Järnh altiga metaller: avlagringar, lagring. Metallurgi av järnmetaller

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Metaller är material som aldrig förlorar sin relevans. De används ofta i vardagen och i industrin. Naturligtvis har de idag kommit med en massa olika alternativa ämnen, på basis av vilka material erhålls som inte är sämre i kvalitet än metaller. De kan dock inte ersättas helt. Det är svårt att föreställa sig staket och grindar, bommar, brunnslock, verktyg och mycket mer från något annat.

Även om plast, glas, silikon, polyeten och polypropen har kommit in i det moderna livet för en person, är det svårt att ersätta de grundläggande delarna av strukturer, många delar av bilar och andra fordon med något alternativ till metaller. Hon finns helt enkelt inte.

Metaler i det periodiska systemet

I det periodiska systemet för kemiska grundämnen har metaller en ledande position. Av de 117 positioner som är kända idag, tillhör mer än 90 metaller. Alla dessa grundämnen har ett antal karakteristiska egenskaper som gör att de kan hänföras till gruppen metaller:

1. Kan leda elektricitet.
2. Har värmeledningsförmåga.
3. Duktil, formbar, kan rullas till ark och tråd (inte alla).
4. Ha en silverglans (förutom koppar och guld).

Förutom allmänna egenskaper har varje liknande element ett antal specifika, vilket gör det så populärt.

Typology

Alla metaller som enkla ämnen kan också delas in i tre klasser:

1. Svart.
2. Färg.
3. Precious.

Icke-järnmetaller inkluderar allt utom ädel och järn. Det vill säga, det är koppar, kvicksilver, palladium, krom, nickel, zink, magnesium, kalcium, aluminium, bly, tenn och så vidare.

Ädelmetaller inkluderar följande:

• silver;
• guld;
• platina.

Järnmetaller – vad är det?

Denna klass inkluderar:

• järn och alla dess legeringar;
• mangan;
• chrome;
• vanadium;
• titanium;
• aktinider och uran (thorium, plutonium, neptunium och andra);
• volfram;
• alkalimetaller.

Det vill säga att av alla dessa ämnen står järnmetaller för en mindre del. Och mestadels inte de vanligaste (med undantag för järn) finns i jordskorpan och tarmarna.

Men trots att järnh altiga metaller representeras av ett så litet antal grundämnen, är de mycket vanliga och voluminösa i produktion och bearbetning. Massan av produkter, delar, tillbehör är gjorda av järn och dess legeringar.

Metallurgi av järnmetaller är ganska omfattande och efterfrågad över hela världen. Utvinning och bearbetning av järn är en av mångas avancerade tekniska och ekonomiska uppgifterländer i världen, inklusive Ryssland.

Fyndigheter av järnmetaller på planeten

Järn när det gäller gruvdrift är på första plats bland alla metaller. Dess massainnehåll i naturen, inklusive i jordskorpan, är i miljarder. Samtidigt, enligt experter, har människan idag endast utforskat hundra miljarder ton.

Om vi talar om världens fyndigheter av järnh altiga metaller, främst järn, bör det noteras att de finns på alla kontinenter, i alla delar av världen, förutom punkterna i Fjärran Norden. Samtidigt är fördelningen per land ungefär följande (i fallande ordning):

• Ryssland (cirka fyrtio procent av alla världsreserver);
• Brasilien;
• Australien;
• Kanada;
• USA;
• Kina;
• Indien;
• Sverige.

Insättningar i Ryssland

I Ryssland finns järnh altiga metaller i nästan alla storskaliga federala distrikt.

1. Central Federal District (magnetisk anomali i Kursk) - över 59%.
2. Ural Federal District - 14%.
3. Siberian District - 13%.
4. Fjärran Östern - 8%.
5. North-Western Federal District - 4%.
6. Privolzhsky - 0,5%.

I vart och ett av ovanstående distrikt finns ett företag där järnmetallurgi bedrivs. Ryssland är en tydlig ledare i världen i denna indikator, och att döma av reserverna kommer detta att fortsätta under mycket lång tid.

Utvinning av material

Framställning av järnh altig metall innefattar flera komplexa processer. För det första förekommer inte järnmetaller i naturlig form, utan är en del av motsvarande malmer (mangan, järn och så vidare). Innan man skaffar metall är det därför nödvändigt att utvinna sten från jorden - malm.

Denna process utförs av gruvindustrin. Samtidigt kan malmer som innehåller järn vara rika och mättade eller fattiga på metall. Därför, efter utvinningen av malmskiktet, tas dess bit för kemisk analys. Om det kvantitativa innehållet i metallen är över 57-60%, fortsätter arbetet. Om det är lägre, då stannar de eller flyttar till ett annat territorium för att söka efter rikare malm. Annars är den här processen helt enkelt inte ekonomiskt lönsam.

Nästa steg, som inkluderar tillverkning av järnmetall, är bearbetningen av den utvunna malmen vid en speciell anläggning. Denna process kallas metallurgi. Det kan vara av flera typer:

1. Hydrometallurgi - tekniken för att utvinna och bearbeta malm bygger på användning av vatten. Samtidigt, i urlakningsprocessen, passerar metaller från malmens sammansättning i lösning, och därifrån extraheras de i ren form genom elektrolys. Energimässigt och materiellt är denna metod dyrare, därför används den endast för specialmetaller.
2. Pyrometallurgi är grunden för tekniken att använda eld. Värmebehandling av malm i masugnar med kokskol. Det vanligaste sättet att bearbeta malm ochutvinning av metaller. Används inom järnmetallurgi.
3. Biometallurgi. Baserat på levande organismers verkan har den precis börjat omsättas i praktiken, den utvecklas av bioteknologer. Summan av kardemumman är förmågan hos vissa mikroorganismer att extrahera metaller från sammansättningen av malmer under sin livstid.

Bearbetar

Vid bearbetningsanläggningen bearbetas noggrant utvunna malmer som innehåller järnh altiga metaller. Alla dessa processer återspeglas i tabellen nedan.

Teknologisk process	Käran i processen	Resultat
1. Malmförädling	Separering av en del av malmen som innehåller metall från gråberg. Kan ske på ett av tre sätt: magnetisk (baserat på järns ferromagnetism); gravitation (bas - olika tätheter av avfall och rikt berg); flotation (baserat på användning av vatten med ett skummedel).	Få ett rent, järnh altigt metallrikt substrat, som skickas för vidare bearbetning.
2. Agglomeration	Processen att sintra malm. Det utförs för att erhålla ett rent ämne, utan föroreningar av gaser och damm, och så vidare.	Få tre typer av bearbetad malm: sintermalm (bakad vid höga temperaturer utan tillgång till luft); separerad (renad genom separation); pellet (massa som innehåller järnflussmedel).
3. Domänprocess	Koksning av malm i masugn klanvänd som bränsle och reducerar järn från dess koloxider.	Få rent järn, eventuellt redan legerat med kol för att bilda stål.

Så här erhålls järn och dess legeringar. I det här fallet spenderas de maximala materialkostnaderna på beredning och användning av koks (kol). Det är han som är ett reduktionsmedel för järn, ett bränsle, en värmekälla, en leverantör av kol. I den beskrivna processen används därför en ganska stor mängd av det, därav de höga kontantkostnaderna.

Lagringsvillkor

Järnh altiga metaller inkluderar främst järn och dess legeringar. Det bör förstås att detta är ett mycket korrosionsbeständigt material. Därför kräver lagring av järnh altig metall överensstämmelse med vissa regler, särskilt när det inte gäller strukturer och produkter, utan till så kallat skrot av järnmetaller (avfall, trasiga produkter, plåt, stavar, beslag och så vidare):

1. Rummet där materialet är placerat måste vara helt stängt från fukt (regn, snö). Ju mindre fukt, desto längre hållbarhet.
2. Lagerytan bör vara stor, du kan inte lagra plåtstrukturer av järnmetaller nära varandra, eftersom detta kommer att framkalla tidig korrosion.
3. Allt tillgängligt material ska sorteras efter märke och storlek.

Om dessa enkla regler följs kommer det att vara möjligt att begränsa processerna för förstörelse av metallstrukturer så länge som möjligt.

Järnlegeringar

Kdet är vanligt att hänvisa till järnlegeringar som sådana, som är indelade i flera typer:

1. Stål. Järnmetall smält med kol ger detta resultat.
2. Gjutjärn. Det initiala tackjärnet, som erhålls i masugnar vid bearbetning av malm, är helt olämpligt som material för tillverkning av apparater och hushållsartiklar. Han är för skör. Det måste utsättas för ytterligare bearbetning i form av mättnad med järn och kol för att få ett utmärkt hållbart material. Andra element läggs också till för att förbättra korrosionsbeständigheten och prestanda.
3. Ferrolegeringar (kiselkalcium, ferrokrom, ferrokisel, kiselmangan). Huvudsyftet med dessa legeringar är att förbättra de tekniska egenskaperna hos det slutliga materialet.

Stål

Den främsta platsen bland alla järnmetallegeringar är stål. Idag har vi lärt oss hur man uppnår mycket betydande resultat i produktionen av detta material med förutbestämda viktiga egenskaper. Denna typ av legering är den viktigaste för industrin som järnmetaller har gett. Vilka stål är utmärkande?

1. Lågkoldioxid - används för att tillverka olika verktyg.
2. Rostfritt (de används för att tillverka rör, eldfasta delar, skärverktyg, svetsad utrustning och så vidare).
3. Ferrito Chrome.
4. Martensitisk krom.
5. Alloyed.
6. Nickel.
7. Chrome.
8. Chrome vanadin.
9. Tungsten.
10. Molybden.
11. Mangan.

Det framgår av namnen attdet är dessa komponenter som tillsätts till blandningen av järn och kol i ett visst förhållande. Detta påverkar en betydande förändring av egenskaperna hos de resulterande materialen.

sekundära metaller

Tyvärr, hur mycket vi än skulle vilja, kan saker och ting inte vara för evigt. Med tiden blir allt oanvändbart - det går sönder, slår, åldras och går ur mode. Detta är också fallet med järnmetallstrukturer. Stål, gjutjärn och andra produkter, reservdelar slutar helt enkelt att behövas.

Sedan överlämnas de till särskilda företag som arbetar med bearbetning av råvaror som blivit oanvändbara. Nu är dessa svarta sekundära metaller. Detta är namnet på metallprodukter gjorda av järnmetaller som är ur funktion och onödiga i vardagen.

De företag som samlar in skrot måste följa vissa regler för lagring, borttagning och försäljning. Lagstiftningen i vårt land i denna fråga fastställs av GOST. Järnh altiga metaller, såväl som icke-järnh altiga, är under strikt kontroll av lagen.

Återvunna metaller kan återvinnas och tas i produktion igen. Det är till salu för sådana ändamål att mellanhandsföretagare köper svart metallskrot

I dag behandlas järnh altiga metaller med vederbörlig respekt, de har en ledande position på marknaden för sina produkter.

Mekanisk användning

Stål- och gjutjärnsartiklar, delar, olika enheter används i stor utsträckning inom maskinteknik. De efterfrågas inte bara förbil, men också inom kemi, flygproduktion, samt inom varvsindustrin. Allt detta beror på den speciella styrkan hos dessa material, deras värmebeständighet och korrosionsbeständighet. Järnmetaller håller på att bli basmaterialet för tillverkning av många typer av produkter. Bland de vanligaste är:

• gear sidoskydd;
• lager;
• ventiler;
• beslag;
• bussningar;
• pipes;
• cylindrar med bilar och andra fordon;
• kugghjul;
• kedjelänkar på traktorer;
• bromstrummor;
• vagnar;
• höljen och så vidare.

Den här listan är oändlig, för det finns verkligen många järnmetallprodukter och deras legeringar.

Ansökan i andra branscher

Det finns flera huvudområden där järnh altiga metaller används:

1. Kemisk industri.
2. Engineering.
3. Tillverkning av specialmöbler.
4. Släpp av rätter.
5. Tillverkning av konstruktionsdelar.

Detta är verkligen inte en komplett lista, utan bara de vanligaste områdena som står för den stora majoriteten av stålprodukter.