Črne kovine: depoziti, skladiščenje. Metalurgija železnih kovin

Kovine nikoli ne izgubljajo svojih pomembnih materialov. Uporabljajo se v vsakdanjem življenju in industriji. Seveda smo danes izumili veliko različnih alternativnih snovi, na podlagi katerih dobimo materiale, ki kovine niso slabše kakovosti. Vendar jih ni mogoče popolnoma zamenjati. Težko si je predstavljati ograje in vrata, rešetke, pokrove loput, orodja in še veliko več od drugega.

Čeprav so plastika, steklo, silikon, polietilen in polipropilen trdno vstopili v sodobno človeško življenje, je težko zamenjati temeljne dele konstrukcij, številne dele avtomobilov in druga vozila za kakršno koli alternativo kovine. Ničesar ni tam.

Kovine v periodični tabeli

V periodičnem sistemu kemijskih elementov kovine zasedajo vodilni položaj. Od 117 pozicije, ki so znane do danes, več kot 90 sodi v kovine. Vsi ti elementi imajo vrsto značilnih lastnosti, ki nam omogočajo, da jih napišemo na skupino kovin:

1. Zmožnost vodenja električnega toka.
2. Imajo toplotno prevodnost.
3. Nodularni, plastični, se lahko valjani v liste in žice (ne vsi).
4. Imajo srebrno sijaj (razen bakra in zlata).

Poleg skupnih lastnosti ima vsak tak element številne posebne značilnosti, zaradi česar je tako zahtevan.

Tipologija

Vse kovine kot preproste snovi lahko razdelimo tudi v tri razrede:

1. Črno.
2. Barvno.
3. Precious.

Neželezne kovine so vse razen dragocenega in železa. To pomeni, da je baker, živo srebro, paladij, krom, nikelj, cink, magnezij, kalcij, aluminij, svinec, kositer in tako naprej.

Naslednje kovine so razvrščene kot plemenite kovine:

• srebro;
• zlato;
• platina.

Železne kovine - kaj so oni?

Ta razred vključuje:

• železo in vse njegove zlitine;
• mangan;
• krom;
• vanadij;
• titan;
• aktinidi in uran (torij, plutonij, neptunij in drugi);
• volfram;
• alkalne kovine.

To pomeni, da iz celotne raznolikosti teh snovi predstavlja delež železnih kovin manjši del. In v bistvu ne najpogostejši (z izjemo železa) so v zemeljski skorji in črevesju.

Toda kljub dejstvu, da imajo železne kovine tako majhno število elementov, so zelo pogosti in obsežni pri proizvodnji in predelavi. Masa izdelkov, delov in pripomočkov je izdelana iz železa in njegovih zlitin.

Metalurgija črne kovine so precej obsežne in zahtevajo po vsem svetu. Ekstrakcija in predelava železa - ena od naprednih tehničnih in ekonomskih nalog mnogih držav na svetu, vključno z Rusijo.

Vloge železnih kovin na planetu

Proizvodnja železa je najprej med vsemi kovinami. Njegova masa vsebine v naravi, tudi v zemeljski skorji, je ocenjena na milijarde. Hkrati je, po mnenju strokovnjakov, človeka doslej raziskal samo sto milijarde ton.

Če govorimo o svetovnih zalogah železa, predvsem železa, je treba opozoriti, da obstajajo na vseh kontinentih v vseh delih sveta, razen v točkah skrajnega severa. Hkrati je razdelitev glede na državo približno (v padajočem vrstnem redu):

• Rusija (približno štirideset odstotkov vseh svetovnih rezerv);
• Brazilija;
• Avstralija;
• Kanada;
• ZDA;
• Kitajska;
• Indija;
• Švedska.

Vloge v Rusiji

V Rusiji so črne kovine v skoraj vseh velikih zveznih okrožjih.

1. Osrednje zvezno okrožje (Kursk) magnetna anomalija) - več kot 59%.
2. Uralska zvezna okrožja - 14%.
3. Sibirski okrožje - 13%.
4. Daljni vzhod - 8%.
5. Severozahodno zvezno okrožje - 4%.
6. Privolzhsky - 0,5%.

V vsakem od teh okrožij obstaja podjetje, kjer se izvaja metalurgija železnih kovin. Rusija v tem kazalniku zavzema očiten vodilni položaj na svetu in, glede na rezerve, bo to še dolgo trajalo.

Ekstrakcija materiala

Proizvodnja železnih kovin je povezana z več kompleksnimi procesi. Prvič, železne kovine ne najdemo v naravni obliki, ampak so del ustreznega rude (mangan, železo in tako naprej). Zato je pred pridobivanjem kovine potrebno izkopati kamen iz zemlje - rude.

Ta proces izvaja rudarska industrija. V tem primeru so rude, ki vsebujejo železo, lahko bogate in nasičene ali nežne na kovino. Zato je po ekstrakciji rude njen kos za kemijsko analizo. Če je kvantitativna vsebnost kovine večja od 57-60%, potem se delo nadaljuje. Če je nižja, se ustavite ali premaknete na drugo ozemlje, da bi našli bogatejšo rudo. V nasprotnem primeru ta proces ni ekonomsko izvedljiv.

Naslednja faza, ki vključuje proizvodnjo črne kovine, je predelava ekstrahirane rude v posebnem obratu. Ta proces se imenuje metalurgija. Lahko je več vrst:

1. Hidrometalurgija - tehnologija pridobivanja in predelave rude temelji na uporabi vode. Hkrati se med procesom izlivanja kovine iz rude prenesejo v raztopino, nato pa se ekstrahirajo iz rude z metodo elektrolize v čisti obliki. Energično in finančno je ta metoda dražja, zato se uporablja le za posebne kovine.
2. Pirometalurgija - tehnika uporabe ognja. Procesi toplotne obdelave rude v plavžih z uporabo koksnega premoga. Najpogostejši način predelave rude in pridobivanje kovin. Uporablja se v železni metalurgiji.
3. Biometalurgija. Temelji na delovanju živih organizmov, šele začenja uvajati v prakso, ki so jih razvili biotehnologi. Bistvo je sposobnost nekaterih mikroorganizmov, da izločajo kovine iz sestave rud med življenjskim procesom.

Predelava

V predelovalnem obratu se rudna ruda, ki vsebuje železove kovine, temeljito obdeluje. Vsi ti postopki se odražajo v spodnji tabeli.

Tako se proizvajajo železo in njegove zlitine. Hkrati je največji materialni strošek namenjen pripravi in ​​uporabi koks (premog). Za železo je to reduktor, gorivo, vir toplote, dobavitelj ogljika. Zato opisani postopek uporablja dokaj veliko število, zato so visoki denarni stroški.

Pogoji shranjevanja

Najprej, železne kovine vključujejo železo in njegove zlitine. Treba je razumeti, da gre za zelo korozivno nestabilen material. Zato skladiščenje železa zahteva skladnost z nekaterimi pravili, še posebej, če gre za modele in izdelke, temveč o tako imenovanem ostanki železnih kovin (odpadki, zlomljeni proizvodi, listi, palice, pribor itd.):

1. Prostor, v katerem se material nahaja, mora biti povsem zaprt od dostopa do vlage (dež, sneg). Manj vlage, daljše je rok uporabnosti.
2. Skladiščno območje mora biti veliko, je nemogoče, da so pločevinske strukture železnih kovin med seboj v stiku, saj bo to povzročilo zgodnjo korozijo.
3. Vse razpoložljive materiale je treba razvrščati po znamki in velikosti.

Če sledimo tem enostavnim pravilom, bo mogoče čim bolj omejiti procese uničenja strukture kovin.

Zlitine črne kovine

Za tiste, ki jih običajno vključujejo zlitine železa, ki so razdeljeni na več vrst:

1. Jeklo. Črna kovina, spojena z ogljikom, daje ta rezultat.
2. Litoželezni. Začetno litje, ki se pri predelavi rude proizvaja v plavžih, je popolnoma neprimerno kot material za proizvodnjo naprav in predmetov za gospodarske namene. Preveč je krhk. Treba ga je še naprej obdelovati v obliki nasičenosti z železom in ogljikom, da dobimo odličen trajni material. Dodajte tudi druge elemente za izboljšanje odpornosti proti koroziji in izboljšanje učinkovitosti.
3. Ferroalloys (silikokalcium, ferokrom, ferosilikon, silikomangan). Glavni namen teh zlitin je izboljšati tehnične lastnosti končnega materiala.

Jeklo

Glavno mesto med vsemi zlitinami železnih kovin je namenjeno jeklu. Danes smo se naučili doseči zelo pomembne rezultate pri izdelavi tega materiala z vnaprej določenimi pomembnimi lastnostmi. Ta vrsta zlitine je najpomembnejša za industrijo, ki so jo dobili z železnimi kovinami. Kakšno jeklo je to?

1. Nizkoogljični - se uporabljajo za izdelavo različnih orodij.
2. Stainless (izdelujejo cevi, ognjevzdržne dele, rezalna orodja, varjene opreme in tako naprej).
3. Feritno-krom.
4. Martensitno-krom.
5. Legirana.
6. Nikelj.
7. Chrome.
8. Chrome-vanadij.
9. Volfram.
10. Molibden.
11. Mangan.

Z imeni je očitno, da se te komponente doda mešanici železa in ogljika v določenem razmerju. To vpliva na znatno spremembo lastnosti nastalih materialov.

Sekundarne kovine

Na žalost, ne glede na to, koliko hočemo, stvari ne morejo trajati večno. Sčasoma vse postane brezvredno - razbije, utripne, postane stare in iz mode. Torej se to zgodi s strukturami železnih kovin. Jeklo, litoželeza in drugi izdelki, rezervni deli so preprosto prenehali biti potrebni.

Nato se predajo posebnim podjetjem, ki se ukvarjajo s predelavo surovin, ki so postale neuporabne. Zdaj so te kovine črne sekundarne. Tako se imenujejo kovinski izdelki iz železa, ki niso v redu in nepotrebni v vsakdanjem življenju.

Tista podjetja, ki zbirajo ostanke, morajo izpolnjevati določena pravila za skladiščenje, izvoz in prodajo. Zakonodaja naše države glede tega vprašanja je GOST. Barvne kovine, tako kot barvne, so pod strogim zakonskim nadzorom.

Sekundarne kovine se lahko obdelujejo in ponovno naročajo. V ta namen je naprodaj in kupujejo črno-vmesne podjetnike.

Danes se železne kovine obravnavajo z ustreznim spoštovanjem in zasedajo vodilni položaj na trgu sorodnih izdelkov.

Uporaba v inženirstvu

Jekleni in litoželezni predmeti, deli, različne prilagoditve najdejo najširšo aplikacijo v inženirstvu. Zahtevajo jih ne samo na avtomobilih, ampak tudi na kemični, letalski proizvodnji, pa tudi v ladjedelništvu. Vse to je posledica posebne trdnosti teh materialov, njihove toplotne odpornosti in odpornosti proti koroziji. Barvne kovine postanejo osnovni material za proizvodnjo več vrst izdelkov. Med najpogostejšimi so naslednji:

• stranski pokrovi reduktorjev;
• ležaji;
• ventili;
• pribor;
• puše;
• cevi;
• valji avtomobilov in drugih vozil;
• zobniki;
• verige na traktorjih;
• zavorni bobni;
• prevoz;
• ohišja in tako naprej.

Ta seznam se lahko nadaljuje za nedoločen čas, ker je veliko izdelkov iz železa in njihovih zlitin.

Uporaba v drugih industrijah

Obstaja več glavnih področij, v katerih se uporabljajo železne kovine:

1. Kemična industrija.
2. Strojništvo.
3. Proizvodnja pohištva za posebne namene.
4. Izdaja jedi.
5. Proizvodnja konstrukcijskih delov.

To seveda ni popoln seznam, temveč le najpogostejša področja, ki predstavljajo veliko večino železnih metalurških izdelkov.