Մետալուրգիան Մետալուրգիական արդյունաբերությունները, ձեռնարկությունները և դրանց գտնվելու վայրը

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

Մարդկության պատմությունը ունի ավելի քան հազար տարի: Մեր ցեղի գոյության ողջ ժամանակահատվածում եղել է կայուն տեխնոլոգիական առաջընթաց, որի մեջ կարևոր դեր է խաղացել մարդու՝ մետաղի հետ աշխատելու, ստեղծելու և այն արդյունահանելու կարողությունը։ Հետևաբար, միանգամայն տրամաբանական է, որ մետալուրգիան մի բան է, առանց որի անհնար է պատկերացնել մեր կյանքը, աշխատանքային պարտականությունների բնականոն կատարումը և շատ ավելին։

Սահմանում

Առաջին հերթին արժե հասկանալ, թե գիտականորեն տեխնիկական տեսանկյունից ինչպես են անվանում արտադրության ժամանակակից ոլորտ։

Այսպիսով, մետալուրգիան գիտության, տեխնիկայի ճյուղ է, որն ընդգրկում է հանքաքարից կամ այլ նյութերից տարբեր մետաղների ստացման, ինչպես նաև համաձուլվածքների քիմիական կազմի, հատկությունների և կառուցվածքի փոխակերպման հետ կապված բոլոր գործընթացները։

Կառուցվածք

Այսօր մետալուրգիան ամենահզոր արդյունաբերությունն է։ Բացի այդ, նա լայն հասկացություն է, որը ներառում է՝

• Մետաղների ուղղակի արտադրություն.
• Մետաղական արտադրատեսակների վերամշակում, ինչպես ինտաք թե սառը։
• Եռակցում.
• Կիրառել տարբեր մետաղական ծածկույթներ։
• Գիտության բաժին՝ նյութագիտություն. Ֆիզիկական և քիմիական պրոցեսների տեսական ուսումնասիրության այս ուղղությունը կենտրոնանում է մետաղների, համաձուլվածքների և միջմետաղական միացությունների վարքագծի իմացության վրա։

Տարատեսակներ

Ամբողջ աշխարհում գոյություն ունի մետաղագործության երկու հիմնական ճյուղ՝ գունավոր և գունավոր: Այս աստիճանավորումը զարգացել է պատմականորեն։

Սև մետալուրգիան երկաթի և բոլոր համաձուլվածքների մշակումն է, որոնցում այն առկա է: Բացի այդ, այս արդյունաբերությունը ներառում է երկրի աղիքներից արդյունահանում և հետագայում գունավոր մետաղների հանքաքարերի հարստացում, պողպատի և երկաթի ձուլման արտադրություն, գլանվածք, ֆեռոհամաձուլվածքների արտադրություն:

Գունավոր մետալուրգիան ներառում է ցանկացած մետաղի հանքաքարի հետ աշխատանքը, բացի երկաթից: Ի դեպ, գունավոր մետաղները պայմանականորեն բաժանվում են երկու մեծ խմբի՝.

- Ծանր (նիկել, անագ, կապար, պղինձ):

- Թեթև (տիտան, մագնեզիում, ալյումին):

Գիտական լուծումներ

Անկասկած, մետալուրգիան նորարարական տեխնոլոգիաների ներդրում պահանջող գործունեություն է։ Այս առումով, մեր մոլորակի շատ երկրներ ակտիվորեն իրականացնում են հետազոտություններ, որոնց նպատակն է ուսումնասիրել և գործնականում կիրառել միկրոօրգանիզմների լայն տեսականի, որոնք կօգնեն լուծել, օրինակ, այնպիսի արդիական խնդիր, ինչպիսին է կեղտաջրերի մաքրումը, որը մետալուրգիական արտադրության պարտադիր բաղադրիչ. Բացի այդ, գործընթացները, ինչպիսիք են կենսաբանական օքսիդացումը, տեղումները, սորբումը ևուրիշներ։

Գործընթացի բաժանում

Մետաղագործական գործարանները կարելի է մոտավորապես դասակարգել երկու հիմնական խմբի՝

- պիրոմետալուրգիա, որտեղ գործընթացները տեղի են ունենում շատ բարձր ջերմաստիճաններում (հալում, կրակում);

- հիդրոմետալուրգիա, որը մետաղների արդյունահանումն է հանքաքարերից ջրի և այլ ջրային լուծույթների միջոցով քիմիական ռեակտիվների միջոցով:

Մետաղագործական գործարանի կառուցման վայր ընտրելու սկզբունքը

Որպեսզի հասկանանք, թե ինչ եզրակացությունների հիման վրա է որոշում կայացվում կոնկրետ վայրում ձեռնարկություն կառուցելու վերաբերյալ, արժե դիտարկել մետաղագործության տեղակայման հիմնական գործոնները։

Մասնավորապես, եթե հարցը վերաբերում է գունավոր մետալուրգիայի գործարանի գտնվելու վայրին, ապա այնպիսի չափանիշներ, ինչպիսիք են՝

• Էներգակիրների առկայություն. Թեթև գունավոր մետաղների վերամշակման հետ կապված արտադրությունը պահանջում է հսկայական քանակությամբ էլեկտրական էներգիա։ Ուստի նման ձեռնարկություններ կառուցվում են հիդրոէլեկտրակայաններին հնարավորինս մոտ։
• Պահանջվող քանակությամբ հումք. Իհարկե, որքան մոտ են հանքաքարի հանքավայրերը, այնքան լավ, համապատասխանաբար։
• Բնապահպանական գործոն. Ցավոք, հետխորհրդային տարածքի երկրները չեն կարող դասակարգվել այն կատեգորիայի մեջ, որտեղ մետալուրգիական ձեռնարկությունները էկոլոգիապես մաքուր են։

Այսպիսով, մետաղագործության տեղաբաշխումն ամենաբարդ խնդիրն է, որի լուծմանը պետք է առավելագույն ուշադրություն դարձնել՝ հաշվի առնելով բոլոր տեսակի պահանջներն ու նրբությունները։

Առավել մանրամասն պատկերը կազմելու համարՆկարագրելով մետաղների մշակումը, կարևոր է նշել այս արտադրության հիմնական ոլորտները։

Սև մետալուրգիայի ձեռնարկությունները ներառում են մի քանի, այսպես կոչված, վերաբաշխումներ։ Դրանցից՝ սինթրինգ, պողպատագործություն, գլանվածք։ Եկեք ավելի մանրամասն քննարկենք դրանցից յուրաքանչյուրը։

Դոմենի արտադրություն

Հենց այս փուլում է, որ երկաթը բաց է թողնվում անմիջապես հանքաքարից: Դա տեղի է ունենում պայթուցիկ վառարանում և 1000 աստիճան Ցելսիուսից բարձր ջերմաստիճանում: Այսպես է հալեցնում երկաթը. Դրա հատկությունները ուղղակիորեն կախված կլինեն հալման գործընթացի ընթացքից: Հանքաքարի հալեցումը կարգավորելով՝ վերջիվերջո կարելի է ձեռք բերել խոզի երկաթի երկու տեսակներից մեկը՝ խոզի երկաթ (հետագայում օգտագործվում է պողպատի արտադրության համար) և ձուլարան (նրանից ձուլվում են երկաթե բլիթներ):

Պողպատի արտադրություն

Երկաթի հետ ածխածնի և, անհրաժեշտության դեպքում, տարբեր համաձուլվածքների տարրերի հետ համատեղելով՝ ստացվում է պողպատ։ Դրա հալման համար բավականաչափ մեթոդներ կան։ Հատկապես նկատի ունենանք թթվածնի փոխարկիչն ու էլեկտրաձուլումը, որոնք ամենաարդիականն են և բարձր արտադրողականությունը։

Կոնվերտորային հալեցումը բնութագրվում է իր անցողիկությամբ և ստացված անհրաժեշտ քիմիական բաղադրությամբ պողպատով: Գործընթացի հիմքում ընկած է նիզակի միջով հեղուկ մետաղը թթվածնով փչելը, որի արդյունքում խոզի երկաթը օքսիդանում և վերածվում է պողպատի։

Էլեկտրական պողպատի արտադրությունը ամենաարդյունավետ մեթոդն է: Հենց աղեղային վառարանների կիրառման շնորհիվ կարելի է ձուլել ամենաբարձր որակի լեգիրված պողպատի տեսակները: Նման ագրեգատներում ջեռուցումդրանց մեջ բեռնված մետաղը շատ արագ է առաջանում, մինչդեռ հնարավոր է ավելացնել լեգիրման տարրերի անհրաժեշտ քանակությունը: Բացի այդ, այս մեթոդով ստացված պողպատն ունի ոչ մետաղական ներդիրների, ծծմբի և ֆոսֆորի ցածր պարունակություն։

դոպինգ

Այս գործընթացը բաղկացած է պողպատի բաղադրության փոփոխումից՝ դրանում օժանդակ տարրերի հաշվարկված կոնցենտրացիաների ներմուծմամբ՝ հետագայում դրան որոշակի հատկություններ հաղորդելու համար: Առավել հաճախ օգտագործվող համաձուլվածքային բաղադրիչներից են՝ մանգան, տիտան, կոբալտ, վոլֆրամ, ալյումին:

Վարձակալություն

Բազմաթիվ մետալուրգիական գործարաններ ունեն շարժակազմերի մի խումբ: Նրանք արտադրում են ինչպես կիսաֆաբրիկատներ, այնպես էլ ամբողջությամբ պատրաստի արտադրանք։ Գործընթացի էությունը կայանում է նրանում, որ մետաղի անցումը հակառակ ուղղություններով պտտվող գլանափաթեթների միջև ընկած բացվածքում է: Ավելին, առանցքային կետն այն է, որ գլանափաթեթների միջև հեռավորությունը պետք է պակաս լինի անցած աշխատանքային մասի հաստությունից: Դրա շնորհիվ մետաղը քաշվում է լույսի մեջ, շարժվում և ի վերջո դեֆորմացվում է նշված պարամետրերին:

Յուրաքանչյուր անցումից հետո գլանափաթեթների միջև բացը փոքրանում է։ Կարևոր կետ. հաճախ մետաղը սառը վիճակում բավականաչափ ճկուն չէ: Եվ հետևաբար, մշակման համար այն նախապես տաքացվում է մինչև անհրաժեշտ ջերմաստիճանը։

Երկրորդային հումքի սպառում

Ժամանակակից պայմաններում վերամշակված նյութերի սպառման շուկան՝ ինչպես գունավոր, այնպես էլ գունավոր մետաղների, անշեղորեն զարգանում է։ Սա մեծապես պայմանավորված է նրանով, որ հանքաքարի պաշարները հսկայականՑավոք, դրանք վերականգնվող չեն: Դրանց արտադրության յուրաքանչյուր տարին զգալիորեն նվազեցնում է պաշարները։ Հաշվի առնելով այն փաստը, որ մետաղական արտադրանքի պահանջարկը մեքենաշինության, շինարարության, ավիաշինության, նավաշինության և ազգային տնտեսության այլ ոլորտներում անշեղորեն աճում է, միանգամայն խելամիտ է թվում զարգացնել այն մասերի և արտադրանքի վերամշակումը, որոնք արդեն սպառել են իրենց ռեսուրսը:.

Կարելի է վստահաբար ասել, որ մետալուրգիայի զարգացումը որոշ չափով բացատրվում է արդյունաբերության հատվածի դրական դինամիկայով՝ երկրորդային հումքի օգտագործմամբ։ Միաժամանակ մետաղի ջարդոնի վերամշակմամբ զբաղվում են ինչպես խոշոր, այնպես էլ փոքր ընկերությունները։

Մետալուրգիայի զարգացման համաշխարհային միտումները

Վերջին տարիներին նկատվում է գլանվածք մետաղական արտադրանքի, պողպատի և չուգունի արտադրանքի ակնհայտ աճ։ Սա մեծապես պայմանավորված է Չինաստանի իրական ընդլայնմամբ, որը դարձել է պողպատի արտադրության շուկայում առաջատար մոլորակային խաղացողներից մեկը:

Միևնույն ժամանակ, մետալուրգիայի տարբեր գործոններ թույլ տվեցին Երկնային կայսրությանը հետ նվաճել ամբողջ համաշխարհային շուկայի գրեթե 60%-ը։ Լավագույն արտադրողների տասնյակում մնացածներն են՝ Ճապոնիա (8%), Հնդկաստան և Ամերիկայի Միացյալ Նահանգներ (6%), Ռուսաստան և Հարավային Կորեա (5%), Գերմանիա (3%), Թուրքիա, Թայվան, Բրազիլիա (2%)։).

Եթե առանձին դիտարկենք 2015 թվականը, ապա միտում կա նվազեցնելու մետաղական արտադրանք արտադրողների գործունեությունը. Ընդ որում, ամենամեծ անկումը գրանցվել է Ուկրաինայում, որտեղ արձանագրվել է արդյունք, որը 29,8%-ով ցածր է նախորդ տարվա համեմատ։

Նոր տեխնոլոգիաներ մետալուրգիայում

Ինչպես ցանկացած այլ արդյունաբերություն, մետալուրգիանպարզապես անհնար է պատկերացնել առանց նորարարական զարգացումների մշակման և իրականացման:

Այսպիսով, Նիժնի Նովգորոդի պետական համալսարանի աշխատակիցները մշակել և սկսել են գործնականում կիրառել նոր նանոկառուցվածքային մաշվածության դիմացկուն կոշտ համաձուլվածքներ, որոնք հիմնված են վոլֆրամի կարբիդի վրա: Նորարարության կիրառման հիմնական ուղղությունը մետաղամշակման ժամանակակից գործիքների արտադրությունն է։

Բացի այդ, Ռուսաստանում արդիականացվեց հատուկ գնդիկավոր վարդակով քերած թմբուկը՝ հեղուկ խարամի մշակման նոր տեխնոլոգիա ստեղծելու նպատակով։ Այս միջոցառումն իրականացվել է կրթության և գիտության նախարարության պետպատվերի հիման վրա։ Նման քայլը լիովին արդարացրեց իրեն, քանի որ դրա արդյունքները, ի վերջո, գերազանցեցին բոլոր սպասելիքները։

Աշխարհի ամենամեծ պողպատե ընկերությունները

Միջազգային վարկանիշային աղյուսակում նշվում է, որ մոլորակի առաջատար մետաղ արտադրողներն են՝

• Arcelor Mittal-ը ընկերություն է, որի գլխամասային գրասենյակը գտնվում է Լյուքսեմբուրգում: Նրա մասնաբաժինը կազմում է պողպատի համաշխարհային արտադրության ընդհանուր 10%-ը։ Ռուսաստանում ընկերությանն են պատկանում «Բերեզովսկայա», «Պերվոմայսկայա», «Անժերսկայա» հանքավայրերը, ինչպես նաև «Սևերստալ գրուպը»:
• Hebei Iron & Steel-ը հսկա է Չինաստանից: Այն ամբողջությամբ պատկանում է պետությանը։ Բացի արտադրությունից, ընկերությունը զբաղվում է հումքի արդյունահանմամբ, փոխադրմամբ և հետազոտությամբ ու մշակմամբ։ Ընկերության գործարաններն օգտագործում են բացառապես նոր մշակումներ և ամենաժամանակակից տեխնոլոգիական գծեր, որոնք թույլ են տվել չինացիներին սովորել, թե ինչպես արտադրել գերբարակ պողպատե թիթեղներ և գերբարակ:սառը գլանվածք։
• Nippon Steel-ը ներկայացնում է Ճապոնիան։ Ընկերության ղեկավարությունը, որն իր աշխատանքը սկսել է 1957 թվականին, ձգտում է միավորվել մեկ այլ ձեռնարկության հետ, որը կոչվում է Sumitomo Metal Industries: Փորձագետների կարծիքով՝ նման միաձուլումը ճապոնացիներին թույլ կտա արագորեն հասնել աշխարհում առաջին տեղին՝ շրջանցելով իրենց բոլոր մրցակիցներին։