מתכות שחורות: שדה, אחסון. מטלורגיה הברזל

מתכות - זה אף פעם לא יאבדו חומרים הרלוונטיים שלה. הם נמצאים בשימוש נרחב בבית והן בתעשייה. כמובן, עכשיו אנחנו המצאנו הרבה חלופות שונות, אשר מבוססות על החומר המתקבל אינו נח באיכות למתכות. עם זאת, הם לא יכולים להחליף לחלוטין. קשה לדמיין את הגדרות ושערים, שבכות, מכסה ביוב, כלים ועוד משהו אחר.

למרות פלסטיק, זכוכית, סיליקון, פוליאתילן ופוליפרופילן הפכו חלק של החיים המודרניים, קשה להחליף את המבנים הבסיסיים של הפרטים הרבים של מכוניות וכלי רכב אחרים על כל המתכות אלטרנטיבה. זה פשוט לא.

מתכות של המערכת התקופתית

המערכת התקופתית של מתכות אלמנטים לכבוש עמדת מובילות. מבין 117 עמדות הידועים כיום הקשורים מתכות יותר 90. כל האלמנטים הללו יש מספר תכונות ייחודיות המאפשרות לך להפנות אותם לקבוצה של מתכות:

1. מסוגל לנהל זרם חשמלי.
2. יש מוליכות.
3. רקיע, רקיע, מתגלגל נוח לתוך סדיני תיל (לא כולם).
4. יש ברק כסוף (למעט נחושת וזהב).

בנוסף המאפיינים הכלליים של כל רכיב כזה יש מספר ספציפי, וזה עושה את זה דרישה כזו.

טִפּוֹלוֹגִיָה

כל המתכות כחומר פשוט יכולות גם להיות מחולקות לשלושה סוגים:

1. שחור.
2. צבעוניות.
3. יקר.

עבור מתכות אל ברזליות כולם אבל יקרים וברזל. כלומר, נחושת, כספית, פלדיום, כרום, ניקל, אבץ, מגנזיום, סידן, אלומיניום, עופרת, בדיל, וכן הלאה.

עבור מתכות יקרות כולל:

• כסף;
• זהב;
• פלטינה.

מתכות שחורות - אשר מתייחסים אליהם?

בשיעור זה כולל:

• ברזל וכל סגסוגות שלה;
• מנגן;
• כרום;
• ונדיום;
• טיטניום;
• ו אקטינידים אורניום (תוריום, פלוטוניום, נפטוניום, ואחרים);
• טונגסטן;
• מתכות אלקליות.

כלומר, מתוך מגוון של חומרים אלה על חלקו של מתכות ברזליות מהווה חלק קטן יותר. ובעצם לא הנפוץ ביותר (למעט ברזל) נמצא הקרום הפנימי של כדור הארץ.

אבל למרות העובדה כי מתכות הברזליות מוצגות מספר של כמה אלמנטים, שהם נפוצים מאוד משופעים בייצור ועיבוד. משקל של מוצרים, חלקים, אביזרים עשה בדיוק של ברזל וסגסוגות שלה.

שחורות ומתכות הן נרחבות מספיק ודרשו מכל רחבי העולם. הפקה ועיבוד של ברזל - בעיות טכניות וכלכליות חדשניות במדינות רבות, כולל רוסיה.

פיקדונות של מתכות ברזליות על פני כדור הארץ

היקף הייצור של ברזל במקום הראשון מבין כל המתכות. תוכן המשקל שלה בטבע, כולל בקרום כדור הארץ, מוערך במיליארדים. במקביל, על פי מומחים, אדם עד כה גילה רק מאה מיליארד טונות.

אם אנחנו מדברים על הפיקדונות של העולם של מתכות ברזליות, בעיקר ברזל, יש לציין כי הם בכל היבשות, בכל חלקי העולם, מלבד הנקודה הצפון הקיצונית. החלוקה לארצות כמו הבא (בסדר יורד):

• רוסיה (כארבעים אחוזים מעתודות בעולם);
• ברזיל;
• אוסטרליה;
• קנדה;
• ארה"ב;
• סין;
• הודו;
• שוודיה.

פיקדונות רוסיה

מתכות הברזליות הרוסיות הכלול שכמעט כל אזורים הפדרליים בקנה מידה גדולה.

1. המחוז הפדרלי המרכזי (Kurskaia אנומליה מגנטית) - מעל 59%.
2. המחוז הפדרלי אורל - 14%.
3. סיבירי המחוזי - 13%.
4. רחוק - 8%.
5. המחוז הפדרלי נורת'ווסטרן - 4%.
6. וולגה - 0.5%.

בכל אחד ממחוזות אלה היא החברה, אשר מתבצעת לתעשיית הברזלי מטלורגיה. רוסיה היא המובילה הברורה ביותר בעולם על מדד זה, וכן, אם לשפוט על פי עתודות, כך שזה יימשך זמן רב מאוד.

הוצאת חומר

ייצור מתכת ברזל כרוך בכמה תהליך צעד מסובך. ראשית, מתכות ברזליות לא נמצאות בצורה המקורית, ואת החלק הרלוונטי של העפרות (מנגן, ברזל וכו '). לכן, לפני שאנחנו מקבלים מתכת להיעקר מן הסלע הארץ - עפרות.

תהליך זה מתבצע על ידי תעשיית הכרייה. לפיכך עפרות המכילות ברזל, ניתן רוויים עשירים או רזה אל המתכת. לכן, זה חתיכת דבר מובן עפרות היווצרות כימית ניתוח לאחר חילוץ. אם תוכן המתכת הוא כמוני מעל 57-60%, אז המבצע ממשיך. אם נמוך, אז להפסיק או לעבור לאזור אחר כדי למצוא עפרות בדרגה גבוהה יותר. אחרת, תהליך זה הוא פשוט כלכלי רווחי.

השלב הבא, אשר כולל את הייצור של מתכות ברזליות - הוא העיבוד של עפרות חילוץ במפעל מיוחד. תהליך זה ידוע בשם מתכות. זה יכול להיות מכמה סוגים:

1. Hydrometallurgy - טכנולוגיה המבוססת מיצוי ועיבוד עפרות היא השימוש במים. בתהליך של מתכות שטיפה מן העפרות לעבור לתוך פתרון, ולאחר מכן חילוץ ידי eletroliza בצורה טהורה. אנרגיה וחומר, שיטה זו הוא יקר יותר, כך הוא משמש רק עבור מתכות מיוחדות.
2. Pyrometallurgy - בסיס השימוש בציוד אש. עפרות תהליך הטיפול בחום תנורי פיצוץ באמצעות פחם קוק. הדרך הנפוצה ביותר של עיבוד עפרות והתאוששות מתכת. הוא משמש בתעשיית הפלדה.
3. Biometallurgy. בהתבסס על הפעולה של אורגניזמים חיים, רק עכשיו הוא מתחיל להיות הובא בפועל, פתח הביוטכנולוגיה. השורה התחתונה היא היכולת של כמה מיקרואורגניזמים לחלץ מתכות בתהליך של חיים מן העפרה.

עיבוד

באותו העפרות ממוקשות מפעל לעיבוד המכילות מתכות ברזליות, כפופים טיפול זהיר. כל התהליכים האלה משתקפים בטבלה שלהלן.

תהליך	מהות התהליך	תוצאה
1. Ore	הפרדת חלק המתכת המכיל עפרות, מן gangue. זה יכול להתרחש באחת משלוש דרכים: (ברזל מבוסס פרומגנטי) מגנטי; הכבדתי (בסיס - צפיפות שונה וסלעים ריקים עשיריים); ציפה (מבוסס על השימוש במים עם סוכן קצף).	כדי לתת טהור, מצע מתכת ברזל עשיר, אשר נשלח לעיבוד נוסף.
2. Agglomeration	תהליך sintering Ore. מבוצע כדי לקבל חומר טהור בלי גזי טומאה ואבק וכן הלאה.	שלושה סוגים של עפרות שהושגו מעובד: עפרות מדובקקת (אפויות בטמפרטורות גבוהות ללא גישת אוויר); המופרדים (ההפרדה המטוהרת); okatyshnaya (מסה המכילה ונתיבי ברזל).
3. תהליך כבשן	קיוק עפרות ב כבשן לשימוש כדלק וברזל צמצום הסוכן של פחם מן התחמוצות שלה.	ברזל טהור שהושג כבר התמזג עם פחמן ליצירת פלדה במידת צורך.

כך מתקבל ברזל וסגסוגות שלה. עלויות החומר מקסימלית בילו על ההכנה ושימוש קולה (פחם). שזה סוכן צמצום עבור ברזל, דלק, מקור חום, ספק פחמן. לכן, בתהליך המתואר משתמשת בכמות גדולה למדי של אותו, ולכן עלויות המזומנים הגבוהות.

תנאי אחסון

מתכות ברזליות, מתייחס ברזל בעיקר וסגסוגות שלה. זה צריך להיות מובן כי מדובר קורוזיה חומר מאוד לא יציב. לכן, אחסון מתכת שחור דורש ציות לנהלים מסוימים, במיוחד אם זה לא על מבנים ומוצרים, ואת גרוטאות ברזל שנקראו (פסולת, כלי שבור, סדינים, מוטות, אבזרים וכן הלאה):

1. החדר שבו החומר צריך להיות סגור לחלוטין חדירת רטיבות (גשם, שלג). להנמיך את הלחות, ככל שאורך חיי המדף.
2. השטח של המחסן חייב להיות גדול, אי אפשר לשמור על המבנה עלה מתכות ברזליות ממש ליד אחד את השני, כמו זו תפעיל קורוזיה מוקדם.
3. כל החומר הזמין יש למיין לפי מותג וגודל.

על ידי ביצוע כללים פשוטים אלה, אתה יכול להיות ארוך ככל האפשר כדי לרסן את תהליכי הרס של מבני מתכת.

סגסוגות מתכת ברזל

לאלו שמקובלים על סגסוגות ברזל, אשר מחולקים למספר סוגים:

1. פלדה. מתכת ברזל, בשילוב פחמן, נותנת את התוצאה הבאה.
2. ברזל. בסיס ברזל, אשר מיוצר תנורי פיצוץ בעיבוד של עפרות, הוא לגמרי מתאים כחומר לייצור מכשירי חשמל וכלי בית. הוא גם שביר. זה צריך להיות מעובד יותר בצורה של רווית ברזל חמצני, כדי לקבל חומר עמיד מעולה. גם אלמנטים אחרים נוספו כדי לשפר עמידות בפני קורוזיה ולשפר ביצועים.
3. סגסוגות פרו (silicocalcium, ferrochrome, סיליקון, Silicomanganese). המטרה העיקרית של סגסוגות אלה - שיפור ביצועים של החומר הסופי.

פלדה

ראש וראשון לכל סגסוגות מתכות ברזליות סיר פלדה. היום נודע להשיג תוצאות משמעותיות מאוד בייצור חומר זה עם מאפיינים קבועים מראש חשוב. סוג זה של היתוך - הדבר החשוב ביותר לתעשיית, לאור העובדה מתכות ברזליות. מה שהחל להסתמן?

1. מיתון - המשמש לייצור כלים שונים.
2. נירוסטה (כולל קבלת צינור, חלקי עקשן, כלי חיתוך, ציוד ריתוך וכן הלאה).
3. כרום Ferritic.
4. כרום מרטנזיט.
5. מסומם.
6. ניקל.
7. Chrome.
8. ונדיום-כרום.
9. טונגסטן.
10. מוליבדן.
11. מנגן.

לפי כותרת ברורה כי רכיבים אלה מתווספים תערובת של ברזל ופחמן יחס מסוים. זה משפיע שינוי משמעותי את המאפיינים של החומרים שהתקבלו.

מתכות משניות

למרבה הצער, כפי שהיינו רוצים, דברים לא יכול להימשך לנצח. במשך זמן, הכל מגיע למצב של עזובה - פעימות שבורות, מזדקנות ומתוך אופנה. אז זה עם עיצובים העשויים מתכות ברזליות. פלדה, ברזל יצוק ומוצרים אחרים, חלקים פשוט כבר לא נחוצים.

ואז הם יושבים על מפעל מיוחד עוסק בעיבוד של חומרי גלם הגיע למצב של עזובה. עכשיו זה שחור מתכת בינונית. זה מה נקרא נכשל ומיותר בבית מוצרי מתכת העשויים מתכות ברזליות.

אלה חברות, המבצעים את איסוף הגרוטאות, חייבות לציית לכללים מסוימים על האחסון שלה, יצוא ומכירה. החוקים של המדינה שלנו בנושא זה מוגדר GOST. מתכות שחורות, כמו גם צבע, נשלטות לחלוטין על ידי החוק.

ניתן למחזר מתכות משניות מחדש להתחיל ייצור. זהו למכירה למטרות כאלה, ולקנות את מתווכים ויזמים מתכות גרוטאות ברזל.

היום, כדי מתכות ברזליות יקבלו יחס מכבד, הם תופסים עמדה מובילה בשוק המוצר הרלוונטי.

השימוש בהנדסה

פריטי פלדה וברזל יצוקים, רכיבים, והתקנים שונים הם בשימוש הנרחב ביותר בהנדסה. הם דורשים לא רק על הכביש, אלא גם על ייצור הכימי, תעופה וחלל, בניית הספינות. כל זאת בזכות הכוח המיוחד של חומרים אלה, עמידות בחום ועמידות בפני קורוזיה שלהם. מתכות שחורות הן חומר הבסיס לייצור סוגים רבים של מוצרים. בין הנפוצים ביותר הם:

• כיסוי הילוך בצד;
• מסבים;
• שסתומים;
• אבזרים;
• תותבים;
• צינורות;
• בלוני רכב וכלי רכב אחר;
• הילוכים;
• קישורי שרשרת על טרקטורים;
• בלם תופים;
• מרכבה;
• מכסה וכן הלאה.

הרשימה יכולה להימשך לנצח, בגלל מוצרים ממתכות שחורות וסגסוגות שלהם הם אכן רבים.

יישומים בתעשיות אחרות

ישנם מספר תחומים עיקריים בהם מתכות ברזליות משמשים:

1. לתעשייה כימית.
2. הנדסה מכנית.
3. תעשיית רהיטים מיוחד.
4. מנות הנפקה.
5. ייצור חלקים מבניים.

זו, כמובן, אינה רשימה מלאה, אבל רק את האזורים הנפוצים ביותר, אשר מהווים את הרוב המכריע של המוצרים לתעשיית הברזלי מטלורגיה.