Андрей Смирнов
Время чтения: ~12 мин.
Просмотров: 0

Металлургический комплекс россии

Характеристика цветных металлов: отличительные черты материала и способы его использования

В современных условиях цветные металлы заняли одной из лидирующих мест среди самых часто используемых природных материалов. Сейчас для изготовления большинства электронных устройств и техники разной модификации применяются цветные металлы.

Это материал отличается максимально простым химическим составом и отменными техническими и эксплуатационными характеристиками. К отличительным чертам цветных металлов относится высокий уровень электропроводности, теплопроводность, отличная ковкость, отличительный металлически блеск.

В этой статье мы рассмотрим преимущества использования цветных металлов прокат которых предлагает УГМК ОЦМ и способы их применения.

Металлы и их классификация

На сегодняшний день выделяют несколько основных типов металлов и металлических соединений. Вот лишь некоторые из них:

  1. Черные металлы (это металлические соединения, в состав которых входит железо и отдельные сплавы этого вещества);
  2. Все остальные металлы и сплавы металлических компонентов принято наименовать цветными металлами (в их состав не входит железо и его составляющие);
  3. К драгоценным металлам в настоящее время относят серебро, золото, платину, бронзу и другие благородные металлические соединения;
  4. Легкоплавные металлы (вещества с наименьшей плотностью);
  5. Тяжёлые металлические соединения (в большинстве случаев это цветные металлы и их сплавы с более высокой плотностью вещества, нежели железо и отдельные его составляющие).

Характеристика цветных металлов и их отличительные черты

Наименование цветные металлы – это строгое техническое определение всех металлических соединений и сплавов отдельных металлов, в состав которых не входит железо и его производные.

Наоборот вещества, в составе которых есть железо называются черными (за счет своих более высоких эксплуатационных свойств и отличительного отблеска).

В российской научной литературе под цветными металлами также можно встретить так называемые нежелезные металлические соединения (такое название распространено в работах европейских ученых). В связи с особенностями развития современной российской науки термин «цветные металлы» не прижился в работах зарубежных исследователей.

В зависимости от металлических и иных свойств «цветных» металлов их подразделяют на:

  1. Алюминий, магний и титан – так называемые легкие металлы или металлические соединения и сплавы с низкой прочностью и теплопроводностью;
  2. Тяжелые металлы – к ним относятся медь, никель, свинец и цинковые соединения;
  3. Драгоценные металлы – в частности платиновые металлические соединения;
  4. Что понимается под туго плавными металлами – в большинстве случаев это цветные металлические соединения и сплавы с высокой степью прочности, но с недостаточным фактором плавления. Они обладают высокой температурой плавления и длительным сроком эксплуатации (так как не изнашиваются).

Помимо вышеперечисленных видов «цветных металлов» выделяют также рассеянные металлические соединения, радиоактивные и редкоземельные металлы.

В нашей стране располагается большое количество черных и цветных металлов (во всех модификациях данного вещества). Именно поэтому Российская Федерации славится производством металлических изделий, активно развивается цветная металлургия. Цветная металлургия включает в себя поиск, хранения и преобразование цветных металлов, а также выплавку сплавов цветных металлов (совместно с цветными металлами используются и тяжелые и черные металлические соединения).

Как выбрать генератор для дома: рекомендации специалистов

Имея в своём распоряжении небольшую электростанцию можно полностью решить проблему с перебоями электроэнергии. Для этого достаточно правильно выбрать и купить генератор, который обеспечит полноценное питание объекта

Производители предлагают различные виды генераторов, поэтому важно правильно рассчитать мощность генератора, с учётом всех особенностей объекта. Что ещё необходимо учесть при покупке генератора, далее рассмотрим более подробно

Преимущества автоперевозок из Великобритании

Для доставки грузов из Великобритании используются разные виды транспортных средств. При выборе конкретного способа доставки заказчик ориентируется на экономическую эффективность и экономию средств. Одной из распространенных и выгодных видов доставки из Великобритании в нашу страну является автодоставка. Данный способ выгоден, когда требуется доставить крупную партию груза коммерческого назначения или небольшие товары от частных заказчиков.

Список категорий:

Чёрная металлургия

Отрасль, предполагающая свои нюансы

Важно понимать, что не только металл имеет значение для неё, но и добыча с последующей переработкой

Выделяют важные её особенности:

  • больше половины продукции служит основой для всего машиностроения страны;
  • четверть продукции используют в сфере создания конструкций с увеличенной грузоподъёмностью.

Чёрная металлургия – это производство, коксование угля, вторичный предел сплавов, производство огнеупоров и многое другое. Предприятия, входящие в чёрную металлургию, имеют наибольшее значение и по сути являются основой индустрии всего государства в целом.

Главное, что вокруг них возникают производства по переработке различных отходов, особенно после плавки чугуна. Самым частым спутником чёрной металлургии считают металлоёмкое машиностроение и электроэнергетическое производство. Эта отрасль имеет великие перспективы в завтрашнем дне.

Короткозвенная оцинкованная цепь обычно производится из металла с высоким содержанием углерода, что придает ей все необходимые качества для надежного использования в строительстве и даже в быту. Купить можно тут.

Золотодобывающая промышленность

Это одна из самых значимых групп предприятий такой отрасли, как цветная металлургия России. По добыче золота наша страна занимает 5-6-е место в мире. По разведанным же запасам – второе. В царской России этот благородный металл добывали и перерабатывали в основном в непосредственной близости от рассыпных месторождений. На данный момент большинство из них уже истощено. Поэтому основной акцент сейчас делается на разработку коренных месторождений.

Залегает золото в основном в Сибири, на Дальнем Востоке и на Урале. Основная доля его добычи приходится на прииски:

  • Удерейский. Расположен этот прииск в Краснодарском крае.
  • Соловьевский. Это старейший и крупнейший прииск Амурской области специализирующийся на добыче рассыпного золота.
  • Невьяновский. Также очень старый прииск, открытый в 1813 году.
  • Градской. На этом прииске был обнаружен первый в истории России алмаз.
  • Ксеньевский.
  • Кондор. Это относительно новый прииск, открытый в 60-х годах. Добывают здесь не только золото, но и платину.
  • Дамбуки. Это не один, а целых два прииска: новый и старый.
  • Алтайский. Разрабатывается более 50 лет, однако золота здесь еще достаточно.

Лидером золотодобывающей промышленности на сегодняшний день является ОАО «Полюс золото», ведущее разработки в Иркутской, Магаданской, Амурской областях, а также в Краснодарском крае.

Добыча алмазов

В структуру такой отрасли, как цветная металлургия России, входят в том числе и предприятия, специализирующиеся на добыче этого дорогого минерала. Основные отечественные его запасы в нашей стране находятся в Якутии. Самыми крупными предприятиями этого региона являются Юбилейное и Удачное, на долю которых приходится 75% всех добываемых в России алмазов. Залегают кимберлитовые трубки также в:

  • Архангельской области;
  • Иркутской области;
  • Красноярском крае.

Потенциально алмазоносными являются Ленинградская область и Карелия.

Наиболее производительными являются предприятия цветной металлургии России этой группы, ведущие разработку алмазов в коренных месторождениях. На рассыпных добычу осуществляют в основном малые предприятия.

Центры чёрной металлургии в России

Прежде всего, следует помнить, что Россия по уровню плотности производства чёрного металла всегда являлась и сегодня является абсолютным лидером. И это первенство без права передачи другим государствам. Наша страна здесь уверенно удерживает свои позиции.

Ведущие заводы представляют собой, по сути, металлургическо-энергохимические комбинаты. Назовём самые главные центры чёрной металлургии в России:

  • Урал с добычей железа и руды;
  • Кузбасс с добычей угля;
  • Новокузнецк;
  • Местонахождения КМА;
  • Череповец.

Металлургическая карта страны структурно делится на три основные группы. Они изучаются в школе и являются базовыми знаниями современного культурного человека. Это:

  • Урал;
  • Сибирь;
  • Центральная часть.

Особенности

Не только металлы являются основой предприятий черной металлургии. Предприятия по добыче и переработке сопутствующих материалов, кокса, огнеупоров также входят в состав отрасли черной металлургии.

Можно выделить такие особенности черной металлургии, которые присущи именно ей, в отличие от производства цветных металлов:

  • Более одной трети выпускаемой продукции (сталь и сплавы на основе железа, чугун) является основой всего машиностроения;
  • Более четверти продукции используется в строительстве для создания элементов нагруженных и несущих конструкций.

Спецификой предприятий металлургического комплекса черной металлургии является то, что они, по большей части, составляют основу индустрии государства, являясь, вместе с тем, одними из самых высоких капитало- и материалоемкими.

Организация выработки металла на предприятиях черной металлургии отличается сильной региональной зависимостью. Для переработки руды и производства первичного металла (чугуна) требуются большое количество кокса, рудного сырья и электроэнергии. Подсчитано, что сырье и топливо составляют более 90% общих затрат на производство черного металла. Необходимость в транспортировке огромных масс рудного и топливного сырья диктует необходимость решать задачи рационального размещения предприятия. Наиболее часто предприятия черной металлургии концентрируются таким образом:

  • Возле рудных месторождений. Требуется доставка топлива;
  • Вблизи источников топлива (предприятия угледобычи). Остается вопрос поставки рудного сырья;
  • На оптимальном расстоянии между источниками сырья и топлива.

Большинство комбинатов по производству черного металла сосредоточены вблизи залежей железных руд. Можно объяснить это тем, что изначально, в годы массового строительства металлургических предприятий, восстановление железа из обогащенного сырья производилось посредством древесного угля, добываемого непосредственно вблизи месторождений. При переходе на использование кокса стало выгоднее организовать его доставку, чем переносить металлургическое производство.

Предприятия вторичной переработки металлического лома черных металлов (передельная металлургия) сосредоточены вблизи крупных центров машиностроения.СырьеСырьевая база является основой металлургического производства. В зависимости от типа металлургического предприятия, источники сырья могут быть разные. В частности, черная металлургия может делиться на такие отрасли:

  • Предприятия полного цикла. Большинство стадий производственного цикла, обогащение руд, производство кокса, выплавка и прокат металла сосредоточены на одном объекте.
  • Передельныеметаллургические предприятия. Одна из стадий, а это, в основном, производство сталей и сплавов, выделена в отдельную отрасль.
  • Малая черная металлургия. Характеризуется тем, что цеха по производству металла входят в состав машиностроительных предприятий.

Сырьем черной металлургии для передельных и малых предприятий служит полуфабрикат для выработки стали – чугун, металлолом и прочие отходы основного металлургического производства. В данную группу производств входит изготовление ферросплавов, в состав которых входят различные легирующие добавки.

Добыча руды черных металлов

Добыча руды, ее обогащение, выплавка характеризуют предприятия полного цикла. Для черной металлургии характерно использование сырья с высоким процентным содержанием металла при больших объемах переработки. Добыча и обогащение руды требуют серьезных затрат электрической энергии и требовательны к наличию доступных водных ресурсов.

Производство отдельных видов

Производство меди

Получение подобного цветного металла происходит из медных руд. Его содержание в составе этих соединении составляет от 1 до 6%. При составе меди менее 1% ее извлечение при современном уровне развития технологии не представляется рентабельным.

Получение меди осуществляется двумя способами:

  • гидрометаллургический;
  • пирометаллургический.

Пирометаллургический метод добычи меди состоит из нескольких последовательных этапов:

  • Подготовка руды к плавке посредством обогащения и дальнейшего обжига. Это позволяет получить концентрат меди.
  • Последующий обжиг требуется для сокращения количества серы.
  • Плавка на штейн. Путем плавки концентратов меди удается получить штейн или сульфиды меди и железа.

А также проводится конвертирование штейна. Этот этап заключается путем продувки воздухом внутри специального медеплавильного конвертера полученного штейна, что позволяет выделить железо в шлак и получить черновую медь.

И в заключение – рафинирование. Черновая медь подвергается действию огневого плавления и электролитического рафинирования, что позволяет в итоге получить продукт, чистота которого составляет 99,97–99,99%.

Производство алюминия

Получение алюминия происходит методом электролиза глинозема. Процесс включает несколько этапов.

Получение чистого глинозема или оксида алюминия. Этот процесс заключается в обработке бокситов (руд, содержащих металл) щелочными растворами. Результатом является выпадение в виде осадка гидроксида алюминия.

Получение криолита – его производство заключается в обработке плавикового шпата для получения плавиковой кислоты и дальнейшего выделения фторалюминиевой кислоты. Посредством соды криолит выделяется в виде осадка.

Электролиз глинозема – результатом этого процесса является получения алюминия-сырца.

Рафинирование – посредством продувки расплавленного сырца хлором добывается чистый алюминий.

Производство магния

Магний добывается посредством реакции электролиза. Сырьем служат расплавленные соли металла (карналлит, магнезит, доломит, бишофит). Основу электролита составляет хлористый магний. Дополнительно применяется хлористый натрий, кальций и калий.

После проведения реакции на аноде оседает черновой металл, имеющий до 5% примесей. Их удаление происходит посредство процесса рафинирования с использованием флюсов. Все неметаллические компоненты преобразуются в шлак, а чистый металл разливается в изложницы.

Производство титана

По своим качествам титан и его сплавы во многом превосходят легированные стали. Процесс производства титана затрудняется его повышенной активностью, особенно при повышении температуры.

Его особенностью является способность вступать в реакцию со множеством металлов, что требует соблюдения определенных условий для получения чистого титана.

Метод, применяемый для получения титана, называется магниетермия. Он состоит из следующих операций.

Выделение титанового концентрата путем обогащения руды, содержащей подобный металл.

Изготовление шлака – на этом этапе происходит отделение оксидов железа от оксидов титана.

Получение четыреххлористого титана – чтобы получить металлический титан, требуется применение хлорида титана, получаемый при хлорировании шлака.

Восстановление посредством магния – процесс восстановления протекает при очень высоких температурах – близких к 1 тыс. градусов. Реактор, где расплавляется магний, подается парообразный титан. При металлизации он оседает на стенках, а расплавленный магний удаляется через летку.

Сепарация массы в вакууме – полученный в результате предыдущего шага титан в виде губчатой массы требуется нагреть с использованием вакуума, что позволит выделить чистый металл.

Особенности сырья

Все цветные металлы обладают рядом особенностей, что должно учитываться при обработке или их использовании.

Ряд элементов имеют повышенную теплопроводность и удельную теплоемкость:

  • медь;
  • магний;
  • алюминий.

При сварке место соединения быстро охлаждается, что потребует использования мощных источников, особенно тепла при сварочных работах.

Некоторые элементы при резком нагреве изменяют свои механические свойства. Наблюдается их снижение. При этом сам металл становится легко разрушаемым от ударов или иного механического воздействия.

Все цветные металлы легко вступают во взаимодействие с газами, кроме инертных. Эта особенность характерна для тугоплавких цветных металлов.

География цветной металлургии

Цветная металлургия отличается большим разнообразием. Самые богатые залежи цветных руд расположены в ЮАР, Австралии, Чили, Индии, Гвинее, Венесуэле, Перу. Для повышения эффективности разработок в цветной металлургии многие страны активно сотрудничают друг с другом.

Рис. 3. Месторождение алюминия.

Ведущую роль в мировой цветной металлургии играет алюминиевая промышленность. Основная часть запасов руды с этим ценным металлом сосредоточена в приэкваториальной зоне. Однако успешное производство алюминия возможно только в странах, которые располагают крупными источниками недорогой энергии:

  • Канада, Норвегия, Россия, Бразилия и США обладают весомыми гидрологическими ресурсами и мощными ГЭС.
  • Нидерланды, ОАЭ, Ирак, Великобритания богаты природным газом.
  • Китай, Индия, Австралия располагают большими запасами каменного угля.

В странах с дорогой энергией (Австрия, Венгрия, Франция), где выплавка алюминия считалась традиционным видом промышленности, производство этого цветного металла постепенно сходит на нет.

Уральская металлургическая база

Именно она является основной и, пожалуй, самой мощной по европейским и мировым показателям. Отличается большой концентрацией производства.

Наиглавнейшее значение в её истории имеет город Магнитогорск. Там находится известнейший металлургический комбинат. Это – старейшее и самое горячее «сердце» чёрной металлургии.

На нём добывается:

  • 53% всего чугуна;
  • 57% всей стали;
  • 53% чёрных металлов от всех показателей, которые производились в бывшем СССР.

Такие производства размещают рядом с сырьём (Урал, Норильск) и энергетикой (Кузбасс, Восточная Сибирь). Сейчас Уральская металлургия находится в процессе модернизации и дальнейшего развития.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации