Черная металлургия.

1. Отраслевая структура

2. Технологии производства черных металлов

3. Экономические особенности отрасли

4. Экономические проблемы металлургических производств.

5. Факторы и принципы размещения черной металлургии

10.отраслев структура чёрн металлург.Отраслевая структура. 1. Добыча и обогащение руд сырья для черной металлургии – это сырье из которого можно получить металлы (железо, магний, хром) – черные металлы. 2. Добыча и обогащение нерудного сырья (флюсовые известняки, огнеупорные глины, доломиты, кварциты, магнезит, формовочные пески и т.д. 3. Производство черных металлов (чугун, доменные ферросплавы, стали, прокат, металлический порошок). 4. производство труб. 5. Производство электроферросплавов. 6. Коксохимическая промышленность. 7. Производство огнеупоров (клинкерный кирпич). 8. Вторичная обработка черных металлов (металлолом). 9. Производство метизов производственного назначения. В Речице находится метизный завод. Метиз – проволоки, болты, гайки.

11.технолог особен призводств чёрн металлург.Технологический процесс включает следующие стадии: 1. добыча; 2. обогащение; 3. доменное производство (производство чугуна); 4. производство стали; 5. производство проката; производство металлоизделий. Железные руды: магнезит (45-70% железа) Fe3O4=Fe2O3=FeO; гематит (красный железняк 55-60% железа) Fe2O3; менонит (бурый железняк, осадочная порода, 35-40% железа) 2Fe2O3*3H20 (на востоке РБ) – керченские; шпатовый железняк FeCO3 (30-45% железа); железистые кварциты (силикаты, в которых находится магнетит, имотит 18-50% железа , средний 35-37% железа) находится в районе Курской аномалии; комплексные железные руды (Ni, Co, Cr, Wn, Ti) – Кореличский район, Гродненская область, Столбцевский район Минская область – промышленное значение, могут добываться открытым способом, они легко обогатимы. Обогащение происходит обжигом или платационным способом (вымывание из породы). При обогащении содержание железа повышается до 60%, следовательно производство чугуна, губчатое железо (70-75%) – железистые окаты. Если содержание железа более 70%, то можно исключить доменную металлургию. Основным видом топлива является коксующий уголь. Кокс – камень серого цвета, имеющий пористую структуру. Сейчас часто используют природный газ. Кроме кокса используют флюсы, следовательно достигается снижением температуры плавления, удаление золы, серы. Измельченная железная руда + кокс + металлолом + флюсы в необходимых количествах = шихта (агломерит), который загружается в доменную печь и для выплавки стали. Пирометаллургический процесс – это процесс восстановления металлов из руды. FeO + CO = Fe (выпадает в осадок) + CO2 (испаряется) (происходит в печи). При горении образуется высокая температура 1300-1500 градусов по Цельсию, в результате происходит плавление шихты, происходит реакция восстановления, железо восстанавливается. Современные домены имеют объем 5 тыс. м3, т. кокса, 1,5 тонны руды, 0,5 тонн флюсов, известняков и другие добавки. На 1 тонну готового проката требуется 4-5 тонн угля, 200 м3 воды. В конце 20 в на 1 тонну чугуна = 7-8 т угля, сейчас – 1,5 тонны. Более современные домены используют 0,6 тонн угля или даже 450 кг, в следствие этого сдвиги в размещение производства.

Электротермический метод восстановления железа. Электролиз производит железо высокого качества. Передельная металлургия – передел чугуна в сталь. Малая металлургия – это цехи, печи по производству черного металла на машиностроительных и химических заводах для собственных нужд (ВРЗ, Гомсельмаш). В РБ производится до 1,5 стали. Комбинат полного цикла – производство стали, чугуна, проката. Современная доменная печь имеет объем до 5 тыс. м3. В конвертном производстве 350 т. весь сплав; до 6 млн. стальных слитков в год.

Производство чугуна (удаляются сера, фосфор). Чугун – это слав железа с углеродом, при неполном сгорании кокса в печи часть углерода соединяется с железом, т.е. образуется сплав. Атомы С, Fe образуют единое целое. Содержание С от 1,5-4,3%, если больше, то образуется карбид Железа.

Сталь – это сплав Fe с С с содержанием хрома, Мо, Wn, но в небольших соотношениях. Содержание углерода = 0,7-2,5%. Сталь с содержанием С=0,7% - это почти железо, оно мягкое, ковкое. Чистое железо не подвергается коррозии. Углеродистая сталь идет на изготовление инструментов, мягкая – на детали автомобилей. Домны – печи для выплавки чугуна. Центролит – чугунно-литейный завод, изготавливают детали для станков. Чугун выплавляется из руды в домнах – это шахтная печь высотой до 36 м. Строится она из огнеупорного кирпича, выливается металлическим кожухом. Для отвода газа используются трубы. Верхняя часть домны называется коломником, в нем находится засыпной аппарат и фурмы (газ в них подается под давлением). Ниже коломника находится шахта высотой 21 м, она представляет собой 2 конуса: верхний расширяется к средней части, а другой сужается. Самая широкая часть домны – распар (ширина 15 м), там происходят химические процессы. Ниже распара находится заплечики, самая нижняя часть – горн. Еще ниже, там где осаждаются полученные тела, называются лещи, там находится чугун и шлаки. Отвертка для выпуска чугуна ниже шлаков, и находится в лещинах. В сутки от 6 до 20 раз выпускается чугун, в зависимости от качества. Домна работает круглосуточно. После того, как ее построили, идет задувка. Температура должна быть всегда одинаковой. На 1 тонну чугуна – 30 м3 воды, 5 м3 воздуха. Большая часть чугуна идет для литья, для производства стали (конвекрторый, электросталь, мартеновский способ) Мартеновский способ – это пламенная отражательная печь. Кокс, флюсы переплавляются в сталь, придание будущему сплаву более равномерное структуры. Мартеновская сталь отличается очень высоким качеством, работает печь круглосуточно, 2 выплава в сутки. Конвекторные – с небольшим объемом выплавки стали за 4-6 выплавки стали, но она является более низкого качества. В конвекторные печи для повышения качества подают О2, но производительно больше. Производство прокатов. Плюмин – дает квадратное сечение, Слабель – прямоугольное сечение.12.эконом и эколог проблем чёр металлург.Экономические особенности отрасли. 1. комбинирование по технологическому циклу, по комплексному использованию сырья и отходов. 2. концентрация, чем больше завод, домна, тем больше выделяется пыли. До 10 млн. тонн в год – одноблочные заводы; до 20 млн. тонн стали в год – двухблочные заводы. Могилевский металлургический завод специализируется на производстве стали из металлических труб. Молодечно, Гомель (производство труб идут на экспорт).Экологические проблемы металлургических производств. 1. Проблемы добычи руд. При организации карьеров на Курской аномалии было снято 12 миллионов тонн плодородной земли, 5 миллионов тонн рекультивировалось. Нарушение режима подземных вод. 33% металлов содержится в руде, остальное в отвал. В цветной металлургии месторождения являются промышленно выгодными, если в нем содержится примерно 1% металла. 2. Обработка чугуна, производство стали, проката, выбросы в атмосферу, гидросферу, пылеватые газообразные частицы, окислы азота и серы. В цветной металлургии + соединения As, Ag, Cad. Осаждаются в организмах животных, растениях. 13.особен размещен предприят чёрн металлург. Факторы и принципы размещения предприятий черной металлургии. Сырьевая база связана за счет природных или за счет импорта (Япония – высочайший уровень развития экономики, Германия, Австрия). Китай – железные руды и уголь повсеместно. Исторические факторы: Уголь – старейшая главная историческая база, хотя металл уже закончился. Южная – в конце 19 в. обусловлено экономическим развитием, работали сводные рабочие. Тула – производство высококачественного металла. Политические факторы: в 30-е гг. программой была поставлена задача создать Урало-Кузнецкий комбинат, то есть комбинированное производство. Комбинат в Комсомольске на Амуре. Комбинаты создаются в пригородной зоне, под влиянием многих технологических факторов. Водоемкость. Череповец на Рыбинском водохранилище. С учетом различных факторов, законов => принципы. 1. Ориентация на рудные массы (Урал, Приднепровск); 2. Ориентация на топливную базу (Новокузнецк, Донецкая область); 3. Между рудной и угольной базой (Череповец); Ориентация на вторичное потребление (Жлобин) ж/д, Могилев.