Železné kovy: ložiska, skladování. Hutnictví železných kovů

Kovy nikdy neztrácejí své významné materiály. Jsou široce používány v každodenním životě av průmyslu. Samozřejmě, dnes jsme vynalezli spoustu různých alternativních látek, na jejichž základě se získávají materiály, které nejsou kvalitní jako kovy. Nemohou však být zcela nahrazeny. Je obtížné si představit ploty a brány, rošty, kryty poklopů, nástroje a mnohem více z něčeho jiného.

Přestože plast, sklo, silikon, polyethylen a polypropylen pevně vstoupily do moderního života člověka, je obtížné vyměnit základní části konstrukcí, četné části automobilů a další vozidla za jakoukoliv alternativu k kovům. Je to prostě ne.

Kovy v periodické tabulce

V periodickém systému chemických prvků zaujímají kovy vedoucí pozici. Z dosud známých 117 pozic patří více než 90 kovům. Všechny tyto prvky mají řadu charakteristických rysů, které nám umožňují odkazovat na skupinu kovů:

1. Schopné provádět elektrický proud.
2. Mají tepelnou vodivost.
3. Tvárná, plastová, může být válcována do plechů a drátu (ne všechny).
4. Mějte stříbrný lesk (kromě mědi a zlata).

Kromě společných vlastností má každý takový prvek řadu specifických vlastností, což je tak požadováno.

Typologie

Všechny kovy jako jednoduché látky lze také rozdělit do tří tříd:

1. Černá.
2. Barevný.
3. Drahé.

Neželezné kovy jsou všechny kromě drahých kovů a železa. To znamená, že jde o měď, rtuť, paladium, chrom, nikl, zinek, hořčík, vápník, hliník, olovo, cín a tak dále.

Následující kovy jsou klasifikovány jako drahé kovy:

• stříbro;
• zlato;
• platina.

Železné kovy - co to jsou?

Tato třída zahrnuje:

• železa a všech jeho slitin;
• mangan;
• chróm;
• vanad;
• titan;
• aktinidy a uran (thorium, plutonium, neptunium a další);
• wolfram;
• alkalických kovů.

To znamená, že z celé řady těchto látek je podíl železných kovů na menší části. A v podstatě ne nejčastější (s výjimkou železa) jsou v zemské kůře a střevách.

Přestože jsou železné kovy reprezentovány tak malým počtem prvků, jsou velmi běžné a rozsáhlé ve výrobě a zpracování. Množství výrobků, dílů, příslušenství je vyrobeno ze železa a jeho slitin.

Hutnictví černé kovy jsou poměrně rozsáhlé a poptávkové po celém světě. Těžba a zpracování železa - jeden z pokročilých technických a ekonomických úkolů mnoha zemí světa, včetně Ruska.

Vklady železných kovů na planetě

Železo z hlediska výroby je na prvním místě mezi všemi kovy. Jeho hmotnostní obsah v přírodě, včetně zemské kůry, se odhaduje na miliardy. Současně podle odborníků zatím jen člověk prozkoumal stovku miliard tun.

Pokud mluvíme o světových ložiskách železných kovů, především o železo, je třeba poznamenat, že existují na všech kontinentech ve všech částech světa, s výjimkou bodů extrémního severu. Zároveň je distribuce podle zemí zhruba následující (v sestupném pořadí):

• Rusko (asi čtyřicet procent všech světových rezerv);
• Brazílie;
• Austrálie;
• Kanada;
• Spojené státy;
• Čína;
• Indie;
• Švédsko.

Vklady v Rusku

V Rusku jsou černé kovy obsaženy prakticky ve všech velkých federálních okresech.

1. Centrální federální okruh (Kursk) magnetická anomálie) - více než 59%.
2. Uralský federální okruh - 14%.
3. Sibiřský okres - 13%.
4. Dálný východ - 8%.
5. Severozápadní federální okruh - 4%.
6. Privolzhsky - 0,5%.

V každém z těchto okresů je podnik, kde se provádí metalurgie železných kovů. Rusko zaujímá v tomto ukazateli zřetelnou vedoucí pozici ve světě a podle hodnocení rezerv bude toto pokračovat po velmi dlouhou dobu.

Extrakce materiálu

Výroba železného kovu je spojena s několika složitými etapovými procesy. Za prvé, železné kovy se nenacházejí v nativní formě, ale jsou součástí odpovídajících rudy (mangan, žehlička a podobně). Proto před získáním kovu je nutné vytahovat horninu ze země - rudy.

Tento proces provádí těžební průmysl. V tomto případě rudy obsahující železo mohou být bohaté a nasycené nebo málo na kovu. Proto, po extrakci rudy, jeho kus je vzat pro chemickou analýzu. Je-li kvantitativní obsah kovu vyšší než 57-60%, pokračuje práce. Je-li nižší, zastavte se nebo se přesuňte na jiné území, abyste našli bohatší rudu. Jinak tento proces jednoduše není ekonomicky životaschopný.

Další etapou, která zahrnuje výrobu černého kovu, je zpracování extrahované rudy ve speciálním závodě. Tento proces se nazývá metalurgie. Může mít několik typů:

1. Hydrometalurgie - technologie těžby a zpracování rudy je založena na použití vody. Současně se během procesu vyluhování kovy z rudy přenesou do roztoku a potom se extrahují z rudy metodou elektrolýzy v čisté formě. Energeticky a finančně je tato metoda dražší, takže se používá pouze pro speciální kovy.
2. Pyrometallurgy - technika požáru. Způsoby tepelného zpracování rudy ve vysokých pecích využívajících koksovatelné uhlí. Nejčastější způsob zpracování rudy a těžby kovů. Používá se v železné metalurgii.
3. Biometalurgie. Je založen na působení živých organismů, teprve začíná být zaveden do praxe, vyvinutý biotechnologi. Podstatou je schopnost některých mikroorganismů extrahovat kovy ze složení rud v životním procesu.

Zpracování

Ve zpracovatelském závodě je důkladně zpracována těžební ruda obsahující železné kovy. Všechny tyto procesy jsou uvedeny v následující tabulce.

Takto se vyrábí železo a jeho slitiny. Maximální náklady na materiál přitom přicházejí do přípravy a užívání koks (uhlí). Pro železo je to redukční činidlo, palivo, zdroj tepla, dodavatel uhlíku. Proto popsaný proces používá poměrně velký počet, a proto vysoké náklady na hotovost.

Podmínky skladování

Především železné kovy zahrnují železo a jeho slitiny. Je třeba si uvědomit, že jde o velmi korozně nestabilní materiál. Proto se black metal storage vyžaduje dodržování určitých pravidel, a to zejména v případě, že se nejedná o strukturách a produktů, a takzvaného železného šrotu (odpady, rozbité nádobí, plechů, tyčí, kování a tak dále):

1. Místnost, ve které se materiál nachází, musí být zcela uzavřena z důvodu přístupu k vlhkosti (déšť, sníh). Čím nižší vlhkost, tím delší je trvanlivost.
2. Oblast skladu by měla být velká, není možné udržet struktury plechů železných kovů ve vzájemném kontaktu, protože to vyvolá včasnou korozi.
3. Veškerý dostupný materiál by měl být tříděn podle značky a velikosti.

Pokud budou dodržena tato jednoduchá pravidla, bude možné co nejvíce omezit proces ničení struktury kovů.

Slitiny černého kovu

K těm, které jsou obvyklé, patří slitiny železa, které jsou rozděleny do několika typů:

1. Ocel. Černý kov, spojený s uhlíkem, dává tento výsledek.
2. Litina. Počáteční litina, která se vyrábí ve vysokých pecích během zpracování rudy, je zcela nevhodná jako materiál pro výrobu zařízení a předmětů pro ekonomické účely. Je příliš křehký. Musí být podrobeno dalšímu zpracování ve formě nasycení železem a uhlíkem, aby se získal vynikající odolný materiál. Přidejte další prvky ke zlepšení odolnosti proti korozi a zlepšení výkonu.
3. Feroslitiny (silikokalcium, ferochrom, ferosilikon, silikomangan). Hlavním účelem těchto slitin je zlepšit technické vlastnosti konečného materiálu.

Ocel

Hlavním místem všech slitin železných kovů je oceli. Dnes jsme se naučili dosáhnout velmi významných výsledků při výrobě tohoto materiálu s předem stanovenými důležitými vlastnostmi. Tento typ slitiny je nejdůležitější pro průmysl, který byl dán železnými kovy. Jaká je ocel?

1. Nízkáhlíková - jsou používána pro výrobu různých nástrojů.
2. Nerezové (dělají trubky, žáruvzdorné části, řezné nástroje, svařovaná zařízení a tak dále).
3. Ferit-chrom.
4. Martensitno-chrom.
5. Slitiny.
6. Nikl.
7. Chrome.
8. Chrom-vanad.
9. Wolfram.
10. Molybden.
11. Mangan.

Názvy jsou zřejmé, že tyto složky se přidávají ke směsi železo a uhlík v určitém poměru. To ovlivňuje významnou změnu vlastností výsledných materiálů.

Sekundární kovy

Bohužel, bez ohledu na to, jak moc chceme, věci nemohou trvat navždy. Časem se všechno stává bezcenné - rozbíjí se, beaty, staré a módní. Tak to se děje se strukturami železných kovů. Ocel, litina a další výrobky, náhradní díly přestanou být nutné.

Pak jsou předávány zvláštním podnikům zabývajícím se zpracováním surovin, které se staly nepoužitelnými. Nyní jsou tyto kovy černé druhotné. Takto jsou volány kovové výrobky vyrobené z železných kovů, které jsou mimořádné a jsou zbytečné v každodenním životě.

Podniky, které shromažďují šrot, musí dodržovat určitá pravidla pro jejich skladování, vývoz a prodej. Legislativa naší země v této oblasti je GOST. Železné kovy, stejně jako barevné, jsou pod přísnou zákonnou kontrolou.

Sekundární kovy lze zpracovávat a znovu uvádět do provozu. Je určen k prodeji pro takové účely a kupuje černých šrotovných zprostředkovatelů.

Dnes jsou železné kovy zacházeny s náležitou úctou, zaujímají se vedoucí postavení na trhu s příbuznými výrobky.

Použití v inženýrství

Ocelové a litinové předměty, díly, různé úpravy najdou nejširší uplatnění ve strojírenství. Jsou požadovány nejen v automobilovém průmyslu, ale také v chemické, letecké výrobě a také v stavbě lodí. To vše je důsledkem zvláštní pevnosti těchto materiálů, jejich tepelné odolnosti a odolnosti proti korozi. Železné kovy se stávají základním materiálem pro výrobu mnoha druhů výrobků. Mezi nejběžnější patří následující:

• boční kryty reduktorů;
• ložiska;
• ventily;
• armatury;
• pouzdra;
• potrubí;
• válce automobilů a jiných vozidel;
• ozubená kola;
• řetězové články na traktorech;
• brzdové bubny;
• přepravu;
• obaly a tak dále.

Tento seznam může pokračovat neomezeně, protože existuje mnoho předmětů ze železných kovů a jejich slitin.

Použití v jiných průmyslových odvětvích

Existuje několik hlavních oblastí, ve kterých se používají železné kovy:

1. Chemický průmysl.
2. Strojírenství.
3. Výroba speciálního nábytku.
4. Vydání jídel.
5. Výroba konstrukčních dílů.

To samozřejmě není úplný seznam, ale pouze nejčastější oblasti, které tvoří převážnou většinu výrobků hutnictví železa.