Производство металлов для машиностроения

Металлургия является одной из важнейших отраслей промышленности в наш век. С каждым годом потребление металла только растет, несмотря на появление и активное применение новых видов пластика. Россия, как страна с высоким уровнем развития производства, нуждается в металле как никто другой.

Машиностроение, танкостроение, строительство и производство предметов первой необходимости — всё это зависит от своевременной поставки качественного металла. Даже для поставки руды и металлопроката требуется металл.

Сегодня, в нашем ТОПе, мы расскажем о самых крупных металлургических комбинатах в России.

10. АО «Волжский трубный завод»

Волжский трубный завод основан в 1970 году и является одним из крупнейших предприятий по производству труб на территории России. Трубы, производимые этим заводом, активно используются для газовой, нефтяной и химической промышленностей, а также для машиностроения и теплоэнергетики. Завод находится в городе Волжский, волгоградской области. В стенах завода работает около десяти тысяч сотрудников, производящий продукцию как для нашего, так и зарубежного рынка. Завод стремится к сохранению окружающей среды, к оправданному и рациональному распределению и потреблению природных ресурсов.

9. ОАО «Оскольский электрометаллургический комбинат»

В окрестностях старого города Древний Оскол находится Оскольский электрометаллургический комбинат. Открытый в 1974 году комбинат, ставший пионером в бездоменной металлургии, обеспечивает 11 тысяч рабочих мест. Выпускаемый им продукт активно используется в России и странах СНГ в сфере машиностроении, трубной промышленности. В рядах потребителей присутствуют такие крупные имена, как Горьковский автомобильный завод, АвтоВаз, Уаз, Норильский никель и Волгоградский тракторный завод.

8. ПАО «Челябинский металлургический комбинат»

Кроме ЧТПЗ в городе Челябинске существует еще один гигант металлургии. Челябинский металлургический комбинат является крупным центром по выпуску качественных и высококачественных сталепрокатов. Кроме этого, комбинат является лидером по производству нержавеющей стали. Особо стоит отметить тот факт, что комбинат имеет право ставить на продукт своё именное клеймо. Челябинский металлургический комбинат выпускает продукцию для нужд атомной промышленности, машиностроения, строительства и даже медицины.

7. АО «Выксунский металлургический комбинат»

Выксунский металлургический комбинат является старейшими оплотом металлургии в России, основанный аж в 1757 году. Находится комбинат в нижегородской области, в городе Выкса. Штат сотрудников насчитывает более 13 тысяч человек, которые помогли комбинату завоевать звание лидера в сфере трубопроката и выпуске колес для железнодорожного транспорта. Производственные мощности комбината равны двум миллионам труб в год.

6. ОАО «Челябинский трубопрокатный завод»

Челябинский трубопрокатный завод является крупнейшим производителем труб в России. Завод способен выполнять даже самые сложные и ответственные заказы на трубопроводы практически любого диаметра. ЧТПЗ функционирует с 1942 года, каждый раз полностью выполняя любые заказы без нареканий. Например, завод поставил более 600 тонн труб для осуществления строительства Северного Потока. Этому способствует талантливое руководство и упорный труд 25 тысяч сотрудников.

5. ОАО «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат»

В крупном промышленном городе Нижний Тагил находится Нижнетагильский металлургический комбинат. Это мощный технологический комплекс по производству стали высокого качества. Комбинат способен выпускать детали с самыми высокими запросами по качеству и надёжности. Основной деятельностью комбината можно назвать производство металлопроката для строительства вагонов. Кроме этого, выпускаются заготовки для трубопроката и машиностроения. Завод также освоил производство особо вида проката стали, который используется в производстве магистрального газового трубопровода. Нижнетагильский металлургический комбинат обеспечивает рабочими местами без малого 20 тысяч человек.

4. АО «ЕВРАЗ Западно-Сибирский металлургический комбинат»

В Новокузнецке находится Западно-Сибирский металлургический комбинат, основанный в 1964 году. На территории данного предприятия трудятся почти 22 тысячи человек, дающих стране необходимое количество черного металла. Кроме поставок на российский рынок АО «ЕВРАЗ Западно-Сибирский металлургический комбинат» свою продукцию предлагает и в страны СНГ, а также в три десятка стран дальнего зарубежья. Комбинат занимается строительным и рельсовым прокатом. Под строительный прокат комбинат выделил три тысячи гектаров в Новокузнецке. Комплекс занимается производством чугуна из руды, прокатом профиля. Комплекс рельсового проката занимается производством рельсов для всех нужд и целей — трамвайные, железнодорожные и рельсы для необходимого мегаполису метрополитена.

3. ПАО «Северсталь»

«Северсталь» — компания, занимающаяся горной добычей и сталелитейной промышленностью. Металлургический комбинат этой компании находится в Череповце, городе в вологодской области. Этот второй по величине комбинат в России, на котором работают 50 тысяч человек, основан в 1955 году. Компания выпускает сталепрокат, различные профили и трубы разного диаметра. Металлургический комбинат выпускает 11,6 миллиона тонн стали в год. А два горно-обогатительных комбината, принадлежащих «Северстали», ежегодно выпускают 15 миллионов тонн руды.

2. ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат»

Крупнейший комбинат, занимающийся литьем стали, находится в городе Липецк. «Новолипецкий металлургический комбинат» — комбинат с полным циклом металлургического производства, от добычи необходимого сырья, до выпуска готовой продукции. Продукт, выпускаемых комбинатом, а именно плоский прокатный лист металла, используется в самых важных отраслях страны. Это строительство, машиностроение, производство сложного оборудования для энергетики и труб большого диаметра. Новолипецкий металлургический комбинат выпускает 18% всей произведенной в России стали, а именно 13,3 миллиона тонн в год. На комбинате трудятся 28 тысяч человек, выполняющих важную для страны работу.

1. ОАО «Магнитогорский Металлургический комбинат»

В городе Магнитогорске, что в челябинской области, находится самый крупный в России металлургический комбинат. «Магнитогорский Металлургический комбинат» начал производство, которое продолжается по сегодняшний день, в далеком 1932 году. Площадь, которую занимает комбинат, составляет 11835 гектаров. ММК представляет собой заводской комплекс, который полностью обеспечивает весь рабочий цикл самостоятельно. Это значит, что комбинат все делает сам — от добычи железной руды, до конечной обработки черных металлов. Железную руду комбинат берет в руднике, располагающимся в городе Бакале. На Магнитке работает около 19 тысяч сотрудников, обеспечивающих ежегодное производство стали в количестве 12 с половиной миллионов тонн.

Какие материалы используются в машиностроении?

Материалы, которые находят применение в качестве сырья для любого вида строительства или производства организованным способом инженерного применения, известны как инженерные материалы.

Например, компьютер, соковыжималка, станок или ручка, которые мы используем, производятся с помощью контролируемых инженерных процессов.

При этом используются такие материалы, как разнообразные пластмассы, медь, алюминий, олово и т. д.

Всё, что мы используем в повседневной жизни, может быть адаптировано для использования в конкретных случаях. Это можно сделать эффективно, если нам заранее известны свойства каждого материала. Таким образом, любое вещество тщательно тестируется на предмет характерных ему свойств, после чего может быть отнесено к одной из следующих групп:

• металлы;
• неметаллы;
• полимеры;
• нановещества;
• композиты.

По совокупным свойствам представителей этих групп можно узнать о сферах их целесообразной применимости. Преобладающее положение в этой структуре занимают металлы – чёрные и цветные, а также их сплавы.

Металлы обычно характеризуются чётко выраженной кристаллической структурой и связаны между собой характерными связями, устойчивость которых поддерживается электронным облаком. Оно, в частности, определяет высокую электро- и теплопроводность, блеск, твёрдость и, в большинстве случаев – высокую пластичность.

Чугун

Чугун — это сплав железа с углеродом, при содержании последнего в металлической матрице свыше 2,14 %. Кроме углерода, в чугуне содержится также 1…3% кремния и ряд второстепенных элементов. Чугун также можно модифицировать путём легирования небольшими количествами марганца, молибдена, церия, никеля, меди, ванадия и титана, которые добавляются в исходное сырьё перед литьём.

В зависимости от содержания кремния в чугуне он подразделяется на белый или серый чугун, а также ковкий чугун, который отличается повышенной механической обрабатываемостью.

Широкое применение чугуна обусловлено его отличными литейными характеристиками и дешевизной. Кроме того, свойства чугуна можно легко изменить, регулируя состав и скорость охлаждения без значительных изменений в технологии производства.

Чугун имеет ряд преимуществ перед обычной сталью, среди которых:

• простота обработки;
• виброустойчивость;
• стойкость против коррозии;
• прочность на сжатие.

Для увеличения коррозионной стойкости чугун легируют кремнием, никелем, хромом, молибденом и медью.

Машиностроительные материалы на основе серого чугуна используются при изготовлении блоков цилиндров двигателей внутреннего сгорания, массивных маховиков, картеров коробок передач, трубопроводов, роторов дисковых тормозов, кухонной посуды.

Из белого чугуна производят шламовые насосы, шаровые мельницы, подъемные штанги, экструзионные форсунки, миксеры для цемента, фитинги, фланцы, дробилки и пр.

Благодаря хорошему пределу прочности на разрыв, вязкости и пластичности ковкий чугун используется для изготовления электрической арматуры и оборудования, ручных инструментов, шайб, кронштейнов, сельскохозяйственного оборудования, оборудования для горнодобывающей промышленности и т.п.

Сталь

Сталь — общий термин для большого семейства железоуглеродистых сплавов, которые являются пластичными в определённом температурном диапазоне сразу после затвердевания из расплавленного состояния.

В отличие от чугуна, в сталях всегда содержится менее 2,14 % углерода.

Основное сырье, используемое в сталеплавильном производстве, — это железная руда, уголь и известняк. Эти материалы в доменной печи превращаются в продукт, называемый «чушковым чугуном». Он содержит значительные количества углерода, марганца, серы, фосфора и кремния, а потому, хотя и твёрд, но также и весьма хрупок, что делает его непригодным для прямой переработки готовую продукцию.

Сталеплавильное производство — это процесс рафинирования передельного чугуна, а также чугунного лома путём удаления нежелательных элементов из расплава.

Первичной реакцией в большинстве сталеплавильных производств является соединение углерода с кислородом с образованием газа. Если растворённый кислород не удалить из расплава, то газообразные продукты продолжат выделяться во время затвердевания.

Чтобы избежать этого, сталь раскисляют добавляя необходимые раскисляющие элементы. Тогда газ не выделяется, и такую сталь называют спокойной. Соответственно при неполном раскислении стали называют полуспокойными.

Степень раскисления влияет на некоторые свойства стали.

Помимо кислорода жидкая сталь содержит соизмеримые количества растворённого водорода и азота. Для некоторых марок сталей могут использоваться специальные методы раскисления, а также вакуумная обработка, уменьшающие количество и состав растворённых газов.

Стали также содержат различные количества других элементов, в основном марганец (который действует как раскислитель и облегчает обработку), кремний, фосфор и серу. Последние два химических элемента считаются примесями, и их количество при выплавке ограничивают.

Все марки сталей отличаются отличными литейными характеристиками и деформируемостью. Поэтому технология машиностроения, материалы в которой изучаются наиболее тщательно, считает сталь наиболее универсальным продуктом.

Твердые сплавы

Твёрдые сплавы — это металлические композиции на основе Fe, Ni или Co, которые содержат до 50 % твёрдой фазы. Это делает их идеальными для изготовления изделий, которые подвергаются значительным эксплуатационным нагрузкам, например, рабочих деталей металлорежущего и штампового инструмента.

Твёрдые сплавы получают методами порошковой металлургии, что позволяет в широких пределах изменять гранулометрический состав и фракционирование конечного продукта.

Алюминий и алюминиевые сплавы

Уникальное сочетание свойств делает алюминий и его сплавы одним из самых универсальных инженерных и строительных материалов. Простое перечисление эксплуатационных характеристик впечатляют: лёгкость, прочность, коррозионная стойкость, нетоксичность.

Алюминий и его сплавы обладают хорошей электро- и теплопроводностью, а также высокой отражательной способностью для тепла и света. Данные металлы пластичны и легко принимают широкий спектр отделки поверхности.

Прочность чистого алюминия относительно невысока, поэтому для отвественных применений используют сплавы алюминия с марганцем, цинком, медью и кремнием, а также упрочняют полуфабрикат в процессе его пластической деформации или термообработки.

Другие металлы

Из остальных металлов применение в машиностроении находят:

1. Медь и её сплавы (электротехническое и электронное машиностроение).
2. Свинец (атомная энергетика).
3. Олово (точное приборостроение).
4. Хром, никель, молибден (производство нержавеющих сталей, энергетическое машиностроение).
5. Титан (аэрокосмическая промышленность).
6. Вольфрам (оборонная промышленность).

В качестве легирующих добавок используют также ванадий, ниобий, кобальт и ряд других металлов.

В основном, используются искусственно созданные композиции, например, полимеры. Они аморфны по природе, поэтому не имеют кристаллической структуры, отличаются низкой теплопроводностью, являются диэлектриками.

Полимеры термостойки и эластичны, при высокой молекулярной массе имеют низкую плотность. Находят применение в электротехнике, машиностроительных узлах, действующих в условиях повышенного трения, при производстве приборов.

Из материалов естественного происхождения необходимо выделить слюду, которая широко используется в радиоприборостроении.

Важно: все материалы, применяемые в машиностроении, должны отвечать экологическим нормам.

Материалы в машиностроении ???? — Машиностроение

Замечание 1

В машиностроительной отрасли вся продукция производится из материалов и сырья, удовлетворяющих разнообразным требованиям, в то же время осуществляя реализацию их предназначения. К данным требованиям относятся технические, экологические, экономические, эксплуатационные и иные требования. Данные материалы именуются конструкционными.

Естественно, что данная продукция обязана сдерживать и наружные, и внутренние различные влияния (шумовая, тепловая изоляция, герметизация и тому подобное). Эти характеристики материалов и сырья анализируются до их применения, при определении их параметров.

Присутствует очень большое количество конструкционных материалов, подбор которых осуществляют конструкторы. Материалы и сырьё должны соответствовать определённым требованиям, предъявляемым для изготовления различных изделий.

Металлы и сплавы

В машиностроительной отрасли под металлами возможно понимать, как сами химические элементы, так и их смеси, либо сплавы, отличаемые по некоторым параметрам и характеристикам

• Отблеск металла.
• Большая тепловая и электрическая проводимость.
• Непрозрачность.
• Вероятность обрабатывания материала в холодном и горячем состоянии.

Металлы отлично соединяются с химическими элементами, которые не являются металлами, к ним относятся: оксиды, нитриды, бориды и тому подобные элементы. А также металлы прекрасно осуществляют сплавы с иными металлами.

Организации машиностроения эффективно применяют различные металлы и сплавы в собственном производстве. В машиностроении применяется более 60 типов металлов, а также на их основании применяется более 5 тысяч сплавов.

Определение 1

Сплавом называют твёрдый материал, который образован путём соединения двух и более различных элементов.

Сплавы возможно получать при прямых физических смешиваниях, это плавка, растворение, перемешивание. Но создание сплавов возможно и при химическом взаимодействии меж компонентами.

Сплавы на базе чёрных металлов именуются чёрными, а на базе иных компонентов именуются цветными сплавами.

Лёгкие цветные сплавы производятся на базе алюминия, титана, и обладают небольшой плотностью, тяжёлые сплавы, обладающие большой плотностью, производятся на базе меди, олова, свинца.

Чугун

Чугун довольно часто используется в машиностроительной отрасли. Чугун делится на белый, серый, ковкий, высокопрочный. Белый чугун чаще всего применяется для переработки в сталь.

Данный чугун получается при кратковременном охладительном процессе, при заливке его в форму. Он обладает пониженным содержанием кремния. Либо увеличенным количеством магния.

При длительном отжиге белого чугуна происходит получение ковкого чугуна.

Данный чугун обладает очень большой хрупкостью, и используется при изготовлении зубчатых колёс, цепных звеньев, хомутов, муфт и прочих изделий, поскольку не предусматривается физического влияния.

Серый чугун содержит увеличенное количество кремния, и считается ключевым материалом для осуществления отливок.

Путём влияния на графит во время присутствия в жидкостном состоянии, возникла возможность получить модифицированный чугун, имеющий более прочные свойства.

Не нашли что искали?

Просто напиши и мы поможем

Сталь

Сталь очень часто используется в машиностроительной отрасли. Сталь хорошей ковкостью обладает сталь в нагретом состоянии. А также сталь довольно прочная и вязкая, отлично поддаётся обработке.

Сталь подразделяется две категории: углеродистые и легированные стали.

Сталь пригодна для изготовления следующей продукции: штампованные болты, штыри, детали для сварки, свёрла, зубила, различные валы, зубчатые колёса, а также прокатная продукция и тому подобные изделия.

Для машиностроительных организаций круглый профиль считается главной заготовкой, из которой в дальнейшем изготавливают детали, механизмы, крепежи. Использование металлического проката находится в прямой зависимости от марки стали. По данному критерию отличают следующие виды круга:

• Обычное качество.
• Конструкционные высококачественные круги.
• Конструкционные низколегированные круги.
• Конструкционные легированные профили стали.
• Рессорно-пружинные круги.
• Инструментальные из углеродистой стали.
• Инструментальные штамповые круги.
• Конструкционный профиль высокой теплостойкости.
• Подшипниковые круги.
• Инструментальные легированные круги.
• Инструментальные быстрорежущие из стали.
• Высоколегированные круги нержавейки.
• Круги с высокой жаростойкостью и жаропрочностью.
• Калиброванные круги.

Твёрдые сплавы

Твёрдые сплавы активно применяются в отраслях, которые занимаются обработкой металла, а также добычей полезных ископаемых. Режущий инструментарий, который изготовлен из твёрдых сплавов, осуществляет свои функции намного эффективнее и продуктивнее, нежели инструментарий, изготовленный из простых сплавов металла.

Наибольшей прочностью считается, что обладает титан, который не так давно применяют в производстве. Ко всему прочему, твёрдые сплавы считаются на много более лёгкими.

Данные сплавы используются в производстве сверхзвуковой авиации, поскольку титановые сплавы терпимо относятся к применению температур свыше 500°C.

Ко всему прочему, титановые сплавы имеют высокий показатель стойкости к коррозии, и практически не окисляются в агрессивных условиях.

Алюминий и алюминиевые сплавы

Сплавы на основе алюминия широкомасштабно используются при изготовлении автомобильной техники, тракторов, приборов, при самолётостроении, а также множества иного оборудования. Алюминий активно используется при производственных процессах во многих отраслях промышленности.

И как материал, алюминий занимает лидирующие позиции по его применению в различных промышленных отраслях, уступая первенство только кислороду. Алюминий возможно прекрасно штамповать, ковать, а также отливать. Благодаря именно комплексу данных качеств он настолько популярен.

Ко всему прочему, алюминий намного легче стальных сплавов и чугуна, и имеет отличную электрическую проводимость.

Сложно разобраться самому?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Иные металлы

Медь является прекрасным токопроводящим элементом. По данной причине, её массово используют при изготовлении электрических компонентов. Медь более тяжёлая по весу относительно стали и чугуна. Она довольно пластична, как в составе сплава, так и в чистом виде.

Свиней и сплавы из него являются некачественными тепловыми и электрическими проводниками. В промышленных отраслях он используется для изготовления аккумуляторов, кабельной и тому подобной продукции. Свинец и его сплавы обладают высокой мягкостью и пластичностью. Зачастую его применяют для присоединения к иным металлам.

Цинк и его сплавы относятся к тяжёлым металлам, в выраженным блеском металла. Цинк в большом количестве применяется для шинкования комплектующих. Чаще всего цинк используется не в чистом виде, а в сплавах. В том числе, цинк используется во время изготовления белил.

Олово и его сплавы являются существенно мягким металлом. И благодаря устойчивым свойствам к воздушной и водной массе, а также к слабым кислотным соединениям, олово и его сплавы часто используются при изготовлении бытовых принадлежностей, а также в промышленности. В том числе олово присутствует в составе припоев, антифрикционных сплавов и бронз.

Баббиты являются сплавами на базе металлов меди, цинка и олова, алюминия. Их основное применение – это заливки подшипников в электродвигателях, турбинах, насосах и тому подобное.

Бронза подразделяется на бронзу с примесями олова, и на бронзу без примесей. Бронза с примесями олова довольно антикоррозийная, в том числе имеет отличные характеристики для литья.

Однако широкомасштабно бронза не применяется, поскольку олово является относительно дорогостоящим металлом, а также обладает определённым дефицитом.

Однако бронза без примеси олова широкомасштабно используется в промышленных отраслях.

Неметаллические материалы, применяемые в машиностроительной отрасли

Базой использования материалов в машиностроительной отрасли считаются металлы и их сплавы. Однако собственное использование находится и для некоторых неметаллических материалов.

Данные материалы фактически не очень хороши в плане теплопроводности, однако они обладают иными положительными свойствами, которые зачастую востребованы.

Неметаллические материалы обладают достаточной прочностью, лёгкостью, и чаще всего намного менее затратные в финансовом отношении.

Ниже приведены некоторые неметаллические материалы, которые используются в промышленных отраслях:

• Асбестовая ткань.
• Картон высокой водостойкости.
• Паронит, применяется для производства прокладок меж стационарными деталями из металла.
• Конструкционный текстолит.
• Гетинакс, используется для производства подшипников, маховиков и тому подобной продукции.
• Резиновые и резинотканевые пластины.
• Органическое стекло.
• Пресс-материал, применяемый для производства разнообразных комплектующих путём сжатия.
• Технический войлок.

Металлургия как отрасль промышленности

Металлургия — (от греч. metallurgeo-добываю руду, обрабатываю металлы) — область науки и техники, отрасль промышленности[1] . К металлургии относятся:

• — производство металлов из природного сырья и других металлсодержащих продуктов;
• — получение сплавов;
• — обработка металлов в горячем и холодном состоянии;
• — сварка;
• — нанесение покрытий из металлов;
• — область материаловедения, изучающая физическое и химическое поведение металлов, интерметаллидов и сплавов.
• К металлургии примыкает разработка, производство и эксплуатация машин, аппаратов, агрегатов, используемых в металлургической промышленности.

Разновидности металлургии

Металлургия подразделяется на чёрную и цветную. Чёрная металлургия включает добычу и обогащение руд чёрных металлов, производство чугуна, стали и ферросплавов.

К чёрной металлургии относят также производство проката чёрных металлов, стальных, чугунных и других изделий из чёрных металлов. К цветной металлургии относят добычу, обогащение руд цветных металлов, производство цветных металлов и их сплавов.

С металлургией тесно связаны коксохимия, производство огнеупорных материалов.

К чёрным металлам относят железо. Все остальные — цветные. По физическим свойствам и назначению цветные металлы условно делят на тяжёлые (медь, свинец, цинк, олово, никель) и лёгкие (алюминий, титан, магний).

По основному технологическому процессу подразделяется на пирометаллургию (плавка) и гидрометаллургию (извлечение металлов в химических растворах). Разновидностью пирометаллургии является плазменная металлургия.

1. Самыми распространенными металлами являются:
2. 1) Алюминий
3. 2) Железо
4. 3) Медь
5. 4) Цинк
6. 5) Магний

Чёрная металлургия

• Чёрная металлургия служит основой развития машиностроения (одна треть производимого металла идёт в машиностроение) и строительства (1/4 металла идёт в строительство).
• Состав черной металлургии
• В состав чёрной металлургии входят следующие основные подотрасли:
• — добыча и обогащение руд чёрных металлов (железная, хромовая и марганцевая руда)

— добыча и обогащение нерудного сырья для чёрной металлургии (флюсовых известняков, огнеупорных глин и т. п.);

1. — производство чёрных металлов (чугуна, углеродистой стали, проката, металлических порошков чёрных металлов);
2. — производство стальных и чугунных труб;
3. — коксохимическая промышленность (производство кокса, коксового газа и пр.);
4. — вторичная обработка чёрных металлов (разделка лома и отходов чёрных металлов).
5. Металлургический цикл черной металлургии
6. Собственно металлургическим циклом является производство
7. 1) чугунно-доменное производство,
8. 2) стали (мартеновское, кислородноконвертерное и электросталеплавильное), (непрерывная разливка, МНЛЗ),
9. 3) проката (прокатное производство).
10. Предприятия, выпускающие чугун, углеродистую сталь и прокат, относятся к металлургическим предприятиям полного цикла.

Предприятия без выплавки чугуна относят к так называемой передельной металлургии. «Малая металлургия» представляет собой выпуск стали и проката на машиностроительных заводах. Основным типом предприятий чёрной металлургии являются комбинаты.

В размещении чёрной металлургии полного цикла большую роль играет сырьё и топливо, особенно велика роль сочетаний железных руд и коксующихся углей.

Цветная металлургия

Цветная металлургия — отрасль металлургии, которая включает добычу, обогащение руд цветных металлов и выплавку цветных металлов и их сплавов.

По физическим свойствам и назначению цветные металлы условно можно разделить на тяжёлые (медь, свинец, цинк, олово, никель) и лёгкие (алюминий, титан, магний).

На основании этого деления различают металлургию лёгких металлов и металлургию тяжёлых металлов.

Размещение предприятий отрасли

Размещение предприятий цветной металлургии зависит от многих экономических и природных условий, особенно от сырьевого фактора. Заметную роль, помимо сырья, играет топливно-энергетический фактор.

На территории России сформировано несколько основных баз цветной металлургии. Различия их в специализации объясняются несхожестью географии лёгких металлов (алюминиевая, титано-магниевая промышленность) и тяжёлых металлов (медная, свинцово-цинковая, оловянная, никель-кобальтовая промышленности).

Тяжёлые металлы

Производство тяжёлых цветных металлов в связи с небольшой потребностью в энергии приурочено к районам добычи сырья.

По запасам, добыче и обогащению медных руд, а также по выплавке меди ведущее место в России занимает Уральский экономический район, на территории которого выделяются Красноуральский, Кировградский, Среднеуральский, Медногорский комбинаты.

Свинцово-цинковая промышленность в целом тяготеет к районам распространения полиметаллических руд. К таким месторождениям относятся Садонское (Северный Кавказ), Салаирское (Западная Сибирь), Нерченское (Восточная Сибирь) и Дальнегорское (Дальний Восток).

Центром Никель-Кобальтовой промышленности являются города: Норильск (Восточная Сибирь), Никель и Мончегорск (Северный экономический район).

Лёгкие металлы

Для получения лёгких металлов требуется большое количество энергии. Поэтому сосредоточение предприятий, выплавляющих легкие металлы, у источников дешёвой энергии — важнейший принцип их размещения.

Сырьём для производства алюминия являются бокситы Северо-Западного района (Бокситогорск), Урала (город Североуральск), нефелины Кольского полуострова (Кировск) и юга Сибири (Горячегорск).

Из этого алюминиевого сырья в районах добычи выделяют окись алюминия — глинозём. Получение из него металлического алюминия требует больших затрат электроэнергии.

Поэтому алюминиевые заводы строят вблизи крупных электростанций, преимущественно ГЭС (Братской, Красноярской и др.)

Титано-магниевая промышленность размещается преимущественно на Урале, как в районах добычи сырья (Березниковский титано-магниевый завод), так и в районах дешёвой энергии (Усть-Каменогорский титано-магниевый завод). Заключительная стадия титано-магниевой металлургии — обработка металлов и их сплавов — чаще всего размещается в районах потребления готовой продукции.

История

Первые свидетельства того, что человек занимался металлургией, относятся к 5-6 тысячелетиям до н. э. и были найдены в Майданпеке, Плочнике[2] и других местах в Сербии (в том числе медный топор 5500 лет до н. э.

, относящийся к культуре Винча)[3], Болгарии (5000 лет до н. э.), Палмеле (Португалия), Испании, Стоунхендже (Великобритания).

Однако, как это нередко случается со столь давними явлениями, возраст не всегда может быть точно определён.

В культуре ранних времён присутствуют серебро, медь, олово и метеоритное железо, позволявшие вести ограниченную металлообработку. Так, высоко ценились «Небесные кинжалы» — египетское оружие, созданное из метеоритного железа 3000 лет до н. э. Но, научившись добывать медь и олово из горной породы и получать сплав, названный бронзой, люди в 3500 годы до н. э. вступили в Бронзовый век.

Получение железа из руды и выплавка металла было гораздо сложнее. Считается, что технология была изобретена хеттами примерно в 1200 году до н. э., что стало началом Железного века. Секрет добычи и изготовления железа стал ключевым фактором могущества филистимлян.

Следы развития чёрной металлургии можно отследить во многих прошлых культурах и цивилизациях.

Сюда входят древние и средневековые королевства и империи Среднего Востока и Ближнего Востока, древний Египет и Анатолия (Турция), Карфаген, греки и римляне античной и средневековой Европы, Китай, Индия, Япония и т. д.

Нужно заметить, что многие методы, устройства и технологии металлургии первоначально были придуманы в Древнем Китае, а потом и европейцы освоили это ремесло (изобретя доменные печи, чугун, сталь, гидромолоты и т. п.).

Тем не менее, последние исследования свидетельствуют о том, что технологии римлян были гораздо более продвинутыми, чем предполагалось ранее, особенно в области горной добычи и ковки.

Добывающая металлургия

Добывающая металлургия заключается в извлечении ценных металлов из руды и переплавке извлечённого сырья в чистый металл. Для того, чтобы превратить оксид или сульфид металла в чистый металл, руда должна быть отделена физическим, химическим или электролитическим способом.

Металлурги работают с тремя основными составляющими: сырьём, концентратом (ценный оксид или сульфид металла) и отходами. После добычи большие куски руды измельчаются до такой степени, когда каждая частица является либо ценным концентратом либо отходом.

Горные работы не обязательны, если руда и окружающая среда позволяют провести выщелачивание. Таким путём можно растворить минерал и получить обогащённый минералом раствор.

Зачастую руда содержит несколько ценных металлов. В таком случае отходы одного процесса могут быть использованы в качестве сырья для другого процесса.

Свойства металлов

• Металлы в целом обладают следующими физическими свойствами:
• Твердость.
• Звукопроводность.
• Высокая температура плавления.
• Высокая температура кипения.
• При комнатной температуре металлы находятся в твёрдом состоянии (за исключением ртути, единственного металла, находящегося в жидком состоянии при комнатной температуре).
• Отполированная поверхность металла блестит.
• Металлы — хорошие проводники тепла и электричества.
• Обладают высокой плотностью.

Применения металлов

Медь обладает пластичностью и высокой электропроводностью. Именно поэтому она нашла свое широкое применение в электрических кабелях.

Золото и серебро очень тягучи, вязки и инертны, поэтому используются в ювелирном деле (особенно золото, которое не окисляется). Золото также используется для изготовления неокисляемых электрических соединений.

Железо и сталь обладают твердостью и прочностью. Благодаря этим их свойствам они широко используются в строительстве.

Алюминий ковок и хорошо проводит тепло. Он используется для изготовления кастрюль и фольги. Благодаря своей низкой плотности — при изготовлении частей самолётов.

Сплавы

Сплав — макроскопически однородная смесь двух или большего числа химических элементов с преобладанием металлических компонентов. Основной или единственной фазой сплава, как правило, является твёрдый раствор легирующих элементов в металле, являющемся основой сплава.

Сплавы имеют металлические свойства, например: металлический блеск, высокие электропроводность и теплопроводность. Иногда компонентами сплава могут быть не только химические элементы, но и химические соединения, обладающие металлическими свойствами.

Например, основными компонентами твёрдых сплавов являются карбиды вольфрама или титана.

Макроскопические свойства сплавов всегда отличаются от свойств их компонентов, а макроскопическая однородность многофазных (гетерогенных) сплавов достигается за счёт равномерного распределения примесных фаз в металлической матрице.

Сплавы обычно получают с помощью смешивания компонентов в расплавленном состоянии с последующим охлаждением. При высоких температурах плавления компонентов, сплавы производятся смешиванием порошков металлов с последующим спеканием (так получаются, например, многие вольфрамовые сплавы).

Сплавы являются одним из основных конструкционных материалов. Среди них наибольшее значение имеют сплавы на основе железа и алюминия. В состав многих сплавов могут вводиться и неметаллы, такие как углерод, кремний, бор и др. В технике применяется более 5 тыс. сплавов.

1. Сплавы, используемые в промышленности различаются по своему предназначению.
2. Конструкционные сплавы:
3. — стали
4. — чугуны
5. — дюралюминий
6. Конструкционные со специальными свойствами (например, искробезопасность, антифрикционные свойства):
7. — бронзы
8. — латуни
9. Для заливки подшипников:
10. — баббит
11. Для измерительной и электронагревательной аппаратуры:
12. — манганин
13. — нихром
14. Для изготовления режущих инструментов:
15. — победит
16. В промышленности также используются жаропрочные, легкоплавкие и коррозионностойкие сплавы, термоэлектрические и магнитные материалы, а также аморфные сплавы.

Наиболее часто используются сплавы алюминия, хрома, меди, железа, магния, никеля, титана и цинка. Много усилий было уделено изучению сплавов железа и углерода. Обычная углеродистая сталь используется для создания дешёвых, высокопрочных изделий, когда вес и коррозия не критичны.

Нержавеющая или оцинкованная сталь используется, когда важно сопротивление коррозии. Алюминиевые и магниевые сплавы используются, когда требуются прочность и легкость.

Медно-никелевые сплавы (такие, как монель-металл) используются в коррозионно-агрессивных средах и для изготовления ненамагничиваемых изделий. Суперсплавы на основе никеля (например, инконель) используются при высоких температурах (турбонагнетатели, теплообменники и т. п.). При очень высоких температурах используются монокристаллические сплавы.

Металлургические заводы

Ашинский металлургический завод (АМЕТ)

Аша (Челябинская область)

Челябинская область, Аша, ул. Мира, 9

ЗАО «Самарский металлургический завод» (ЗАО «Алкоа СМЗ» )

Самара (Самарская область)

Самара, ул. Алма-Атинская, 29 — 33/34

Чусовской металлургический завод (ЧМЗ)

Чусовой (Пермский край)

Пермский край, Чусовой, ул. Трудовая, 13

Кулебакский металлургический завод (Русполимет)

Кулебаки (Нижегородская область)

Нижегородская область, Кулебаки, ул. Восстания, 1

ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат (ЕВРАЗ ЗСМК)

Новокузнецк (Кемеровская область)

Кемеровская область, Новокузнецк, Космическое шоссе, 16

Абинский электрометаллургический завод (АЭМЗ)

Абинск (Краснодарский край)

Краснодарский край, Абинск, ул. Промышленная, 4

Нижнесалдинский металлургический завод (НСМЗ)

Нижняя Салда (Свердловская область)

Свердловская область, Нижняя Салда, ул. Энгельса, 1

Белорецкий металлургический комбинат (БМК)

Белорецк (Башкортостан)

Белорецк, ул. Блюхера, 1

Гурьевский металлургический завод (ГМЗ)

Гурьевск (Кемеровская область)

Гурьевск, ул. Гагарина, 1

Уральский завод многогранных опор

Полевской (Свердловская область)

Свердловская область, г. Полевской, Западный промышленный район, 1/3