ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА n Развитие металлургии Началось

ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

n. Развитие металлургии Началось еще 5000 лет до нашей эры. Свидетельства этому были обнаружены в Испании, Болгарии, Сербии, Стоунхендже. Конечно же данные эти не точны. Само собой первые опыты человека в металлургии относятся к легкоплавным металлам, т. е с низкой температурой плавления: серебро, медь, олово и метеоритное железо, позволявшие вести ограниченную металлообработку. Так, высоко ценились «Небесные кинжалы» — египетское оружие, созданное из метеоритного железа 3000 лет до н. э. Но, научившись добывать медь и олово из горной породы и получать сплав, названный бронзой, люди в 3500 годы до н. э. вступили в Бронзовый век.

Процесс получения железа из руды является гораздо сложнее , поэтому официальной датой вступления человечества в Железный век считается 1200 лет до н. э. Технологию создали Хетты, а сам же секрет добычи и изготовления железа стал ключевым фактором могущества филистимлян, которые и считаются первопроходцами в этой области На заре развития человеческого общества люди научились получать и обрабатывать такие металлы, как медь, железо, се ребро, золото, олово и свинец. По мере развития культуры число используемых человеком металлов увеличивалось: к началу XIX в. составляло 20, а к концу достигло 50.

Есть несколько вопросов, с которыми нам надо определиться. 1. ЧТО ТАКОЕ МЕТАЛЛУРГИЯ? МЕТАЛЛУРГИЯ область науки или отрасль промышленности, охватывающая различные процессы получения металлов из руд и других материалов, а также процессы, способствующие улучшению свойств металлов и сплавов 2. ЧТО ТАКОЕ МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ? МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ – наука, изучающая строение и свойства металлов и устанавливающая связь между их составом, строением и свойствами. 3. ЧТО ТАКОЕ МЕТАЛЛ с точки зрения техники? МЕТАЛЛ – это вещества, обладающие «металлическим блеском» и пластичностью Данными свойствами обладают не только чистые элементы (алюминий, медь, железо), но и более сложные вещества, которые могут состоять из двух и более элементов металлов. Такие вещества называют МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ СПЛАВАМИ. Кроме металлического блеска и пластичности, все металлы обладают высокой электро и теплопроводностью

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТАЛЛОВ Мы знаем, каждый металл отличается строением и свойствами от другого, но , тем не менее, по некоторым признакам их можно разделить на две большие группы МЕТАЛЛЫ ЧЕРНЫЕ имеют темно серый цвет, большую плотность, высокую Т плавления и во многих случаях обладают полиморфизмом (существование одного Ме в нескольких кристаллических формах) К ним относятся железо и его сплавы (чугун, сталь, ферросплавы) ЦВЕТНЫЕ Имеют характерную окраску: Красную, желтую, белую. Обладают большой пластичностью, Малой твердостью, относительно Низкой Т плавления, характерно Отсутствие полиморфизма

В свою очередь: ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ ДЕЛЯТСЯ : 1. Железные металлы – железо, кобальт, никель и марганец. Применяют как добавки к сплавам железа, а также в качестве основы для сплавов, свойства которых похожи на высоколегированные стали. 2. Тугоплавкие металлы – Т плавления которых выше чем железа(15390 С). Применяют в качестве добавки к легированным сталям, а также в качестве основы для соответствующих сплавов. 3. Урановые металлы – актиниды, которые преимущественно, используются в сплавах для атомной энергетики 4. Редкоземельные металлы – лантан, церий, неодим и др. Применяются как присадки к сплавам других металлов. В чистом виде не встречаются и так как разделить на отдельные элементы проблематично, используют «смешанный сплав» , так называемый МИШМЕТАЛЛ 5. Щелочноземельные металлы – в свободном металлическом состоянии не применяются

ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ РАЗДЕЛЯЮТ: 1. Легкие металлы – бериллий, магний, алюминий, обладающие малой плотностью 2. Благородные металлы – серебро, золото, металлы платиновой группы (платина, палладий, иридий, родий и т. д. ) и «полублагородная» медь. Обладают высокой устойчивостью против коррозии. 3. Легкоплавкие металлы – цинк , кадмий, ртуть, олово, свинец и т. д.

Роль металлов и металлургической промышленности в развитии экономики страны Металлы являются основой экономики страны. В природе очень редко металлы встречаются в чистом виде. К ним относятся золото, серебро, медь. Остальные металлы находятся в виде соединений – руд, которые принято называть полезными ископаемыми. Объем производства черных металлов в значительной степени определяет уровень технического развития той или иной страны. Современное машиностроение является основным потребителем производимых металлургической промышленностью металлов. В любой отрасли машиностроения тяжелом машиностроении, станкостроении, судостроении, автомобильной и авиационной промышленности, электронике и радиотехнике из черных металлов изготовляют огромное число деталей машин и приборов. Значительная доля черных металлов потребляется современным промышленным и гражданским строительством. Большое значение в современной технике имеют и цветные металлы, которые широко применяют во всех отраслях народного хозяйства: в машиностроении, самолетостроении, радиомеханике и электронике

Современное металлургическое производство представляет собой сложный комплекс различных производств, базирующийся на месторождениях руд, коксующихся углей, энергетических мощностях. Оно включает следующие комбинаты, заводы, цехи : 1)шахты и карьеры по добыче руд и каменных углей; 2) горно обогатительные комбинаты, где подготовляют руды к плавке, т. е. обогащают их; 3) коксохимические заводы или цехи, где осуществляют подготовку углей, их коксование и извлечение из них полезных химических продуктов: 4) энергетические цехи для получения сжатого воздуха (для дутья доменных печей), кислорода, а также очистки газов металлургических производств; 5) доменные цехи для выплавки чугуна и ферросплавов; 6) заводы для производства ферросплавов; 7)сталеплавильные цехи (конвертерные, мартеновские, электросталеплавильные) для производства стали; 8)прокатные цехи, в которых слитки стали перерабатывают в сортовой прокат балки, рельсы, прутки, проволоку, а также лист и т. д.

Основой современной металлургии стали является двухступенчатая схема, которая состоит из доменной выплавки чугуна и различных способов его передела в сталь. При доменной плавке, осуществляемой в доменных печах, происходит избирательное восстановление железа из руды, но одновременно из руды восстанавливаются также фосфор и в небольших количествах марганец и кремний; железо науглероживается и частично насыщается серой. В результате из руды получают чугун - сплав железа с углеродом, кремнием, марганцем, серой и фосфором