Սև մետաղներ. հանքավայրեր, պահեստավորում. Սև մետաղների մետալուրգիա

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Մետաղները այն նյութերն են, որոնք երբեք չեն կորցնում իրենց արդիականությունը: Նրանք լայնորեն կիրառվում են առօրյա կյանքում և արդյունաբերության մեջ։ Իհարկե, այսօր նրանք բազմաթիվ տարբեր այլընտրանքային նյութեր են մտածել, որոնց հիման վրա ստացվում են մետաղներին որակով չզիջող նյութեր։ Այնուամենայնիվ, դրանք չեն կարող ամբողջությամբ փոխարինվել: Դժվար է պատկերացնել ցանկապատերն ու դարպասները, ձողերը, դիտահորերի կափարիչները, գործիքները և շատ ավելին:

Չնայած պլաստիկը, ապակին, սիլիկոնը, պոլիէթիլենը և պոլիպրոպիլենը ամուր կերպով մուտք են գործել մարդու ժամանակակից կյանք, դժվար է կառուցվածքների հիմնարար մասերը, մեքենաների և այլ մեքենաների բազմաթիվ մասերը փոխարինել մետաղներին այլընտրանքով: Նա պարզապես գոյություն չունի:

Մետաղները պարբերական աղյուսակում

Քիմիական տարրերի պարբերական աղյուսակում մետաղները զբաղեցնում են առաջատար դիրք։ Այսօր հայտնի 117 դիրքերից ավելի քան 90-ը պատկանում են մետաղներին: Այս բոլոր տարրերն ունեն մի շարք բնորոշ հատկանիշներ, որոնք թույլ են տալիս վերագրել մետաղների խմբին.

1. Էլեկտրական հոսանք անցկացնելու ընդունակ.
2. Ունեն ջերմային հաղորդունակություն.
3. Ճկուն, ճկուն, կարելի է գլորել թիթեղների և մետաղալարերի մեջ (ոչ բոլորը):
4. Ունեն արծաթե փայլ (բացի պղնձից և ոսկուց):

Ընդհանուր հատկություններից բացի, յուրաքանչյուր նմանատիպ տարր ունի մի շարք առանձնահատուկներ, ինչը դարձնում է այն այդքան հայտնի:

Տիպոլոգիա

Բոլոր մետաղները որպես պարզ նյութեր նույնպես կարելի է բաժանել երեք դասի.

1. Սև.
2. Գունավոր.
3. Թանկարժեք.

Գունավոր մետաղները ներառում են ամեն ինչ, բացի թանկարժեքից և երկաթից: Այսինքն՝ դա պղինձ է, սնդիկ, պալադիում, քրոմ, նիկել, ցինկ, մագնեզիում, կալցիում, ալյումին, կապար, անագ և այլն։

Թանկարժեք մետաղները ներառում են հետևյալը.

• արծաթ;
• ոսկի;
• պլատին.

Սև մետաղներ. որո՞նք են դրանք:

Այս դասը ներառում է՝

• երկաթ և նրա բոլոր համաձուլվածքները;
• մանգան;
• chrome;
• վանադիում;
• տիտան;
• ակտինիդներ և ուրան (թորիում, պլուտոնիում, նեպտուն և այլն);
• վոլֆրամ;
• ալկալիական մետաղներ.

Այսինքն, այս նյութերի ամբողջ բազմազանության մեջ սեւ մետաղները ավելի փոքր մասն են կազմում: Եվ հիմնականում առավել տարածված չեն (բացառությամբ երկաթի) գտնվում են երկրի ընդերքում և աղիքներում:

Բայց չնայած այն հանգամանքին, որ սեւ մետաղները ներկայացված են այդքան փոքր քանակությամբ տարրերով, դրանք շատ տարածված են և ծավալուն արտադրության և վերամշակման մեջ: Ապրանքների, մասերի, աքսեսուարների զանգվածը պատրաստված է երկաթից և դրա համաձուլվածքներից։

Սև մետաղների մետալուրգիան բավականին ընդարձակ և պահանջված է ամբողջ աշխարհում։ Երկաթի արդյունահանումը և վերամշակումը շատերի առաջադեմ տեխնիկական և տնտեսական խնդիրներից էաշխարհի երկրներ, այդ թվում՝ Ռուսաստանը։

Սև մետաղների հանքավայրեր մոլորակի վրա

Երկաթը հանքարդյունաբերության առումով առաջին տեղում է բոլոր մետաղների մեջ. Նրա զանգվածային պարունակությունը բնության մեջ, այդ թվում՝ երկրակեղևում, կազմում է միլիարդներ։ Միևնույն ժամանակ, ըստ մասնագետների, այսօր մարդն ուսումնասիրել է ընդամենը հարյուր միլիարդ տոննա։

Եթե խոսենք սեւ մետաղների, առաջին հերթին երկաթի համաշխարհային հանքավայրերի մասին, ապա պետք է նշել, որ դրանք գտնվում են բոլոր մայրցամաքներում, աշխարհի բոլոր մասերում, բացառությամբ Հեռավոր Հյուսիսի կետերի: Միևնույն ժամանակ, բաշխումն ըստ երկրների մոտավորապես հետևյալն է (նվազման կարգով).

• Ռուսաստան (համաշխարհային պաշարների մոտ քառասուն տոկոսը);
• Բրազիլիա;
• Ավստրալիա;
• Կանադա;
• ԱՄՆ;
• Չինաստան;
• Հնդկաստան;
• Շվեդիա.

Ավանդներ Ռուսաստանում

Ռուսաստանում սեւ մետաղները պարունակում են գրեթե բոլոր լայնածավալ դաշնային շրջաններում:

1. Կենտրոնական դաշնային շրջան (Կուրսկի մագնիսական անոմալիա) - ավելի քան 59%.
2. Ուրալի դաշնային շրջան - 14%.
3. Սիբիրյան թաղամաս - 13%.
4. Հեռավոր Արևելք - 8%.
5. Հյուսիսարևմտյան դաշնային շրջան - 4%.
6. Պրիվոլժսկի - 0,5%.

Վերոնշյալ թաղամասերից յուրաքանչյուրում գործում է ձեռնարկություն, որտեղ իրականացվում է սեւ մետալուրգիա։ Ռուսաստանը այս ցուցանիշով աշխարհում ակնհայտ առաջատար է, և, դատելով ռեզերվներից, դա դեռ երկար կշարունակվի։

Նյութի արդյունահանում

Սև մետաղի արտադրությունը ներառում է մի քանի բարդ փուլային գործընթացներ: Նախ, սև մետաղները բնիկ ձևով չեն լինում, այլ կազմում են համապատասխան հանքաքարերի մաս (մանգան, երկաթ և այլն): Ուստի մետաղ ստանալուց առաջ անհրաժեշտ է երկրից քար հանել՝ հանքաքար։

Այս գործընթացն իրականացվում է հանքարդյունաբերության կողմից։ Միևնույն ժամանակ, երկաթ պարունակող հանքաքարերը կարող են լինել հարուստ և հագեցած կամ աղքատ մետաղով։ Ուստի հանքաքարի շերտի արդյունահանումից հետո նրա կտորը վերցվում է քիմիական անալիզի։ Եթե մետաղի քանակական պարունակությունը գերազանցում է 57-60%-ը, ապա աշխատանքը շարունակվում է։ Եթե այն ավելի ցածր է, ապա նրանք կանգ են առնում կամ տեղափոխվում այլ տարածք՝ ավելի հարուստ հանքաքար փնտրելու։ Հակառակ դեպքում, այս գործընթացը պարզապես տնտեսապես կենսունակ չէ:

Հաջորդ փուլը, որը ներառում է սեւ մետաղի արտադրությունը, արդյունահանվող հանքաքարի վերամշակումն է հատուկ գործարանում։ Այս գործընթացը կոչվում է մետալուրգիա։ Այն կարող է լինել մի քանի տեսակի՝

1. Հիդրոմետալուրգիա - հանքաքարի արդյունահանման և վերամշակման տեխնոլոգիան հիմնված է ջրի օգտագործման վրա։ Միաժամանակ տարրալվացման գործընթացում հանքաքարի բաղադրությունից մետաղները անցնում են լուծույթի, իսկ այնտեղից էլեկտրոլիզով արդյունահանվում են մաքուր տեսքով։ Էներգետիկ և նյութական առումով այս մեթոդն ավելի թանկ է, հետևաբար այն կիրառվում է միայն հատուկ մետաղների համար։
2. Պիրոմետալուրգիան կրակի կիրառման տեխնիկայի հիմքն է։ Հանքաքարի ջերմային մշակման գործընթացները պայթուցիկ վառարաններում, օգտագործելով կոքսված ածուխ: Հանքաքարի մշակման ամենատարածված միջոցը ևմետաղների արդյունահանում. Օգտագործվում է սեւ մետալուրգիայում։
3. Կենսամետալուրգիա. Կենդանի օրգանիզմների գործողության հիման վրա այն նոր է սկսում կիրառվել, այն մշակվում է կենսատեխնոլոգների կողմից։ Եզրակացությունը որոշ միկրոօրգանիզմների՝ իրենց կյանքի ընթացքում հանքաքարերի բաղադրությունից մետաղներ հանելու կարողությունն է։

մշակում

Վերամշակման գործարանում սեւ մետաղներ պարունակող հանքաքարերը մանրակրկիտ մշակվում են: Այս բոլոր գործընթացներն արտացոլված են ստորև բերված աղյուսակում:

Տեխնոլոգիական գործընթաց	Գործընթացի էությունը	Արդյունք
1. Հանքաքարի հարստացում	Մետաղ պարունակող հանքաքարի մի մասի անջատում թափոն ապարից. Կարող է տեղի ունենալ երեք եղանակներից մեկով՝ մագնիսական (հիմնված երկաթի ֆերոմագնիսականության վրա); ձգողականություն (հիմք՝ թափոնների տարբեր խտություններ և հարուստ ապարներ); ֆլոտացիա (հիմնված ջրի օգտագործման վրա փրփրացնող նյութով):	Ստացեք մաքուր, սեւ մետաղներով հարուստ ենթաշերտ, որն ուղարկվում է հետագա մշակման։
2. Ագլոմերացիա	Հանքաքարի սինթրման գործընթացը. Այն իրականացվում է մաքուր նյութ ստանալու նպատակով՝ առանց գազերի և փոշու կեղտերի և այլն։	Ստացեք վերամշակված հանքաքարի երեք տեսակ՝ սինտերային հանքաքար (թխված բարձր ջերմաստիճանում առանց օդի հասանելիության); առանձնացված (մաքրված բաժանմամբ); գնդիկ (երկաթի հոսքեր պարունակող զանգված).
3. Դոմենի գործընթաց	Հանքաքարի կոքսում պայթուցիկ վառարանում ժամըօգտագործել որպես վառելիք և ածուխի օքսիդներից երկաթի նվազեցնող միջոց։	Ստացեք մաքուր երկաթ, որը կամայականորեն արդեն համաձուլված է ածխածնի հետ՝ պողպատ ձևավորելու համար:

Այսպես են ստացվում երկաթը և նրա համաձուլվածքները։ Այս դեպքում նյութական առավելագույն ծախսերը ծախսվում են կոքսի (ածուխի) պատրաստման և օգտագործման վրա։ Հենց նա է երկաթի նվազեցնող նյութ, վառելիք, ջերմության աղբյուր, ածխածնի մատակարար։ Ուստի նկարագրված գործընթացում դրա բավականին մեծ քանակություն է օգտագործվում, հետևաբար՝ կանխիկ բարձր ծախսերը։

Պահպանման պայմաններ

Սև մետաղները հիմնականում ներառում են երկաթը և դրա համաձուլվածքները: Պետք է հասկանալ, որ սա շատ կոռոզիոն դիմացկուն նյութ է: Հետևաբար, գունավոր մետաղի պահեստավորումը պահանջում է որոշակի կանոնների պահպանում, հատկապես, երբ խոսքը վերաբերում է ոչ թե կառույցներին և արտադրանքներին, այլ, այսպես կոչված, սեւ մետաղների ջարդոնին (թափոններ, կոտրված ապրանքներ, թիթեղներ, ձողեր, կցամասեր և այլն).

1. Սենյակը, որտեղ գտնվում է նյութը, պետք է ամբողջությամբ փակված լինի խոնավությունից (անձրև, ձյուն): Որքան քիչ խոնավություն, այնքան երկար է պահպանման ժամկետը։
2. Պահեստի տարածքը պետք է լինի մեծ, դուք չեք կարող սեւ մետաղների թիթեղային կառուցվածքները պահել միմյանց մոտ, քանի որ դա կառաջացնի վաղ կոռոզիա:
3. Բոլոր հասանելի նյութերը պետք է տեսակավորվեն ըստ ապրանքանիշի և չափի:

Այս պարզ կանոնները պահպանելու դեպքում հնարավոր կլինի հնարավորինս երկար զսպել մետաղների կառուցվածքի քայքայման գործընթացները։

Գունավոր համաձուլվածքներ

Kընդունված է որպես այդպիսին նշել երկաթի համաձուլվածքները, որոնք բաժանված են մի քանի տեսակների.

1. Պողպատ. Ածխածնի հետ միաձուլված սեւ մետաղը տալիս է այս արդյունքը։
2. Չուգուն. Նախնական խոզի երկաթը, որը ստացվում է պայթուցիկ վառարաններում հանքաքարի վերամշակման ժամանակ, լիովին անպիտան է որպես տեխնիկայի և կենցաղային իրերի արտադրության նյութ։ Նա չափազանց փխրուն է: Այն պետք է ենթարկվի հետագա մշակման՝ երկաթով և ածխածնով հագեցվածության տեսքով՝ գերազանց դիմացկուն նյութ ստանալու համար։ Կոռոզիայից դիմադրությունը և արդյունավետությունը բարելավելու համար ավելացվում են նաև այլ տարրեր:
3. Ֆեռոհամաձուլվածքներ (սիլիկոկալցիում, ֆերոքրոմ, ֆերոսիլիցիում, սիլիկոմանգան): Այս համաձուլվածքների հիմնական նպատակը վերջնական նյութի տեխնիկական բնութագրերի բարելավումն է։

Պողպատ

Սև մետաղների բոլոր համաձուլվածքների մեջ գլխավոր տեղը զբաղեցնում է պողպատը։ Այսօր մենք սովորել ենք, թե ինչպես կարելի է հասնել շատ նշանակալի արդյունքների այս նյութի արտադրության մեջ՝ կանխորոշված կարևոր հատկություններով: Այս տեսակի համաձուլվածքն ամենակարևորն է արդյունաբերության համար, որը տվել են գունավոր մետաղները։ Ի՞նչ պողպատներ են առանձնանում:

1. Ածխածնի ցածր պարունակություն - օգտագործվում է տարբեր գործիքներ պատրաստելու համար:
2. Չժանգոտվող (դրանքից պատրաստվում են խողովակներ, հրակայուն մասեր, կտրող գործիքներ, եռակցված սարքավորումներ և այլն):
3. Ferrito Chrome.
4. Martensitic քրոմ.
5. Լեգիրված.
6. Նիկել.
7. Chrome.
8. Chrome vanadium.
9. վոլֆրամ.
10. Մոլիբդեն.
11. Մանգան.

Անվանումներից ակնհայտ է, որհենց այս բաղադրիչներն են ավելացվում երկաթի և ածխածնի խառնուրդին որոշակի հարաբերակցությամբ։ Սա ազդում է ստացված նյութերի հատկությունների զգալի փոփոխության վրա:

երկրորդային մետաղներ

Ցավոք, որքան էլ մենք կցանկանայինք, ամեն ինչ չի կարող հավերժ տևել: Ժամանակի ընթացքում ամեն ինչ դառնում է անօգտագործելի՝ կոտրվում է, ծեծում, ծերանում ու դուրս է գալիս նորաձեւությունից։ Այդպես է նաև գունավոր մետաղական կոնստրուկցիաների դեպքում։ Պողպատ, չուգուն և այլ ապրանքներ, պահեստամասեր պարզապես դադարում են անհրաժեշտությունից։

Այնուհետև դրանք հանձնվում են անօգտագործելի դարձած հումքի վերամշակմամբ զբաղվող հատուկ ձեռնարկություններին։ Հիմա սրանք սև երկրորդական մետաղներ են։ այսպես են կոչվում գունավոր մետաղներից պատրաստված մետաղական արտադրանքները, որոնք շարքից դուրս են և ոչ անհրաժեշտ կենցաղում։

Այն ձեռնարկությունները, որոնք հավաքում են ջարդոն, պետք է պահպանեն դրա պահպանման, հեռացման և վաճառքի որոշակի կանոններ: Այս հարցի վերաբերյալ մեր երկրի օրենսդրությունը սահմանվում է ԳՕՍՏ-ի կողմից: Սև մետաղները, ինչպես նաև գունավորները, գտնվում են օրենքի խիստ հսկողության տակ։

Վերամշակված մետաղները կարող են վերամշակվել և վերադարձվել արտադրության: Վաճառվում է այնպիսի նպատակների համար, որ միջնորդ ձեռնարկատերերը գնում են սև մետաղի ջարդոն։

Այսօր սև մետաղներին պատշաճ հարգանքով են վերաբերվում, նրանք իրենց արտադրանքի շուկայում առաջատար դիրք են զբաղեցնում։

Մեխանիկական օգտագործում

Մեքենաշինության մեջ լայնորեն կիրառվում են պողպատե և թուջե իրեր, մասեր, տարբեր սարքեր։ Նրանք պահանջված են ոչ միայնավտոմոբիլային, բայց նաև քիմիական, ավիացիոն արտադրության, ինչպես նաև նավաշինության մեջ։ Այս ամենը պայմանավորված է այս նյութերի հատուկ ամրությամբ, ջերմակայունությամբ և կոռոզիայից դիմադրությամբ: Սև մետաղները դառնում են հիմնական նյութ բազմաթիվ տեսակի ապրանքների արտադրության համար: Ամենատարածվածներից են՝

• հանդերձանքի կողային ծածկոցներ;
• առանցքակալներ;
• փականներ;
• կցամասեր;
• bushings;
• խողովակներ;
• ավտոմեքենաների և այլ տրանսպորտային միջոցների բալոններ;
• փոխանցման անիվներ;
• շղթաներ տրակտորների վրա;
• արգելակային թմբուկներ;
• վագոն;
• պատյաններ և այլն:

Այս ցանկն անվերջ է, քանի որ իսկապես շատ են գունավոր մետաղներից պատրաստված արտադրանքները և դրանց համաձուլվածքները:

Դիմում այլ ոլորտներում

Գոյություն ունեն մի քանի հիմնական ոլորտներ, որոնցում օգտագործվում են գունավոր մետաղները.

1. Քիմիական արդյունաբերություն.
2. Ինժեներություն.
3. Հատուկ նշանակության կահույքի արտադրություն.
4. Սպասքների թողարկում.
5. Կառուցվածքային մասերի արտադրություն.

Սա, իհարկե, ամբողջական ցանկ չէ, այլ միայն ամենատարածված ոլորտները, որոնք կազմում են պողպատե արտադրանքի ճնշող մեծամասնությունը: