Madini ni Viwanda vya metallurgy, biashara na maeneo yao

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Historia ya wanadamu ina zaidi ya miaka elfu moja. Katika kipindi chote cha kuwepo kwa mbio zetu, kumekuwa na maendeleo ya kutosha ya teknolojia, jukumu muhimu ambalo lilichezwa na uwezo wa mtu wa kushughulikia chuma, kuunda na kuchimba. Kwa hivyo, ni jambo la busara kwamba madini ni kitu ambacho bila hiyo haiwezekani kufikiria maisha yetu, utendaji wa kawaida wa majukumu ya kazi, na mengi zaidi.

Ufafanuzi

Kwanza kabisa, inafaa kuelewa jinsi kisayansi, kutoka kwa mtazamo wa kiufundi, wanavyoita nyanja ya kisasa ya uzalishaji.

Kwa hivyo, madini ni tawi la sayansi, teknolojia, ambalo linashughulikia mchakato wa kupata metali mbalimbali kutoka kwa ore au nyenzo nyingine, pamoja na michakato yote inayohusiana na mabadiliko ya utungaji wa kemikali, mali na muundo wa aloi.

Muundo

Leo, madini ndiyo sekta yenye nguvu zaidi. Kwa kuongeza, yeye ni dhana pana inayojumuisha:

• Uzalishaji wa moja kwa moja wa metali.
• Uchakataji wa bidhaa za chuma kama ilivyomoto au baridi.
• Welding.
• Weka mipako mbalimbali ya chuma.
• Sehemu ya sayansi - sayansi ya nyenzo. Mwelekeo huu katika utafiti wa kinadharia wa michakato ya kimwili na kemikali huzingatia ujuzi wa tabia ya metali, aloi na misombo ya intermetallic.

Aina

Kuna matawi makuu mawili ya madini duniani kote - feri na zisizo na feri. Daraja hili limekua kihistoria.

Madini ya feri ni uchakataji wa chuma na aloi zote zilizomo. Pia, tasnia hii inahusisha uchimbaji kutoka kwa matumbo ya dunia na urutubishaji unaofuata wa madini ya feri, uzalishaji wa chuma na chuma, utengenezaji wa billet, utengenezaji wa aloi za feri.

Madini zisizo na feri ni pamoja na kufanya kazi na ore ya chuma chochote isipokuwa chuma. Kwa njia, metali zisizo na feri zimegawanywa katika vikundi viwili vikubwa:

- Nzito (nikeli, bati, risasi, shaba).

- Uzito mwepesi (titanium, magnesiamu, alumini).

Suluhu za Kisayansi

Bila shaka, madini ni shughuli inayohitaji kuanzishwa kwa teknolojia bunifu. Katika suala hili, nchi nyingi za sayari yetu zinafanya utafiti kwa bidii, madhumuni yake ambayo ni kusoma na kuweka katika vitendo anuwai ya vijidudu ambavyo vitasaidia kutatua, kwa mfano, suala la mada kama matibabu ya maji machafu, ambayo ni sehemu ya lazima ya uzalishaji wa metallurgiska. Kwa kuongezea, michakato kama vile uoksidishaji wa kibaolojia, kunyesha, kunyunyiza nawengine.

Mchakato wa Kutenganisha

Mimea ya metallurgiska inaweza kugawanywa katika vikundi viwili kuu:

- pyrometallurgy, ambapo michakato hufanyika kwenye joto la juu sana (kuyeyuka, kurusha);

- hydrometallurgy, ambayo ni uchimbaji wa metali kutoka ore kwa kutumia maji na miyeyusho mingine ya maji kwa kutumia vitendanishi vya kemikali.

Kanuni ya kuchagua eneo kwa ajili ya ujenzi wa mtambo wa metallurgiska

Ili kuelewa kwa msingi wa hitimisho gani uamuzi unafanywa wa kujenga biashara mahali fulani, inafaa kuzingatia sababu kuu za eneo la madini.

Hasa, ikiwa swali linahusu eneo la mtambo wa metali zisizo na feri, basi vigezo kama vile:

• Upatikanaji wa rasilimali za nishati. Uzalishaji unaohusishwa na usindikaji wa metali nyepesi zisizo na feri unahitaji kiasi kikubwa cha nishati ya umeme. Kwa hivyo, biashara kama hizo zinajengwa karibu iwezekanavyo na mitambo ya kuzalisha umeme kwa maji.
• Kiasi kinachohitajika cha malighafi. Bila shaka, kadiri amana za madini zinavyokuwa karibu, ndivyo bora zaidi, mtawalia.
• Kipengele cha mazingira. Kwa bahati mbaya, nchi za nafasi ya baada ya Sovieti haziwezi kuainishwa katika kategoria ambapo biashara za madini ni rafiki wa mazingira.

Kwa hivyo, eneo la madini ni suala gumu zaidi, ambalo suluhisho lake linapaswa kuzingatiwa kwa karibu, kwa kuzingatia kila aina ya mahitaji na nuances.

Ili kuunda picha ya kina zaidikuelezea uchakataji wa metali, ni muhimu kutaja maeneo muhimu ya uzalishaji huu.

Biashara za madini ya feri zinajumuisha ugawaji kadhaa unaojulikana kama ugawaji upya. Miongoni mwao: sintering, chuma, rolling. Hebu tuzingatie kila moja yao kwa undani zaidi.

Uzalishaji wa kikoa

Ni katika hatua hii ambapo chuma hutolewa moja kwa moja kutoka kwenye ore. Hii hutokea katika tanuru ya mlipuko na kwa joto la juu ya nyuzi 1000 Celsius. Hivi ndivyo chuma huyeyushwa. Mali yake itategemea moja kwa moja juu ya mwendo wa mchakato wa kuyeyuka. Kwa kurekebisha uyeyushaji wa madini hayo, mtu anaweza hatimaye kupata mojawapo ya aina mbili za chuma cha nguruwe: chuma cha nguruwe (kinachotumika baadaye kwa ajili ya uzalishaji wa chuma) na msingi (billet za chuma hutolewa kutoka humo).

Uzalishaji wa chuma

Kuchanganya chuma na kaboni na, ikihitajika, pamoja na viambata mbalimbali vya aloi, matokeo yake ni chuma. Kuna njia za kutosha za kuyeyusha. Hebu tuzingatie kigeuzi-oksijeni na kuyeyushwa kwa elektroni, ambazo ni za kisasa zaidi na zinazozalisha sana.

Myeyuko wa kigeuzi hubainishwa na upitaji wake na kusababisha chuma chenye kemikali inayohitajika. Mchakato huu unatokana na kupuliza chuma kioevu na oksijeni kupitia mkuki, kwa sababu hiyo chuma cha nguruwe hutiwa oksidi na kubadilishwa kuwa chuma.

Utengenezaji chuma wa kielektroniki ndiyo njia bora zaidi. Ni kutokana na matumizi ya tanuu za arc ambazo viwango vya juu vya chuma vya alloyed vinaweza kuyeyushwa. Katika vitengo vile, inapokanzwachuma kilichowekwa ndani yao hutokea kwa haraka sana, wakati inawezekana kuongeza kiasi kinachohitajika cha vipengele vya alloying. Kwa kuongeza, chuma kilichopatikana kwa njia hii kina maudhui ya chini ya inclusions zisizo za metali, sulfuri na fosforasi.

Doping

Mchakato huu unajumuisha kubadilisha muundo wa chuma kwa kuanzisha viwango vilivyokokotwa vya vipengele vya usaidizi ndani yake ili kutoa sifa fulani kwake. Miongoni mwa viambajengo vinavyotumika sana ni: manganese, titanium, cob alt, tungsten, alumini.

Kukodisha

Mimea mingi ya metallurgiska ina kundi la maduka ya kukuzia. Wanazalisha bidhaa zote mbili za kumaliza nusu na bidhaa za kumaliza kikamilifu. Kiini cha mchakato kiko katika kifungu cha chuma kwenye pengo kati ya safu za kinu zinazozunguka zinazozunguka kwa mwelekeo tofauti. Zaidi ya hayo, jambo kuu ni kwamba umbali kati ya safu inapaswa kuwa chini ya unene wa workpiece iliyopitishwa. Kutokana na hili, chuma huchorwa kwenye lumen, husogea na hatimaye kuharibika kwa vigezo vilivyoainishwa.

Baada ya kila kupita, pengo kati ya safu hupunguzwa. Jambo muhimu - mara nyingi chuma sio ductile ya kutosha katika hali ya baridi. Na kwa hivyo, kwa usindikaji, huwashwa hadi joto linalohitajika.

Matumizi ya malighafi ya pili

Katika hali ya kisasa, soko la matumizi ya nyenzo zilizosindikwa, metali zenye feri na zisizo na feri, linaendelea kukua. Hii ni kwa kiasi kikubwa kutokana na ukweli kwamba rasilimali ore, kwa kubwaKwa bahati mbaya, haziwezi kufanywa upya. Kila mwaka wa uzalishaji wao kwa kiasi kikubwa hupunguza hifadhi. Kwa kuzingatia ukweli kwamba mahitaji ya bidhaa za chuma katika uhandisi wa mitambo, ujenzi, ujenzi wa ndege, ujenzi wa meli na sekta zingine za uchumi wa kitaifa yanakua kwa kasi, inaonekana kuwa sawa kukuza usindikaji wa sehemu na bidhaa ambazo tayari zimemaliza rasilimali zao..

Ni salama kusema kwamba maendeleo ya madini yanaelezewa kwa kiasi fulani na mienendo chanya ya sehemu ya tasnia - matumizi ya malighafi ya pili. Wakati huo huo, makampuni makubwa na madogo yanahusika katika uchakataji wa vyuma chakavu.

Mitindo ya ulimwengu katika ukuzaji wa madini

Katika miaka ya hivi majuzi, kumekuwa na ongezeko la wazi la uzalishaji wa bidhaa za chuma zilizoviringishwa, chuma na chuma cha pua. Hii imechangiwa kwa kiasi kikubwa na upanuzi halisi wa China, ambayo imekuwa mojawapo ya washiriki wakuu wa sayari katika soko la uzalishaji wa chuma.

Wakati huohuo, vipengele mbalimbali vya madini viliruhusu Dola ya Mbinguni kushinda karibu 60% ya soko zima la dunia. Watengenezaji wengine kumi bora walikuwa: Japan (8%), India na Merika ya Amerika (6%), Urusi na Korea Kusini (5%), Ujerumani (3%), Uturuki, Taiwan, Brazil (2%).).

Tukiangalia 2015 kando, kuna mwelekeo wa kupunguza shughuli za watengenezaji wa bidhaa za chuma. Aidha, upungufu mkubwa zaidi ulibainika nchini Ukraine, ambako matokeo yalirekodiwa, ambayo ni 29.8% ya chini kuliko mwaka jana.

Teknolojia mpya katika madini

Kama tasnia nyingine yoyote, madinini jambo lisilowazika bila maendeleo na utekelezaji wa maendeleo ya kibunifu.

Kwa hivyo, wafanyikazi wa Chuo Kikuu cha Jimbo la Nizhny Novgorod wameunda na kuanza kutekeleza kwa vitendo aloi ngumu zinazostahimili uvaaji kulingana na tungsten carbide. Mwelekeo mkuu wa matumizi ya uvumbuzi ni utengenezaji wa zana za kisasa za ufundi vyuma.

Kwa kuongezea, ngoma ya wavu yenye pua maalum ya mpira ilibadilishwa kisasa nchini Urusi ili kuunda teknolojia mpya ya usindikaji wa slag ya kioevu. Tukio hili lilifanyika kwa msingi wa agizo la serikali la Wizara ya Elimu na Sayansi. Hatua kama hiyo ilijiridhisha yenyewe, kwani matokeo yake yalizidi matarajio yote.

Kampuni kubwa zaidi za chuma duniani

Viwango vya kimataifa vinasema kuwa wazalishaji wakuu wa chuma kwenye sayari ni:

• Arcelor Mittal ni kampuni yenye makao yake makuu nchini Luxemburg. Sehemu yake ni 10% ya jumla ya uzalishaji wa chuma duniani. Nchini Urusi, kampuni hiyo inamiliki migodi ya Berezovskaya, Pervomaiskaya, Anzherskaya, pamoja na Kundi la Severstal.
• Hebei Iron & Steel ni kampuni kubwa kutoka Uchina. Inamilikiwa kabisa na serikali. Mbali na uzalishaji, kampuni inashiriki katika uchimbaji wa malighafi, usafirishaji wake na utafiti na maendeleo. Viwanda vya kampuni hiyo vinatumia maendeleo mapya pekee na njia za kisasa zaidi za kiteknolojia, ambazo ziliwawezesha Wachina kujifunza jinsi ya kutengeneza sahani za chuma nyembamba sana na nyembamba sana.karatasi baridi iliyokunjwa.
• Nippon Steel inawakilisha Japani. Usimamizi wa kampuni hiyo, ambayo ilianza kazi yake mnamo 1957, inatafuta kuunganishwa na biashara nyingine inayoitwa Sumitomo Metal Industries. Kulingana na wataalamu, muunganisho huo utawawezesha Wajapani kufikia haraka nafasi ya kwanza duniani, na kuwapita washindani wao wote.