Продукцией черной металлургии являются: Виды продукции черной металлургии | Металайнер
alexxlab | 30.04.2023 | 0 | Разное
Современная цветная металлургия, также как и черная, характеризуется выпуском первичного и вторичного металла. При этом роль вторичного метала все более возрастает. Сегодня из него выплавляется около 30–40% меди и алюминия, 50% свинца. Ведущий цветной металл в современном мире – алюминий. Основное сырье для получения алюминия – бокситы (содержат 56–60% оксида алюминия (Al2O3)). По добыче бокситов выделяется несколько ведущих стран, которые одновременно являются крупнейшими их экспортерами. Это Австралия (до 50 млн т или 50% мирового объема), Гвинея, Ямайка и Бразилия. Бокситы перерабатываются в окись алюминия (глинозем)
на заводах, использующих в большом количестве минеральное топливо. Черновой алюминий, который получен из глинозема,
содержит 99,7% металлического алюминия. Такой алюминий пригоден для продажи, но
не для конструкций. Его надо очистить от примесей, превратив в рафинированный
металл. Это достигается с помощью методов, требующих большого количества
электроэнергии. Поэтому такое производство концентрируется в районах и странах
с высоким уровнем энергообеспеченности (США, Норвегия, Франция, Австралия,
Россия). Медная промышленность – вторая по значению отрасль цветной металлургии. Главным фактором размещения медеплавильной промышленности является наличие сырья, хотя есть заводы, работающие на вторичном металле. На первом месте в мире по производству медных концентратов находится Чили, затем идут США и Канада. Значительны масштабы производства концентрата в африканском медном поясе – Замбии и Демократической Республике Конго, а также Перу, Мексике, России и Казахстане. Медные концентраты достаточно транспортабельны и
частично вывозятся из медедобывающих стран. Однако основная их часть
перерабатывается на месте в черновую медь, которая в дальнейшем
транспортируется в районы потребления (высокоразвитые страны). Среди других цветных металлов заслуживают внимания цинк и свинец, а также олово. К числу перспективных металлов относятся магний и титан. Однако их производство сдерживается очень высокой энергоемкостью. Магний добывается в больших количествах только в нескольких странах: из морской воды – в США (до 50 тыс. т в год) и Норвегии, из отходов калийного производства – в России, а также в Канаде и Ирландии. Большое значение в мировом производстве и
потреблении цветных металлов имеют благородные
металлы, прежде всего золото, платина. 21.4. Факторы размещения и география металлургического производства. Главными факторами размещения металлургических производств являются сырьевой, потребительский, топливный и энергетический. Исторически предприятия черной металлургии размещались поблизости от месторождений железной руды (например, Лотарингия во Франции, Урал в России) или коксующихся углей (Рур в Германии, Донбасс на Украине), а также на пересечении потоков угля и железной руды (в Детройте, вокруг Чикаго в США). Такая традиционная ориентация по-прежнему сохраняется во многих странах и регионах мира (Россия, Китай, США, Украина). Позднее произошло смещение предприятий черной
металлургии в сторону морских портов, куда доставлялось дешевое и качественное
импортное сырье. На размещение предприятий цветной металлургии определяющее влияние оказывают технологические особенности производства. В связи с низким содержанием металлов в руде начальные стадии производства (обогащение, получение черновых металлов), как правило,
ориентируются на источники сырья, а также на районы с дешевым топливом и
электроэнергией. Такую особенность размещения цветной металлургии можно рассмотреть на примере производства алюминия. В географии алюминиевой промышленности наблюдаются значительные территориальные разрывы между районами добычи сырья, выплавки метала и его потребления. Оптимальным вариантом считается размещение предприятий по производству глинозема и чернового алюминия рядом с крупными ГЭС. (Как вы думаете почему?) В мире свыше половины электролизных заводов, выпускающих металлический алюминий, расположены около крупных ГЭС. В связи с этим резко возросло производство алюминия в таких странах, как Бразилия, Канада, Норвегия, обладающих крупными ресурсами гидроэнергии (рис. 5). Главная глобальная
тенденция – увеличение выплавки алюминия в странах с дешевой энергией
и растущими объемами его потреблением (Бразилия, Китай, Индия), а также
сокращение выплавки в крупных развитых странах. Обобщим и запомним. Обрабатывающая промышленность объединяет виды деятельности, в которых на основе промышленной переработки
исходного сырья производятся разнообразные средства производства (конструкционные
материалы, машины, оборудование) и предметы потребления. Металлургия относится
к обрабатывающей промышленности и включает виды деятельности по производству
черных и цветных металлов, их сплавов и готовой продукции в виде проката.
Сырьем для металлургического производства являются руды чёрных и цветных
металлов, а также металлолом. Технологический процесс производства металлов
включает несколько последовательных стадий: обогащение руд, получение
концентрата, выплавка металлов, получение сплавов и прокат металлов. К главным
факторам размещения металлургических производств относятся сырьевой,
потребительский и топливно-энергетический. Крупнейшими производителями и
потребителями продукции чёрной металлургии являются экономически развитые и
развивающиеся страны с большими масштабами экономик. Проверим себя.1. В чём основное отличие обрабатывающей промышленности от добывающей? 2. Какие виды деятельности входят в состав обрабатывающей промышленности и какую продукцию они производят? 3. В чём значение металлургии и какие производства входят в ее состав? 4. Что является сырьём для металлургии? 5. Какую продукцию производит чёрная металлургия и где она используется? 6. В чём сходство и различие технологических процессов в чёрной и цветной металлургии? 7. Какие цветные металлы являются лидерами по объёмам производства и почему? 8. Как особенности технологических процессов влияют на размещение металлургических производств? 9. Назовите металлургические производства, которые ориентируются на факторы: а) сырьевой, б) топливно-энергетический, в) потребительский. От теории к
практике. Вы уже знаете, что сырьём для
производства продукции чёрной металлургии являются не только железные руды, но и
металлолом. металлолома. Какой вклад в развитие чёрной металлургии нашей страны можете внести вы? Выгодно ли Беларуси экспортировать металлолом и в какие страны? А импортировать? Обсудим. Как правило, мировыми лидерами по производству алюминия являются страны, обладающие
значительными запасами бокситов (Австралия, Россия, Индия). К крупным
производителям алюминия относятся также страны, имеющие мощное машиностроение и
развитую энергетику, которые потребляют большие объёмы этого металла (США,
Канада, Китай). Эти страны, помимо использования собственного сырья,
импортируют большие объемы бокситов или глинозёма. Однако среди мировых лидеров
по производству алюминия имеются также страны, которые не обладают ни сырьём
для его производства, ни мощным машиностроением: Норвегия, Объединённые
Арабские Эмираты, Бахрейн, Исландия. Для любознательных. Долгое время основным металлом, который использовался человеком, было железо, а вернее его соединения с углеродом: сталь и чугун. Во второй половине ХХ в., в связи с развитием самолётостроения и энергетики, значительно возросло производство алюминия (который назвали «крылатым металлом») и меди. В ХХІ в. появился спрос на новые металлы, такие как литий, кобальт и некоторые другие. Как вы думаете, чем обусловлен спрос на эти металлы? Используя дополнительные источники информации, определите, какие страны являются или могут стать мировыми лидерами по их производству. |
Запасы золота, а также его добыча
имеют широкую географию, однако крупнейшими его производителями является
небольшое количество стран. Среди них ЮАР, США, Австралия, Канада, Китай,
Россия.
Практически все заводы Японии расположены поблизости от
морских побережий. Такой же характер носят припортовые центры металлургии в
Италии, ФРГ, новые заводы во Франции (например, вблизи Марселя). В США самый
крупный металлургический завод также расположен на побережье в Балтиморе (рис.
4).
Конечные же стадии производства (получение рафинированных
металлов и проката) перемещаются в районы потребления.
В металлургии некоторых стран практически вся сталь производится из
металлолома. К их числу относится и Беларусь. Постарайтесь объяснить, почему
чёрная металлургия Беларуси основана на использовании 
Как вы думаете, чем обусловлено
производство алюминия в этих странах?24. Продукция черной металлургии
Основной продукцией черной
металлургии являются передельный чугун,
литейный чугун, доменные ферросплавы,
стальные слитки и прокат.
Передельный чугун, используемый для передела на сталь, содержит 4,0—4,4% С; до 0,6—0,8% Si; до 0,25-1,0% Мn; 0,15-0,3% Р и 0,03-0,07% S. Некоторые марки чугуна, предназначенные для передела в сталь в конвертерах, имеют пониженное (до 0,07%) содержание фосфора. До 90% всего выплавляемого чугуна приходится на чугун передельный.
Литейный чугун, предназначенный для производства фасонных отливок способами литья на машиностроительных заводах, имеет повышенное содержание кремния (до 2,75—3,25%).
Ферросплавы — сплавы железа с повышенным содержанием марганца, кремния, ванадия, титана и других металлов. Их применяют для раскисления и производства легированных сталей. К ферросплавам относят доменный ферросилиций, содержащий 9—13% Si и до 3% Мn; доменный ферромарганец, содержащий 70—75% Мn и до 2% Si; зеркальный чугун с 10-25% Мn и до 2% Si.
Стальные слитки, полученные
в изложницах или кристаллизаторах,
подвергают обработке давлением (прокатке,
ковке).
Прокат используют непосредственно
в конструкциях (мостах, зданиях,
железобетонных конструкциях,
железнодорожных путях, станинах машин
и т.д.), в качестве заготовок для
изготовления деталей резанием и заготовок
для последующей ковки и штамповки. Форму
поперечного сечения прокатанного
металла называют профилем.
Совокупность различных профилей разных размеров называют сортаментом. Сортамент прокатываемых профилей разделяют на следующие группы: заготовки, сортовой прокат, листовой прокат, трубы и специальные виды проката.
Заготовки прокатывают
в горячем состоянии непосредственно
из слитков. Заготовки квадратного
сечения с размерами от 150×150 до 450×450 мм
называют блюмами. Они
предназначены для последующей прокатки
на сортовых станах и в качестве заготовок
для изготовления поковок ковкой.
Заготовки прямоугольного сечения
толщиной 65—300 мм и шириной 600—1600 мм
называют слябами. Их используют
для прокатки толстых листов.
Сортовой прокат по профилю подразделяют на две группы: простой — геометрической формы и сложной — фасонной формы (швеллеры, двутавровые балки, рельсы, уголки и т.д.). Листовой прокат различается по назначению и по толщине.
Трубы также подразделяют по назначенной способу изготовления. Они бывают бесшовными и сварными (с прямыми и спиральными швами).
Отливкой называют
литую деталь или заготовку, полученную
заливкой расплавленного металла
(расплава) в литейную форму, полость
которой имеет конфигурацию детали или
заготовки. Литейную форму заливают
жидким металлом через систему каналов,
называемую литниковой
системой. Внутренние
отверстия, каналы и полости в отливках
образуются с помощью стержней, которые
перед заливкой вставляют в полость
литейной формы, а после кристаллизации
отливки извлекают из нее. Формы и стержни
могут быть разовыми — изготовляемыми
из песчаных смесей, и постоянными — из металла
или огнеупорных материалов.
Способы литья отливок можно разделить на две группы. К первой относят способы получения отливок в разовых формах, заполняемых расплавом однократно, после чего их разрушают для извлечения отливки (литье в песчаные сухие или сырые формы, литье в оболочковые формы и др.). Ко второй группе относят способы получения отливок в многократных металлических формах, заполняемых расплавом от нескольких сотен до десятков тысяч раз.
При
выплавке литейных сплавов в плавильные
печи загружают
металлическую шихту, ферросплавы,
лигатуры и флюсы. Металлическая
шихта —
слитки технически чистых металлов, лом,
отходы производства. Лигатура — вспомогательный
сплав, вводимый в расплавленный металл
с целью восполнения угорающих в процессе
плавки химических элементов. Флюсы служат для
образования шлака с требуемыми
физико-химическими свойствами. Модифицирование —
введение в жидкий сплав сотых или десятых
долей процента добавок-модификаторов.
Легирование — введение
в жидкий сплав различных добавок
химических элементов для придания
сплаву особых свойств за счет изменения
его внутреннего строения. Рафинирование — очистка
сплавов от ненужных и вредных примесей.
Железный порошок Vs. Цветной металл: в чем разница?
Значение слов «железный» и «цветной» выходит далеко за рамки добавления трех букв к последнему. Необработанные черные металлы и цветные металлы обладают своими уникальными качествами — в некотором смысле они являются полярными противоположностями. То же самое относится к железному порошку и цветному порошку, поэтому не путайте один с другим , иначе ваш дизайн пострадает от .
Прочтите, чтобы изучить основы работы с черными и цветными металлами — типы, качества и использование . После этого мы рассмотрим некоторые важные факторы, которые следует учитывать при выборе порошковой металлургии. Вы скоро станете гением дизайна!
Основы порошков черных металлов и порошков цветных металлов
Черные металлы
Черные металлы сильно основаны на железе .
Возможно, что более важно, они обычно обладают магнитными свойствами. Популярная серия нержавеющих сталей 300 является исключением.
(ДЫК? Слово «черный» происходит от латинского слова «ferrum», означающего «железо». Вот почему химический символ железа — Fe.)
Примеры черных металлов включают:
- Чистое железо
- Углеродистая сталь
- Чугун
- Кованое железо
- Прочие стальные сплавы
Цветные металлы
Цветные металлы, как вы, наверное, догадались, не содержат железа .
Примеры цветных металлов включают:
- Алюминий
- Медь
- Никель
- Свинец
- Цинк
- Олово
- Титан
- Золото
- Серебро
- Платина
Какое значение они имеют в приложениях для ПМ
Черные металлы
Порошковые черные металлы обеспечивают высочайший уровень механических свойств.
Черные металлы известны своей:
- Долговечностью
- Твердость
- Прочность на растяжение
- Снижение затрат
- Магнитная функция
- Широкая гибкость
Когда мы говорим «более гибкий», мы имеем в виду сплав с сплавом . Вы можете выбрать уникальные свойства железа, которые вы не сможете получить с цветным металлом.
Обратите внимание, что вы можете использовать черный металл в спеченном состоянии. Если вам нужна еще более высокая прочность, вы также можете запросить термообработку. Это очень гибкий вид материала для тех, кто выбирает деталь для приложений, которые вы видите ниже.
Черные металлы находят широкое применение почти во всех отраслях промышленности. Вот некоторые из них:
- Авто
- Электроинструмент
- Строительство
- Трубопровод
- Морские контейнеры
- Промышленные трубопроводы
Автокомпоненты из ферропорошка включают шатуны, крышки подшипников, шкивы и детали ВВТ.
Это разные сплавы, и все они термообработаны по-разному.
Подводя итог, можно сказать, что если вы рассматриваете возможность изготовления шестерен или других автомобильных деталей из металлического порошка, вы можете быть спокойны, зная, что они обладают хорошей прочностью и гибкостью в производстве.
Эти автозапчасти и другие запчасти также могут продаваться вместе по более низкой цене. Мировое производство железа и других железных порошков очень крупномасштабно.
Заключительная социальная реклама о чистом железе : Вы уже узнали, что материалы на основе железа обычно обладают магнитными свойствами. Но высокочистое железо обладает превосходными магнитомягкими качествами . Поставщик может использовать покрытые или изолированные частицы железа для создания магнитомягкого композитного материала, добавляя новые варианты дизайна к вашим возможностям.
Магнитомягкие композиты открывают новые возможности в создании трехмерных форм, которых раньше не существовало.
С правильным составом ваше приложение будет:
- работать быстрее
- Потреблять гораздо меньше энергии
- Быть более компактным и плотным
- Достичь высокой проницаемости
- Гораздо больше
Квалифицированный производитель деталей из порошкового металла может комбинировать магнитный и немагнитный ферромагнитный порошок внутри одного и того же компонента.
Цветные металлы
Свойства порошков цветных металлов имеют тенденцию идти в противоположном направлении. Вот их ключевые качества:
- Немагнитные
- Более сложный производственный процесс
- Более легкий
- Менее подвержен ржавчине/коррозии
- Дороже
Цветные металлы, такие как алюминий, титан, медь и т. д., производятся в меньших количествах. Это означает, что они дороже — титан для обычного порошкового металла может стоить 10-20 долларов за фунт!
Независимо от того, выберете ли вы порошок двухвалентного или цветного железа для применения, вы должны учитывать, насколько легко ваш поставщик может преобразовать порошок в готовую деталь.
Обратите внимание, что цветные металлы, как правило, сильнее реагируют на прокатку, ковку и другие производственные процессы.
Некоторые отрасли промышленности, в которых используется цветной порошок:
- Самолеты
- Авто
- Сверла
- Электрооборудование
- Морской
- Клюшки для гольфа!
Характеристики этих металлов больше, чем у черных металлов. Вот несколько конкретных примеров:
Алюминий — особенно мягкий металл, который в некоторых случаях создает проблемы. Например, делать части VVT автомобиля из алюминия неразумно, потому что цепь трется о VVT. Ваш малопрочный алюминий очень легко выдержит истирание.
Никель уникален среди цветных металлов тем, что обладает магнитными свойствами. Он используется в приложениях, требующих хорошей коррозионной стойкости.
Медь популярна при работе с водой, поскольку она не подвергается коррозии и не ржавеет в воде.
Вы часто будете видеть медь в спринклерах. Его также используют для окраски днищ лодок.
Максимизируйте свой дизайн
Как видите, небольшое изменение в химической структуре может оказать огромное влияние на порошкообразный металл. Знание ваших материалов поможет вам максимизировать производительность и экономическую эффективность вашего дизайна.
Мы предлагаем вам присмотреться, в частности, к магнитомягким композитам — это огромный неиспользованный ресурс среди порошковых металлов, который может открыть новые возможности в дизайне деталей.
Нужна помощь в работе с металлическим порошком? Свяжитесь с нами для консультации по дизайну, нажав кнопку ниже:
Вот полный список черных металлов и их применения
Чугун обычно используется в производстве тяжелого дробильного оборудования, деталей станков, тормозных барабанов, автомобилей блоки цилиндров, ручки машин, шестерни, сантехнические материалы, а также несколько предметов домашнего обихода.
Знаете ли вы?
Количество металлолома, перерабатываемого ежедневно только в США, эквивалентно количеству, необходимому для строительства 25 Эйфелевых башен!
Химические элементы можно разделить на две основные группы: металлы и неметаллы. Металлы подразделяются на две основные группы:
(1) Черные металлы
(2) Цветные металлы
Термин «черные» происходит от латинского слова ferrum , что означает «содержащий железо». Эти металлы, как правило, магнитны по своей природе и обладают высокой прочностью на растяжение. Железо и сталь во всех формах рассматриваются как черные металлы, а металлы, не содержащие в себе железного компонента, называются цветными.
Черные металлы могут содержать небольшие количества других элементов, таких как углерод или никель, которые добавляют (в определенной пропорции) для достижения желаемых свойств.
Эти металлы присутствуют почти везде, будь то Эйфелева башня или металлические ворота с замысловатой резьбой.
Почти все они широко используются в производстве таких изделий, как балки, детали машин, кухонная утварь, гаджеты и т. д.
Углеродистая сталь
Углеродистая сталь представляет собой сплав железа с содержанием углерода от 0,05 до 2,0% и известен своей высокой прочностью на растяжение. Его можно закалить при термической обработке, и он довольно пластичен. В зависимости от содержания углерода углеродистая сталь подразделяется на три основных типа. С увеличением содержания углерода прочность увеличивается, но пластичность снижается. Однако углеродистая сталь подвержена коррозии.
► Низкоуглеродистая сталь
▪ Также известная как мягкая сталь, это наиболее часто используемый черный металл.
▪ Содержит от 0,05 до 0,30% углерода, а остальное железо.
▪ Он ковкий и пластичный, легко гнется.
▪ Используется в производстве гаек, винтов, болтов, балок и других металлических изделий общего назначения.
► Среднеуглеродистая сталь
▪ Содержит от 0,30 до 0,60% углерода.
▪ Относительно более твердая и менее пластичная, чем низкоуглеродистая сталь.
▪ Используется в производстве автомобильных компонентов, таких как оси, шестерни и коленчатые валы.
► Высокоуглеродистая сталь
▪ Содержит от 0,60 до 0,99% углерода, а также может содержать небольшое количество марганца, кремния и меди.
▪ Это самая прочная и твердая из всех углеродистых сталей.
▪ Используется для изготовления лезвий, пружин и высокопрочной проволоки.
► Инструментальная сталь
▪ Также известная как инструментальная и штамповая сталь, она специально используется для изготовления деталей машин, металлорежущих инструментов и штампов, а также форм для литья под давлением.
▪ Содержит от 0,7 до 1,5% углерода, а также молибден, вольфрам, ванадий и другие металлы.
▪ В отличие от других углеродистых сталей, он устойчив к нагреву, истиранию и коррозии.
Нержавеющая сталь
▪ Также известная как коррозионностойкая сталь, это сплав железа, никеля и хрома.
▪ Важным свойством нержавеющей стали является ее высокая устойчивость к коррозии благодаря присутствию хрома.
▪ Прочный и устойчивый к пятнам, поэтому его называют нержавеющей сталью.
▪ Эту сталь можно легко сваривать, обрабатывать и формовать в зависимости от типа стали.
▪ Обычно используется в кухонных столовых приборах и посуде, осях, столах, гвоздях, медицинских инструментах, кухонных сушилках, трубах и т. д.
Чугун
▪ Прочный, но хрупкий, обладает высокой прочностью на сжатие.
▪ Устойчив к окислению и коррозии.
▪ Его можно разделить на различные разновидности, такие как серый чугун, белый чугун, ковкий чугун и ковкий чугун.
▪ Чугун можно сваривать бронзой или электродуговой сваркой, закаливать или подвергать механической обработке.
Кованое железо
▪ Кованое железо имеет очень низкое содержание углерода от 0,10 до 0,25%.
▪ Прочный и жесткий, но волокнистый и пластичный.
▪ Больше не производится в промышленных масштабах и заменена мягкой сталью.