Luyện kim là Các ngành, xí nghiệp luyện kim và vị trí của chúng

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Lịch sử loài người có hơn một nghìn năm. Trong suốt thời kỳ tồn tại của chủng tộc chúng ta, đã có một tiến bộ công nghệ ổn định, vai trò quan trọng trong đó được thể hiện bởi khả năng xử lý kim loại, tạo ra và khai thác kim loại của một người. Do đó, hoàn toàn hợp lý rằng luyện kim là thứ mà không có nó, chúng ta không thể tưởng tượng được cuộc sống của chúng ta, hiệu suất bình thường của nhiệm vụ công việc, và nhiều hơn thế nữa.

Định nghĩa

Trước hết, cần hiểu một cách khoa học, từ quan điểm kỹ thuật, họ gọi là lĩnh vực sản xuất hiện đại.

Vì vậy, luyện kim là một nhánh của khoa học, công nghệ, bao gồm quá trình thu nhận các kim loại khác nhau từ quặng hoặc các vật liệu khác, cũng như tất cả các quá trình liên quan đến sự biến đổi thành phần hóa học, tính chất và cấu trúc của hợp kim.

Cấu trúc

Ngày nay, luyện kim là ngành công nghiệp mạnh nhất. Ngoài ra, cô ấy là một khái niệm rộng bao gồm:

• Sản xuất trực tiếp kim loại.
• Gia công các sản phẩm kim loại như trongnóng hoặc lạnh.
• Hàn.
• Áp dụng các lớp phủ kim loại khác nhau.
• Phần khoa học - khoa học vật liệu. Hướng nghiên cứu lý thuyết về các quá trình vật lý và hóa học này tập trung vào kiến thức về hoạt động của kim loại, hợp kim và các hợp chất liên kim.

Giống

Có hai ngành luyện kim chính trên toàn thế giới - kim loại đen và kim loại màu. Sự phân cấp này đã phát triển trong lịch sử.

Luyện kim màu là quá trình xử lý sắt và tất cả các hợp kim mà nó có mặt. Ngoài ra, ngành công nghiệp này liên quan đến việc khai thác từ ruột của trái đất và sau đó làm giàu quặng kim loại màu, sản xuất thép và đúc sắt, cán phôi, sản xuất sắt.

Luyện kim màu bao gồm công việc với quặng của bất kỳ kim loại nào ngoại trừ sắt. Nhân tiện, kim loại màu có điều kiện được chia thành hai nhóm lớn:

- Nặng (niken, thiếc, chì, đồng).

- Nhẹ (titan, magiê, nhôm).

Giải pháp Khoa học

Không còn nghi ngờ gì nữa, luyện kim là một hoạt động đòi hỏi sự ra đời của các công nghệ tiên tiến. Về vấn đề này, nhiều quốc gia trên hành tinh của chúng ta đang tích cực tiến hành nghiên cứu, mục đích là nghiên cứu và đưa vào thực nghiệm nhiều loại vi sinh vật có thể giúp giải quyết, ví dụ, một vấn đề thời sự như xử lý nước thải, là một thành phần bắt buộc của sản xuất luyện kim. Ngoài ra, các quá trình như oxy hóa sinh học, kết tủa, hấp thụ vànhững người khác.

Tách Quy trình

Các nhà máy luyện kim có thể được phân loại đại khái thành hai nhóm chính:

- luyện kim, nơi các quá trình diễn ra ở nhiệt độ rất cao (nóng chảy, nung);

- luyện kim, là quá trình khai thác kim loại từ quặng bằng cách sử dụng nước và các dung dịch nước khác bằng cách sử dụng thuốc thử hóa học.

Nguyên tắc chọn địa điểm xây dựng nhà máy luyện kim

Để hiểu được quyết định xây dựng doanh nghiệp ở một địa điểm cụ thể dựa trên cơ sở nào, cần xem xét các yếu tố chính đối với địa điểm luyện kim.

Đặc biệt, nếu câu hỏi liên quan đến vị trí của nhà máy luyện kim màu, thì các tiêu chí như:

• Nguồn năng lượng sẵn có. Quá trình sản xuất liên quan đến chế biến kim loại màu nhẹ đòi hỏi một lượng năng lượng điện rất lớn. Do đó, các xí nghiệp như vậy đang được xây dựng càng gần các nhà máy thủy điện càng tốt.
• Lượng nguyên liệu cần thiết. Tất nhiên, các mỏ quặng càng gần thì càng tốt.
• Yếu tố môi trường. Thật không may, các quốc gia thuộc không gian hậu Xô Viết không thể được xếp vào nhóm các doanh nghiệp luyện kim thân thiện với môi trường.

Vì vậy, vị trí luyện kim là vấn đề khó khăn nhất, giải pháp cần được quan tâm sát sao nhất, có tính đến tất cả các loại yêu cầu và sắc thái.

Để tạo thành bức tranh chi tiết nhất trongmô tả quá trình xử lý kim loại, điều quan trọng là chỉ ra các lĩnh vực chính của quá trình sản xuất này.

Doanh nghiệp luyện kim màu bao gồm một số cái gọi là phân phối lại. Trong số đó: thiêu kết, luyện thép, cán. Hãy xem xét từng chi tiết hơn.

Miền sản xuất

Chính ở giai đoạn này, sắt được giải phóng trực tiếp từ quặng. Điều này xảy ra trong một lò cao và ở nhiệt độ trên 1000 độ C. Đây là cách nấu chảy sắt. Các đặc tính của nó sẽ phụ thuộc trực tiếp vào diễn biến của quá trình nóng chảy. Bằng cách điều chỉnh quá trình nấu chảy quặng, cuối cùng người ta có thể thu được một trong hai loại gang: gang (được sử dụng sau này để sản xuất thép) và đúc (phôi sắt được đúc từ nó).

Sản xuất thép

Kết hợp sắt với cacbon và, nếu cần, với các nguyên tố hợp kim khác nhau, kết quả là thép. Có đủ phương pháp để nấu chảy nó. Chúng ta hãy đặc biệt lưu ý đến bộ chuyển đổi ôxy và phản xạ điện, là những loại hiện đại nhất và có năng suất cao.

Sự nóng chảy của bộ chuyển đổi được đặc trưng bởi tính bền của nó và tạo ra thép có thành phần hóa học cần thiết. Quá trình này dựa trên việc thổi kim loại lỏng với oxy thông qua một ống dẫn, kết quả là gang bị oxy hóa và chuyển thành thép.

Luyện thép bằng điện là phương pháp hiệu quả nhất. Đó là nhờ sử dụng lò hồ quang mà các loại thép hợp kim chất lượng cao nhất có thể được nấu chảy. Trong các đơn vị như vậy, hệ thống sưởikim loại được nạp vào chúng xảy ra rất nhanh, trong khi có thể thêm lượng nguyên tố hợp kim cần thiết. Ngoài ra, thép thu được bằng phương pháp này có hàm lượng tạp chất phi kim loại, lưu huỳnh và phốt pho thấp.

Doping

Quá trình này bao gồm việc thay đổi thành phần của thép bằng cách đưa nồng độ đã tính toán của các nguyên tố phụ trợ vào nó để sau đó truyền đạt các đặc tính nhất định cho nó. Trong số các thành phần hợp kim được sử dụng phổ biến nhất là: mangan, titan, coban, vonfram, nhôm.

Cho thuê

Nhiều nhà máy luyện kim có một nhóm cửa hàng cán. Họ sản xuất cả bán thành phẩm và thành phẩm hoàn chỉnh. Bản chất của quá trình này nằm ở chỗ kim loại đi qua khe hở giữa các cuộn của máy cán quay ngược chiều nhau. Hơn nữa, điểm mấu chốt là khoảng cách giữa các cuộn phải nhỏ hơn độ dày của phôi đã qua. Do đó, kim loại bị hút vào trong lòng ống, di chuyển và cuối cùng biến dạng theo các thông số được chỉ định.

Sau mỗi lần vượt qua, khoảng cách giữa các cuộn nhỏ lại. Một điểm quan trọng - thường kim loại không đủ dẻo ở trạng thái nguội. Và do đó, để chế biến, nó được làm nóng trước đến nhiệt độ cần thiết.

Tiêu thụ nguyên liệu phụ

Trong điều kiện hiện đại, thị trường tiêu thụ vật liệu tái chế, cả kim loại đen và kim loại màu, đang phát triển ổn định. Điều này phần lớn là do tài nguyên quặng, rất lớnThật không may, chúng không thể tái tạo. Mỗi năm sản lượng của họ làm giảm đáng kể lượng dự trữ. Do nhu cầu về các sản phẩm kim loại trong ngành cơ khí, xây dựng, chế tạo máy bay, đóng tàu và các ngành khác của nền kinh tế quốc dân đang tăng trưởng ổn định, nên phát triển ngành gia công các bộ phận và sản phẩm vốn đã cạn kiệt nguồn tài nguyên là điều khá hợp lý..

Có thể nói rằng sự phát triển của luyện kim ở một mức độ nào đó được giải thích bởi động lực tích cực của phân khúc ngành - việc sử dụng các nguyên liệu thô thứ cấp. Đồng thời, cả các công ty lớn và nhỏ đều tham gia vào việc xử lý kim loại phế liệu.

Xu hướng phát triển của ngành luyện kim trên thế giới

Trong những năm gần đây, sản lượng các sản phẩm kim loại cán, thép và gang đã tăng lên rõ rệt. Điều này phần lớn là do sự mở rộng thực sự của Trung Quốc, quốc gia đã trở thành một trong những người chơi hàng đầu hành tinh trong thị trường sản xuất thép.

Đồng thời, các yếu tố luyện kim khác nhau đã cho phép Celestial Empire giành lại gần 60% toàn bộ thị trường thế giới. Phần còn lại của mười nhà sản xuất hàng đầu là: Nhật Bản (8%), Ấn Độ và Hoa Kỳ (6%), Nga và Hàn Quốc (5%), Đức (3%), Thổ Nhĩ Kỳ, Đài Loan, Brazil (2%)).

Nếu chúng ta nhìn vào năm 2015 một cách riêng biệt, có xu hướng giảm hoạt động của các nhà sản xuất sản phẩm kim loại. Hơn nữa, sự sụt giảm lớn nhất được ghi nhận ở Ukraine, nơi kết quả được ghi nhận, thấp hơn 29,8% so với năm ngoái.

Công nghệ mới trong luyện kim

Giống như bất kỳ ngành công nghiệp nào khác, luyện kimchỉ đơn giản là không thể tưởng tượng được nếu không có sự phát triển và thực hiện các phát triển đổi mới.

Vì vậy, các nhân viên của Đại học Bang Nizhny Novgorod đã phát triển và bắt đầu đưa vào thực tế các hợp kim cứng chống mài mòn có cấu trúc nano mới dựa trên cacbua vonfram. Hướng chính của việc ứng dụng đổi mới là sản xuất các công cụ gia công kim loại hiện đại.

Ngoài ra, một trống ghi có vòi phun bi đặc biệt đã được hiện đại hóa ở Nga nhằm tạo ra một công nghệ mới để xử lý xỉ lỏng. Sự kiện này được thực hiện trên cơ sở đặt hàng của Bộ Giáo dục và Khoa học. Một động thái như vậy hoàn toàn biện minh cho chính nó, vì cuối cùng kết quả của nó đã vượt quá mọi sự mong đợi.

Các công ty thép lớn nhất thế giới

Bảng xếp hạng quốc tế cho biết các nhà sản xuất kim loại hàng đầu trên hành tinh là:

• Arcelor Mittal là công ty có trụ sở chính tại Luxembourg. Thị phần của nó là 10% tổng sản lượng thép thế giới. Tại Nga, công ty sở hữu các mỏ Berezovskaya, Pervomaiskaya, Anzherskaya, cũng như Tập đoàn Severstal.
• Hebei Iron & Steel là một gã khổng lồ đến từ Trung Quốc. Nó thuộc sở hữu hoàn toàn của nhà nước. Ngoài sản xuất, công ty còn tham gia vào việc khai thác nguyên liệu thô, vận chuyển và nghiên cứu phát triển. Các nhà máy của công ty sử dụng độc quyền phát triển mới và dây chuyền công nghệ hiện đại nhất, cho phép người Trung Quốc học cách sản xuất thép tấm siêu mỏng và siêu mỏngtấm cán nguội.
• Nippon Steel đại diện cho Nhật Bản. Ban lãnh đạo của công ty, bắt đầu hoạt động vào năm 1957, đang tìm cách hợp nhất với một doanh nghiệp khác có tên Sumitomo Metal Industries. Theo các chuyên gia, sự hợp nhất như vậy sẽ cho phép người Nhật nhanh chóng vươn lên vị trí số một thế giới, vượt qua tất cả các đối thủ của họ.