang mga modifying agent sa pressed form ay ginagamit din sa mas maliit na dami kaysa sa mga powdered (0.1 vs. 1%). Ito ay dahil sa kawalan ng spillage kapag ang tablet ay na-injected, at, bilang karagdagan, ang unti-unting pagkabulok ng tablet ay nag-aalis ng posibilidad ng paglabas ng unreacted reagent sa ibabaw ng metal, na karaniwan para sa asimilasyon ng isang powdered substance.

Sa mga nagdaang taon, ang mga modifier ay binuo para sa mga aluminyo na haluang metal na naglalaman ng hanggang 26% Si. Ito ay mga mixtures ng phosphorous copper at lithium hydrate, ligatures A1 - (10 ... 50%) Sr, Al - Ti - B, atbp.

10. Mga tampok ng teknolohiya para sa paggawa ng mga hugis na casting mula sa mga aluminyo na haluang metal

Die casting

Die casting ay ang proseso ng paggawa ng mga hugis na casting sa mga hulma na gawa sa cast iron, steel o iba pang mga haluang metal. Ang paraan ng paghahagis ng amag ay may ilang mga pakinabang kaysa sa paghahagis ng buhangin: ang isang metal na amag ay maaaring makatiis ng isang malaking bilang ng mga pagbuhos (mula sa ilang daan hanggang sampu-sampung libo), depende sa haluang metal na ibinuhos sa amag.

Ang mga die cast na cast ay may higit na dimensional accuracy at mas mahusay na surface finish kaysa sa sand casting at nangangailangan ng mas kaunting machining allowance. Ang istraktura ng metal ay lumalabas na mas pinong butil, bilang isang resulta kung saan ang mga mekanikal na katangian nito ay tumaas; sa karagdagan, ang pangangailangan para sa paghubog ng buhangin ay inalis, teknikal at pang-ekonomiyang mga tagapagpahiwatig ng produksyon at sanitary at hygienic na mga kondisyon sa pagtatrabaho ay napabuti. Ang die casting ay mayroon ding mga disadvantages nito. Kabilang dito ang mataas na halaga ng paggawa ng amag, pagtaas ng thermal conductivity ng amag, na maaaring humantong sa pagbawas sa pagpuno ng mga amag ng metal dahil sa mabilis na pagkawala ng fluidity, madalas na paglamig sa ibabaw (pagbuo ng ledeburite cementite) sa cast iron castings, na kung saan ginagawang mahirap ang kanilang machining.

Ang mga hugis na casting sa panahon ng paghahagis ng amag ay gawa sa bakal, cast iron, tanso, aluminyo, magnesiyo at iba pang mga haluang metal.

Ang mga disenyo ng mga hulma ay lubhang magkakaibang. Ang amag para sa mga simpleng paghahagis ay gawa sa dalawang bahagi, na tumutugma sa itaas at ibabang mga prasko kapag naghahagis sa mga hulma ng buhangin. Para sa mga kumplikadong castings, ang amag ay ginawa mula sa ilang mga nababakas na bahagi; bawat isa sa kanila ay bumubuo ng bahagi ng paghahagis; ang paghihiwalay na ibabaw ng mga hulma ay tinutukoy ng disenyo ng paghahagis.

Upang makuha ang panloob na lukab ng paghahagis, ginagamit ang buhangin at metal rod. Para sa mga casting mula sa fusible alloys, ang mga metal rod ay pangunahing ginagamit, at para sa bakal at steel castings, sand rods ay ginagamit.

Ang mga piston ng aluminyo ay inihagis na may isang metal na core. Ang katawan ng chill mold ay binubuo ng tatlong bahagi (1, 2 at 3). Ang gating system 4 ay matatagpuan sa eroplano ng connector. Ang panloob na lukab ng paghahagis ay nabuo sa pamamagitan ng isang metal rod. Upang paganahin ang pag-alis ng isang metal rod mula sa isang paghahagis, ito ay ginawang nababakas (mula sa ilang bahagi). Ang Figure 1 ay nagpapakita ng isang tatlong bahagi na metal rod. Pagkatapos ng pagbuhos at pagpapatigas ng haluang metal, ang gitnang hugis-kono na bahagi 1 ay unang inalis, at pagkatapos ay ang mga bahagi sa gilid 2 at 3.

Mould para sa paggawa ng aluminum piston.

Scheme ng teknolohiya para sa paghahagis ng piston sa chill mold sa isang awtomatikong planta: 1 - isang conveyor para sa pag-load ng aluminum alloy ingots; 2 -- loading area; 3 - natutunaw na yunit; 4 -- dosing device; 5 -- casting machine na may anim na metal na hulma; 6 -- mekanikal na kamay; 7 -- reloading device; 8 - milling machine para sa trimming sprues; 9 - madulas; 10 -- tempering furnace conveyor; 11 -- tempering furnace; 12 -- conveyor para sa paglamig ng mga piston gamit ang hangin sa temperatura ng tindahan; 13 - slide para sa pagbibigay ng mga piston sa Brinell press; 14 - Brinell press; 15 -- slide para sa pagbibigay ng mga piston sa bunker para sa imbakan; 16 -- bunker; 17--19 -- mga conveyor para sa pagpapakain ng mga sprues at basura sa lugar ng pagkarga.

11. Komposisyon at katangian ng magnesium alloys

Magnesium at magnesium alloys

Ang cast at wrought magnesium alloys sa domestic standards (GOST) ay itinalaga bilang mga sumusunod:

ML - magnesium casting alloys (GOST 2856); MA - magnesium wrought alloys (GOST 14957); pch - mataas na kadalisayan; ito ay pangkalahatang layunin.

Ang paghahagis ng mga haluang metal ng magnesium ay nahahati depende sa paraan ng paghahagis: sa mga hulma ng buhangin, sa mga hulma ng chill, paghuhulma ng iniksyon, atbp.

Ang mga wrought magnesium alloy ay inuri bilang mga sumusunod: mga haluang metal para sa pagpindot, pag-forging, panlililak, mainit at malamig na rolling.

Bilang karagdagan, ang cast at wrought magnesium alloys ay inuri ayon sa lakas sa normal at mataas na temperatura, corrosion resistance at density.

Ayon sa antas ng lakas at isang bilang ng iba pang mga pangunahing katangian (heat resistance, density), ang magnesium wrought alloys ay nahahati sa 4, at foundry - sa 3 grupo.

Ayon sa pinakamataas na pinahihintulutang temperatura ng pagpapatakbo at ang tagal ng trabaho sa kanila, ang mga haluang metal ng magnesium ay nahahati sa mga sumusunod:

Ayon sa paglaban sa kaagnasan sa lahat ng klimatiko na kondisyon ng atmospera, ang mga haluang metal ng magnesium ay maaaring nahahati sa 3 pangunahing grupo:

Ayon sa antas ng weldability, ang mga haluang metal ng magnesium ay maaaring mauri:

Sa Estados Unidos at ilang iba pang mga bansa, ang mga magnesium alloy ay itinalaga ayon sa sistemang binuo ng American Society for Testing and Materials (ASTM), na kinabibilangan ng pangunahing data sa komposisyon ng kemikal at estado ng paghahatid. Ang pagtatalaga ng mga haluang metal ay nagsisimula sa dalawang titik na kumakatawan sa dalawang pangunahing elemento ng alloying. Ang mga titik ay nakaayos sa pababang pagkakasunud-sunod ng nilalaman ng mga elemento o, kung ang kanilang mga numero ay pantay, sa alpabetikong pagkakasunud-sunod. Ang mga titik ay sinusundan ng mga numero na nagpapahiwatig ng nilalaman ng mga elemento sa buong porsyento. Ang mga kasunod na titik (A, B, C) ay sumasalamin sa pagbabago ng haluang metal ayon sa nilalaman ng mga menor de edad na elemento ng alloying o impurities. Ang kadalisayan ng haluang metal ay tumataas mula C hanggang A, i.e. Si A ang pinakamalinis. Ang simbolo na "X" ay nagpapahiwatig na ang haluang metal ay bago at hindi pa na-standardize, i.e. ang tinatawag na "temporary standardized alloy", halimbawa AZ81XA.

12. Mga tampok ng natutunaw na magnesium alloys

Ginagamit para sa pagtunaw ng magnesium alloys mga hurno ng crucible na may naaalis o nakatigil na crucible na may kapasidad na 200-450 kg o malalaking kapasidad na reverberatory furnaces. Sa kasong ito, pagkatapos ng pagtunaw ng buong singil, ang haluang metal ay ibinubuhos sa mga tunawan na namamahagi ng mga hurno, kung saan ito ay pino.

Ang isang maliit na halaga ng ground flux at humigit-kumulang kalahati ng kabuuang halaga ng magnesium ay inilalagay sa isang heated crucible o furnace, na ang ibabaw nito ay natatakpan din ng flux. Matapos matunaw ang unang bahagi ng magnesiyo, ang natitirang halaga ng magnesiyo ay unti-unting na-load. Pagkatapos, kapag ang lahat ng magnesiyo ay natunaw, ang isang pinong durog na aluminyo-manganese master alloy ay ipinakilala sa haluang metal sa temperatura na 680-700 ° C.

Ang Manganese ay ipinakilala sa mga magnesium alloy sa temperatura na 850 ° C sa anyo ng isang pinaghalong metallic manganese o manganese chloride O na may VIZ flux. Pagkatapos ang pagbabalik ay unti-unting na-load sa tunawan. Sa buong proseso ng pagtunaw, ang ibabaw ng haluang metal ay dapat na sakop ng isang layer ng VIZ flux.

Ang zinc ay nakaupo sa dulo ng pagkatunaw sa temperatura ng pagkatunaw na 700-720 °C. Sa parehong temperatura, ang beryllium ay idinagdag sa haluang metal sa anyo ng magnesium-beryllium o manganese-aluminum-beryllium ligatures o sa anyo ng sodium fluoroberyllate NaBeF4. Ang mga ligature na naglalaman ng beryllium ay ipinapasok sa haluang metal bago pinipino, at sodium fluoroberyllate - sa panahon ng pagpino.

Ang Cerium, bilang bahagi ng ilang bagong magnesium alloys, ay bahagi ng mischmetal, na may sumusunod na komposisyon (%): 45-55 cerium, hanggang 20 lanthanum, 15 iron, ang iba ay bihirang elemento ng lupa ng unang grupo. Kapag kinakalkula ang singil, ang kabuuang nilalaman ng lahat ng mga elemento ng bihirang lupa ay isinasaalang-alang. Ang Mischmetal ay idinagdag sa matunaw pagkatapos ng pagpino gamit ang isang iron mesh cup, na inilubog sa lalim na 70-100 mm mula sa ibabaw ng haluang metal.

Ang zirconium ay ipinakilala sa haluang metal sa anyo ng sodium fluorozirconate Na2ZrFe sa temperatura na 850–900°C.

Kung kinakailangan upang ipakilala ang isang makabuluhang halaga ng zirconium sa isang magnesium alloy, bilang, halimbawa, sa isang bagong heat-resistant casting alloy ML12 na naglalaman ng 4-5% Zn, 0.6-1.1% Zr, ang natitira ay magnesium, ito ay. kinakailangang gamitin ang tinatawag na slag alloy, Para sa paghahanda ng slag ligatures, ang singil ng sumusunod na komposisyon ay ginagamit, %: 50 potassium fluorozirconate; 25 carnallite; 25 magnesiyo. Ang slag ligature ay inihanda nang sabay-sabay sa dalawang crucibles. Ang carnallite ay natunaw sa isang tunawan, at pagkatapos na huminto ang pagkulo sa temperatura na 750-800 °C, ang potassium fluorozirconate ay minasa hanggang sa makuha ang isang homogenous na molten mass. Pagkatapos ang magnesiyo, na natunaw sa isa pang tunawan, pinainit sa 680-750 °C, ay ibinuhos sa pinaghalong ito. Ang nagresultang slag ligature ay naglalaman ng 25-50% zirconium.

Ang huling yugto ng pagtunaw ng anumang magnesium alloy ay pinoproseso ito sa isang likidong estado para sa layunin ng pagpino, pati na rin ang pagbabago ng istraktura. Ang pagpino ng magnesium alloy ay isinasagawa pagkatapos ng pagpapakilala ng lahat ng alloying additives at dinadala ang temperatura ng natutunaw sa 700-720 °C. Sa kaso lamang ng paggamot sa isang magnesium alloy na may sodium fluoroberyllate, ang temperatura ng pag-init ng haluang metal bago ang pagpino ay tumataas sa 750-760 °C. Karaniwan, ang pagpino ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagpapakilos ng haluang metal na may isang kutsarang bakal o slotted na kutsara sa loob ng 3-6 minuto; habang ang ibabaw ng matunaw ay binuburan ng ground VIZ flux. Ang pagpapakilos ay nagsisimula sa itaas na mga layer ng haluang metal, pagkatapos ay unti-unting ibinababa ang kutsara, hindi umaabot sa ibaba ng halos 1/2 ng taas ng tunawan. Itinuturing na kumpleto ang pagpino kapag ang ibabaw ng haluang metal ay nakakuha ng makintab, parang salamin na hitsura. Sa pagtatapos ng pagpino, ang flux ay tinanggal mula sa ibabaw ng haluang metal, at ang salamin ng haluang metal ay muling natatakpan ng isang pantay na layer ng isang sariwang bahagi ng ground VIZ flux. Pagkatapos ang mga haluang metal ng magnesium, maliban sa mga haluang metal na ML4, ML5 at ML6, ay pinainit sa 750-780 °C at pinananatili sa temperaturang ito sa loob ng 10-15 minuto.

Ang mga magnesium alloy ng mga grade ML4, ML5 at ML6 ay binago bago i-cast. Matapos alisin mula sa ibabaw ng haluang metal na kontaminasyon na nabuo sa panahon ng pagbabago, at pagkatapos punan ang ibabaw ng matunaw na may sariwang bahagi ng pagkilos ng bagay, ang mga haluang ito ay pinananatili, habang ang temperatura ay bumaba sa 650-700 ° C, pagkatapos ay ang mga hulma ay ibinuhos.

Sa panahon ng pagtunaw, ang estado ng ibabaw ng likidong haluang metal ay maingat na sinusubaybayan. Kung ang haluang metal ay nagsimulang masunog, dapat itong punan ng powdered flux gamit ang pneumatic flux sprayer.

13. Pagpino at pagbabago ng magnesium natutunaw

Isinasagawa ang submerged refining sa pamamagitan ng paghalo ng tunaw sa pamamagitan ng pagpapababa ng stirrer -- pataas ng 5...6 min sa temperatura na 700...720°C. Kasabay nito, ang mga bahagi ng dry ground flux ay idinagdag sa ibabaw ng metal. Ang tunaw na pagkilos ng bagay ay bumabalot sa mga hindi kanais-nais na mga dumi na nakapaloob sa metal, at sa panahon ng kasunod na paghawak ng metal, inilalagay ang mga ito sa ilalim ng tunawan. Ang pagpino ay itinuturing na kumpleto kapag ang ibabaw ng metal ay nakakuha ng makintab na anyo ng salamin. Pagkatapos nito, inilapat ang isang sariwang pagkilos ng bagay at ang metal ay pinananatili sa ilalim nito sa loob ng 10...15 min sa 750...800°C. Pagkatapos ang temperatura ay nabawasan sa 700 °C at ang metal ay tinanggal mula sa pugon.

Para sa pagpino ng mga magnesium alloy, ginagamit din ang argon purge sa 720...740°C o pagsasala sa pamamagitan ng mesh at butil na mga filter. Ang mga granular na materyales sa filter (magnesite, graphite, coke na may halong iba pang mga sangkap) ay nagbibigay ng pinaka kumpletong paglilinis ng matunaw. Ang mga filter ng bakal na mesh ay nagbabawas ng polusyon nang humigit-kumulang limang beses. Upang itali ang hydrogen sa mga matatag na hydrides, hanggang sa 0.1% Ca ay minsan ay ipinapasok sa tunawin bago ibuhos.

Kapag sumasagot sa mga tanong, kanais-nais na magbigay ng mga halimbawa at mga ilustrasyon.

Panitikan

1. B.V. Zakharov. V.N. Berseneva "Mga progresibong teknolohikal na proseso at kagamitan para sa paggamot ng init ng mga metal" M. " mataas na paaralan» 1988

2. V.M. Zuev "Paggamot ng init ng mga metal" M. Mas mataas na paaralan 1986

3. B.A. Kuzmin "Teknolohiya ng mga metal at istrukturang materyales" M. "Engineering" 1981

4. V.M. Nikiforov "Teknolohiya ng mga metal at istrukturang materyales" M. "Higher School" 1968

Itinatampok sa Allbest

Mga Katulad na Dokumento

Ang paggamit ng wrought aluminum alloys sa pambansang ekonomiya. Pag-uuri ng mga haluang metal na gawa sa aluminyo. Mga katangian ng wrought aluminum alloys. Teknolohiya ng produksyon ng mga wrought aluminum alloys.

term paper, idinagdag 02/05/2007


Mga mekanikal na katangian, pagproseso at mga impurities ng aluminyo. Pag-uuri at digital na pagmamarka ng wrought aluminum alloys. Mga katangian ng cast aluminum alloys ng Al-Si, Al-Cu, Al-Mg system. Mga teknolohikal na katangian ng mga bagong ultralight na haluang metal.

pagtatanghal, idinagdag noong 09/29/2013


Pagsisiyasat ng mga pangunahing katangian ng paghahagis ng mga haluang metal, ang pag-aaral ng isang paraan para sa pagkuha ng mga paghahagis na walang mga depekto at isang paglalarawan ng teknolohiya para sa paghahagis ng isang bahagi sa ilalim ng presyon. Ang pag-aaral ng scheme ng rolling mill at ang mekanismo ng operasyon nito. Pagsusuri ng weldability ng iba't ibang mga metal at haluang metal.

pagsubok, idinagdag noong 01/20/2012


Mga kemikal at pisikal na katangian ng mga haluang tanso. Mga tampok ng wrought at foundry brass - mga haluang metal na may pagdaragdag ng sink. Mga uri ng tanso - tanso na haluang metal na may iba't ibang mga elemento ng kemikal, pangunahin ang mga metal (lata, aluminyo, beryllium, lead, cadmium).

abstract, idinagdag noong 03/10/2011


Mga tampok ng tanso haluang metal, ang kanilang produksyon sa pamamagitan ng alloying tanso na may alloying elemento at intermediate haluang metal - ligatures. Pagproseso ng mga haluang tanso sa pamamagitan ng presyon, mga katangian ng mga haluang metal at ang kanilang saklaw. Impluwensya ng mga impurities at additives sa mga katangian ng tanso.

term paper, idinagdag noong 09/29/2011


Pag-asa ng mga katangian ng paghahagis ng mga haluang metal sa mga teknolohikal na kadahilanan. Ang mga pangunahing katangian ng mga haluang metal: pagkalikido at pag-urong. Paghahagis ng amag para sa mga teknolohikal na sample. Mga graph ng fluidity, linear at volumetric na pag-urong kumpara sa temperatura ng pagkatunaw.

gawaing laboratoryo, idinagdag noong 05/23/2014


Pagpapasiya ng mga mekanikal na katangian ng mga materyales sa istruktura sa pamamagitan ng pagsubok sa kanila sa pag-igting. Mga pamamaraan para sa pag-aaral ng kalidad, istraktura at mga katangian ng mga metal at haluang metal, pagtukoy ng kanilang katigasan. Heat treatment ng wrought aluminum alloys.

tutorial, idinagdag noong 01/29/2011


Layunin at mga uri ng heat treatment ng mga metal at alloy. Teknolohiya at layunin ng pagsusubo at normalisasyon ng bakal. Produksyon ng mga welded joints sa pamamagitan ng cold at diffusion welding. Pagproseso ng mga metal at haluang metal sa pamamagitan ng presyon, ang kahalagahan nito sa mechanical engineering.

pagsubok, idinagdag noong 08/24/2011


Pangkalahatang Impormasyon tungkol sa mga pipeline. Mga teknolohikal na pipeline. Ang pagiging kumplikado ng pagmamanupaktura at pag-install ng mga teknolohikal na pipeline. Mga tubo at bahagi ng pipeline na gawa sa mga non-ferrous na metal at ang kanilang mga haluang metal, ang kanilang pagsasaayos, mga teknikal na katangian, mga lugar ng aplikasyon.

term paper, idinagdag noong 09/19/2008


Ang pangunahing welding consumables na ginagamit sa welding ng mga karaniwang aluminum alloys. Kagamitan para sa argon-arc welding ng aluminum alloys. Scheme ng argon-arc welding na may non-consumable electrode. Electric welding DC generators.

Mechanical engineering, construction, electrical engineering - lahat ng ito at marami pang ibang lugar ay hindi maiisip nang walang metalurhiya. Ano ang industriyang ito? Paano mina ang mga metal? Ano sila? Ang mga sagot sa mga tanong na ito ay matatagpuan sa artikulo.

Kahulugan

Ang metalurhiya ay isang direksyon sa industriya na nakikibahagi sa pagkuha ng mga hilaw na materyales, ang paggawa ng mga haluang metal, ang pagtatapon ng basura at ang paggawa ng mga produkto mula sa nakuha na mga haluang metal.

Ang metalurhiya, depende sa mga hilaw na materyales, ay nahahati sa ferrous at non-ferrous. Kasama sa unang pangkat ang mga metal na naglalaman ng iron, chromium at manganese. Sa pangalawa - lahat ng iba pa.

Ang proseso ng paggawa ng mga produktong metal ay kinabibilangan ng mga sumusunod na hakbang:

pagmimina at paghahanda ng mineral;

• pagtatapon.

Kasama sa industriya ng metalurhiko ang mga proseso para sa pagkuha ng maraming elemento ng periodic table, bilang karagdagan sa mga gas at halides.

Itim

Ang ferrous metallurgy ay isang sangay ng metalurhiya na nakikibahagi sa paggawa ng mga haluang metal mula sa bakal, mangganeso at kromo.

Sa likas na katangian, ang bakal ay nangyayari sa ore sa anyo ng mga carbonates, hydroxide at oxide. Samakatuwid, ang unang yugto ng produksyon sa ferrous metalurgy ay ang pagpapakawala ng bakal mula sa ore gamit ang isang blast furnace sa temperatura na higit sa +1000 C. Kung kinakailangan, sa yugtong ito, ang mga katangian ng metal ay binago.

Kasama sa ferrous metalurgy ang mga lugar tulad ng:

• pagkuha at pagpapayaman ng mga di-metal na hilaw na materyales;
• paggawa ng mga ferrous na metal;
• produksyon ng mga tubo mula sa bakal at cast iron;
• industriya ng coke;
• pangalawang pagproseso ng mga hilaw na materyales.

Ang mga produktong ginawa sa mga plantang metalurhiko ay:

ang pangunahing, iyon ay, ang pangwakas na produkto, handa na para sa operasyon;

by-product, iyon ay, isang produkto na nakuha sa paggawa ng pangunahing produkto;

by-products, iyon ay, ang mga produktong naiwan pagkatapos ng produksyon ng mga pangunahing at by-products, na ginagamit alinman bilang mga recyclable na materyales o kung ano ang mga ito.

Pagmimina

Ang mga metal ay nakukuha sa pamamagitan ng pagkuha mula sa ores o recycled na materyales. Ang lahat ng mineral na naglalaman ng mahahalagang elemento ay nahahati sa mayaman (higit sa 55% ng mahahalagang elemento), mahirap (mas mababa sa 50%) at mahirap (mas mababa sa 25%).

Mayroong tatlong pangunahing pamamaraan na ginagamit sa pagmimina ng ore:

bukas;

sa ilalim ng lupa;

pinagsama-sama.

Ang bukas na paraan ay ang pinakakaraniwan at matipid. Sa pamamaraang ito, inaayos ng negosyo ang kinakailangang imprastraktura at bubuo ng deposito sa mga quarry.

Ang pamamaraan sa ilalim ng lupa ay ginagamit kung ang mga bato ay nasa ilalim ng lupa. Kung ikukumpara sa bukas, ang pamamaraang ito ay mas mahal dahil sa pangangailangan para sa mga espesyal na teknikal na kagamitan. Bilang karagdagan, ito ay mas may kaugnayan kaysa sa iba pang mga pamamaraan, dahil ang mga reserba ng iron ore, na nangyayari malapit sa ibabaw, ay halos maubos. Higit sa 70% ng iron ore ay minahan sa ganitong paraan.

Ang pinagsamang pamamaraan, gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan, ay pinagsasama ang dalawang pamamaraan sa itaas.

Produksyon

Sa metalurhiya, ang paggawa ng mga ferrous na metal ay nauunawaan bilang isang kumplikadong teknolohikal na proseso na maaaring nahahati sa dalawang yugto:

produksyon ng bakal;

pagpoproseso ng bakal sa bakal.

Ang mga kinakailangang materyales para sa paggawa ng pig iron ay iron ore, fuel (coke) at flux. Sa ganitong pagkakasunud-sunod na sila ay ikinarga sa mga blast furnaces, kung saan, sa ilalim ng bigat ng kanilang sariling masa, sila ay lumubog sa ilalim ng pugon. Sa ibabang bahagi ng hurno ay may mga butas - mga kumpanya kung saan ang pinainit na hangin ay ibinibigay upang mapanatili ang proseso ng pagkasunog. Bilang resulta ng smelting, ang bakal at iba pang mga elemento ay nabawasan mula sa ore, at ang slag at cast iron na nakuha sa proseso ay ibinubuhos sa pamamagitan ng mga espesyal na butas - slag at cast iron tapholes.

Ang proseso ng pag-convert ng bakal sa bakal ay nagsasangkot ng pagbabawas ng antas ng carbon at mga impurities sa pamamagitan ng selective oxidation at paglilipat ng mga ito sa slag sa panahon ng smelting. Upang gawin ito, ang mga ferroalloy na naglalaman ng Al, Mn at Si ay ipinakilala sa tinunaw na bakal na bakal. Bumubuo sila ng matipid na natutunaw na mga oxide sa bakal, na bahagyang lumulutang sa slag.

Mga produkto

Ang mga produktong ferrous metalurgy ay malawakang ginagamit sa engineering, konstruksiyon, mga pampublikong kagamitan, ang militar-industrial complex at agrikultura.

Ang mga pangunahing produkto ng ferrous metalurgy ay kinabibilangan ng:

pinagsama ang mga produktong metal (sheet, hugis, sectional);

tapos na upa;

• bakal at pandayan;

  refractory;

  mga produktong kemikal.

kulay

Kasama sa non-ferrous metalurgy ang lahat ng uri ng metal, maliban sa mga metal na naglalaman ng bakal. Ang industriya mismo ay nahahati sa metalurhiya ng magaan at mabibigat na metal, na batay sa mga katangian ng metal tulad ng density at timbang. Ang lahat ng uri ng mga metal na ginagamit sa non-ferrous na metalurhiya ay maaaring nahahati sa:

baga, na kinabibilangan ng magnesiyo, aluminyo, titan;

mabigat, na kinabibilangan ng lata, sink, tingga, nikel, tanso;

mga bihirang lupa, na kinabibilangan ng erbium, terbium, samarium, praseodymium, neodymium, lanthanum, dysprosium, cerium, yttrium;

artipisyal, na kinabibilangan ng americium, technetium;

maliit, na kinabibilangan ng mercury, cobalt, arsenic, antimony, cadmium, bismuth;

nakakalat, na kinabibilangan ng selenium, germanium, thallium, indium, gallium, zirconium;

alloying, na kinabibilangan ng vanadium, niobium, tantalum, molibdenum, tungsten;

marangal, na kinabibilangan ng platinum, ginto, pilak.

Kung ikukumpara sa ferrous, ang non-ferrous na metalurhiya ay mas maraming enerhiya. Ito ay dahil sa mababang nilalaman ng mga kapaki-pakinabang na sangkap sa mga non-ferrous na metal at, bilang isang resulta, malaking halaga basura na nangangailangan ng espesyal na pagtatapon at pagproseso sa pamamagitan ng kemikal na paraan.

Pagkuha ng mga hilaw na materyales at pagpapayaman nito

Ang mga non-ferrous na metal ay nakuha mula sa ore concentrate, iyon ay, mula sa enriched ore. Ang benepisyasyon ay nauunawaan bilang ang paghihiwalay ng ore sa mga metal at mineral, na ginagawang posible na artipisyal na dagdagan ang nilalaman ng mga metal sa mga hilaw na materyales. Ang paghihiwalay ay gumagamit ng mga teknolohiya tulad ng pagdurog, paggiling, pag-uuri at pagproseso sa pamamagitan ng pag-aalis ng tubig. Matapos matanggap ang metal mula sa ore, ito ay pinoproseso at pinakintab.

Matapos ang lahat ng mga prosesong ito, ang metal ay ipinadala sa mga workshop o negosyo kung saan ang mga kinakailangang produkto ay gagawin - mga tool sa makina, tubo, makina, atbp.

Pinipino

Ang mga ferrous na metal ay naglalaman ng iba't ibang mga dumi na nakakaapekto sa mga katangian ng physicochemical ng mga metal, at naglalaman din ng mahahalagang mamahaling elemento, tulad ng ginto o pilak. Samakatuwid, ang isa sa pinakamahalagang yugto ng pagproseso ng metal ay ang pagpino, iyon ay, paglilinis. Ang pagpino ay isinasagawa sa tatlong paraan:

electrolytic - ginagamit para sa malalim na paglilinis ng mga non-ferrous na metal;

kemikal, na tinatawag ding pagdadalisay, ay ginagamit para sa malalim na paglilinis ng ginto;

pyrometallurgical - ginagamit sa paggawa ng mga high-purity na metal at nahahati sa fractional, segregation, oxidative refining.

Pagtanggap ng mga haluang metal

Ang haluang metal ay isang sangkap na binubuo ng dalawa o higit pang mga metal at di-metal, tulad ng carbon, phosphorus, arsenic.

Ang mga haluang metal ay hindi ginawa mula sa dalawang magkatulad na metal. Halimbawa, zinc at lead.

Ang pinakamahalagang haluang metal ay:

bronze - isang tambalan ng tanso at lata;

tanso - isang tambalan ng tanso at sink;

duralumin - isang tambalan ng aluminyo, tanso, bakal, silikon, magnesiyo at mangganeso;

tungsten carbide - isang tambalan ng tungsten na may carbon at kobalt;

nichrome - isang tambalan ng nickel, chromium at iron;

Ang alni ay isang compound ng non-magnetic aluminum, nickel at cobalt.

Mga produktong pang-industriya

Para sa isang taong hindi malapit sa metalurhiya, kapag binanggit ang mga non-ferrous na metal, ginto at pilak ang unang naiisip. Sa itaas, ang buong iba't ibang non-ferrous metalurgy ay isinasaalang-alang. Dito ay isasaalang-alang natin ang mga produkto na ginawa sa lugar na ito. ito:

• mahabang produkto - heksagono, bar, kawad;
• sheet metal - strip, tape, sheet.

Bilang karagdagan sa profile, ang mga produktong kemikal ay ginawa sa mga metalurhiko na halaman at pinagsasama - chlorine, potash, sulfuric acid, elemental sulfur, zinc at copper sulfate.



Mga uri ng mga base at mga kadahilanan ng kanilang pagkakalagay

Bago isaalang-alang ang pangunahing mga baseng metalurhiko sa mundo at sa Russia, ito ay nagkakahalaga ng maikling paglalarawan ng mga uri ng mga base at ang mga kadahilanan ng kanilang lokasyon.

Sa industriya ng metalurhiko, mayroong 3 uri ng mga base.

Isang base na gumagana sa sarili nitong ore at karbon.

Isang base na gumagana sa sarili nitong ore at imported coal, o sa imported ore at sarili nitong coal.

Nagpapatakbo malapit sa mga coal field o malapit sa consumer.

Ang mga salik na nakakaimpluwensya sa lokasyon ng mga sentrong metalurhiko ay kinabibilangan ng:

mamimili, na kinabibilangan ng kalapitan ng malalaking machine-building complex - ang pangunahing mga mamimili ng bakal;

ekolohikal, na kinabibilangan ng mga hindi na ginagamit na negosyo gamit ang isa sa mga pinaka "marumi" na paraan ng produksyon - ang proseso ng blast furnace;

transportasyon, na kinabibilangan ng mga negosyong gumagamit ng imported na ore at karbon, dahil malayo ang mga ito sa kanilang mga pinagkukunan;

panggatong, na kinabibilangan ng mga negosyong matatagpuan malapit sa mga palanggana ng karbon;

hilaw na materyales, na kinabibilangan ng mga negosyong matatagpuan malapit sa mga lokasyon ng ore.

Metalurhiya sa mundo

Ang metalurhiya ng mundo ay puro sa 98 bansa sa mundo, kung saan ang mineral ay mina lamang sa 50. Ang mga pinuno ay limang bansa - China, Brazil, Russia, Australia at India, na nagbibigay ng halos 80% ng mga hilaw na materyales sa merkado ng mundo. Karamihan sa mga reserbang ore sa mundo ay medium hanggang mababang kalidad na materyal na nangangailangan ng benepisyasyon sa panahon ng proseso ng produksyon. Napakakaunting mga mineral na may mataas na kalidad sa mundo. Halimbawa, ang mga reserba ng Russia bilang isa sa mga pinuno sa industriya ng metalurhiko ay nagkakahalaga lamang ng 12% ng mga reserba sa mundo.

Karamihan sa mineral ay minahan sa China, at ang kapaki-pakinabang na bakal ay minahan sa Russia.

Ang mga nangungunang kumpanyang kumokontrol sa pandaigdigang proseso ng pagmimina at paggawa ng mga ores at metal ay Arcelor Mittal, Hebei Iron & Steel, Nippon Steel.

Ang Arcelor Mittal ay isang kumpanyang nabuo sa pamamagitan ng pagsasama ng India at Luxembourg. Nagmamay-ari ito ng mga negosyo sa 60 bansa sa mundo, kabilang ang Russian Severstal-Resource at ang Ukrainian Krivorozhstal.

Ang Hebei Iron & Steel Group ay isa pang kumpanyang nabuo mula sa pagsasanib ng ilang kumpanya. Ngunit hindi ito pribado, kundi isang negosyong pag-aari ng estado na nakarehistro sa China. Gumagawa ito ng kakaibang produkto - ultra-thin cold-rolled sheet at steel plates. Bilang karagdagan sa pagmimina at produksyon, ang kumpanya ay nakikibahagi sa mga aktibidad sa pananaliksik at pamumuhunan.

Ang Nippon Steel at Sumitomo Metal Industries ay ang pinuno ng Japan sa produksyon ng bakal. Ang mga blast furnace ng kumpanya ay na-install noon pang 1857.

Metalurhiya ng Russia

Sa ekonomiya ng Russia, ang metalurhiya ay pumapangalawa pagkatapos ng industriya ng langis at gas. Mahigit sa 2% ng mga nagtatrabahong mamamayan sa bansa ang nagtatrabaho sa lugar na ito sa 1.5 libong mga negosyo.

Mayroong tatlong pangunahing mga base ng ferrous metalurgy sa Russian Federation, ang lokasyon kung saan ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng kalapitan ng mga mapagkukunan ng mineral at mga basin ng karbon:

Ural;

Siberian;

Sentral.

Ang pinakaluma at pinakamalaking kumpanya ng metalurhiya ay ang Ural, kung saan ang kalahati ng lahat ng mga produktong ferrous metalurgy sa Russia ay ginawa. Ang mga sentro ng Ural metalurhiya ay Yekaterinburg, Nizhny Tagil, Chelyabinsk at Magnitogorsk. Ang pinakamalaking negosyo ay ang Chusovoy Metallurgical Plant at ang Chelyabinsk Metallurgical Plant.

Ang Siberian metalurgical base ay ang pinakabata sa tatlo at itinatayo upang palitan ang Ural, kung saan halos maubos ang mga reserbang metal. Dalawang malalaking planta ng metalurhiko lamang ang matatagpuan dito - Kuznetsk at West Siberian.

Ang gitnang base ng metalurhiko ay matatagpuan sa mga rehiyon ng Belgorod at Kursk. Ang pinakamalaking planta ng metalurhiko at mga halaman ay ang Novolipetsk Metallurgical Plant at mga halaman sa Stary Oskol at Tula.

93% ng output ay nahuhulog sa bahagi ng anim na malalaking sentro ng metalurhiya. ito:

PAO Severstal;

JSC "Mechel";

"Evraz";

JSC "Metalloinvest";

OAO Novolipetsk Iron at Steel Works;

OAO Magnitogorsk Iron at Steel Works.

Ang metalurhiya ay isang industriya na may mahalagang papel sa buhay ng bawat tao.

Mula sa isang electrochemical point of view, ang mga metal ay tinatawag na mga elemento na may nangingibabaw na tendensya na magbigay ng mga electron sa kurso ng mga reaksyon, sa kaibahan sa mga metalloid, na may posibilidad na sumali sa kanila.

Ang kasaganaan ng mga metal, mga pagkakaiba sa kanilang mga katangian, mga pamamaraan ng produksyon at mga lugar ng pagkonsumo ay tumutukoy sa pangangailangan para sa kanilang pag-uuri sa magkakahiwalay na mga grupo.

Sa modernong mga kondisyon, ginagamit ang isang pang-industriya na pag-uuri ng mga metal, na sumasalamin sa makasaysayang itinatag na istraktura ng industriya ng metalurhiko at, bilang isang resulta, ang istraktura ng pagsasanay ng mga tauhan ng engineering at teknikal sa ating bansa.

Ayon sa pang-industriyang pag-uuri, ang lahat ng mga metal ay nahahati sa dalawang grupo: ferrous at non-ferrous (sa dayuhang pagsasanay, ang mga metal ay karaniwang nahahati sa ferrous at non-ferrous).

Ang mga ferrous na metal ay kinabibilangan ng bakal at mga haluang metal nito, mangganeso, at kromo, ang produksyon nito ay malapit na nauugnay sa bakal at bakal na metalurhiya. Ang lahat ng iba pang mga metal ay hindi ferrous. Ang pangalan na "non-ferrous metal" ay sa halip arbitrary, dahil sa katunayan lamang ang ginto at tanso ay may binibigkas na kulay. Ang lahat ng iba pang mga metal, kabilang ang mga ferrous, ay kulay abo na may iba't ibang kulay - mula sa mapusyaw na kulay abo hanggang sa madilim na kulay abo.

Ang mga non-ferrous na metal ay may kondisyong nahahati sa limang grupo:

1. Pangunahing mabibigat na metal: tanso, nikel, tingga, sink at lata. Nakuha nila ang kanilang pangalan dahil sa malaking sukat ng produksyon at pagkonsumo, ang malaking bahagi ("mabigat") sa pambansang ekonomiya.

2. Maliit na mabibigat na metal: bismuth, arsenic, antimony, cadmium, mercury at cobalt. Ang mga ito ay likas na kasama ng mga pangunahing mabibigat na metal. Karaniwan ang mga ito ay nakuha sa daan, ngunit ginawa sa mas maliit na dami.

3. Mga magaan na metal: aluminyo, magnesiyo, titanium, sodium, potassium, barium, calcium, strontium. Ang mga metal ng pangkat na ito ay may pinakamababang density (tiyak na masa) sa lahat ng mga metal.

4. Mga marangal na metal: ginto, pilak, platinum at platinoids (palladium, rhodium, ruthenium, osmium, iridium). Ang grupong ito ng mga metal ay lubos na lumalaban sa mga impluwensya sa kapaligiran at agresibong media.

5. Mga bihirang metal. Sa turn, nahahati sila sa mga subgroup:

a) refractory metals: tungsten, molibdenum, tantalum, niobium, zirconium, vanadium;

b) magaan na bihirang mga metal: lithium, beryllium, rubidium, cesium;

c) nakakalat na mga metal: gallium, indium, thallium, germanium, hafnium, rhenium, selenium, tellurium;

d) rare earth metals: scandium, yttrium, lanthanum at lanthanides;

e) mga radioactive na metal: radium, uranium, thorium, actinium at transuranic na mga elemento.

Halos lahat ng uri ng mineral ay ginagamit sa industriya ng metalurhiko.

Ang mga pangunahing hilaw na materyales para sa pagkuha ng mga metal ay mga ores - mga bato na naglalaman ng metal o mga metal sa dami na, kasama ang kasalukuyang antas ng pag-unlad ng pagpapayaman at teknolohiyang metalurhiko, ay maaaring matipid na makuha sa mga mabibiling produkto.

Ang mga ores ay binubuo ng mga mineral - mga natural na kemikal na compound, na nahahati sa ore (mahalaga) at basurang bato. Ang basurang bato ay kinabibilangan ng mga mineral na hindi naglalaman ng mga elementong maaaring makuha; ang mga batong ito ay kadalasang kinakatawan ng quartz, carbonates, silicates, at aluminosilicates.

Bagama't walang halaga ang waste rock mula sa metalurhikong pananaw, ang mga teknolohiyang walang basura ay dapat na ganap na magamit ang lahat ng hilaw na materyales. Ang basurang bato ay maaaring matagumpay na magamit sa paggawa ng isang bilang ng mga materyales sa gusali (semento, slag wool, slag paving stones, atbp.)

Ang komposisyon ng mineral ay tinutukoy ng pagsusuri ng kemikal. maliban sa komposisyong kemikal para sa mga praktikal na layunin, kinakailangang malaman ang parehong uri ng mga mineral na nasa hilaw na materyal (mineralogical composition) at ang pamamahagi ng lahat ng bahagi ng hilaw na materyal sa pagitan ng mga mineral (phase composition).

Depende sa uri ng mga mineral na naglalaman ng metal, ang mga non-ferrous na metal ores ay nahahati sa mga grupo:

1) sulfide, kung saan ang mga metal ay nasa anyo ng mga sulfur compound. Ang mga halimbawa ng naturang ores ay tanso, tanso-nikel at lead-zinc ores;

2) oxidized, kung saan ang mga metal ay naroroon sa anyo ng iba't ibang mga compound na naglalaman ng oxygen (oxides, carbonates, hydroxides, atbp.). Kasama sa grupong ito ang aluminyo, oxidized nickel, tin ores, ores ng isang bilang ng mga bihirang metal;

3) halo-halong, kung saan ang mga metal ay maaaring nasa parehong sulfide at oxidized form (copper ores);

4) katutubong, naglalaman ng mga metal sa isang libreng estado. Ang ginto, pilak, tanso at platinum ay matatagpuan sa katutubong estado sa kalikasan.

Ang mga sulfide ores, ayon sa anyo ng paglalagay sa crust ng lupa, ay nahahati sa mga solid, na binubuo ng halos lahat ng sulfide mineral, at disseminated, kapag ang mga sulfide sa anyo ng mga maliliit na inklusyon ay naroroon sa basurang bato. Ang mga disseminated ores, bilang panuntunan, ay mas mahirap kaysa sa solid ores.

Ayon sa bilang ng mga metal na naroroon, ang mga ores ay inuri sa monometallic at polymetallic (complex). Karamihan sa mga non-ferrous na metal ores ay polymetallic at naglalaman ng hindi bababa sa dalawang mahalagang bahagi. Ang pinaka kumplikado sa komposisyon ay tanso, tanso-nikel at lead-tanso-sinc ores. Naglalaman ang mga ito ng hanggang 10-15 mahahalagang metal.

Ang mga non-ferrous na metal ores ay kadalasang napakahirap at naglalaman lamang ng ilang porsyento, at madalas na mga fraction ng isang porsyento, ng base metal. Ang konsentrasyon ng mahahalagang elemento ng satellite ay kadalasang mas mababa ng maraming beses. Gayunpaman, maraming kasamang elemento ay higit na mataas ang halaga sa mga pangunahing bahagi ng mineral. Ang isang tinatayang pagtatantya ng gastos ng dalawang uri ng ores ay ibinibigay sa talahanayan 1.

Talahanayan 1 - Estruktura ng halaga ng tanso at na-oxidized na nickel ores

Kapag nagpoproseso ng mga ores na may kumplikadong komposisyon, kinakailangan upang makamit ang buong pinagsamang paggamit ng lahat ng mahahalagang bahagi nito, ibig sabihin, teknolohiyang walang basura. Ang antas ng teknikal na pag-unlad ng isang metalurhiko na negosyo at ang teknolohiya nito ay pangunahing hinuhusgahan ng koepisyent ng pagiging kumplikado ng paggamit ng mga hilaw na materyales, na tinukoy bilang ang ratio ng halaga ng mga sangkap na nakuha sa mga mabibiling produkto sa kanilang halaga sa orihinal na ore .

Ang minimum na cost-effective, ibig sabihin, ang pinakamababang nilalaman ng base metal, na tumutukoy sa posibilidad at katumpakan ng pagproseso ng metalurhiko ng mineral na ito, ay patuloy na bumababa. Kaya, kung sa katapusan ng siglo XIX. kasama sa kategorya ng mga copper ores ang mga bato na may nilalamang tanso na hindi bababa sa 1.5%, ngunit ngayon ang halagang ito ay bumaba sa 0.4-0.5%.

Ang pag-unlad at pagpapabuti ng konsentrasyon at metalurhiko na kagamitan at ang pagtaas sa koepisyent ng pagiging kumplikado ng paggamit ng mga hilaw na materyales ay nakakatulong sa pagbawas ng pinakamababang cost-effective, ibig sabihin, ang mas mahalagang mga bahagi ay nakuha, mas mababa ang nilalaman ng pangunahing Ang bahagi ay matipid at teknikal na kumikita sa pagproseso ng mineral.

Ang mga ores, tulad ng ibang mga mineral, ay bumubuo ng mga likas na akumulasyon na tinatawag na mga deposito. Ang nilalaman ng mahahalagang elemento sa mga deposito ay mas mataas kaysa sa kanilang karaniwang nilalaman sa crust ng lupa. Ang pinakakaraniwang metal sa kalikasan ay aluminyo (7.5%), ang pinakabihirang ay polonium at actinium (ang kanilang clarke ay malapit sa 10 -15).

Ang paglaganap sa crust ng lupa ng ilang mga metal ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga sumusunod na halaga,%:

Ang isang bilang ng mga metal, halimbawa mga nakakalat, ay hindi bumubuo ng kanilang sariling mga deposito. Karaniwan, sa napakaliit na konsentrasyon, naroroon ang mga ito bilang mga dumi sa mga mineral ng mga batayang non-ferrous na metal.

Dahil ang karamihan sa mga non-ferrous na metal ores ay mahirap, ang mga ores ay kadalasang pinayaman, i.e. dagdagan ang nilalaman ng mga metal sa mga hilaw na materyales na ibinibigay para sa pagproseso ng metalurhiko. Ang pangunahing paraan ng pagpapayaman na ginagamit sa non-ferrous metalurgy ay flotation. Bago ang pagpapayaman, ang mga hilaw na materyales ay sumasailalim sa mekanikal na paghahanda: pagdurog, paggiling, screening.

Ang lahat ng mga prosesong ginagamit sa paggawa ng mga non-ferrous na metal ay nahahati sa dalawang grupo: pyrometallurgical at hydrometallurgical.

Ang mga proseso ng pyrometallurgical ay isinasagawa sa mataas na temperatura, kadalasang may kumpleto at mas madalas na may bahagyang pagtunaw ng mga materyales, mga proseso ng hydrometallurgical - sa may tubig na media sa mga temperatura hanggang sa maximum na 300 0 C.

Ang mga prosesong electrometallurgical, kung minsan ay ibinubukod bilang isang hiwalay na grupo, ay maaaring parehong pyro- at hydrometallurgical. Ang isang natatanging tampok ng mga prosesong ito ay ang paggamit ng kuryente bilang isang puwersang nagtutulak ng enerhiya para sa kanilang paglitaw.

Mga proseso ng pyrometallurgical

Ang mga proseso ng pyrometallurgical ayon sa likas na katangian ng pag-uugali ng mga sangkap na kasangkot sa proseso at ang kanilang mga huling resulta ay maaaring nahahati sa tatlong grupo: litson, pagtunaw at paglilinis.

Nasusunog - isang prosesong metalurhiko na isinasagawa sa mataas na temperatura (500-1200°C) upang mabago ang kemikal na komposisyon ng mga naprosesong hilaw na materyales. Ang mga proseso ng pag-ihaw, maliban sa sintering firing, ay solid phase. Sa non-ferrous metalurgy, ang mga sumusunod na uri ng litson ay ginagamit: calcining, oxidizing, reducing, chlorinating at fluorinating.

piyus - pyrometallurgical na proseso na isinasagawa sa mga temperatura na nagsisiguro, sa karamihan ng mga kaso, kumpletong pagkatunaw ng materyal na pinoproseso.

Mayroong dalawang uri ng natutunaw - ore at pagdadalisay. Ayon sa likas na katangian ng kurso ng mga reaksiyong kemikal, ang pagtunaw ng ore ay nahahati sa mga uri: pagbabawas, pagtunaw para sa matte, electrolysis ng mga tinunaw na asing-gamot, metal-thermal, reaksyon. Ang ilang mga metal ay nakukuha sa pamamagitan ng pagbabawas o oxidative smelting. Sa kaso ng pagproseso ng mga hilaw na materyales ng sulfide, ang asupre na nakapaloob sa mga ores ay kadalasang ginagamit bilang isang panggatong at isang kemikal na reagent.

Isinasagawa ang pagpino ng mga natutunaw upang linisin ang mga nakuhang metal mula sa mga dumi. Ang mga ito ay batay sa mga pagkakaiba sa physicochemical properties ng base metal at impurity metals. Mayroong iba't ibang uri ng pagpino na natutunaw: oxidative (sunog) na pagpino, paghihiwalay, pagpino ng sulfiding, pagpino ng klorin. Maaaring gamitin paglilinis mga proseso - ang mga proseso ng pagsingaw ng isang sangkap sa isang temperatura na bahagyang mas mataas sa punto ng kumukulo nito. Ang distillation para sa layunin ng pagdadalisay ay tinatawag na rectification.

Kapag nakakakuha ng mga metal na may mataas na antas ng kadalisayan, ginagamit din ang iba't ibang mga espesyal na pamamaraan: pagtunaw ng zone (sa metalurhiya ng aluminyo, tungsten), pagpino ng iodide ng titanium, atbp.

Mga proseso ng hydrometallurgical

Ang pangkat ng mga prosesong ito ay isinasagawa sa mababang temperatura sa interface, kadalasan sa solid at likidong mga phase. Ang anumang proseso ng hydrometallurgical ay binubuo ng tatlong pangunahing yugto: leaching, paglilinis ng mga solusyon mula sa mga impurities, at pag-ulan ng metal mula sa solusyon.

Ang mga teknolohikal na proseso na ginagamit sa pagpapatakbo ng mga non-ferrous metalurgy enterprise sa karamihan ng mga kaso ay hindi ganap na nakakatugon sa mga modernong kinakailangan. Ang ilang mga proseso at ang kanilang disenyo ng hardware ay luma na at kailangang palitan ng bago, mas advanced na mga proseso.

9) tinitiyak ang posibilidad na lumikha ng tuluy-tuloy, in-line, ganap na awtomatikong mga teknolohikal na linya para sa produksyon ng mga metal;

10) pagtiyak ng ligtas at hindi nakakapinsalang mga kondisyon sa pagtatrabaho at pangangalaga sa kapaligiran.