Logam ferus: deposit, penyimpanan. Metalurgi logam ferus

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Logam ialah bahan yang tidak pernah kehilangan kaitannya. Mereka digunakan secara meluas dalam kehidupan seharian dan dalam industri. Sudah tentu, hari ini mereka telah menghasilkan banyak bahan alternatif yang berbeza, berdasarkan bahan yang diperolehi yang tidak kalah kualitinya dengan logam. Walau bagaimanapun, mereka tidak boleh diganti sepenuhnya. Sukar untuk membayangkan pagar dan pagar, palang, penutup lubang, alatan dan banyak lagi daripada sesuatu yang lain.

Walaupun plastik, kaca, silikon, polietilena dan polipropilena telah memasuki kehidupan moden seseorang secara kukuh, adalah sukar untuk menggantikan bahagian asas struktur, banyak bahagian kereta dan kenderaan lain dengan sebarang alternatif kepada logam. Dia tidak wujud.

Logam dalam Jadual Berkala

Dalam Jadual Berkala Unsur Kimia, logam menduduki kedudukan utama. Daripada 117 kedudukan yang diketahui hari ini, lebih daripada 90 kepunyaan logam. Kesemua unsur ini mempunyai beberapa ciri ciri yang membolehkan ia dikaitkan dengan kumpulan logam:

1. Mampu mengalirkan elektrik.
2. Mempunyai kekonduksian terma.
3. Mulur, mulur, boleh digulung menjadi kepingan dan wayar (bukan semua).
4. Mempunyai kilauan perak (kecuali tembaga dan emas).

Selain sifat umum, setiap elemen serupa mempunyai beberapa elemen khusus, yang menjadikannya begitu popular.

Tipologi

Semua logam sebagai bahan ringkas juga boleh dibahagikan kepada tiga kelas:

1. Hitam.
2. Berwarna.
3. Berharga.

Logam bukan ferus merangkumi segala-galanya kecuali berharga dan besi. Iaitu, ia adalah kuprum, merkuri, paladium, kromium, nikel, zink, magnesium, kalsium, aluminium, plumbum, timah, dan sebagainya.

Logam berharga termasuk yang berikut:

• perak;
• emas;
• platinum.

Logam ferus - apakah itu?

Kelas ini termasuk:

• besi dan semua aloinya;
• mangan;
• chrome;
• vanadium;
• titanium;
• aktinida dan uranium (torium, plutonium, neptunium dan lain-lain);
• tungsten;
• logam alkali.

Iaitu, daripada pelbagai jenis bahan ini, logam ferus menyumbang sebahagian yang lebih kecil. Dan kebanyakannya bukan yang paling biasa (kecuali besi) berada di kerak bumi dan usus.

Tetapi walaupun logam ferus diwakili oleh sebilangan kecil unsur, ia sangat biasa dan banyak dalam pengeluaran dan pemprosesan. Jisim produk, bahagian, aksesori diperbuat daripada besi dan aloinya.

Metalurgi logam ferus agak meluas dan mendapat permintaan di seluruh dunia. Pengekstrakan dan pemprosesan besi adalah salah satu tugas teknikal dan ekonomi termaju kebanyakan orangnegara di dunia, termasuk Rusia.

Deposit logam ferus di planet ini

Besi dari segi perlombongan berada di tempat pertama di antara semua logam. Kandungan jisimnya di alam semula jadi, termasuk dalam kerak bumi, adalah berbilion-bilion. Pada masa yang sama, menurut pakar, hari ini manusia telah meneroka hanya seratus bilion tan.

Jika kita bercakap tentang deposit dunia logam ferus, terutamanya besi, perlu diperhatikan bahawa ia berada di semua benua, di semua bahagian dunia, kecuali titik-titik di Utara Jauh. Pada masa yang sama, pengedaran mengikut negara adalah lebih kurang seperti berikut (dalam susunan menurun):

• Rusia (kira-kira empat puluh peratus daripada semua rizab dunia);
• Brazil;
• Australia;
• Kanada;
• AS;
• China;
• India;
• Sweden.

Deposit di Rusia

Di Rusia, logam ferus terkandung di hampir semua daerah persekutuan berskala besar.

1. Daerah Persekutuan Tengah (Anomali magnetik Kursk) - lebih 59%.
2. Daerah Persekutuan Ural - 14%.
3. Daerah Siberia - 13%.
4. Timur Jauh - 8%.
5. Daerah Persekutuan Utara-Barat - 4%.
6. Privolzhsky - 0.5%.

Di setiap daerah di atas terdapat perusahaan di mana metalurgi ferus dijalankan. Rusia adalah pemimpin yang jelas di dunia dalam penunjuk ini, dan, berdasarkan rizab, ini akan berterusan untuk masa yang sangat lama.

Pengeluaran bahan

Penghasilan logam ferus melibatkan beberapa proses peringkat yang kompleks. Pertama, logam ferus tidak wujud dalam bentuk asli, tetapi merupakan sebahagian daripada bijih yang sepadan (mangan, besi, dan sebagainya). Oleh itu, sebelum mendapatkan logam, perlu mengeluarkan batu dari bumi - bijih.

Proses ini dijalankan oleh industri perlombongan. Pada masa yang sama, bijih yang mengandungi besi boleh kaya dan tepu atau miskin dalam logam. Oleh itu, selepas pengekstrakan lapisan bijih, kepingannya diambil untuk analisis kimia. Sekiranya kandungan kuantitatif logam melebihi 57-60%, maka kerja diteruskan. Jika lebih rendah, maka mereka berhenti atau berpindah ke wilayah lain untuk mencari bijih yang lebih kaya. Jika tidak, proses ini tidak berdaya maju dari segi ekonomi.

Peringkat seterusnya, yang termasuk pengeluaran logam ferus, ialah pemprosesan bijih yang diekstrak di loji khas. Proses ini dipanggil metalurgi. Ia boleh terdiri daripada beberapa jenis:

1. Hydrometallurgy - teknologi untuk mengekstrak dan memproses bijih adalah berdasarkan penggunaan air. Pada masa yang sama, dalam proses larut lesap, logam dari komposisi bijih masuk ke dalam larutan, dan dari sana mereka diekstrak dalam bentuk tulen dengan elektrolisis. Secara bertenaga dan material, kaedah ini lebih mahal, oleh itu ia hanya digunakan untuk logam khas.
2. Pyrometallurgy ialah asas teknik menggunakan api. Proses rawatan haba bijih dalam relau letupan menggunakan arang kok. Cara paling biasa untuk memproses bijih danpengekstrakan logam. Digunakan dalam metalurgi ferus.
3. Biometalurgi. Berdasarkan tindakan organisma hidup, ia baru mula dipraktikkan, ia sedang dibangunkan oleh ahli bioteknologi. Kesimpulannya ialah keupayaan sesetengah mikroorganisma mengekstrak logam daripada komposisi bijih semasa hayatnya.

Memproses

Di kilang pemprosesan, bijih tambang yang mengandungi logam ferus diproses dengan teliti. Semua proses ini ditunjukkan dalam jadual di bawah.

Proses teknologi	Intipati proses	Keputusan
1. Pemanfaatan bijih	Pemisahan sebahagian bijih yang mengandungi logam daripada batuan sisa. Boleh berlaku dalam salah satu daripada tiga cara: magnetik (berdasarkan feromagnetisme besi); graviti (asas - ketumpatan sisa dan batu kaya yang berbeza); pengapungan (berdasarkan penggunaan air dengan agen berbuih).	Dapatkan substrat yang bersih, kaya dengan logam ferus, yang dihantar untuk pemprosesan selanjutnya.
2. Penggabungan	Proses pensinteran bijih. Ia dijalankan untuk mendapatkan bahan tulen, tanpa kekotoran gas dan habuk, dan sebagainya.	Dapatkan tiga jenis bijih yang diproses: bijih sinter (dibakar pada suhu tinggi tanpa akses kepada udara); dipisahkan (dimurnikan dengan pengasingan); pellet (jisim yang mengandungi fluks besi).
3. Proses domain	Memasak bijih dalam relau letupan digunakan sebagai bahan api dan pengurangan besi daripada oksida arang batunya.	Dapatkan besi tulen, secara pilihan sudah dialoi dengan karbon untuk membentuk keluli.

Beginilah cara besi dan aloinya diperoleh. Dalam kes ini, kos bahan maksimum dibelanjakan untuk penyediaan dan penggunaan kok (arang batu). Dialah yang menjadi agen pengurangan untuk besi, bahan api, sumber haba, pembekal karbon. Oleh itu, dalam proses yang diterangkan, jumlah yang agak besar digunakan, justeru kos tunai yang tinggi.

Keadaan storan

Logam ferus terutamanya termasuk besi dan aloinya. Perlu difahami bahawa ini adalah bahan yang sangat tahan kakisan. Oleh itu, penyimpanan logam ferus memerlukan pematuhan dengan peraturan tertentu, terutamanya apabila ia bukan mengenai struktur dan produk, tetapi kepada apa yang dipanggil sekerap logam ferus (sisa, produk pecah, kepingan, rod, kelengkapan, dan sebagainya):

1. Bilik di mana bahan berada mesti ditutup sepenuhnya daripada kelembapan (hujan, salji). Lebih sedikit kelembapan, lebih lama jangka hayat.
2. Kawasan gudang hendaklah besar, anda tidak boleh menyimpan struktur kepingan logam ferus berdekatan antara satu sama lain, kerana ini akan mencetuskan kakisan awal.
3. Semua bahan yang ada hendaklah diisih mengikut jenama dan saiz.

Jika peraturan mudah ini dipatuhi, proses pemusnahan struktur logam boleh disekat selama mungkin.

Ali ferus

Kadalah kebiasaan untuk merujuk kepada aloi besi seperti itu, yang dibahagikan kepada beberapa jenis:

1. Keluli. Logam ferus yang digabungkan dengan karbon memberikan hasil ini.
2. Besi tuang. Besi babi awal, yang diperolehi dalam relau letupan semasa pemprosesan bijih, sama sekali tidak sesuai sebagai bahan untuk pengeluaran peralatan dan barangan rumah. Dia terlalu rapuh. Ia mesti tertakluk kepada pemprosesan selanjutnya dalam bentuk ketepuan dengan besi dan karbon untuk mendapatkan bahan tahan lama yang sangat baik. Elemen lain turut ditambah untuk meningkatkan ketahanan dan prestasi kakisan.
3. Ferroalloys (silicocalcium, ferrochromium, ferrosilicon, silicomanganese). Tujuan utama aloi ini adalah untuk menambah baik ciri teknikal bahan akhir.

Keluli

Tempat utama di antara semua aloi logam ferus diberikan kepada keluli. Hari ini kita telah belajar bagaimana untuk mencapai hasil yang sangat ketara dalam pengeluaran bahan ini dengan sifat penting yang telah ditetapkan. Aloi jenis ini adalah yang paling penting untuk industri yang telah diberikan oleh logam ferus. Apakah keluli yang dibezakan?

1. Karbon rendah - digunakan untuk membuat pelbagai alatan.
2. Tahan karat (ia digunakan untuk membuat paip, bahagian refraktori, alat pemotong, peralatan dikimpal dan sebagainya).
3. Ferrito Chrome.
4. Krom martensitik.
5. Alloy.
6. Nikel.
7. Chrome.
8. Chrome vanadium.
9. Tungsten.
10. Molibdenum.
11. Mangan.

Ia jelas daripada nama-nama itukomponen inilah yang ditambah kepada campuran besi dan karbon dalam nisbah tertentu. Ini memberi kesan kepada perubahan ketara dalam sifat bahan yang terhasil.

Logam Kedua

Malangnya, sesuka hati kita, perkara tidak boleh kekal selama-lamanya. Lama kelamaan, semuanya menjadi tidak boleh digunakan - ia pecah, berdegup, menjadi tua dan ketinggalan zaman. Ini juga berlaku dengan struktur logam ferus. Keluli, besi tuang dan produk lain, alat ganti tidak lagi diperlukan.

Kemudian mereka diserahkan kepada perusahaan khas yang terlibat dalam pemprosesan bahan mentah yang telah tidak dapat digunakan. Sekarang ini adalah logam sekunder hitam. Ini adalah nama produk logam yang diperbuat daripada logam ferus yang tidak teratur dan tidak diperlukan dalam kehidupan seharian.

Perusahaan yang mengumpul sekerap mesti mematuhi peraturan tertentu untuk penyimpanan, pengalihan keluar dan penjualannya. Perundangan negara kita mengenai isu ini ditubuhkan oleh GOST. Logam ferus, serta bukan ferus, berada di bawah kawalan ketat undang-undang.

Logam kitar semula boleh dikitar semula dan dimasukkan semula ke dalam pengeluaran. Ia dijual untuk tujuan sedemikian bahawa usahawan perantara membeli besi buruk hitam.

Hari ini, logam ferus dilayan dengan penuh hormat, mereka menduduki kedudukan utama dalam pasaran untuk produk mereka.

Penggunaan mekanikal

Barangan keluli dan besi tuang, bahagian, pelbagai peranti digunakan secara meluas dalam kejuruteraan mekanikal. Mereka dalam permintaan bukan sahaja untukkereta, tetapi juga dalam kimia, pengeluaran penerbangan, serta dalam pembinaan kapal. Semua ini disebabkan oleh kekuatan khas bahan-bahan ini, rintangan haba dan rintangan kakisan. Logam ferus menjadi bahan asas untuk pengeluaran pelbagai jenis produk. Antara yang paling biasa ialah:

• penutup sisi gear;
• bearing;
• injap;
• kelengkapan;
• sendal;
• paip;
• silinder kereta dan kenderaan lain;
• roda gear;
• pautan rantai pada traktor;
• dram brek;
• kereta;
• selongsong dan sebagainya.

Senarai ini tidak berkesudahan, kerana terdapat banyak produk logam ferus dan aloinya.

Aplikasi dalam industri lain

Terdapat beberapa kawasan utama di mana logam ferus digunakan:

1. Industri kimia.
2. Kejuruteraan.
3. Pengeluaran perabot tujuan khas.
4. Pelepasan hidangan.
5. Pengeluaran bahagian struktur.

Ini sememangnya bukan senarai lengkap, tetapi hanya kawasan paling biasa yang menyumbang sebahagian besar produk keluli.