§45. Metalurgia feroasă

Complex metalurgic include toate etapele producției de metale feroase și neferoase: extragerea și îmbogățirea minereului, topirea metalelor, producerea aliajelor și a produselor laminate, prelucrarea secundară a metalelor. Complexul include și alte industrii asociate cu topirea metalelor - cocs, refractare, flux, magnezit etc.

Alături de complexul de combustibil și energie, metalurgia este ramura de bază a industriei. Prin urmare, primele locuri în topirea metalelor sunt deținute de cei dezvoltati - SUA, Japonia, Germania, Rusia și China. Dar, ca și în cazul resurselor energetice, extracția minereurilor metalice se deplasează din țările dezvoltate în cele în curs de dezvoltare.

URSS a creat un complex metalurgic puternic care producea aproape toate tipurile de metale feroase și neferoase și aliajele acestora, ocupând primul sau al treilea loc în lume în topirea oțelului, producția de produse laminate, aluminiu, platină, aur și alte metale. . După prăbușirea țării, jumătate din capacitățile metalurgice au rămas în Rusia. Datorită scăderii puternice a cererii de metale a scăzut. Declinul general al metalurgiei rusești este estimat la 35-40%, dar până în 2000 a început creșterea acesteia și acum a atins un nivel apropiat de 1990. Rusia este în primele cinci țări din lume în ceea ce privește topirea metalelor, poate crește. producția lor de 1,5 -2,0 ori. Țara exportă metale în Europa, SUA, China, ceea ce oferă aproximativ 20% din câștigurile din valută ale țării. Cu toate acestea, din cauza concurenței puternice și a barierelor vamale ale țărilor individuale, Rusia nu poate, deși are posibilitatea, să crească exportul atât de metale feroase, cât și de metale neferoase.

Metalurgia feroasă este una dintre cele mai vechi industrii din Rusia, care a apărut în secolul al XVIII-lea în Urali. Astăzi produce 66 de milioane de tone de oțel, ocupând locul 4 în lume. Metalurgia feroasă include producția de mangan, crom și fier și aliajele acestora. Din cauza scăderii cererii în inginerie mecanică, în special din exterior, mai mult de jumătate din oțel este exportat. Pentru a salva această industrie în condițiile pieței, este necesară restructurarea ei tehnologică.

Există mai multe tehnologii în metalurgia modernă. Până acum, se baza pe fabrici metalurgice mari cu ciclu complet (metalurgie furnal), producând fontă, oțel și produse laminate. Acestea necesită apropierea de rezerve mari de minereu, cărbune cocsificabil, resurse de apă, crearea multor industrii auxiliare, o mare forță de muncă, infrastructura dezvoltată și energie. Deși oferă metal mai ieftin, ele sunt dificil de modernizat tehnologic și sunt o sursă puternică de poluare a mediului. În Rusia au fost create 8 astfel de fabrici - în Urali, în Rusia Centrală și care asigură 2/3 din producția de metale feroase.

Mai modernă este electrometalurgia, care face posibilă topirea oțelului ocolind procesul de furnal (adică producția de fontă), precum și utilizarea pe scară largă a deșeurilor și a metalelor secundare pentru topire (metalurgia smoală). În țările europene, materiile prime secundare acumulate satisfac deja jumătate din cererea de minereu de fier. Electrometalurgia face posibilă amplasarea mai liberă a micilor ateliere de fabricare a oțelului în orice centre de inginerie mecanică, folosindu-se deșeurile și producând clase de oțel de sortimentul și calitatea cerute. În Rusia, există astfel de industrii, dar nu sunt suficiente pentru a produce o gamă largă de metale moderne.

Principalele domenii ale metalurgiei feroase din Rusia sunt:

  • Ural - produce jumătate din oțel și produse laminate ale țării, a căror topire principală are loc la fabrici mari cu ciclu complet - Magnitogorsk - una dintre cele mai mari din lume, Nizhne-Tagilsky, Orsk-Khalilovsky. În Urali, există și multe fabrici de metalurgie de conversie, feroaliaje, oțeluri aliate, produse laminate, producând metal de înaltă calitate. Uralii aproape și-au epuizat materiile prime și importă minereu de fier din KMA și cărbune din Kuzbass și Kazahstan.
  • Centru - dă 1/4 din oțelul țării și folosește minereu de fier KMA. Oțelul este topit la combine din Lipetsk și Stary Oskol (electrometalurgie fără domeniu) și la fabricile de oțel din Tula, Moscova, Elektrostal. Această zonă include și cea mai mare fabrică Cherepovets, creată la intersecția fluxurilor de cărbune din bazinul Vorkuta și minereul de fier din regiunea Murmansk.
  • Kuzbass este baza metalurgiei din Siberia, producând 1/5 din metalul țării în detrimentul a două fabrici cu ciclu complet - în orașul Novokuznetsk. Utilizează cărbune local și minereu de fier din Gornaya Shoria (Khakassia) și regiunea Irkutsk. Cu toate acestea, baza de materie primă limitează dezvoltarea metalurgiei.

Există și fabrici de metalurgie a porcilor în Siberia — în Komsomolsk-on-Amur, Krasnoyarsk și altele. În general, metalurgia feroasă este o industrie cu o concentrare puternică a producției la un număr mic de întreprinderi mari.

Perspectivele metalurgiei feroase nu sunt legate de creșterea producției sale, ale cărei capacități sunt suficiente, ci de îmbunătățirea sa tehnologică. Dezvoltarea tehnologiilor electrice și de conversie îl va ajuta să se găsească în conformitate cu nevoile specifice ale ingineriei mecanice, precum și să rezolve alte probleme - îmbunătățirea caracteristicilor de mediu ale industriei, îmbunătățirea calității și diversificarea gamei de produse, ceea ce este important atât pentru renașterea ingineriei mecanice a țării și pentru consolidarea poziției acesteia pe piața mondială.

Metalurgia neferoasă, ca și metalurgia feroasă, este una dintre industriile vechi, dar în secolul al XX-lea a fost actualizată semnificativ. La începutul secolului, se baza pe metale „grele” – cupru, nichel, plumb, zinc; apoi metalele „uşoare” – aluminiu, magneziu, titan – au apărut în prim-plan în legătură cu dezvoltarea comunicaţiilor, aviaţiei, tehnologiei spaţiale etc. În anii 80-90. mare importanță dobândesc aliaje și metale rare - wolfram, molibden, vanadiu, mercur, zirconiu etc., necesare pentru obținerea aliajelor cu proprietăți deosebite. Metalele prețioase și-au păstrat întotdeauna rolul deosebit - aurul, argintul, platina.

Peste 70 de tipuri de metale neferoase sunt produse în lume, dar doar 4 țări au un set complet al acestora - în SUA, Rusia,. Rusia elimină aproape toate minereurile metalice neferoase și importă doar câteva, de exemplu, bauxite, cromiți, mangan. Producția majorității metalelor neferoase se încadrează în 2-3 etape: îmbogățirea minereului, care se află la sursele de materie primă; topirea metalului brut - în apropierea surselor de căldură, energie și apă, al căror consum este destul de mare; obţinerea metalului pur – în zonele de consum ale acestuia.

În Rusia, regiunea Angaro-Yenisei cu fabrici în Krasnoyarsk, Sayanogorsk, Bratsk, Shelekhov (regiunea Irkutsk) și Novokuznetsk a devenit principala zonă pentru topirea aluminiului. Ocupă locul al doilea în lume în ceea ce privește producția. Uralii se disting prin topirea cuprului și a altor metale, unde sunt folosite minereuri locale și importate, precum și materii prime secundare. Un loc special în metalurgia neferoasă îl ocupă minereurile complexe din Taimyr și regiunea Murmansk, cele mai mari fabrici metalurgice dintre care topeau cupru, nichel, platină și alte metale mai rare. Producția de plumb și zinc, wolfram și molibden este situată în Primorsky Krai și mai departe. Rusia este un producător tradițional de aur și argint cu minerit în regiunea Magadan, districtul Chukotka, Yakutia și din anii 60. diamantele sunt, de asemenea, extrase în Yakutia.

Cele mai mari regiuni pentru obținerea metalelor pure sunt Central și Ural, acestea fiind și consumatorii lor. Principalele industrii de consum sunt aviația, comunicațiile, tehnologie spațială, electronică, energie nucleară, robotică și alte industrii de înaltă tehnologie.

In conexiune cu criză economicăÎn anii 1990, cererea de metale neferoase a scăzut brusc, în special în industria aeronautică, complexul de apărare, comunicații - printre cei mai mari consumatori ai lor. Topirea aluminiului, nichelului, titanului, magneziului și cobaltului a scăzut cu mai mult de 2/3; în general, întreprinderile sunt încărcate cu 40-50%. Metalurgia neferoasă supraviețuiește datorită exportului de aluminiu, aur, platină, paladiu și titan, fiind în primele cinci țări ale lumii ca volum.

Perspectivele de redresare a metalurgiei neferoase sunt asociate cu o revigorare generală a economiei și, în primul rând, cu dezvoltarea ramurilor progresului științific și tehnologic, precum și cu producția modernă. aparate electrocasnice, plămân Vehicul. Rusia, având o gamă largă de industrii metalurgice neferoase, le poate dezvolta în direcția dorită.

Istoria omenirii are mai mult de o mie de ani. De-a lungul întregii perioade de existență a rasei noastre, a existat un progres tehnologic constant, un rol important în care a fost jucat de capacitatea unei persoane de a manipula metalul, de a-l crea și de a-l extrage. Prin urmare, este destul de logic că metalurgia este ceva fără de care este imposibil să ne imaginăm viața noastră, îndeplinirea normală a sarcinilor de serviciu și multe altele.

Definiție

În primul rând, merită să înțelegem cât de științific, din punct de vedere tehnic, ei numesc sfera modernă a producției.

Deci, metalurgia este o ramură a științei, tehnologiei, care acoperă procesul de obținere a diferitelor metale din minereu sau din alte materiale, precum și toate procesele legate de transformarea compoziției chimice, proprietăților și structurii aliajelor.

Structura

Astăzi, metalurgia este cea mai puternică industrie. În plus, este un concept larg care include:

  • Producția directă de metale.
  • Prelucrarea produselor metalice atât la cald cât și la rece.
  • Sudare.
  • Aplicarea diferitelor acoperiri metalice.
  • Secția știință - știința materialelor. Această direcțieîn studiul teoretic al proceselor fizice și chimice, el se ghidează după cunoașterea comportării metalelor, aliajelor și compușilor intermetalici.

Soiuri

Peste tot în lume există două ramuri principale ale metalurgiei - feroase și neferoase. O astfel de gradație s-a dezvoltat istoric.

Metalurgia feroasă este prelucrarea fierului și a tuturor aliajelor în care este prezent. De asemenea, această industrie presupune extragerea din măruntaiele pământului și îmbogățirea ulterioară a minereurilor, producția de turnătorie de oțel și fier, laminarea țaglelor, producția de feroaliaje.

Metalurgia neferoasă include lucrările cu minereu de orice metal, cu excepția fierului. Apropo, sunt împărțiți condiționat în două grupuri mari:

Grele (nichel, cositor, plumb, cupru).

Ușoare (titan, magneziu, aluminiu).

Soluții științifice

Fără îndoială că metalurgia este o activitate care necesită introducerea unor tehnologii inovatoare. În acest sens, multe țări ale planetei noastre sunt activ muncă de cercetare, al cărui scop este studierea și aplicarea în practică a unei game largi de microorganisme care ar ajuta la rezolvarea, de exemplu, a unei probleme de actualitate precum curățarea Ape uzate, care sunt o componentă obligatorie a producției metalurgice. În plus, procese precum oxidarea biologică, precipitarea, sorbția și altele au devenit deja realitate.

Separarea prin proces tehnologic

Instalațiile de metalurgie pot fi clasificate condiționat în două grupe principale:

Pirometalurgia, unde procesele au loc la temperaturi foarte ridicate (topire, prăjire);

Hidrometalurgia, care constă în extragerea metalelor din minereuri folosind apă și altele solutii apoase folosind substanțe chimice.

Principiul alegerii unui șantier pentru construcția unei uzine metalurgice

Pentru a înțelege pe baza a ce concluzii se ia o decizie de a construi o întreprindere într-un anumit loc, merită să luați în considerare principalii factori pentru localizarea metalurgiei.

În special, dacă întrebarea se referă la locația unei fabrici de metalurgie neferoasă, atunci criterii precum:

  • Disponibilitatea resurselor energetice. Producția asociată cu prelucrarea metalelor ușoare neferoase necesită o cantitate enormă de energie electrica. Prin urmare, astfel de întreprinderi se construiesc cât mai aproape de centralele hidroelectrice.
  • Cantitatea necesară de materii prime. Desigur, cu cât zăcămintele de minereu sunt mai aproape, cu atât mai bine.
  • factor de mediu. Din păcate, țările din spațiul post-sovietic nu pot fi încadrate în categoria în care întreprinderile metalurgice sunt prietenoase cu mediul.

Astfel, locația metalurgiei este o problemă cea mai complicată, soluției căreia ar trebui să i se acorde cea mai mare atenție, ținând cont de tot felul de cerințe și nuanțe.

Pentru a forma cea mai detaliată imagine în descrierea prelucrării metalelor, este important să indicați domeniile cheie ale acestei producții.

Întreprinderile din metalurgia feroasă au mai multe așa-numite redistribuiri în componența lor. Printre acestea: sinterizarea, fabricarea oțelului, laminarea. Să luăm în considerare fiecare dintre ele mai detaliat.

Producția domeniului

În această etapă, fierul este eliberat direct din minereu. Acest lucru se întâmplă într-un furnal și la temperaturi de peste 1000 de grade Celsius. Așa se topește fierul. Proprietățile sale vor depinde direct de cursul procesului de topire. Prin reglarea topirii minereului, se poate obține în cele din urmă una dintre două conversie (utilizată mai târziu pentru producția de oțel) și turnătorie (din el sunt turnate semifabricate de fier).

Producția de oțel

Combinând fierul cu carbonul și, dacă este necesar, cu diverse elemente de aliere, rezultatul este oțelul. Există suficiente metode pentru topirea acestuia. Să remarcăm în special convertorul de oxigen și electrotopirea, care sunt cele mai moderne și mai productive.

Topirea convertizorului se caracterizează prin tranziție și oțelul rezultat cu necesarul compoziție chimică. Procesul se bazează pe suflarea oxigenului prin lance, în urma căreia fonta este oxidată și transformată în oțel.

Metoda electrică de fabricare a oțelului este cea mai eficientă. Datorită utilizării cuptoarelor cu arc, pot fi topite cele mai înalte clase de oțel aliat. În astfel de unități, încălzirea metalului încărcat în ele are loc foarte rapid, în timp ce este posibil să se adauge cantitatea necesară de elemente de aliere. În plus, oțelul obținut prin această metodă are un conținut scăzut de incluziuni nemetalice, sulf și fosfor.

aliere

Acest proces constă în modificarea compoziției oțelului prin introducerea în acesta a concentrațiilor calculate de elemente auxiliare pentru a-i conferi ulterior anumite proprietăți. Printre componentele de aliere cele mai utilizate se numără: manganul, titanul, cobaltul, wolframul, aluminiul.

închiriere

Multe fabrici metalurgice au un grup rulant de ateliere. Ei produc atât semifabricate, cât și produse complet finite. Esența procesului este trecerea metalului în golul dintre moara care se rotește în direcții opuse. Mai mult, punctul cheie este că distanța dintre role ar trebui să fie mai mică decât grosimea piesei de prelucrat trecute. Din acest motiv, metalul este atras în lumen, se mișcă și în cele din urmă se deformează la parametrii specificați.

După fiecare trecere, distanța dintre role este redusă. Punct important- de multe ori metalul nu este suficient de ductil în stare rece. Și, prin urmare, pentru procesare, este preîncălzit la temperatura necesară.

Consumul de materii prime secundare

În condiții moderne, piața consumului de materiale reciclate, atât metale feroase, cât și neferoase, se dezvoltă constant. Acest lucru se datorează în mare măsură faptului că, din păcate, resursele de minereu nu sunt regenerabile. Fiecare an de producție reduce semnificativ rezervele. Având în vedere faptul că cererea de produse metalice în construcția de mașini, construcții, construcții de aeronave, construcții navale și alte sectoare ale economiei naționale este în continuă creștere, pare destul de rezonabil să se dezvolte prelucrarea pieselor și a produselor care și-au epuizat deja resursele.

Este sigur să spunem că dezvoltarea metalurgiei se explică într-o oarecare măsură prin dinamica pozitivă a segmentului industriei - utilizarea materiilor prime secundare. În același timp, atât companiile mari, cât și cele mici sunt angajate în prelucrarea fierului vechi.

Tendințele mondiale în dezvoltarea metalurgiei

În ultimii ani, sa înregistrat o creștere clară a producției de produse din metal laminate, oțel și fontă. Acest lucru se datorează în mare măsură expansiunii reale a Chinei, care a devenit unul dintre principalii jucători planetari pe piața producției metalurgice.

În același timp, diverși factori ai metalurgiei au permis Imperiului Celest să recâștige aproape 60% din întreaga piață mondială. Ceilalți zece producători majori au fost: Japonia (8%), India și Statele Unite ale Americii (6%), Rusia și Coreea de Sud (5%), Germania (3%), Turcia, Taiwan, Brazilia (2%).

Dacă luăm în considerare 2015 separat, atunci există o tendință de reducere a activității producătorilor de produse metalice. Mai mult, cea mai mare scădere s-a remarcat în Ucraina, unde s-a înregistrat rezultatul, care este cu 29,8% mai mic decât anul trecut.

Noi tehnologii în metalurgie

Ca orice altă industrie, metalurgia este pur și simplu de neconceput fără dezvoltarea și implementarea unor dezvoltări inovatoare.

Deci, angajații Nijni Novgorod universitate de stat a dezvoltat și a început să pună în practică noi aliaje dure nanostructurate rezistente la uzură pe bază de carbură de tungsten. Principala direcție de aplicare a inovației este producția de unelte moderne de prelucrare a metalelor.

În plus, un tambur de grătar cu o duză specială cu bile a fost modernizat în Rusia pentru a crea o nouă tehnologie de procesare a zgurii lichide. Acest eveniment a fost desfășurat în baza ordinului de stat al Ministerului Educației și Științei. Un astfel de pas s-a justificat pe deplin, deoarece rezultatele sale au depășit în cele din urmă toate așteptările.

Cele mai mari întreprinderi metalurgice din lume

  • ArcelorMittal este o companie cu sediul în Luxemburg. Cota sa este de 10% din totalul producției mondiale de oțel. În Rusia, compania deține minele Berezovskaya, Pervomaiskaya, Anzherskaya, precum și Grupul Severstal.
  • Hebei Iron & Steel- un gigant din China. Este în întregime deținută de stat. Pe lângă producție, compania este angajată în extracția materiilor prime, transportul acesteia și cercetare și dezvoltare. Fabricile companiei folosesc exclusiv dezvoltări noi și cele mai moderne linii tehnologice, care le-au permis chinezilor să învețe cum să producă plăci de oțel ultra-subțiri și table ultra-subțiri laminate la rece.
  • Nippon Steel- reprezentant al Japoniei. Conducerea companiei, care și-a început activitatea în 1957, încearcă să fuzioneze cu o altă întreprindere numită Sumitomo Metal Industries. Potrivit experților, o astfel de fuziune le va permite japonezilor să ajungă rapid pe primul loc în lume, depășindu-și toți concurenții.

Ele se datorează în principal geografiei zăcămintelor minerale necesare procesului metalurgic. Din poziția de fezabilitate economică, în vecinătatea zăcămintelor de minereu de fier apar uzinele metalurgice. Aceasta este o regulă generală.

Cu toate acestea, există și excepții. Absența bazinelor de cărbune și a centralelor puternice în apropierea zăcămintelor de minereu de fier exclude posibilitatea construirii unei uzine metalurgice într-o astfel de zonă. Conditii ideale se ia în considerare concentrarea într-un singur loc a tuturor factorilor: prezența minereului, cărbunelui și energiei electrice.

Alegerea zonei pentru construirea unei uzine metalurgice joacă un rol important, deoarece în jurul noii întreprinderi cresc orașe noi, se dezvoltă infrastructura și crește activitatea economică a întreprinderilor mici. Majoritatea fabricilor metalurgice joacă un rol de formare a orașului în locațiile lor.

Importanța metalurgiei pentru dezvoltarea economică

Rusia este unul dintre liderii mondiali în producția de oțel. Industria metalurgică Federația Rusă reprezintă o parte semnificativă a produsului intern brut al țării. Potrivit acestui indicator, este al doilea după sectorul petrolului și gazelor.

Exportul de produse din oțel asigură venituri stabile în valută pentru economia rusă.

Complexul metalurgic este format din metalurgie feroasă și neferoasă. Produsele fabricate de uzinele metalurgice sunt utilizate într-un număr mare de sectoare ale economiei. Metalurgia feroasă creează indirect locuri de muncă în industriile conexe.

Baza materiei prime

Metalurgia internă se dezvoltă datorită bogăției de minerale care umple măruntaiele statului.

Numeroase zăcăminte de cărbune cocsificabil răspund pe deplin nevoilor metalurgiștilor. Majoritatea fabricilor din Ural funcționează cu cărbune furnizat din bazinul de cărbune Kuznetsk (Kuzbass).

În ceea ce privește rezervele de minereu de fier, Federația Rusă se află acum pe primul loc în lume. Aproximativ 19% din rezervele lumii din acest mineral se află pe teritoriul său. Depozitele mari de minereu de fier sunt numite bazin de minereu de fier. Cele mai mari exemple din spațiul post-sovietic sunt:

  • Bazinul de minereu de fier Krivoy Rog;
  • bazinul de minereu de fier din sudul Uralului;
  • anomalie magnetică Kursk.

Dezvoltarea zăcămintelor de minereu de fier se realizează și prin metode subterane (mine).

Oportunitatea dezvoltării zăcămintelor de cărbune sau cuarțit feruginos este determinată de adâncimea zăcămintelor, de accesibilitatea la transport a zăcământului, precum și de parametrii tehnologici.

Luând în considerare factorii (nu numai materiile prime) care influențează alegerea amplasamentului uzinelor metalurgice.

Criterii de alegere a locației întreprinderilor metalurgice

Cel mai mare efect economic se obține prin concentrarea întreprinderilor și a industriilor conexe într-un singur teritoriu. Acest lucru oferă fabricilor de oțel economii semnificative la costurile de transport.

De asemenea, simplifică foarte mult organizarea managementului producției:

  • Instalațiile metalurgice necesită volume mari de resurse de apă datorită specificului tehnologiei. Acest lucru duce la necesitatea amplasării lor în apropierea corpurilor de apă.
  • Factorul de mediu este de asemenea important. Instalațiile metalurgice nu pot fi construite în apropierea zonelor de protecție a naturii. Designul lor ar trebui să țină cont de roza vântului din fiecare zonă specifică.
  • Instalațiile electrometalurgice necesită cantități mari de electricitate și fier vechi pentru a funcționa. Astfel de întreprinderi sunt construite, de regulă, aproape de centrale hidroelectrice puternice.

Zonele industriale cu uzine metalurgice trebuie să fie la o distanță rezonabilă de zonele rezidențiale. Sub influența acestor factori, institutele de proiectare dezvoltă noi întreprinderi metalurgice care respectă toate standardele de protecție a mediului.

Printre numeroșii factori în plasarea metalurgiei feroase, un loc aparte îl ocupă apropierea sau îndepărtarea acesteia de marile porturi fluviale și maritime. Livrările la export sunt cele mai convenabile atunci când expediază produse pe mare, care este cea mai ieftină. Apropierea de locație sistem fluvial- una dintre cerințele principale pentru șantierul unei uzine metalurgice.

Metalurgia feroasă

Centre pentru dezvoltarea metalurgiei în Rusia

Majoritatea întreprinderilor metalurgice rusești sunt situate în Urali. Această regiune reprezintă până la jumătate din volumul total de oțel produs. Principalii giganți ai industriei sunt desfășurați în Magnitogorsk, Chelyabinsk și Nizhny Tagil.

În partea europeană a Rusiei, fabricile mari sunt situate în Lipetsk, Cherepovets și Stary Oskol. În aceasta din urmă, apropo, există singura fabrică electrometalurgică din Rusia.

În regiunea Siberiei de Vest, producția metalurgică este reprezentată de două fabrici mari în Novokuznetsk. Factorii de localizare a metalurgiei în Siberia sunt determinați de prezența cărbunelui ieftin Kuzbass pe acest teritoriu.

Geografia locației întreprinderilor metalurgice este destul de extinsă. Regula generala pentru cele trei centre denumite ale metalurgiei este atracția către sursele de materii prime și combustibil.

Metalurgia metalelor neferoase are propriile sale caracteristici.

Prin ce se deosebește această industrie de metalurgia feroasă în ceea ce privește factorii locației sale?

Amplasarea instalațiilor pentru producția de metale neferoase

Metalurgia neferoasă este foarte diversă. Este împărțit în următoarele subspecii:

  • cupru;
  • plumb-zinc;
  • nichel-cobalt;
  • aluminiu;
  • titan-magneziu;
  • producția de metale prețioase.

În total, industria rusă produce mai mult de șaptezeci de tipuri de metale neferoase. Jumătate dintre întreprinderile de metalurgie neferoasă din Federația Rusă sunt din aluminiu. Ei gravitează spre centrale hidroelectrice puternice.

O caracteristică distinctivă a instalațiilor de topire a metalelor neferoase este nivel inalt poluarea mediului din activitățile lor și intensitatea energetică ridicată a procesului.

Metalele neferoase se disting prin diversitatea depozitelor lor. Geografia zăcămintelor de metale neferoase este foarte extinsă. „Dați exemple”, va spune majoritatea populației. Aceștia sunt munți, râuri și masive mari de minereu la sol și sub pământ. Aurul și metalele pământurilor rare „trăiesc” în nisipuri. Oamenii pot aduce mostre din unele mine de cupru din Urali, unde este extras din apele subterane.

Procesul metalurgic de producere a metalelor neferoase este similar cu același proces din metalurgia feroasă, deși are propriile sale caracteristici. Lanțul tehnologic pentru producția de metale neferoase este următorul:

  • exploatarea și îmbogățirea minereului;
  • topire în cuptoare cu temperatură înaltă;
  • tratament cu presiune.

Criterii de alegere a amplasamentului instalațiilor de metalurgie neferoasă

Factorul geologic este principalul criteriu care influențează amplasarea instalațiilor de producere a metalelor neferoase. Datorită ponderii reduse a componentei utile în minereurile metalice neferoase, transportul acestora nu este fezabil din punct de vedere economic.

Acest lucru necesită amplasarea uzinelor acestei industrii în locurile de minerit. Producția de nichel, de exemplu, este strict localizată.

Astfel de factori duc la faptul că producția este situată în condiții climatice nefavorabile - în Cercul Arctic (Norilsk).

Dezvoltarea unui depozit de metale neferoase este adesea asociată cu o serie de dificultăți. Accesul la minerale utile este adesea protejat de un scut de rocă sterilă și trebuie aruncat în aer. O astfel de dezvoltare necesită utilizarea unei cantități mari de echipamente: excavatoare, transportoare, locomotive electrice.

Probleme și perspective pentru dezvoltarea metalurgiei în Rusia

O problemă comună a complexului metalurgic rus este nevoia de modernizare și reechipare tehnică.

Întreprinderile metalurgice autohtone se confruntă cu sarcina de a reduce intensitatea energetică a producției lor. Creșterea rapidă a metalurgiei în China impune producătorilor ruși să ia măsuri eficiente pentru reducerea costurilor.

Reducerea costurilor, menținând în același timp calitatea produselor fabricate, este singura modalitate de a fi producători competitivi pe piața globală a pieselor din oțel.

Metalurgie pe Orientul îndepărtat va fi dezvoltat din cauza zăcămintelor de minereu de fier din provincia Aldan și a descoperirii zăcămintelor de cărbune cocsificabil în Yakutia. Construirea de întreprinderi metalurgice cu ciclu complet în Orientul Îndepărtat se datorează necesității de a reduce costul metalului pentru fabricile locale de construcții de mașini.

Livrările pe șine cresc semnificativ costul oțelului laminat. Acest factor joacă un rol negativ în competitivitatea întreprinderilor cu consum intens de metale din Orientul Îndepărtat.

Puterea și prosperitatea statului depind de eficiența economiei și de potențialul militar. Dezvoltarea acestuia din urmă este imposibilă fără dezvoltarea metalurgiei, care, la rândul ei, stă la baza ingineriei mecanice. Astăzi, accentul este pus pe complexul metalurgic al Rusiei și pe importanța acestuia pentru sfera industrială și economică a țării.

Caracteristicile generale ale complexului metalurgic

Ce sunt complexele miniere și metalurgice? Acesta este un set de întreprinderi care sunt angajate în minerit, îmbogățire, topire a metalelor, producția de produse laminate și prelucrarea materiilor prime secundare. Următoarele industrii fac parte din complexul metalurgic:

  • Metalurgia feroasă , care se ocupă de topirea oțelului, fierului și feroaliajelor;
  • Metalurgia neferoasă , care este angajată în producția de metale ușoare (titan, magneziu, aluminiu) și grele (plumb, cupru, cositor, nichel).

Orez. 1 Uzina metalurgică

Principiile de amplasare a întreprinderilor

Întreprinderile din complexul minier și metalurgic nu sunt plasate aleatoriu. Ele depind de următorii factori pentru plasarea metalurgiei:

  • Materii prime (caracteristicile fizice și chimice ale minereurilor);
  • combustibil (ce tip de energie trebuie folosit pentru a obține metalul);
  • Consumator (geografia distribuției materiilor prime, principalele surse de energie și disponibilitatea rutelor de transport).

Orez. 2 Factorul de combustibil al plasării metalurgiei

Principalele baze metalurgice

Toți factorii de mai sus au condus la o distribuție inegală a întreprinderilor metalurgice. În unele teritorii s-au format baze metalurgice întregi. În Rusia, există trei:

  • baza centrala - acesta este un centru destul de tânăr, a cărui bază sunt minereurile de fier din zona anomaliei magnetice Kursk, Peninsula Kola și Karelia. Principalele centre de producție sunt orașele Lipetsk, Stary Oskol și Cherepovets;
  • Baza Uralului - acesta este unul dintre cele mai mari centre de metalurgie din Rusia, ale căror principale centre sunt Magnitogorsk, Novotroitsk, Chelyabinsk, Nizhny Tagil și Krasnouralsk;
  • Baza siberiana - Acesta este un centru care este încă în stadiu de dezvoltare. Sursa principală este cărbunele Kuznetsk și minereul de fier din regiunea Angara și Muntele Shoria. Centrul principal este orașul Novokuznetsk.

Caracteristicile comparative și schema de lucru ale bazelor metalurgice din Rusia pot fi prezentate în următorul tabel:

TOP 4 articolecare citesc împreună cu asta

Central

siberian

Ural

Minereuri de fier

anomalie magnetică Kursk,

Peninsula Kola,

Angara,

Muntele Shoria

Munții Urali

Cărbune cocsificabil

Privoznoy (bazinul cărbunelui Donețk și Kuznetsk)

Local (bazinul cărbunelui Kuznetsk)

Importat (Kazahstan)

Întreprinderi

Întreprinderi cu ciclu complet și metalurgie marginală (produc numai oțel și produse laminate)

Întreprinderi cu ciclu complet (produce fontă, oțel, produse laminate)

Metalurgia neferoasă

Pe baza scopului și a caracteristicilor și proprietăților chimice și fizice, metalele neferoase sunt împărțite în:

  • Grele (cupru, plumb, staniu, zinc, nichel);
  • Lumină (aluminiu, titan, magneziu);
  • Prețioase (aur, argint, platină);
  • Rare (zirconiu, indiu, wolfram, molibden etc.)

Metalurgia neferoasă este un complex de întreprinderi care se ocupă de extracția, îmbogățirea și prelucrarea metalurgică a minereurilor de metale neferoase, nobile și rare.

În acest lanț se disting industriile aluminiului, cuprului, plumb-zinc, wolfram-molibden și titan-magneziu. În plus, acestea includ și întreprinderile pentru producția de metale prețioase și rare.

Centre de metalurgie neferoasă din Rusia

Centrele industriei aluminiului sunt Bratsk, Krasnoyarsk, Sayansk și Novokuznetsk. Marile fabrici de aluminiu situate în aceste orașe se dezvoltă pe baza propriilor materii prime din Urali, regiunea de Nord-Vest și Siberia, precum și din cele importate. Această producție este destul de consumatoare de energie, astfel încât întreprinderile sunt situate în apropierea centralelor hidroelectrice și centralelor termice.

Principalul centru al industriei cuprului din țara noastră este Uralii. Întreprinderile folosesc materii prime locale din zăcămintele Gaisky, Krasnouralsky, Revdinsky și Sibaysky.

Industria plumb-zinc a morii depinde de extracția minereurilor polimetalice și, prin urmare, este situată în apropierea locurilor de extracție a acestora - Primorye, Caucazul de Nord, Kuzbass și Transbaikalia.

Orez. 3 Exploatarea aurului în Chukotka

Probleme și perspective

Există probleme în fiecare industrie. Complexul metalurgic nu face excepție. Printre principalele probleme ale metalurgiei feroase și neferoase se numără următoarele:

  • consum mare de energie;
  • capacitatea scăzută a pieței interne;
  • nivelul ridicat de amortizare a mijloacelor fixe de producție;
  • lipsa anumitor tipuri de materii prime;
  • distrugerea procesului de reproducere a stocurilor de materii prime și minereu;
  • înapoierea tehnologică și introducerea insuficientă a noilor tehnologii;
  • lipsa de personal profesionist.

Dar toate aceste probleme pot fi rezolvate. Rusia continuă să fie un jucător important pe piața globală a produselor metalurgice. Ponderea metalurgiei ruse în producția mondială reprezintă mai mult de 5% din oțel, 11% din aluminiu, 21% din nichel și mai mult de 27% din titan. Principalul indicator al competitivității metalurgiei ruse pe piața externă este că țara își menține și chiar își extinde oportunitățile de export.

Ce am învățat?

Astăzi am aflat ce se înțelege prin termenul „complex metalurgic”. Această industrie este împărțită în negru și metalurgia neferoasă. Locația întreprinderilor de minerit, prelucrarea minereului, topirea metalelor și producția de metal laminat are propriile caracteristici și depinde de trei factori: materii prime, combustibil și consumator. Există trei baze metalurgice care operează și se dezvoltă în Federația Rusă: Central, Ural și Siberian.

Test cu subiecte

Raport de evaluare

Rata medie: 4.3. Evaluări totale primite: 385.

Data clasa a IX-a

Subiectul lecției complex metalurgic, metal negru.

Goluri: Să studieze structura și semnificația metalurgiei. Pentru a introduce caracteristicile metalurgiei feroase și problemele metalurgiei. Dați definiții conceptelor „combină”, „bază metalurgică”. Descrieți bazele metalurgice.

Echipamente: Card „Metalurgie”, colecția „Metalurgie feroasă” (cărbune, cocs, minereu de fier-magnetic, roșu, maro, fontă, oțel).

În timpul orelor

I. Moment organizatoric

II. Verificarea temelor

1) Lucrați în grupuri de 4 persoane. Elevii răspund pe rând la întrebările legate de teme (vezi lecția anterioară). Un elev răspunde, trei din grup îl ascultă. Elevii pot evalua răspunsul unui prieten și pot pune un semn pe el într-un caiet. Profesorul în acest moment poate asculta răspunsurile a 4 elevi și le poate nota în jurnal. 2-3 minute pentru a răspunde.

2) Aflați cine a finalizat sarcina în mod individual, la alegere (după ce ați lucrat în grup, ascultați răspunsurile la întrebările din rubricile „Punctul meu de vedere”, „Problema vă așteaptă soluția”, „Țara mea este în soartă al Rusiei”).

Sondaj oral:

Care sunt avantajele și dezavantajele hidroenergiei?

Care este impactul asupra mediu inconjurator industria energetică?

Numiți cele mai „murdare” și „curate” centrale electrice. Cum poate fi redus impactul negativ asupra mediului al centralelor termice, hidrocentralelor, centralelor nucleare?

Conform fig. 44, cont. D., s. 129 identificați zonele țării în care producția de energie curată este cea mai promițătoare? (Pentru utilizarea vântului, cele mai promițătoare sunt coastele mărilor din Oceanul Arctic, unde viteza medie anuală a vântului depășește 6 m/s; pentru utilizarea mareelor ​​la TPP, golfurile Mării Barents și Albe ( Golful Mezenskaya), precum și golfurile Mării Okhotsk - Golful Penzhenskaya și golfurile de pe țărmul de vest; producția de energie la centralele solare este posibilă în Caucazul de Nord, regiunea Volga de Jos, în Altai, unde valoarea radiația solară totală este mai mare de 100 kcal/m2; apele termale (la GeoPP) sunt disponibile în Siberia de Vest, în regiunea Baikal, în Kamchatka.)

Conform fig. 43, cont. D., s. 126 determină zonele cu cele mai mari rezerve de resurse hidroenergetice. În ce zone costurile de producere a energiei electrice sunt minime și în ce zone construcția de hidrocentrale este cea mai promițătoare.

III. Învățarea de materiale noi

Complexul metalurgic produce material structural - metal, care este folosit pentru fabricarea de mașini, mașini-unelte, echipamente ale multor fabrici, pentru construcția de căi ferate etc. Principalul consumator de metal este ingineria mecanică. Complexul metalurgic este format din metalurgie feroasă și neferoasă. 90% din metalul produs este metal feros - oțel.

Astăzi ne vom familiariza cu metalurgia feroasă, aderând la planul general de studiere a industriei.

Planificați pe tablă:

1. Valoarea industriei în economia naţională.

2. Compoziția, structura industriei (tipuri de întreprinderi, caracteristici tehnologice ale întreprinderilor).

3. Caracteristici ale metalurgiei (concentrarea producției, combinarea, consumul de materiale).

4. Factori și principii de localizare a întreprinderilor.

5. Bazele metalurgice ale Rusiei și cele mai mari întreprinderi, conexiunile lor în materie de materii prime și combustibil.

6. Probleme și perspective de dezvoltare a industriei.

Economia rusă nu se poate dezvolta astăzi fără metal. Industrii precum auto, producția militară, transportul (căile ferate), construcțiile navale, construcțiile etc. nu se pot lipsi de oțel.

Lanțul tehnologic al producției de metalurgie feroasă este următorul:

[magazin de explozie| - [magazin de oțel] - | magazin de laminare]

Lucrul cu harta:

Găsiți pe harta atlasului „Metalurgie”, sau cont. La fel de. 132, fig. 36, plante cu ciclu complet. Unde sunt situate? (Nijni Tagil, Magnitogorsk, Lipetsk, Cherepovets, Novokuznetsk - mai ales în apropierea zăcămintelor de minereu din Urali și din regiunea KMA.)

Partea principală a metalului este produsă în fabrici metalurgice.

Scrierea într-un caiet

Combină - acestea sunt întreprinderi care, pe lângă producția metalurgică, au producție de alte industrii legate de principalele din punct de vedere tehnologic și economic.

Care fabrici nu aparțin metalurgiei? (Producția de ciment și materiale de construcție, instalație de îngrășăminte cu azot.)

De ce aceste producții fac parte din uzina metalurgică? (Aceștia lucrează la deșeurile din producția principală: o fabrică de îngrășăminte cu azot pe subprodusele unui atelier de separare a aerului, o fabrică de materiale de construcție utilizează deșeuri de zgură din producția de furnal și de topire a oțelului.)

Care este beneficiul economic al combinației? (Transportul este redus și deșeurile sunt folosite pentru a produce produse utile.)

Unde sunt construite uzinele metalurgice? Amplasarea întreprinderilor metalurgice este influențată de materii prime, combustibil, consumator, apă, transport și factori de mediu.

1. Uzinele metalurgice cu ciclu complet sunt situate în apropierea materiilor prime sau a combustibilului sau pe minereu (materii prime) și fluxuri de combustibil.

2. Uzinele limită și micile fabrici de metalurgie sunt orientate spre fier vechi (deșeuri din fabricile de mașini), prin urmare sunt amplasate în orașele mari, cu accent pe consumator.

3. O uzină metalurgică este, de asemenea, o întreprindere cu consum mare de apă, de aceea este construită în apropierea unui râu mare, lac sau iaz.

4. Metalurgia este o industrie „murdară”, așa că nu poți construi mai multe fabrici metalurgice într-un oraș. Este imposibil să depășiți „plafonul de mediu”, acest lucru va afecta negativ sănătatea populației.

5. Fabrica de oțel nu poate funcționa fără calea ferata, din moment ce fluxurile de materii prime, combustibilii sunt foarte mari.

Grupurile de topitorii care au o bază comună de minereu sau combustibil și produc metalul de bază al unei țări sunt numite bază de topitorie. Există 3 baze metalurgice principale în Rusia:

1. Ural;

2. Centrală;

3. Siberian.

Studiază pe cont propriu bazele metalurgice ale Rusiei (studiu D., pp. 138-139; studiul A., pp. 132-134; harta atlasului „Metalurgie”)1. Ce materii prime folosesc fabricile de bază (proprii sau importate)?

2. Calitatea minereului extras.

3. Tipul de combustibil (cărbune).

4. Baza de fabrici mari.

5. Probleme de bază.

Elevii în grupuri în jurul meselor pot lucra prin opțiuni pentru o bază și apoi discută rezultatele lucrării în clasă.

I. Fixare

Marcați 3 bazele pe harta de contur, indică zăcăminte de minereu, cărbune și uzine metalurgice mari.

Folosind hărțile atlasului „Metalurgie”, „Industria energiei electrice”, „Industria combustibilului”, „Transporturi”, determină o zonă promițătoare pentru construcția unei uzine metalurgice cu ciclu complet. (Aceasta poate fi zona Neryungri, Chulman.)

Teme pentru acasă

Conform relatării D.: §25-26, p. 139 întrebările 1-2, p. 135 întrebări 1-2.

Conform relatării A.: §30, p. 131-135 întrebări, p. 138 întrebările 2-6 și 10.

Sarcina individuală (după A., p. 139) „Punctul meu de vedere”.

sarcină anticipată

Pregătiți un raport privind noile tehnologii pentru extracția minereului (individual).