Как применяется антитеза в баснях крылова. Жанр басни в понимании крылова. Отражение в баснях философских, социальных и нравственных взглядов Крылова
Машиностроение, строительство, электротехника - все эти и многие другие сферы невозможно представить без металлургии. Что представляет собой эта отрасль? Как добывают металлы? Какими они бывают? Ответы на эти вопросы можно найти в статье.
Определение
Металлургия - это направление в промышленности, которое занимается добычей сырья, производством сплавов, утилизацией отходов и производством продукции из полученных сплавов.
Металлургия, в зависимости от сырья, делится на чёрную и цветную. К первой группе относятся металлы, содержащие железо, хром и марганец. Ко второй - все остальные.
Процесс производства продукции из металлов включает такие этапы, как:
утилизация.
добыча и подготовка руды;
Металлургическая промышленность включает процессы получения многих элементов периодической таблицы, кроме газов и галоидов.
Черная
Черная металлургия - это отрасль металлургии, которая занимается производством сплавов из железа, марганца и хрома.
В природе железо встречается в руде в форме карбонатов, гидроксида и оксида. Поэтому первый этап производства в чёрной металлургии - это освобождение железа из руды при помощи доменной печи при температуре более +1000 С. При необходимости на данном этапе производится изменение свойств металла.
Черная металлургия включает такие направления, как:
- добычу и обогащение нерудного сырья;
- производство чёрных металлов;
- производство труб из стали и чугуна;
- коксохимическую промышленность;
- вторичную обработку сырья.
Производимая на металлургических комбинатах продукция бывает:
основной, то есть конечным продуктом, готовым для эксплуатации;
побочной, то есть продуктом, который получается при производстве основной продукции;
попутной, то есть продукцией, оставшейся после производства основной и побочной, которая используется либо как вторсырье, либо как есть.
Добыча
Металлы получают путем извлечения из руд или вторсырья. Вся руда, содержащая ценные элементы, делится на богатую (более 55% ценных элементов), бедную (менее 50 %) и убогую (менее 25 %).
При добыче руды используются три основных метода:
открытый;
подземный;
комбинированный.
Открытый метод - самый распространенный и экономичный. При таком методе предприятием организуется необходимая инфраструктура и разрабатывается месторождение карьерами.
Подземный метод используется в том случае, если породы лежат глубоко под землей. По сравнению с открытым, этот метод дороже из-за необходимости специального технического оснащения. Кроме этого, он актуальнее, чем другие методы, так как запасы железной руды, залегающей близко к поверхности, практически истощены. Таким способом добывается более 70% железной руды.
Комбинированный способ, как понятно из названия, сочетает в себе два вышеуказанных метода.
Производство
В металлургии под производством черных металлов понимают сложный технологический процесс, который можно разделить на два этапа:
производство чугуна;
переработка чугуна в сталь.
Необходимыми материалами для производства чугуна являются железная руда, топливо (кокс) и флюс. Именно в таком порядке их загружают в доменные печи, где под тяжестью собственной массы они опускаются в низ печи. В нижней части печи находятся отверстия - фирмы, через которые подается нагретый воздух для поддержания процесса горения. В результате плавления из руды восстанавливается железо и другие элементы, а полученные в процессе шлак и чугун выливаются через специальные отверстия - шлаковую и чугунную летки.
Процесс передела чугуна в сталь подразумевает снижение уровня углерода и примесей способом избирательного окисления и перевода их в шлак при выплавке. Для этого в расплавленный чугун вводят ферросплавы с содержанием Al, Mn и Si. Они образуют в стали труднорастворимые оксиды, которые частично всплывают в шлак.
Продукция
Продукция черной металлургии широко используется в машиностроении, строительстве, коммунальном хозяйстве, военно-промышленном комплексе и сельском хозяйстве.
К основной продукции черной металлургии можно отнести:
чугун передельный и литейный;
огнеупоры;
химическую продукцию.
металлопрокат (листовой, фасонный, сортовой) ;
готовый прокат;
Цветная
К цветной металлургии относятся все виды металлов, кроме железосодержащих. Сама отрасль делится на металлургию легких и тяжелых металлов, которые основываются на таких свойствах металла, как плотность и вес. Все виды металлов, используемых в цветной металлургии, можно разделить на:
легкие, к которым относятся магний, алюминий, титан;
тяжелые, к которым относятся олово, цинк, свинец, никель, медь;
редкоземельные, к которым относятся эрбий, тербий, самарий, празеодим, неодим, лантан, диспрозий, церий, иттрий;
искусственные, к которым принадлежат америций, технеций;
малые, к которым относятся ртуть, кобальт, мышьяк, сурьма, кадмий, висмут;
рассеянные, к которым принадлежат селен, германий, таллий, индий, галлий, цирконий;
легирующие, к которым относятся ванадий, ниобий, тантал, молибден, вольфрам;
благородные, к которым относятся платина, золото, серебро.
По сравнению с черной, цветная металлургия более энергозатратная. Это объясняется низким содержанием полезных веществ в цветных металлах и, как следствие, большим количеством отходов, требующих особенной утилизации и переработки химическими способами.
Добыча сырья и его обогащение
Цветные металлы получают из рудного концентрата, то есть из обогащенной руды. Под обогащением понимают разделение руды на металлы и минералы, что позволяет искусственно увеличить содержание металлов в сырье. При разделении используются такие технологии, как дробление, измельчение, сортировка и переработка путём обезвоживания. После получения металла из руды он проходит обработку и шлифовку.
После всех этих процессов металл отправляют в цеха или предприятия, где будет изготовлена необходимая продукция - станки, трубы, машины и т.д.
Рафинирование
Черновые металлы содержат различные примеси, которые влияют на физико-химические свойства металлов, а также содержат важные дорогостоящие элементы, например золото или серебро. Поэтому одним из важнейших этапов обработки металла является рафинирование, то есть очистка. Рафинирование проводится тремя способами:
электролитическим - используется для глубокой очистки цветных металлов;
химическим, который который также называется аффинажем, применяется при глубокой очистке золота;
пирометаллургическим - используется при производстве металлов высокой чистоты и делится на фракционное, ликвационное, окислительное рафинирование.
Получение сплавов
Сплав - это вещество, состоящее из двух и более металлов и неметаллов, например, углерод, фосфор, мышьяк.
Сплавы не получаются из двух похожих металлов. Например, цинка и свинца.
Самыми ценными сплавами являются:
- сортовой прокат - шестигранник, пруток, проволока;
- листовой прокат - полоса, лента, лист.
бронза - соединение меди и олова;
латунь - соединение меди и цинка;
дуралюмин - соединение алюминия, меди, железа,кремния, магния и марганца;
карбид вольфрама - соединение вольфрама с углеродом и кобальтом;
нихром - соединение из никеля, хрома и железа;
ални - соединение немагнитного алюминия, никеля и кобальта.
Продукция отрасли
Человеку, незнакомому близко с металлургией, при упоминании о цветных металлах первыми на ум приходят золото и серебро. Выше было рассмотрено все многообразие цветной металлургии. Здесь же рассмотрим продукцию, которая производится в данной сфере. Это:
Кроме профильной, на металлургических заводах и комбинатах производится химическая продукция - хлор, поташ, серная кислота, элементарная сера, цинковый и медный купорос.
Типы баз и факторы их размещения
Прежде чем рассмотреть основные металлургические базы в мире и в России, стоит кратко описать типы баз и факторы их размещения.
В металлургической промышленности выделяют 3 типа баз.
База, работающая с собственными рудой и углем.
База, работающая либо с собственной рудой и привозным углем, либо с привозной рудой и собственным углем.
Работающая недалеко от угольных бассейнов или недалеко от потребителя.
Факторам, влияющими на расположение металлургических центров, можно назвать:
потребительский , к которому относится близость крупных машиностроительных комплексов - основных потребителей стали;
экологический , к которому относятся устаревшие предприятия, использующие один из самых “грязных” способов производства - доменный процесс;
транспортный , к которому относятся предприятия, использующие привозные руду и уголь, так как находятся вдали от их источников;
топливный , к которому относятся предприятия, находящиеся недалеко от угольных бассейнов;
сырьевой , к которому относятся предприятия, расположенные поблизости к местонахождениям руды.
Металлургия в мире
Мировая металлургия сосредоточена в 98 странах мира, из которых руда добывается только в 50. Лидерами являются пять стран - это Китай, Бразилия, Россия, Австралия и Индия, который поставляют на мировой рынок пости 80 % сырья. Большая часть мировых запасов руд - это материал среднего и низкого качества, требующий обогащения в процессе производства. Руд высокого качества в мире очень мало. Например, запасы России как одного из лидеров металлургической промышленности составляют всего 12 % от мировых запасов.
Больше всего руды добывается в Китае, а полезного железа - в России.
Лидирующими компаниями, которые регулируют мировой процесс добычи и производства руды и металлов, являются компании Arcelor Mittal, Hebei Iron & Steel, Nippon Steel.
Arcelor Mittal - это компания, образованная благодаря слиянию предприятий Индии и Люксембурга. Ей принадлежат предприятия в 60 странах мира, в том числе российское "Северсталь-Ресурс" и украинское "Криворожсталь".
Hebei Iron & Steel Group - еще одна компания, образованная в результате слияния нескольких компаний. Но вляется не частным, а государственным предприятием, зарегистрированным в Китае. Здесь производится уникальный продукт - ультратонкий холоднокатанный лист и стальные плиты. Кроме добычи и производства, компания занимается исследовательской деятельность и инвестициями.
Nippon Steel и Sumitomo Metal Industries - японский лидер по производству стали. Доменные печи этой компании были установлены еще в 1857 году.
Металлургия России
В российской экономике металлургия занимает второе место после нефтегазовой промышленности. В данной сфере трудятся более 2 % работающих граждан в стране на 1,5 тыс. предприятий.
В РФ три есть основные базы черной металлургии, размещение которых объясняется близостью источников руды и бассейнов угля:
Уральская;
Сибирская;
Центральная.
Самое старое и крупное предприятие металлургии - Уральское, где производится половина всей продукции черной металлургии в России. Центрами Уральской металлургии являются Екатеринбург, Нижний Тагил, Челябинск и Магнитогорск. Крупнейшие предприятия - Чусовский металлургический завод и Челябинский металлургический комбинат.
Сибирская металлургическая база - самая молодая из трех и строится на смену Уральской, где исчерпаны запасы металлов практически исчерпаны. Здесь расположены всего два крупных металлургический комбината - Кузнецкий и Западно-Сибирский.
Центральная металлургическая база находится в Белгородской и Курской областях. Крупнейшим металлургическим комбинатом и заводами является Новолипецкий металлургический комбинат и заводы в Старом Осколе и Туле.
93% процента выпускаемой продукции приходится на долю шести крупных центров металлургии. Это:
ПАО “Северсталь”;
ОАО “Мечел”;
“Евраз”;
ОАО “Металлоинвест”;
ОАО “Новолипецкий металлургический комбинат”;
ОАО “Магнитогорский металлургический комбинат”.
Металлургия - промышленность, которая играет важную роль в жизни каждого человека.
Металлургическая промышленность - отрасль тяжелой промышленности, производящая разнообразные металлы. Она включает две отрасли: черную и цветную металлургию.
Черная металлургия
Черная металлургия - одна из главных базовых отраслей промышленности. Значение ее определяется прежде всего тем, что стальной прокат является главным конструкционным материалом.
Особенности размещения черной металлургии изменяются со временем. Так география черной металлургии исторически сложилась под влиянием двух типов ориентации: на каменноугольные бассейны (так возникли главные металлургические базы в США, Европе, России, Украине, Китае) и на железнорудные бассейны. Но в эпоху научно-технической революции происходит общее ослабление прежней топливно-сырьевой ориентации и усиление ориентации на грузопотоки коксующегося каменного угля и железной руды (в результате черная металлургия Японии, стран Западной Европы начали тяготеть к морским портам) и ориентации на потребителя. Поэтому наблюдается уменьшение размеров строящихся комбинатов и более свободное их размещение.
Оценка общегеологических запасов железной руды позволяет говорить о том, что наиболее богаты железной рудой страны СНГ, на втором месте Зарубежная Азия, где особенно выделяются ресурсы Китая и Индии, на третьем - Латинская Америка с огромными запасами Бразилии, на четвертом - Африка, где большими запасами обладают ЮАР, Алжир, Ливия, Мавритания, Либерия, на пятом - Северная Америка, на шестом - Австралия. Мировое производство железной руды в 1990 году впервые достигло уровня в 1 млрд т, но при этом суммарная добыча только стран СНГ, Китая, Бразилии, Австралии составляет 2/3 общемировой. Причем, если 30 - 40 лет назад почти вся добыча была сосредоточена в экономически развитых странах, то сейчас отрасль быстрее растет в развивающихся странах. Бразилия и Республика Корея, например, стали обгонять по выплавке стали Великобританию и Францию.
Главными странами - экспортерами железной руды являются Бразилия, Австралия, Индия, причем на первые две из них приходится 1/2 всего мирового экспорта.
Основные импортеры железной руды - страны ЕС, Япония, Республика Корея.
Главными странами-производителями стали в мире сейчас являются Япония, Россия, США, Китай, Украина, Германия.
Цветная металлургия - по размерам производства уступает черной примерно в 20 раз. Она также относится к числу старых отраслей промышленности, и с началом научно-технической революции испытала большое обновление, прежде всего в структуре производства. Так, если до второй мировой войны преобладала выплавка тяжелых цветных металлов - меди, свинца, цинка, олова, то в 60-70-е годы на первое место выдвинулся алюминий, а также стало расширяться производство «металлов XX века» - кобальта, титана, лития, бериллия и др. Сейчас цветная металлургия обеспечивает потребности примерно в 70 различных металлах.
Размещение предприятий отрасли складывается из того, что металлургия тяжелых, цветных, легирующих и благородных металлов, в руде которых обычно низке содержание полезного компонента, обычно тяготеет к странам и районам их добычи. Этим, в частности, объясняется то, что в ряде стран Азии, Африки, Латинской Америки отрасль возникла еще в колониальный период. Правда в этих странах сложились, в основном, нижние стадии производственного процесса, а верхние - в США, Западной Европе, Японии.
В середине XX века все большая ориентация стран Запада на сырье из развивающихся стран привела к перемещению предприятий к морским побережьям. После кризисов 70-х годов выплавка цветных металлов в странах Запада стала сокращаться, и большую роль стало играть вторичное сырье. Усилилась потребительская ориентация отрасли. Новые производственные мощности в сфере этих экологически «грязных производств» в основном возникают в развивающихся странах. Между производством и потреблением конечной продукции сохраняется территориальный разрыв, т. к. основная часть тяжелых цветных металлов, производимых в странах Азии, Африки, Латинской Америки потребляется в странах Запада.
Для подтверждения сказанного можно отметить, например, соотношение развитых и развивающихся стран в запасах медной руды составляет 30:70, в производстве медных концентратов 40:60, а в потреблении рафинированной меди: 85:15. По размерам добычи меди выделяются США. Канада, Чили, Замбия, Перу, Австралия. Главные страны экспортеры - рафинированной меди - Чили, Замбия, Заир, Перу, Филиппины.
Первая 10 стран по выплавке рафинированной меди - США, Чили, Япония, Канада, Замбия, Германия, Бельгия, Австралия, Перу, Респубпика Корея.
В отличие от тяжелых, руды легких цветных металлов, прежде всего алюминия, по содержанию полезного компонента напоминают железную руду и вполне транспортабельны, поэтому вполне рентабельно перевозить их на далекие расстояния. На экспорт идет 1/3 бокситов, добываемых в мире, а среднее расстояние их морских перевозок превышает 7 тыс. км. Это объясняется тем, что около 85% мировых запасов бокситов связаны своим происхождением с распространенной в тропиках и субтропиках корой выветривания. Вот почему запасы бокситов очень невелики или вообще отсутствуют в большинстве стран Западной Европы, Японии, Канаде, а так же в США. Всем им приходится ориентироваться прежде всего на импортное сырье.
По добыче бокситов выделяются Австралия, Гвинея, Ямайка, Бразилия. Китай, Индия, Суринам, причем первая «тройка» дает 70% всей добычи.
По выплавке алюминия лидируют США, Япония, Россия, Германия, Канада, Норвегия, Франция, Италия, Великобритания, Австралия.
Как черная, так и цветная металлургия сильно загрязняют окружающую среду, поэтому в последние десятилетия наметилась тенденция к переносу предприятий в развивающиеся страны, в связи с усилением природоохранительной политики в экономически развитых странах Запада.
Металлургический комплекс включает в себя все стадии производства черных и цветных металлов: добычу и обогащение руды, выплавку металлов, производство сплавов и проката, вторичный передел металлов. В комплекс входят и другие производства, связанные с выплавкой металла — коксовое, огнеупорное, флюсовое, магнезитовое и др.
Наряду с ТЭК, металлургия — базовая отрасль индустрии. Поэтому первые места по выплавке металлов удерживают развитые — США, Япония, Германия, Россия и Китай. Но, как и в случае с энергоресурсами, добыча металлических руд перемещается из развитых стран в развивающиеся.
СССР создал мощный металлургический комплекс, выпускавший практически все виды черных и цветных металлов и их сплавов, занимая первые-третьи места в мире по выплавке стали, производству проката, алюминия, платины, золота и других металлов. После распада страны в России осталась половина мощностей металлургии. В связи с сильным спадом в упал спрос на металлы. Общий спад в металлургии России оценивается в 35-40%, но к 2000 г. начался ее рост и сейчас достигнут уровень, близкий к 1990 г. Россия по объему выплавки металлов находится в первой пятерке государств мира, может увеличить их выпуск в 1,5-2,0 раза. Страна экспортирует металлы в Европу, США, Китай, что дает около 20% валютных поступлений страны. Однако из-за сильной конкуренции и таможенных барьеров отдельных стран Россия не может, хотя имеет возможность, увеличить экспорт и черных и цветных металлов.
Черная металлургия — одна из старейших отраслей промышленности России, возникшая в XVIII веке на Урале. Сегодня она дает 66 млн. т стали, занимая 4-е место в мире. К черной металлургии относится производство марганца, хрома и железа и их сплавов. В связи с падением спроса в машиностроении, особенно со стороны , более половины стали поступает на экспорт. Для сохранения этой отрасли в условиях рынка требуется ее технологическая перестройка.
В современной металлургии существует несколько технологий. До сих пор ее основой были крупные металлургические комбинаты полного цикла (доменная металлургия), производящие чугун, сталь, прокат. Они требуют близости крупных запасов руды, коксующегося угля, водных ресурсов, создания многих подсобных производств, большой рабочей силы, развитой инфраструктуры и энергетики. Хотя они дают более дешевый металл, но трудны для технологического обновления и являются сильным источником загрязнения окружающей среды. В России создано 8 таких комбинатов — на Урале, в Центральной России и , которые обеспечивают 2/3 производства черных металлов.
Более современной является электрометаллургия, позволяющая выплавлять сталь, минуя доменный процесс (т.е. выпуск чугуна), а также широко использовать лом и вторичный металл для переплавки (передельная металлургия). В европейских странах накопленное вторичное сырье удовлетворяет уже половину потребности в железной руде. Электрометаллургия позволяет более свободно размещать небольшие сталеплавильные цеха в любых центрах машиностроения, используя его отходы и выпуская марки стали нужного ассортимента и качества. В России существуют и такие производства, но их недостаточно для выпуска широкого спектра современных металлов.
Главными районами черной металлургии в России являются:
- Урал — дает половину стали и проката страны, основная выплавка которых идет на крупных комбинатах полного цикла — Магнитогорском — одном из крупнейших в мире, Нижне-Тагильском, Орско-Халиловском. На Урале много и заводов передельной металлургии, ферросплавов, легированных сталей, сортового проката, выпускающих качественный металл. Урал почти исчерпал свое сырье и ввозит железную руду из КМА и , уголь — из Кузбасса и Казахстана.
- Центр — дает 1/4 стали страны и использует железную руду КМА. Сталь выплавляется на комбинатах в Липецке и Старом Осколе (бездоменная электрометаллургия) и на заводах передельной металлургии — в Туле, Москве, Электростали. К этому району относится и крупнейший Череповецкий комбинат, созданный в месте пересечения потоков угля из Воркутинского бассейна и железной руды из и Мурманской обл.
- Кузбасс — база металлургии Сибири, дающая 1/5 металла страны за счет двух комбинатов полного цикла — в г. Новокузнецке. Здесь используется местный каменный уголь и железная руда из Горной Шории (Хакасия) и Иркутской обл. Однако сырьевая база ограничивает развитие металлургии.
В Сибири есть и заводы передельной металлургии — в Комсомольск-на-Амуре, Красноярске и др. В целом же черная металлургия — это отрасль с сильной концентрацией производства на небольшом числе крупных предприятий.
Перспективы черной металлургии связаны не с ростом ее производства, мощности которого достаточны, а с технологическим ее совершенствованием. Развитие электро- и передельных технологий поможет ей размещаться в соответствии с конкретными потребностями машиностроения, а также решить другие проблемы — улучшить экологические характеристики отрасли, повысить качество и разнообразить ассортимент продукции, что важно и для возрождающегося машиностроения страны, и для укрепления позиций на мировом рынке.
Цветная металлургия, как и черная, относится к числу старых отраслей промышленности, но в XX веке она существенно обновилась. В начале века ее основу составляли «тяжелые» металлы — медь, никель, свинец, цинк; затем на первое место вышли «легкие» металлы — алюминий, магний, титан в связи с развитием связи, авиации, космической техники и др. В 80-90-е гг. большое значение приобретают легирующие и редкие металлы — вольфрам, молибден, ванадий, ртуть, цирконий, и др., необходимые для получения сплавов с особыми свойствами. Всегда сохраняли свою особую роль благородные металлы — золото, серебро, платина.
В мире производится более 70 видов цветных металлов, но только в 4-х странах имеется полный их набор — в США, России, . Россия располагает почти всеми рудами цветных металлов и лишь некоторые, например, бокситы, хромиты, марганец, она ввозит. Получение большинства цветных металлов распадается на 2-3 стадии: обогащение руд, которое размещается у сырьевых источников; выплавка чернового металла — около источников тепла, энергии и воды, расход которых довольно велик; получение чистого металла — в районах его потребления.
В России главным районом выплавки алюминия стал Ангаро–Енисейский с заводами в Красноярске, Саяногорске, Братске, Шеле- хове (Иркутская обл.), а также Новокузнецке. Он занимает второе место в мире по объему производства. Выплавкой меди и других металлов выделяется Урал, где используются местные и привозные руды, а также вторичное сырье. Особое место в цветной металлургии занимают комплексные руды Таймыра и Мурманской обл., крупнейшие металлургические комбинаты которых выплавляют медь, никель, платину и другие, более редкие металлы. Производство свинца и цинка, вольфрама и молибдена размещается в Приморском крае и на . Россия выступает традиционным производителем золота и серебра с их добычей в Магаданской обл., Чукотском округе, Якутии, а с 60-х гг. в Якутии ведется добыча и алмазов.
Самыми крупными районами получения чистых металлов являются Центральный и Уральский, они же — их потребители. Главные отрасли-потребители — это авиация, связь, космическая техника, электроника, ядерная энергетика, робототехника и другие высокотехнологичные производства.
В связи с экономическим кризисом 90-х годов спрос на цветные металлы резко сократился, особенно в авиастроении, оборонном комплексе, связи — среди крупнейших их потребителей. Более чем на 2/3 снизилась выплавка алюминия, никеля, титана, магния, кобальта; в целом предприятия загружены на 40-50%. Цветная металлургия выживает за счет экспорта алюминия, золота, платины, палладия, титана находясь по их объему в первой пятерке государств мира.
Перспективы восстановления цветной металлургии связаны с общим оживлением экономики, и в первую очередь — с развитием отраслей научно-технического прогресса, а также производством современной бытовой техники, легких транспортных средств. Россия, располагая широким набором отраслей цветной металлургии, может развивать их в востребованном направлении.
