1.Значение металлургии в народном хозяйстве

Металлургия – наука о процессах извлечения Ме-лов из руд и получение металлических сплавов. Важнейшим промышленным Ме-лом явл-ся железо, к-ое в сплавах с С и др. эл-ми образует группу черных м Ме-лов: чугун, сталь, ферросплавы. Остальные Ме-лы и их сплавы относятся к группам цв. и редких ме. Основой современной промышленности явл-ся черные Ме-лы, к-ые доминируют практически во всех отраслях промышленности. В наст. время мировое потребление Ме-лов составляет ≈800 млн. т. в год. А мировой металлофонд ≈8 млд.т. Крупнейшими производителями Ме-лов и сплавов явл-ся: США, Япония, Китай, Россия, Германия, Украина, Франция. Металлургия возникла до н.э. на заре развития человечества и долгое время оставалась уделом немногих умельцев. Железо получали не в жид. виде, а в размельчённом состоянии в очагах-горнах. Горн выкладывали из камней, в него загружали руду и древесный уголь. Для горения угля мехами вдували воздух. Образ-ся CO, восстанавливал оксиды железа до Ме-ла. Зёрна железа, полученные в результате восстановления сваливались в рыхлую массу, называемую крицей. Шлак , сод-ий оксиды железа, отделяли от крицы под молотом. Это метод производства железа назывался сыродутным и применялся до 13 в.

Постепенно совершенствуя сыродутный горн начали строить невысокие шахтные сыродутные печи-домницы и с увеличением высоты домницы, усилением воздуходувных средств произошло увеличение времени контакта Fe с углеродом, что способствовало росту t-ры в печи и восстановлению в небольших кол-вах кремния и марганца. Поэтому восстановленный в печи Ме-л плавился, стекал вниз, растворяя углерод. Появилась возможность хорошего разделения Ме-ла и шлака вследствие различия их плотностей. Однако наличие в Ме-ле углерода, кремния и марганца привело к его охрупчиванию и непригодности для ковки. Так появился чугун и возник доменный процесс. Сначала чугун выбрасывали, затем начали вторично переплавлять с рудой, получая при этом железную крицу. Позже чугун начали перерабатывать в кричных печах. Так появился двухступенчатый способ получения железа из руды. Когда в печах-домницах выплавляли чугун, а затем в кричных горнах его перерабатывали в сталь. Значительно позже ≈ в 14 в. начали использовать чугун в жидком виде для литья изделий. Технология выплавки чугуна из стали непрерывно совершенствовалась. В 1735 г научились получать твёрдое металлическое топливо – кокс. В 1828 начали использовать подогрев дутья. В 1855 возник бессемеровский конвертерный процесс получение стали из жидкого чугуна за счёт продувки воздухом и окисление кремния. В 1858 появился мартеновский способ производства стали. В 1878 появился томасовский конвертерный процесс получения стали, при продувке жидкого чугуна с повышенным содержанием фосфора воздухом. В середине 20 в. появился кислородно-конвертерный процесс, к-ый в наст. время явл-ся основным способом получения стали. Значительный вклад в развитие металлургии внесли русские и советские учёные.

Вклад русских и советских учёных в развитии металлургии.

Современный высокий уровень металлургического производства основан на глубоких теоритических исследованиях, крупных открытиях, сделанных в разных странах мира и богатом практическом опыте.

1 М.В. Ломоносов - впервые сформулировал з-н сохранения в-ва, установил роль воздуха в окислении эл-тов, разработал теорию движения воздуха и газов в пламенных печах, создал крупный труд по металлургии под названием «Первые основания мет-ии или рудных дел»

2 Д.И. Менделеев – открыл периодический з-н и составил периодическую систему эл-тов.

3 Г.И. Гесс – сформулировал з-н о независимости теплового эффекта процесса от пути его протекания, что явилось основой современной термохимии.

4 В.В. Петров – создал электрическую дугу, положил начало развитию электрометаллургии.

5 П.П. Аносов – основоположник теории производства литой стали. Впервые применил микроскоп для изучения структуры стали и создал теоритические и практические основы производства высококачественных и легированных сталей.

6 Н.Н. Бекетов – заложил первые основы электрического получения Al.

7 К.И. Байер – разработал способ получения оксида Al.

8 Д.К. Чернов – явл-ся основоположником научного металловедения. 9 Академики А.А. Байков, Н.А. Павлов, Н.С. Курнаков, И.П. Бардн – работавшие в 20в. создали теоритические труды по доменному и сталеплавильному производству, кот-ые затем были развиты и дополнены большой армией учёных. За последние годы разработаны и внедрены новые технологии выплавки чугуна и стали. В СССР были проведены первые опыты по вдуванию угольной пыли в горн доменной печи, разработана технология производства стали в кислородном конвертере, проведены опыты по использованию природного газа в доменной плавке, были построены первые доменные печи V=1300, 3000, 5000 мᵌ. Значительный вклад внесли русские учёные и в развитие цв. металлургии: Семенников, Бекетов, Ванюков, Ауэрбах, Байер. Не остались в стороне от развития металлургии и уроженцы Беларуси .