Nosūtiet savu labo darbu zināšanu bāzē ir vienkārši. Izmantojiet zemāk esošo veidlapu
Studenti, maģistranti, jaunie zinātnieki, kuri izmanto zināšanu bāzi savās studijās un darbā, būs jums ļoti pateicīgi.
Ievietots vietnē http://www.allbest.ru/
KURSA DARBIDARBS
Projektu organizēšanaražošana rūpniecības uzņēmumāmetalurģija
Ievads
OJSC NLMK ir viena no lielākajām metalurģijas rūpnīcām pasaulē. Krievijā tas ir trešais lielākais tērauda ražotājs.
Rūpnīca atrodas Krievijas Eiropas daļas centrā, Ļipeckas pilsētā, netālu no lielākā Kurskas magnētiskās anomālijas dzelzsrūdas baseina.
NLMK ir pilna metalurģijas cikla uzņēmums. Ražotnes ietver ieguvi un pārstrādi, saķepināšanu, koksa ražošanu, domnu ražošanu, tērauda ražošanu, karsti un auksti velmētu izstrādājumu, velmētu izstrādājumu ar cinka un polimēru pārklājumu ražošanu, kā arī skābekļa ražošanu.
Šis kursa darbs ir veltīts skābekļa ražošanai NLMK OJSC.
Darba pirmajā daļā detalizēti aprakstīta ražotnes (skābekļa ceha) ražošanas struktūra. Skābekļa ceha loma un nozīme NLMK OJSC kopējā ražošanas procesā. Skābekļa un gaisa atdalīšanas produktu izmantošana metalurģijas procesos, kā arī ražošanas procesa tehnoloģiskā ķēde skābekļa cehā. Gaisa atdalīšanas process.
Otrajā daļā tiek apskatīta ražošanas procesa organizācija ražošanas nodaļā: Enerģijas ražošana NLMK OJSC. Skābekļa veikala vadības struktūra.
Darba trešajā daļā ir aprakstīts ceha ražošanas jaudas aprēķins.
1. Ražošanas struktūraražošanas nodaļa
1.1 Skābekļa veikals OJSC « NLMK"
Skābekļa cehs ir AAS NLMK enerģijas ražošanas ražošanas un struktūrvienība. Skābekļa ražotnē ietilpst divas kompresoru stacijas, kas rūpnīcas cehus apgādā ar saspiestu un žāvētu saspiestu gaisu.
Skābekļa veikalam ir tiesības veikt darbības:
1. Ražošanas darbība gaisa atdalīšanas produktu ražošanai, pārstrādei, uzglabāšanai un izmantošanai.
2. Metalurģijas un koksa ķīmiskās ražošanas un iekārtu uzstādīšana un nodošana ekspluatācijā.
3. Metalurģijas un koksa ķīmijas iekārtu agregātu un iekārtu remonts.
4. Sprāgstvielu ražošanas iekārtu darbība.
5. Bīstamo atkritumu apsaimniekošanas darbību īstenošana.
6. Vides darbības (rūpniecisko un citu atkritumu pārstrāde, uzglabāšana, pārvietošana, izvietošana, apbedīšana, iznīcināšana).
Skābekļa ražošanā ietilpst:
Skābekļa stacija Nr.1;
Skābekļa stacija Nr.2;
Ārējo tīklu un kompresoru staciju sadaļa (centrālā kompresoru stacija un sausināšanas stacija gaisa rajons AGP).
Šobrīd cehā tiek pabeigta tehniskā pārkārtošana. Gandrīz viss aprīkojums ir jauns, augstas veiktspējas, datorvadāms. Gaisa atdalīšanas iekārtas apkalpo speciālisti ar augstāko izglītību. Visa informācija par iekārtas darbību tiek parādīta datoros.
Gaiss no atmosfēras caur filtriem tiek iesūkts ar kompresoriem un saspiests līdz 6 kgf/cm2, pēc tam padodot ASU, lai iegūtu atdalīšanas produktus (SP), slāpekli, skābekli, argonu, inerto gāzu maisījumu (kriptons-ksenons). koncentrāts), neona-hēlija maisījums (tehniskais neons), un pēc tam tiek piegādāti PRV patērētājiem.
Tehniskais skābeklis ar tīrību 99,5% pie spiediena līdz 1,9 MPa tiek izmantots tērauda kausēšanā skābekļa pārveidotāju cehos (OBS).
Apstrādājiet 95% tīrības skābekli ar 400 mm ūdens spiedienu. st - lai pastiprinātu čuguna ražošanu domnās, domnas strūklas bagātināšanu līdz 30-40% ar skābekli, uzlabo kausēšanas siltuma bilanci un paaugstina krāsns produktivitāti.
Slāpekli 99,999% patērē lokšņu velmētavas (LPTs-2; LPTs-3; LPP; LPTs-5), ugunsizturīgo cehs, CCC-1, CCC-2, gāzes cehs.
Slāpeklis 98% - starpkonusu telpu attīrīšanai domnas procesā (DP-6), USTK (KHP), KKTs-1 un KKTs-2.
Argons - attīrīšanai īpašu augstas kvalitātes tērauda marku liešanas laikā, lai noņemtu izšķīdušās gāzes (KKTs-1, KKTs-2). Argons izdalās uz sāniem šķidrā un gāzveida veidā.
Skābekļa ražošana nodrošina rūpnīcas cehus un ražošanas telpas ar skābekli autogēnām vajadzībām un saspiestu gaisu. Šķidrais un gāzveida skābeklis, kriptona-ksenona koncentrāts un neona-hēlija maisījums tiek izlaisti uz sāniem.
1.2 Skābekļa veikala loma un nozīme OJSC kopējā ražošanas procesā « NLMK. Skābekļa un gaisa atdalīšanas produktu pielietojums metalurģijas procesos
Skābekļa izmantošana tehnoloģisko procesu intensificēšanai pēdējā laikā ir kļuvusi plaši izplatīta. Tas ir viens no svarīgākajiem tehniskā progresa stimulatoriem melnā un krāsainā metalurģijā, ķīmiskajā un citās nozarēs, kur tehnoloģija balstās uz fizikāli ķīmiskiem oksidācijas un reducēšanas procesiem.
Pašlaik dzelzs un tērauda kausēšana tiek veikta tikai ar skābekli.
Pēdējos gados Krievijas metalurgi ir uzkrājuši lielu pieredzi metožu izstrādē un rūpnieciskajā attīstībā domnu, pārveidotāju un martena procesu intensificēšanai ar skābekli, tērauda kausēšanai elektriskajās krāsnīs un krāsaino metālu kausēšanai.
Skābekļa izmantošana var būtiski uzlabot metalurģijas procesu tehniskos un ekonomiskos rādītājus. Taču skābekļa loma neaprobežojas tikai ar metalurģijas procesu pastiprināšanu. Skābekļa izmantošana ietekmē metalurģijas ražošanas struktūru, to saikni savā starpā un ar apkalpošanu un saistītajām nozarēm, un no šī viedokļa tas ir kvalitatīvi jauns faktors metalurģijas tehniskajā progresā.
Izejviela skābekļa ražošanai rūpniecībā ir atmosfēras gaiss, kas satur skābekli, slāpekli, argonu, kriptonu un citas gāzes ķīmiski nesaistītā stāvoklī.
Skābekļa izdalīšanai no gāzu maisījuma (gaisa) ir nepieciešams ievērojami mazāks enerģijas patēriņš nekā tad, ja to iegūst no vielas, kas to satur ķīmiski saistītā stāvoklī, piemēram, ūdens.
Rūpnieciskā metode skābekļa un citu komponentu atdalīšanai no gaisa tiek veikta šādos divos posmos:
1. Gaisa dzesēšana un sekojoša sašķidrināšana.
2. Šķidrā gaisa atdalīšana slāpeklī, skābeklī un citās gāzēs īpašās destilācijas kamerās.
Skābeklis ir spēcīgs metalurģijas ražošanas pastiprinātājs. Melnā metalurģija ieņem pirmo vietu patērētā skābekļa daudzuma ziņā. Skābekli izmanto dzelzs un tērauda kausēšanas procesos, kā arī stieņu tīrīšanai un griešanai tērauda velmēšanas ražošanā.
Domnas krāsnīs, kausējot čugunu, krāsnī iepūstais gaiss, lai sadedzinātu iekrauto kurināmo, tiek bagātināts ar skābekli. Piemēram, salīdzinoši neliela domnas gaisa bagātināšana ar skābekli (līdz 25-28% O 2) ļauj palielināt domnas produktivitāti par 15-20%, kausējot domnas ferosakausējumus (ferosilīciju un feromangānu), izmantojiet liesākas rūdas un samazināt degvielas patēriņu, kausējot īpašas kategorijas čugunu Domnas krāsnī ir nepieciešams ļoti liels skābekļa daudzums - 50 000-100 000 m 3 /h vai vairāk.
Īpaši efektīva ir skābekļa izmantošana kombinācijā ar dabasgāzi domnas procesā. Šajā gadījumā ar skābekļa saturu 30-35% domnā krāsns produktivitāte palielinās par 30%, un īpatnējais koksa patēriņš samazinās par 25-40°o. Mūsdienu milzu domnas ar jaudu 2700-3000 m3 darbojas, izmantojot skābekli.
Skābekļa izmantošana konverteru kausēšanā ļauj iegūt lētāku konvertora tēraudu, kura kvalitāte ir līdzvērtīga martena tēraudam. Šajā sakarā vairākās lielās Krievijas metalurģijas rūpnīcās ir uzbūvēti jauna tipa jaudīgi pārveidotāju cehi. Tēraudu ražo pārveidotājos, pūšot šķidro čugunu ar tīru skābekli, kas tiek ievadīts no augšas caur kaklu.
Pārveidotāja metodes galvenā priekšrocība ir lielais kušanas ātrums, un kušanas ātrums ir viena no metalurģijas pamatproblēmām. Tāpēc skābekļa pārveidotājs ļauj strauji palielināt tērauda ražošanu ar zemākām kapitāla un ekspluatācijas izmaksām.
Darbnīcas ar jaudīgiem pārveidotājiem būvniecības izmaksas ir par 35% zemākas nekā martena darbnīcas būvniecības izmaksas. Pārveidotāju ražošana izvirza paaugstinātas prasības skābekļa koncentrācijai, kurai jābūt vismaz 99,5% O 2 . Tīra skābekļa izmantošana ļauj krasi samazināt slāpekļa saturu tēraudā, kā rezultātā pārveidotāja tērauda kvalitāte nav zemāka par martena tēraudu, bet elastības, metināmības un elastības ziņā tas ir pārāks par martenu. tērauda.
Skābeklis elektriskajā tērauda ražošanā tiek izmantots gandrīz visās rūpnīcās, kurās ir elektriskās tērauda ražošanas cehi. Lielāko daļu elektrotērauda kausē, izmantojot skābekli. Skābekļa izmantošana ir īpaši efektīva nerūsējošā un citu augsti leģēto tēraudu ražošanā. Izkausējot vannu ar skābekli, tiek panākta augstāka temperatūra, ievērojami paātrinās oglekļa oksidēšanās process un tiek sasniegts nepieciešamais oglekļa saturs nerūsējošajā tēraudā.
Gāzes metināšanai skābekli sajauc ar viegli uzliesmojošu gāzi, piemēram, acetilēnu, propānu, lai pastiprinātu gāzes sadegšanas procesu un radītu augstas temperatūras liesmu, kas nepieciešama, lai metināšanas vietā ātri izkausētu metālu. Izmantojot skābekli, jūs varat griezt tērauda lietņus, sagataves un plāksnes, kuru biezums ir līdz 1500 mm vai vairāk. Griešanai izmantotā degviela ir acetilēns, propāns, dabasgāze, petrolejas tvaiki, ūdeņradis, koksa krāsns gāze u.c.
Pēdējos gados speciālas mašīnas, kas iebūvētas velmēšanas konveijerā, tiek izmantotas uguns noņemšanai un metāla griešanai ar skābekli.
Kausējot un lejot metālus inertā vidē, ir lielas izredzes uzlabot metāla (īpaši speciālo šķiru tērauda) kvalitāti. Ļoti efektīva ir arī argona pūšana pirms tērauda izlaišanas no elektriskās krāsns, lai noņemtu izšķīdušās gāzes. Argona patēriņš ir aptuveni 1 m 3 /T. Argonu izmanto arī titāna un cirkonija kausēšanā, kā arī alumīnija, titāna un citu krāsaino metālu metināšanā. Argona ieguve lielos daudzumos vienlaikus ar skābekļa ekstrakciju no gaisa metalurģijas rūpnīcu skābekļa stacijās ļauj to iegūt par salīdzinoši zemām izmaksām un plaši ieviest metalurģijas procesos.
Papildus uzskaitītajām nozarēm skābekli izmanto kalnrūpniecībā ugunsdzēsības urbšanai, cementa, celulozes un papīra rūpniecībā, medicīnā, aviācijā utt.
Šis īsais pārskats parāda, ka dažādos tehnoloģiskajos procesos ir plašs skābekļa pielietojums. Prasības skābekļa iekārtām gan saražotās produkcijas daudzuma, gan kvalitātes ziņā (koncentrācija, piemaisījumu saturs, mitrums) ir ļoti dažādas. Turklāt dažādiem procesiem ir nepieciešams atšķirīgs spiediens un dažādi padeves grafiki. Piemēram, domnas procesā ir nepārtraukta padeve, pārveidotājā un martena procesos tā ir periodiska.
Vairumā gadījumu ir arī jānodrošina skābekļa padeve ievērojamos attālumos no skābekļa rūpnīcas gandrīz visā rūpnīcā un dažreiz arī citiem uzņēmumiem.
Paaugstināts gaisa piesārņojums metalurģijas rūpnīcu teritorijā rada papildu grūtības, kas saistītas ar rūpīgu apstrādātā gaisa attīrīšanu. Tomēr skābekļa rūpniecība pastāv jau gandrīz 90 gadus. Šajā laikā skābekļa ierīces un mašīnas saņēma augstu tehnisko attīstību.
1.3 Ražošanas procesa tehnoloģiskā ķēde skābekļa cehā. Gaisa atdalīšanas process
Atmosfēras gaiss ir slāpekļa, skābekļa, argona un reto gāzu maisījums, kas nav ķīmiski saistīti viens ar otru. Gaisu var aptuveni uzskatīt par tikai slāpekļa un skābekļa maisījumu, jo argons un retās gāzes satur mazāk par 1%, šajā gadījumā tiek pieņemts (noapaļots), ka slāpekļa tilpuma saturs gaisā ir 79% un skābeklis ir 21 %.
Gaisa sadalīšana skābeklī un slāpeklī ir diezgan sarežģīts tehnisks uzdevums, īpaši, ja gaiss ir gāzveida stāvoklī. Šis process tiek atvieglots, ja gaisu vispirms pārvērš šķidrā stāvoklī, saspiežot kompresoros, paplašinot un atdzesējot, un pēc tam sadalot tā sastāvdaļās, izmantojot šķidrā skābekļa un slāpekļa viršanas punktu atšķirību. Atmosfēras spiedienā šķidrais slāpeklis vārās -195,8°C, bet šķidrais skābeklis -182,97°C. Ja šķidrais gaiss tiek pakāpeniski iztvaicēts, tad vispirms iztvaiko galvenokārt slāpeklis, kuram ir zemāka viršanas temperatūra; Slāpeklim iztvaikojot, šķidrums tiek bagātināts ar skābekli. Atkārtojot procesu daudzas reizes, ir iespējams panākt vēlamo gaisa atdalīšanas pakāpi vajadzīgās tīrības slāpeklī un skābeklī. Tiek saukts šķidro maisījumu sadalīšanas to sastāvdaļās, atkārtoti iztvaicējot šķidrumu labošana.
Līdz ar to aprakstītā skābekļa iegūšanas metode ir balstīta uz gaisa sašķidrināšanu, atdzesējot to līdz ļoti zemai temperatūrai, un sekojošu atdalīšanu skābeklī un slāpeklī ar rektifikācijas palīdzību. Tāpēc šo skābekļa ražošanas metodi sauc dziļa dzesēšana.
Šobrīd visekonomiskākā ir skābekļa iegūšana no gaisa ar dziļu dzesēšanu, kā rezultātā šī metode ir kļuvusi plaši izplatīta rūpnieciski. Dziļi atdzesējot un rektificējot gaisu, ir iespējams iegūt gandrīz jebkuru skābekļa un slāpekļa daudzumu ar salīdzinoši zemām izmaksām. Elektroenerģijas patēriņš 1 m 3 skābekļa ražošanai ir 0,4 - 1,6 kWh (1,44 * 10 6 -5,76 * 10 6 J) atkarībā no iekārtas produktivitātes un tehnoloģiskā projekta.
Tehnoloģiskais process Gaisa atdalīšana sastāv no šādiem galvenajiem posmiem:
1. gaisa attīrīšana no putekļiem un mehāniskiem piemaisījumiem;
2. gaisa saspiešana kompresoros;
3. saspiesta gaisa attīrīšana no oglekļa dioksīda;
4. saspiestā gaisa žāvēšana un attīrīšana no ogļūdeņražiem;
5. gaisa sašķidrināšana un rektifikācija atdalīšanai skābeklī, slāpeklī, reto gāzu - argona un kriptona-ksenona - ekstrakcija;
6. iegūtā gāzveida skābekļa uzkrāšanās gāzes turētājā vai šķidrā skābekļa uzkrāšanās uzglabāšanas tvertnē;
7. balonu piepildīšana ar gāzveida saspiestu skābekli, saspiestā skābekļa piegāde patērētājam pa gāzes vadu vai transporta cisternu un cisternu uzpildīšana ar šķidro skābekli no stacionārajām tvertnēm un cisternām;
8. reto gāzu attīrīšana no skābekļa un slāpekļa, saskaņojot to sastāvu atbilstoši GOST prasībām, un balonu uzpildīšana ar retajām gāzēm (1. pielikums).
Gaisa atdalīšanas iekārtu tehnoloģiskās shēmas un projektus nosaka prasības attiecībā uz produktivitāti, atdalīšanas produktu koncentrāciju un ekspluatācijas apstākļiem.
Instalācijas atšķiras pēc to tehnoloģiskajām shēmām:
* aukstuma iegūšanas metode (saldēšanas cikls);
* metodes gaisa attīrīšanai no oglekļa dioksīda un mitruma;
* labošanas shēma.
Gaisa attīrīšana no mehāniskiem piemaisījumiem, kas nepieciešama putekļu un nejaušu cieto daļiņu (mehānisko piemaisījumu) noņemšanai, tiek veikta, izmantojot primārās gaisa apstrādes ierīces - gaisa ieplūdes un filtrus.
Gaisa atdalīšanas iekārtu darbībai nepieciešams saspiests gaiss, kas ir ne tikai ražošanas izejviela, bet arī aukstuma avots, kas nepieciešams gāzu sašķidrināšanai un iekārtas aukstuma zudumu kompensēšanai. Saspiestā gaisa dzesēšanas efekts izpaužas tā droselēšanas procesā (dziļa dzesēšana un gāzu sašķidrināšana). Gaisa saspiešanai tiek izmantoti turbokompresori. Galvenās prasības kompresoriem, kas piegādā gaisu gaisa atdalīšanas iekārtām, ir to uzticamība un augsta efektivitāte. Ir zināms, ka lieljaudas centrbēdzes kompresoriem ir augstāka efektivitāte salīdzinājumā ar mazjaudas mašīnām un 1 m 3 izmaksas. skābeklis ir atkarīgs no gaisa kompresora efektivitātes. Pamatojoties uz to, ir izdevīgāk aprīkot gaisa atdalīšanas iekārtas ar pēc iespējas jaudīgākām mašīnām.
Ūdens tvaiku noņemšana no gaisa ir obligāts gaisa apstrādes process, pirms tas nonāk separācijas aparātā. Skābekļa iekārtās tiek izmantotas šādas gaisa žāvēšanas metodes: ķīmiskā (mitrumu absorbē cietā kaustiskā soda); adsorbcija (mitrumu no gaisa absorbē adsorbenti - alumīnija gēls, silikagels vai ceolīts); mitruma izsaldēšana, atdzesējot gaisu līdz 30 - 40 0°C komutācijas siltummaiņos , kur ūdens tvaiki izgulsnējas ūdens vai ledus veidā uz aparāta darba virsmas; mitruma izsaldēšana kopā ar oglekļa dioksīdu, atdzesējot gaisu reģeneratoros.
Gaisa attīrīšana no oglekļa dioksīda (CO 2). Oglekļa dioksīds un ūdens tvaiki, kas nonāk separācijas aparātā, zemā temperatūrā izgulsnējas un sasalst. Destilācijas kolonnas aizsērēšana ar cieto oglekļa dioksīdu izjauc iekārtas darbību, kā rezultātā separācijas aparāts periodiski tiek apturēts sildīšanai.
Skābekļa ražošanā, ķīmiskās un Fiziskās metodes gaisa attīrīšana no oglekļa dioksīda. Šobrīd gaisa atdalīšanas iekārtas ir aprīkotas ar kompleksām gaisa attīrīšanas iekārtām ar ļoti efektīviem adsorbentiem – ceolītiem. Fiziskā tīrīšana (reģeneratoros) tiek veikta, atdzesējot gaisu līdz aptuveni -170 0 C. Šajā temperatūrā oglekļa dioksīds gandrīz pilnībā pārvēršas cietā stāvoklī un tiek saglabāts reģeneratora sprauslā.
Galvenā metode skābekļa, slāpekļa, argona un citu gaisa atdalīšanas produktu iegūšanai ir gaisa dziļas dzesēšanas metode, kam seko rektifikācija (atdalīšana) kolonnas tipa ierīcēs. Dziļai dzesēšanai tiek izmantota saspiestu gāzu īpašība pazemināt temperatūru izplešanās laikā.
Saspiesta gaisa spiediena samazināšanās vienā atmosfērā pēkšņas izplešanās (droseles) laikā tiks saistīta ar temperatūras pazemināšanos. Gāzes temperatūra pazeminās vēl efektīvāk, kad tā izplešas un rada darbu. Mašīnu, kuras pamatā ir šis princips, sauc par paplašinātāju. Ja jūs virzāt saspiestu gāzi cilindrā, tad, kad gāze izplešas, virzulis kustas un darbs tiek veikts, un pati gāze strauji atdziest. Gāzi var atdzesēt arī turboekspanderā, kur saspiestā gāze rotē lāpstiņriteni. Mūsdienu gaisa atdalīšanas iekārtas tiek veidotas, izmantojot gan droseles efektu, gan gaisa izplešanos turboekspanderos (2.pielikums).
Argons ir lētākā retā gāze, jo gaisā tas ir atrodams daudz lielākos daudzumos nekā citas retās gāzes. Tāpēc argona ražošana gaisa atdalīšanas ierīcēs nepārtraukti pieaug. Tīra argona ražošana ietver trīs posmus. Pirmkārt, gaisa atdalīšanas aparātā kopā ar skābekli vai slāpekli tiek iegūts slāpekļa-argona-skābekļa maisījums, tā sauktais neapstrādāts argons, kas satur no 65 līdz 95% argona. Pēc tam šis maisījums tiek pakļauts katalītiskajai attīrīšanai no skābekļa, kad tas ir saistīts ar ūdeņradi, iegūstot slāpekļa-argona maisījumu. Trešais procesa posms ir slāpekļa-argona maisījuma atdalīšana tīrā argonā, kas tiek reģenerēts kā galaprodukts, un slāpeklī, kas tiek izvadīts atmosfērā. Kriptona un ksenona ražošanas tehnoloģiskais process ietver trīs posmus.
1. Primārā (sliktā) kriptona-ksenona koncentrāta iegūšana, kas kopā satur 0,1-0,2% kriptona un ksenona.
2. Primārā koncentrāta bagātināšana un iegūšana no tā tehniskā kriptona, kas satur līdz 99% kriptona un ksenona (kopā) vai kriptona-ksenona maisījumu, kas satur līdz 95% kriptona un vismaz 5% ksenona.
3. Pēc ASU slāpeklis un skābeklis tiek piegādāti skābekļa un slāpekļa kompresoriem. Skābeklis tiek saspiests līdz spiedienam P = 30 kgf/cm 2 un tiek piegādāts skābekļa sadales punktos un pēc tam rūpnīcas tīklā: pārveidotāju cehiem KKTs-1 un KKTs-2, lokšņu velmēšanas ražošanai, domnas ražošanai, elektrisko krāšņu kausēšanas ceham, formas tērauda lietuve, remontdarbnīcas mehāniskās iekārtas, notekūdeņu attīrīšanas iekārtas, kompleksā ražošana mājsaimniecības ierīces, koksa ražošana.
Galvenie slāpekļa patērētāji ir: lokšņu velmēšanas ražošana (nepārtrauktās atlaidināšanas iekārta ANO, karstās cinkošanas iekārta AGT, zvanveida krāsnis, metodiskās krāsnis), pārveidotāju ražošana (desulfurizācijas nodaļa), koksa ķīmiskā ražošana (sausās koksa rūdīšanas iekārtām) , karbīda kvēpu cehs, komplekso sadzīves preču iekārtu ražošana, domnu ražošana (uzpildes aparāti).
Galvenie argona patērētāji ir pārveidotāju cehi (kombinēta tērauda pūšana), dinamīta tērauda ražošana, sarežģītu sadzīves tehnikas ražošana, mehāniskā remonta cehs un formas liešanas cehs.
2. Ražošanas procesa organizēšana ražošanas nodaļā: Enerģijas ražošanas AS « NLMK. Skābekļa veikala vadības struktūra
Enerģijas ražošana (EP) ir NLMK OJSC struktūrvienība un ir tieši pakļauta pirmajam viceprezidentam - ģenerāldirektoram. Enerģijas ražošanu vada Enerģijas ražošanas vadītājs.
Enerģijas ražošanā ietilpst šādas AAS NLMK struktūrvienības: termoelektrostacija (koģenerācijas stacija), skābekļa veikals, elektroapgādes centrs (TSS), gāzes cehs, termoelektrostacijas cehs (TPS), ūdens apgādes cehs (WSS), procesu dispečeru cehs ( TCS), Enerģijas remonta darbnīca (EnRC), Elektrotehnikas remontdarbnīca (ElRC).
Enerģijas ražošanas vadības struktūru izstrādā Enerģijas ražošanas vadītājs, to paraksta Darba un personāla organizācijas (LOP) departamenta vadītājs, apstiprina personāla direktors un apstiprina pirmais viceprezidents - ģenerāldirektors.
Enerģijas ražošanas štata grafiku izstrādā Enerģijas ražošanas vadītājs, to paraksta Darba drošības un veselības administrācijas vadītājs un apstiprina Personāla un vispārējo lietu direktors.
Enerģijas ražošana savā darbībā vadās pēc šādiem dokumentiem:
* likumdošanas un normatīvie akti Krievijas Federācija;
ѕ Krievijas Federācijas Darba kodekss;
* Iekšējie darba noteikumi NLMK darbiniekiem;
* AAS NLMK darba koplīgums;
* AAS NLMK harta;
ѕ A/S NLMK akcionāru pilnsapulces, direktoru padomes un valdes lēmumi;
* NLMK OJSC vadības rīkojumi, norādījumi un norādījumi;
* Enerģijas ražošanas vadības rīkojumi un norādījumi;
ѕ normatīvie dokumenti AAS NLMK kvalitātes vadības sistēmas;
* AAS NLMK Vides vadības sistēmas normatīvie dokumenti;
* normatīvie dokumenti, kas nosaka prasības elektroietaišu projektēšanai un ekspluatācijai;
* Nolikums par Arodveselības un drošības vadības sistēmu NLMK AAS;
* Noteikumi par rūpniecisko avāriju izmeklēšanas un uzskaites kārtību AAS NLMK;
ѕ citi Enerģijas ražošanas personāla darbību reglamentējošie dokumenti.
Skābekļa ceha Enerģijas ražošanas vadības struktūrā ietilpst ceha vadītājs, kuram tieši pakļauts:
* Remonta sagatavošanas dienesta vadītājs;
* skābekļa stacijas Nr.1 vadītājs;
ѕ ceha vadītāja vietnieks (tehnoloģiju jautājumos);
* skābekļa stacijas Nr.2 vadītājs;
* Elektrooperāciju dienesta vadītājs aprīkojums;
* galvenais speciālists (tehniskajam pārkārtojumam) (3.pielikums).
Remonta sagatavošanas dienesta vadītāja pienākumos ietilpst:
* darbnīcu iekārtu darbības organizēšana un uzraudzība;
* remontdarbu plānošana, organizēšana un kontrole un iekārtu tehniskās pārkārtošanas darbības;
* remontdarbu loģistikas kontrole. Procesa dokumentārs nodrošinājums;
ѕ pasākumu izstrāde bojājumu novēršanai un iekārtu avārijas stāvokļa likvidēšanai;
* plānoto darbu aktu un remontdarbu tehnisko specifikāciju izstrāde, izpilde, apstiprināšana un apkope iekārtas.
Remontsagatavošanas dienesta vadītāja pakļautībā ir: ražošanas sagatavošanas sekcijas meistars, kurš uzrauga mehāniķu - remontētāju, elektro- un gāzes metinātāju, celtņu operatoru, traktoristu un noliktavas darbinieku darbu un iekārtu montāžas inženieris.
Skābekļa stacijas Nr.1 vadītāja pienākumos ietilpst: vadīšana un tieša līdzdalība gaisa separācijas produktu ražošanas procesā un gaisa separācijas produktu uzglabāšanas un piegādes organizēšana. Viņam pakļauti ir: sekcijas vadītājs (reto gāzu), kurš uzrauga ASU operatoru darbu, kā arī ASU speciālisti un tehniskās uzraudzības inženieri un procesu inženieris.
Darbnīcas vadītāja pienākumos (tehnoloģijā) ietilpst: ceha (objekta) ražošanas, saimnieciskās un tehnoloģiskās darbības vadīšana; progresīvas pašmāju un ārvalstu pieredzes ieviešana līdzīgu produktu projektēšanā un ražošanas tehnoloģijā; meistaru un veikala dienestu darba koordinēšana; grāmatvedība, izveidoto atskaišu uzrādīšana; strādnieku un darbinieku atlase, izvietošana un atbilstoša izmantošana; Veikalu darbinieku un darbinieku padziļināta apmācība; uzraudzīt darbinieku atbilstību darba aizsardzības un drošības noteikumiem un standartiem, kā arī ražošanas tehnoloģiju ievērošanu. Viņa pakļautībā ir: galvenie speciālisti, vecākie meistari, kompresoru stacijas dienesta vadītājs.
Elektroiekārtu ekspluatācijas dienesta vadītāja darba pienākumos ietilpst: iekārtu darbības uzraudzība saskaņā ar apstiprināto shēmu, grafiku un piešķirtajiem datiem; kapitāliekārtu uzskaites kārtošana un atļauju izsniegšana tās darbībai; uzraudzīt elektroiekārtu ekspluatācijas dienesta darbinieku atbilstību ekspluatācijas vadlīniju prasībām; objektu tehnisko un ekonomisko rādītāju analīze, pasākumu izstrāde pārkāpumu novēršanai; noteiktajā kārtībā rakšanas un būvniecības darbu saskaņošana apkalpotajā objektā, teritorijā, kur atrodas elektroiekārtu ekspluatācijas servisa objekti; būvju un ierīču drošības uzraudzības organizēšana u.c.
Enerģijas ražošanas vadītāju un speciālistu pienākumi ir noteikti attiecīgajos noteiktajā kārtībā izstrādātajos amatu aprakstos.
3. Ražošanas jaudas aprēķins
Rūpniecības uzņēmuma svarīgākais kvalitatīvais raksturlielums, novērtējot tā ražošanas un tehnisko potenciālu, tas ir, maksimālais iespējamais noteiktas kvalitātes, diapazona, nomenklatūras produktu ražošanas apjoms gadā, pilnībā izmantojot darbības laika fondu un nominālo iekārtu produktivitāte, ņemot vērā progresīvu tehnoloģiju izmantošanu un progresīvas ražošanas organizācijas un vadības metodes.
Uzņēmuma ražošanas jauda tirgus apstākļos ir vissvarīgākais līdzeklis elastīgai ražošanas reakcijai uz tirgus pieprasījuma izmaiņām īstermiņā. Starpība starp ražošanas jaudas vērtību un faktisko produkcijas ražošanas un pārdošanas apjomu ir reāla rezerve ātrai reakcijai uz pieaugošo pieprasījumu pēc šiem produktiem.
Izstrādājot uzņēmuma attīstības stratēģiskos plānus, tiek ņemti vērā esošās ražošanas jaudas rādītāji, ņemot vērā tās iespējamās izmaiņas ilgtermiņā. Ražošanas jauda kalpo par pamatu plānoto rādītāju izstrādei to uzņēmumu ražošanas programmai, kuri ar nepārtrauktu un nepārtrauktu ražošanu ražo ierobežotu produktu klāstu, kam parasti ir vienādas patērētāja īpašības. Diskrētās nozarēs, kurām raksturīga plaša kvalitatīvi viendabīgu produktu klāsta ražošana, ražošanas jaudas aprēķins tiek veikts ar obligāto uzskaiti. Un biežāk, pamatojoties uz tādiem ražošanas programmas rādītājiem kā plānotais preču klāsts un tā struktūra. Saskaņā ar to šādu uzņēmumu ražošanas jaudas aprēķināšanai tiek izmantotas dažādas metodes. Gan pirmajā (nepārtrauktās ražošanas procesos), gan otrajā (diskrētā ražošana) gadījumā uzņēmuma ražošanas jaudu nosaka vadošā pārstrādes posma jauda. Par vadošo apstrādes posmu tiek uzskatīts: aprēķinot uzņēmuma jaudu kopumā - cehs (ražošana); aprēķinot ceha jaudu - sekciju vai atsevišķu bloku (aparātu), kurā tiek veiktas galvenās tehnoloģiskās operācijas produktu ražošanai un kurā koncentrējas izmaksu ziņā dominējošā iekārtu daļa.
Uzņēmuma (ceha, objekta, struktūrvienības) ražošanas jauda ir maksimālais iespējamais produkcijas (pakalpojumu) apjoms, ko var saražot noteiktā laika periodā (parasti gadā), maksimāli efektīvi izmantojot ražošanas līdzekļus, izmantojot progresīvas tehnoloģijas. un progresīvas metodes darbaspēka ražošanas organizēšanai.
Kalendāra laiks nozīmē atbilstošā perioda pilnu kalendāra ilgumu (piemēram, gads - 365 dienas utt.).
Nominālais laiks attiecas uz laiku, kurā iekārta tiek izmantota ražošanā. Šo laiku sauc arī par ražošanu, strādāšanu, režīmu. Nominālais laiks ir periods, kurā iekārtai bija paredzēts darboties. Tomēr praksē tas ne vienmēr tiek nodrošināts, jo parasti notiek neparedzēta aprīkojuma dīkstāve.
Pašreizējā dīkstāve ir ilgstošs iekārtu darbības pārtraukums uz nominālo laiku, ko izraisa tehniski vai organizatoriski iemesli.
Agregāta faktiskais darbības laiks ir periods, kurā iekārtai tiek veikts attiecīgais tehnoloģiskais process, t.i. kad iekārta faktiski darbojas. To sauc arī par efektīvu vai noderīgu.
Plānotā profilaktiskā remonta sistēma (PPR) ir organizatorisku un tehnisko pasākumu kopums iekārtu kopšanai, uzraudzībai, apkopei un remontam, kas tiek veikts profilaktiski, saskaņā ar iepriekš sastādītu plānu, lai novērstu neparedzētu iekārtu atteici un uzturētu to pastāvīgā ekspluatācijā. gatavību.
Vienības kapitālais remonts ietver tās pilnīgu izstrādi, defektu noteikšanu, detaļu atjaunošanu vai nomaiņu, kam seko montāža, regulēšana un pārbaude.
Galvenās darbnīcas vienības ir: AKt-30 st. Nr.1; ACT-30 Art. Nr.2; ASU Nr.4.
Iekārtas faktiskā darbības laika gada fondu aprēķina pēc formulas:
t = (KV - VD - PD - KR - PPR) * DS * ChS * ;
* KV - kalendārais laiks, dienas;
* VD - brīvdienās;
* PD - brīvdienas;
* KR - kapitālais remonts, dienas;
* PPR - plānveida profilaktiskā apkope, dienas;
* Avārijas - maiņu skaits, diena;
* DS - maiņas ilgums, stunda;
* TP - pašreizējā dīkstāve procentos no nominālā laika.
CV = 365; VD = 0; PD = 0; KR = 12; PPR = 23; ChS = 3; DS = 8.
t = (365 - 12 - 23) * 8 * 3 * 0,967 = 7658, 63 stundas.
Ražošanas jaudu aprēķina pēc formulas:
M = t * a * N;
* t - vienības faktiskā darbības laika gada fonds;
* a - darbnīcā uzstādīto līdzīgu vienību skaits;
* N - stundas produktivitātes standarts pēc pases.
M = 7658,3 * 3 * 40 = 919035 t/gadā.
Zemāk (2. attēls) ir skābekļa ceha ražošanas procesa grafiks.
2. attēls - Skābekļa ceha ražošanas procesa grafiks
Secinājums
Šobrīd ir plaši izplatīta skābekļa izmantošana tehnoloģisko procesu intensificēšanai. Tas ir viens no svarīgākajiem tehniskā progresa stimulatoriem melnā un krāsainā metalurģijā, ķīmiskajā un citās nozarēs, kur tehnoloģija balstās uz fizikāli ķīmiskiem oksidācijas un reducēšanas procesiem.
Skābekļa izmantošana var būtiski uzlabot metalurģijas procesu tehniskos un ekonomiskos rādītājus. Taču skābekļa loma neaprobežojas tikai ar metalurģijas procesu intensificēšanu. Skābekļa izmantošana ietekmē metalurģijas ražošanas struktūru, to saikni savā starpā un ar apkalpošanu un saistītajām nozarēm, un no šī viedokļa tas ir kvalitatīvi jauns faktors metalurģijas tehniskajā progresā.
Kursa darbā tika aprakstīta ražotnes, proti, AS NLMK Skābekļa ceha, ražošanas struktūra un detalizēti apskatīta skābekļa un gaisa atdalīšanas produktu pielietojuma joma metalurģijas procesos. Papildus tika aprakstīta ražošanas procesa tehnoloģiskā ķēde skābekļa cehā (gaisa atdalīšanas process), raksturota ražošanas procesa organizācija ceha ražošanas daļā, aprēķināta ražošanas jauda un ražošanas procesa grafiks. no veikala tika uzbūvēts, izmantojot Ganta projekta programmu.
Izmantotās literatūras saraksts
1. Noteikumi par skābekļa veikalu P - 023 - 000 - 2011, Lipetsk, NLMK OJSC.
2. Uzņēmuma saimnieciskās darbības analīze: Mācību grāmata 5.izd., pārstrādāta. un papildu (“Augstākā izglītība”) (GRIF) / Savitskaya G.V. - 2011 536 lpp.
3. Uzņēmuma ekonomika - M.: INFRA - M / Sklyarenko V.K., Prudnikov V.M., - 2006, 528 lpp.
4. Elektroniskais resurss: http://www.nlmk.ru
5. “Skābekļa iegūšana”; D.L. Glizmaņenko.; M. Ed. "Ķīmija 1974 - 225 lpp.
6. “Skābekļa staciju uzstādīšana.”; A.I. Mihaļčenko, V.I. Hudjakovs; 1986 - 185 lpp.
7. “Gaisa atdalīšana ar dziļās dzesēšanas metodi”; rediģēja UN. Epifanova. M. Mašīnbūve 1973 - 146 lpp.
8. “Projektēšanas tehniskie un ekonomiskie principi melnajā metalurģijā. Skābekļa ražošana.”; Apmācība diplomu noformēšanā. Maskava, 1973 - 99 lpp.
9. Elektroniskais resurss: http://soft. GanttProject.html
Ievietots vietnē Allbest.ru
...Līdzīgi dokumenti
anotācija, pievienota 12.10.2009
Pamatojums tehnoloģiskās ražošanas shēmas izvēlei un ceha ražošanas jaudas aprēķins konservētu tomātu ražošanai "Marinēti tomāti". Izejvielu, produktu un konteineru raksturojums konservu ražošanai. Ražošanas līnijas aprīkojuma aprēķins.
kursa darbs, pievienots 05.11.2014
Augsta skābekļa izmantošanas efektivitāte metalurģijā, pārveidotāju tērauda kausēšanā. Skābekļa strūklas specifika domnās un elektriskās tērauda ražošanas īpatnības. Izejvielu apdedzināšanas procesu intensifikācija krāsainajā metalurģijā.
prezentācija, pievienota 28.12.2010
Ražošanas uzņēmuma "Molodechno Foundry" īss apraksts. Mūsdienu tendences lietuvju ražošanā. MRU-103.00.105 vāka izgatavošanas tehnoloģiskā procesa tehniskie un ekonomiskie raksturojumi un modeļa izstrāde.
kursa darbs, pievienots 17.05.2011
Mehāniskā ceha nepārtrauktas ražošanas tehnisko un ekonomisko rādītāju projektēšana, organizēšana, plānošana un aprēķināšana. Nepārtrauktas plūsmas (tiešās) ražošanas līnijas izstrāde. Ražošanas procesa organizēšana telpā.
kursa darbs, pievienots 25.12.2010
Kokšķiedru plātņu ražošanas ceha ražošanas jaudas aprēķins. Izejvielu izmantošana kokapstrādes ražošanā. Mēbeļu ražošanas montāžas un apdares ceha darbības plāns. Sānu vairogu ražošanas grafiks.
kursa darbs, pievienots 14.01.2014
Ražošanas infrastruktūras organizēšana. Operatīvā ražošanas vadība. Uzņēmuma ražošanas jaudas aprēķins. Gatavās produkcijas ražošanas galvenie rādītāji, tās izlaide no tehnoloģiskajām iekārtām. Materiālu izmaksu aprēķins.
apmācības rokasgrāmata, pievienota 19.07.2015
Kokapstrādes produkcijas ražošanas jaudas un ēvelētā finiera ražošanas ceha kapacitātes aprēķins, palīgcehu ražošanas programma. Mēbeļu ceha montāžas un apdares daļas darbības plāna izstrāde.
kursa darbs, pievienots 23.11.2010
Ražošanas ceha raksturojums, tā uzbūve. Personāla darba pienākumi. Maršrutu projektēšana detaļu izgatavošanai un tehnoloģiskajām operācijām. Sagatavju iegūšanas metode un to pamatu shēmas. Kontroles programmas detaļu apstrādei.
prakses pārskats, pievienots 18.05.2015
Ražošanas procesa organizēšana laikā ir veids, kā laikā apvienot galvenos, palīgprocesus un apkalpošanas procesus, lai organizācijas “ievadi” pārstrādātu tās “izlaidē”. Ražošanas cikla ilguma aprēķins.
Datums: 15-12-2010
Skatījumi: 49144
Pārskats par vadošajām Krievijas metalurģijas rūpnīcām Krievijā
(Šajā rakstā tiek izmantotas tikai iekšējās saites)
Metalurģija kā ekonomikas nozare strukturāli sastāv no divām jomām: melnā metalurģija Un krāsainā metalurģija. Tāpēc mūsu pārskats par vadošajām Krievijas metalurģijas rūpnīcām sastāvēs no divām daļām: melnās metalurģijas uzņēmumiem un krāsainās metalurģijas uzņēmumiem.
Melnās metalurģijas rūpnīcas
Melnās metalurģijas rūpniecība tradicionāli ir sadalīta piecās apakšnozarēs:
- 1. Nemetālisko izejvielu ieguve (plusmas izejvielas, ugunsizturīgie māli u.c.);
- 2. Melno metālu faktiskā ražošana (kausēšana) (pie tādiem metāliem pieder: čuguns, tērauds, velmējumi, dažādi domnas dzelzs sakausējumi un melno metālu pulveri);
- 3. Cauruļu ražošana (čuguns un tērauds);
- 4. Koksa un ķīmiskā ražošana (koksa un saistīto produktu, tostarp koksa krāsns gāzes, ražošana);
- 5. Pārstrādājamo melno metālu apstrāde (ieskaitot griešanas atkritumus un melno metāllūžņus).
Melnās metalurģijas nozares saražoto produkciju patērē vietējā rūpniecība (galvenokārt būvniecības organizācijas un mašīnbūves uzņēmumi), kā arī eksportē uz dažādām pasaules valstīm.
Uzņēmumus, kas darbojas melnās metalurģijas nozarē, var iedalīt trīs veidos:
- 1. Rūpnīcas un rūpnīcas ar pilnu ražošanas ciklu (raž tērauds, čuguns, velmējumi);
- 2. Cauruļu metalurģijas rūpnīcas (nekausēt čugunu);
- 3. Mazas metalurģijas rūpnīcas (tie galvenokārt ir mašīnbūves uzņēmumi, kas ražo metāla velmējumu un tēraudu mašīnbūves nozares vajadzībām).
Lielākie uzņēmumi melnā metalurģija ir kombaini, mazāki ir rūpnīcas. Bieži vien vairākas dzirnavas un rūpnīcas var apvienot lielā holdingā, kuru vada specializēta pārvaldības kompānija. Ģeogrāfiski nozares ražošanas uzņēmumi galvenokārt atrodas netālu no izejvielu bāzēm - metalurģiskajā ražošanā izmantotajām derīgo izrakteņu atradnēm. Piemēram, tērauda un dzelzs kausēšanas rūpnīcas atrodas apgabalos, kas atrodas tuvu dzelzsrūdas atradnēm, un tajās ir plaša mežsaimniecības nozare, kas ražo kokogles dzelzs samazināšanai. Arī būvniecības laikā metalurģijas rūpnīcas Tiek ņemta vērā ražošanas nodrošināšana ar ūdens un energoresursiem - gāzi un elektroenerģiju.
Krievijas teritorijā ir trīs galvenās metalurģijas bāzes:
Sibīrijas metalurģijas bāzi veido uzņēmumi, kas ražošanas ciklā izmanto dzelzs rūdu galvenokārt no trim atradnēm:
- 1. Gornaya Shoria noguldījumi.
- 2. Abakānas atradnes.
- 3. Angaro-Ilim atradnes.
Lielākie uzņēmumi Sibīrijas metalurģijas bāze atrodas netālu no Novokuzņeckas pilsētas. Tās ir Novokuzņeckas metalurģijas rūpnīca, Novokuzņeckas dzelzs sakausējumu rūpnīca un Rietumsibīrijas metalurģijas rūpnīca. Starp metalurģijas uzņēmumiem norādītajā metalurģijas bāzē lielākie ir: Sibelektrostal metalurģijas rūpnīca (Krasnojarska), Gurjevskas metalurģijas rūpnīca, kas ir daļa no ITF grupas holdinga, Kuzmina vārdā nosauktā Novosibirskas metalurģijas rūpnīca, kā arī Petrovskas-Zabaikalskas metalurģijas rūpnīca.
Centrālā metalurģijas bāze ietver metalurģijas ražošanu, kuras pamatā ir rūdas no izejvielu atradnēm:
- 1. Kurskas magnētiskās anomālijas nogulsnes.
- 2. Kolas pussalas atradnes.
Par lielākajām Centrālās metalurģijas bāzes rūpnīcām, kurām ir pilns ražošanas cikls, tiek uzskatītas pasaulslavenās Novoļipeckas un Čerepovecas metalurģijas rūpnīcas, Oskolas elektrometalurģijas rūpnīca (Stary Oskol), kā arī Kosogorskas metalurģijas rūpnīca, kas atrodas netālu no pilsētas. no Tulas.
Centrālās metalurģijas bāzes pigmentmetalurģiju pārstāv tādas lielas rūpnīcas kā: Oriola tērauda velmēšanas rūpnīca, Čerepovecas tērauda velmēšanas rūpnīca, kas ietilpst Severstaļ grupā, metalurģijas rūpnīcas Elektrostal un Hammer and Sickle, kas ietilpst Severstal grupā, Izhora. Cauruļu rūpnīca (Sanktpēterburga) un Vyksa metalurģijas rūpnīca, kas atrodas Ņižņijnovgorodas reģionā.
pamatā ir melno metālu ražošana no dzelzsrūdas, kas iegūta no atradnēm:
- 1. Kurskas magnētiskā anomālija.
- 2. Kačkanāras noguldījumi.
- 3. Kustanai atradnes Kazahstānā.
Urālu metalurģijas bāze ir visspēcīgākā valstī. Tas ir balstīts uz lielākajiem pilna cikla uzņēmumiem.
Kopš seniem laikiem metāls ir kļuvis par neaizstājamu elementu cilvēka ikdienā. Pateicoties tai, mums ir iespēja izmantot elektrību, transportu, gadžetus un citus civilizācijas labumus. Tāpēc metalurģiju var uzskatīt par galveno nozari katrā valstī. Metalurģija ir smagās rūpniecības nozare, kas ietver lielus finanšu, materiālu, enerģijas un cilvēkresursus.
Mūsdienu metalurģija ir sasniegusi ievērojamu attīstību. Pateicoties zinātnes sasniegumiem, mums ir iespēja izmantot ne tikai dabas dotos metālus, bet arī inovatīvus kompozītmateriālus un sakausējumus. Viņiem ir uzlabotas īpašības un īpašības.
Metalurģijas veidu klasifikācija
Metālu kausēšanai nepieciešams milzīgs enerģijas un resursu daudzums, tāpēc lielākā daļa kalnrūpniecības uzņēmumu strādā īpaši, lai apmierinātu metalurģijas vajadzības.
Lai turpinātu pētīt šīs nozares īpašības, ir jāizceļ tās galvenie veidi. Mūsdienās ir divas galvenās nozares: melnā un krāsainā metalurģija.
Chernaya ir atbildīga par dzelzs sakausējumu ražošanu. Tajā pašā laikā tas ietver citus elementus, piemēram, hromu un mangānu. Visu pārējo izstrādājumu ražošanu no citiem metāliem sauc par krāsainajiem metāliem.
Ražošanas tehnoloģijai ir līdzīgs cikls neatkarīgi no izejmateriāla veida, un tā sastāv no vairākiem tālāk norādītajiem posmiem:
- Izejvielu ieguve un to pārstrāde. Lielākā daļa metālu dabā nav sastopami tīrā veidā, bet ir iekļauti dažādās rūdās, kuru apstrādi sauc par bagātināšanu. Rūda tiek sasmalcināta sīkās sastāvdaļās, no kurām atdalīšanas procesā tiek atdalīti metāla elementi un atkritumi. Sakausējumi tiek ražoti no izolētiem elementiem.
- Pārdale Metalurģijas robeža ir pusfabrikātu ražošanas process, kas savukārt tiek izmantots gatavās produkcijas ražošanai. Pārdales procesā mainās sakausējumu sastāvs, struktūra un īpašības, kā arī agregācijas stāvoklis. Apstrādes procesi ietver velmēšanu un presēšanu, cauruļu ražošanu, kausēšanu un liešanu.
- Pārstrāde. Lielākā daļa metalurģijas ražošanas atkritumu tiek iznīcināti vai pārstrādāti citos noderīgos produktos. Daļa atkritumiežu un izdedžu tiek noglabāti lielās brīvdabas uzglabāšanas vietās. Taču mūsdienās ražotāji cenšas pēc iespējas efektīvāk pārstrādāt blakusproduktus. Daļu izdedžu pārstrādā, lai iegūtu papildu produktus, daļu izmanto lauksaimniecības mēslošanas līdzekļu ražošanai, bet lielāko daļu izmanto ikdienā plaši izmantoto būvmateriālu izgatavošanai.
Lielākā daļa saražotā metāla iziet velmēšanas posmu, tas ir, pusfabrikātu ražošanu gatavās produkcijas ražošanai. Līdzīga darbība tiek veikta ar īpašu ierīci, kas ir rotējošo veltņu sistēma. Starp tiem tiek nodots metāls, kas atrodas zem augstspiediena maina biezumu, platumu un garumu.
Ir auksti un karsti velmēti izstrādājumi, kuru atšķirības slēpjas dažādās apstrādāto izejvielu temperatūrās. Aukstā velmēšana tiek izmantota izejvielām, kurām ir augsts plastiskums, kas ļauj saglabāt metāla struktūru un nemainīties tā fizikālajām īpašībām.
Velmēšanas process ne vienmēr ir pēdējais posms pusfabrikātu ražošanā. Piemēram, dzelzs un tērauda izstrādājumiem var izmantot tādas apstrādes metodes kā pārklāšana vai sacietēšana. Tas uzlabo izturību pret koroziju, palielina izturību un samazina nodilumu.
Jāatzīmē, ka lielākā daļa metalurģijas rūpniecības produktu ir tērauda caurules. Otrajā vietā ir lokšņu un profilu metāls, ko izmanto mašīnbūvē.
Starp galvenajiem produktu patērētājiem šajā jomā ir vērts izcelt būvniecības nozari, mašīnbūvi un metālapstrādi.
Tajā pašā laikā gandrīz katrā tautsaimniecības sfērā nevar iztikt bez metalurģijas izstrādājumu, kā arī no tiem izgatavoto sagatavju un pusfabrikātu izmantošanas.
Melnās metalurģijas pamatā ir dzelzs, proti, rūdas, kurās tā atrodas, apstrāde. Lielākā daļa dzelzs rūdu ir dabiski oksīdi. Tāpēc pirmais ražošanas posms ir dzelzs atdalīšana no oksīda. Šim nolūkam tiek izmantotas lielas domnas. Šī čuguna ražošanas metode tiek veikta temperatūrā virs 1000 grādiem.
Šajā gadījumā iegūto izejvielu īpašības ir tieši atkarīgas no domnas temperatūras un kušanas laika. Ar tālāku čuguna apstrādi tiek iegūts tērauds vai lietuves čuguns, ar kura palīdzību tiek atlietas sagataves un izstrādājumi.
Tērauda ražošanai izmanto dzelzi un oglekli, kuru pievienošana iegūst iegūtajam sakausējumam vēlamās īpašības. Lai sasniegtu noteiktas tērauda īpašības, var izmantot arī dažādus leģējošus komponentus.
Ir vairākas tērauda ražošanas metodes, kuru pamatā ir metāla kausēšana šķidrs stāvoklis. Jāizceļ: atvērtais pavards, skābekļa pārveidotājs un elektriskā kausēšana.
Katrs tērauda veids tiek saukts par šķirni, kas norāda tā sastāvu un īpašības. Lai mainītu tērauda īpašības, tiek izmantota leģēšanas metode, tas ir, sakausējumam pievieno papildu sastāvdaļas. Šādiem nolūkiem visbiežāk izmantotie elementi ir hroms, mangāns, bors, niķelis, volframs, titāna kobalts, varš un alumīnijs. Parasti šādas sastāvdaļas pievieno izkausētam tēraudam.
Bet ir vēl viena metode, kas sastāv no komponentu smalkgraudaina pulvera presēšanas, kam seko cepšana plkst augsta temperatūra.
Šādu produktu ražošana daudz neatšķiras no melnās metalurģijas tehnoloģijām. Krāsainās metalurģijas cikls sastāv arī no rūdas bagātināšanas, metālu kausēšanas, pārveidošanas un velmēšanas. Bet dažos gadījumos var izmantot arī metālu attīrīšanu, tas ir, primārā produkta attīrīšanu no piemaisījumiem.
Krāsaino metālu rūdas attīrīšana ir grūtāks uzdevums, jo tajā ir daudz vairāk svešķermeņu, tostarp citu noderīgu komponentu. Tāpat kā melnajā metalurģijā, arī krāsaino metālu blakusproduktus plaši izmanto apstrādes rūpniecībā, īpaši ķīmiskajā ražošanā.
Jāizšķir divas apakšnozares: smago un vieglo metālu metalurģija. Šī dalījuma princips ir balstīts uz dažādas īpašības apstrādāti krāsainie metāli. Smago metālu ražošanai nepieciešams ievērojami mazāk enerģijas.
Dažreiz tiek izolēta trešā grupa, tā sauktie retzemju metāli. Šis nosaukums ir saistīts ar faktu, ka iepriekš šādi elementi bija vāji pētīti un reti tika atrasti dabiskos apstākļos. Lai gan patiesībā to daudzums nav zemāks par daudziem smagajiem vai vieglajiem krāsainajiem metāliem. Parasti tos izmanto augsto tehnoloģiju ierīču ražošanā.
Šīs nozares produkti tiek plaši izmantoti mašīnbūvē, kosmosa, ķīmiskajā rūpniecībā un instrumentu ražošanā.
Kalnrūpniecības metalurģija
Šī ir nozares joma, kas ir atbildīga par vērtīgu metālu ieguvi no rūdām, iegūto izejvielu kausēšanu un gatavā produkta iegūšanu. Metālu no atkritumiem un citiem izdedžiem var atdalīt ar ķīmisku, elektrolītisku vai fizisku darbību.
Šīs metalurģijas nozares galvenais uzdevums ir optimizēt tīra metāla izolēšanas procesu, kvalitatīvu noderīgo komponentu atdalīšanu no atkritumiem un samazināt zaudējumus.
Metālus izmanto dažādiem mērķiem gan dažādu juvelierizstrādājumu un bižutērijas ražošanā, gan augsto tehnoloģiju jomās. Piemēram, augstas precizitātes instrumentu, modernu gadžetu, datoru un citu elektroierīču būvniecībā. Un arī kosmosa sektorā, lidmašīnu ražošanā un citās jomās, kur nepieciešamas īpašas īpašības, kas piemīt tikai vērtīgiem metāliem.
Jāatzīmē, ka iepriekš metalurģija bija stingri vērsta uz iegūto izejvielu apstrādi. Taču pēdējā laikā, tā kā metāli nav atjaunojams resurss, otrreizējo izejvielu pārstrādes problēma ir kļuvusi aktuāla.
Krāsainie un melnie metāli tiek pārstrādāti. Tāpēc ražotāji cenšas pēc iespējas efektīvāk un pilnīgāk savākt un pārstrādāt nolietotos metāla izstrādājumus. Metāllūžņu tirgus nepārtraukti aug, un līdz ar to pieaug lielo un mazo pārstrādes uzņēmumu skaits. Viņu uzdevums ir attīrīt metālus no pavadošajiem materiāliem un pēc tam tos pārkausēt. Lai saglabātu kvalitatīvu struktūru un īpašības, pārstrādājamie materiāli tiek kausēti kopā ar svaigi iegūtām izejvielām.
Tālāka attīstība nav iespējama tikai izmantojot dabas resursus, kuru daudzums pastāvīgi samazinās. Tāpēc šodien par galveno uzdevumu var uzskatīt otrreiz pārstrādājamu materiālu apstrādi un tādu analogu meklēšanu, kas var pilnībā aizstāt metālus.
Metalurģijas attīstība ir tieši saistīta ar cilvēces intelektuālo attīstību un tās vajadzībām. Tā kā jaunās tehnoloģijas prasa uzlabot esošo metālu īpašības un raksturlielumus, kā arī radīt novatoriskus sakausējumus, kuriem līdz šim nebija analogu.
Piemēram).
Metalurģijā nodarbināto personu vispārinātais nosaukums ir metalurgs.
Metalurģijas rūpnīcā
Metalurģijas veidi
Pasaules praksē vēsturiski ir pastāvējis metālu dalījums melnajos (dzelzs un uz tā balstītie sakausējumi) un visos citos - krāsainajos metālos jeb krāsainajos metālos. Attiecīgi metalurģiju bieži iedala melnajā un krāsainajā.
- Pirometalurģija (no sengrieķu. πῦρ - ugunsgrēks) - metalurģijas procesi, kas notiek augstā temperatūrā (grauzdēšana, kausēšana utt.). Pirometalurģijas veids ir plazmas metalurģija.
- Hidrometalurģija (no sengrieķu. ὕδωρ - ūdens) - metālu ieguves process no rūdām, koncentrātiem un dažādu nozaru atkritumiem, izmantojot ūdeni un dažādus ūdens šķīdumiķīmiskie reaģenti (izskalošana), kam seko metālu atdalīšana no šķīdumiem (piemēram, cementēšana, elektrolīze).
Daudzās pasaules valstīs notiek intensīvi zinātniski meklējumi dažādu mikroorganismu izmantošanai metalurģijā, tas ir, biotehnoloģiju izmantošanai (bioizskalošanās, biooksidācija, biosorbcija, bioprecipitācija un šķīdumu attīrīšana). Līdz šim biotehniskie procesi ir atraduši vislielāko pielietojumu krāsaino metālu, piemēram, vara, zelta, cinka, urāna un niķeļa ieguvei no sulfīdu izejvielām. Īpaši svarīga ir reāla iespēja izmantot biotehnoloģijas metodes metalurģijas rūpniecības notekūdeņu dziļai attīrīšanai.
Metālu ražošana un patēriņš
Izplatīšana un pielietojuma jomas
No mūsdienu tehnoloģijām vērtīgākajiem un svarīgākajiem metāliem zemes garozā lielos daudzumos ir sastopami tikai daži: alumīnijs (8,9%), dzelzs (4,65%), magnijs (2,1%), titāns (0,63%). Dažu ļoti svarīgu metālu dabas resursi tiek mērīti procenta simtdaļās un pat tūkstošdaļās. Daba ir īpaši nabadzīga ar cēlmetālu un retajiem metāliem.
Metālu ražošana un patēriņš pasaulē nepārtraukti pieaug. Pēdējo 20 gadu laikā ikgadējais metālu patēriņš pasaulē un pasaules metālu krājumi ir dubultojušies un sasniedz attiecīgi aptuveni 800 miljonus tonnu un aptuveni 8 miljardus tonnu. No melnajiem un krāsainajiem metāliem ražotās produkcijas īpatsvars šobrīd veido 72-74% no valstu nacionālā kopprodukta. Metāli 21. gadsimtā joprojām ir galvenie strukturālie materiāli, jo to īpašības, ražošanas un patēriņa ekonomija lielākajā daļā pielietojuma jomu ir nepārspējamas.
No gadā patērētajiem 800 miljoniem tonnu metālu vairāk nekā 90% (750 miljoni tonnu) ir tērauds, aptuveni 3% (20-22 miljoni tonnu) ir alumīnijs, 1,5% (8-10 miljoni tonnu) ir varš, 5-6 milj.t - cinks, 4-5 milj.t - svins (pārējais - nepilns 1 milj.t). Krāsaino metālu, piemēram, alumīnija, vara, cinka, svina ražošanas apjoms tiek mērīts miljonos tonnu/gadā; piemēram, magnijs, titāns, niķelis, kobalts, molibdēns, volframs - tūkstošos tonnu, piemēram, selēns, telūrs, zelts, platīns - tonnās, piemēram, irīdijs, osmijs u.c. - kilogramos.
Šobrīd lielākā daļa metālu tiek ražoti un patērēti tādās valstīs kā ASV, Japāna, Ķīna, Krievija, Vācija, Ukraina, Francija, Itālija, Lielbritānija u.c.
Jo īpaši vara kausēšanas pēdas, kas atklātas 20. gadsimta 50.–60. gados Mazāzijas dienvidrietumu daļā, ir datētas ar 7.–6. gadu tūkstoti pirms mūsu ēras. e. Pirmās liecības, ka cilvēks nodarbojies ar metalurģiju 5.-6. gadu tūkstotī pirms mūsu ēras. e. tika atrasti Majdanpekā, Pločnikā un citās vietās Serbijā (tostarp vara cirvis no 5500.g.pmē., kas piederēja Vinča kultūrai), Bulgārijā (5000.g.pmē.), Palmelā (Portugālē), Spānijā, Stounhendžā (Lielbritānija). Tomēr, kā tas bieži notiek ar šādām senām parādībām, vecumu ne vienmēr var precīzi noteikt.
Agrīnā kultūra ietvēra sudrabu, varu, alvu un metālu dzelzi, kas ļāva ierobežot metālapstrādi. Tādējādi tika augstu novērtēti “Debesu dunči” - ēģiptiešu ieroči, kas radīti no meteorīta dzelzs 3000. g.pmē. e. Bet, iemācījušies no akmeņiem iegūt varu un alvu un iegūt sakausējumu, ko sauc par bronzu, cilvēki 3500.g.pmē. e. iegāja bronzas laikmetā.
Bronzas laikmetā (III-I gadu tūkstotī pirms mūsu ēras) tika izmantoti izstrādājumi un instrumenti, kas izgatavoti no vara un alvas (alvas bronzas) sakausējumiem. Šis sakausējums ir vecākais cilvēka izkausētais sakausējums. Tiek uzskatīts, ka pirmie bronzas izstrādājumi tika iegūti 3 tūkstošus gadu pirms mūsu ēras. e. kausēšanas samazināšanas vara un alvas rūdu maisījums ar kokogli. Daudz vēlāk bronzas sāka izgatavot, vara pievienojot alvu un citus metālus (alumīniju, beriliju, silīciju-niķeli un citas bronzas, vara un cinka sakausējumus, ko sauc par misiņu utt.). Bronzu vispirms izmantoja ieroču un instrumentu ražošanai, pēc tam zvanu, lielgabalu u.c. liešanai.Pašlaik visizplatītākās ir alumīnija bronzas, kas satur 5-12% alumīnija ar dzelzs, mangāna un niķeļa piedevu.
Pēc vara cilvēks sāka lietot dzelzi.
Vispārējā ideja par trim “vecumiem” - akmens, bronza un dzelzs - radās antīkajā pasaulē (Tituss Lukrēcijs Karuss). Terminu “dzelzs laikmets” zinātnē 19. gadsimta vidū ieviesa dāņu arheologs K. Tomsens.
Daudz grūtāk bija iegūt dzelzi no rūdas un kausēt metālu uz dzelzs bāzes. Tiek uzskatīts, ka šo tehnoloģiju izgudroja hetiti ap 1200. gadu pirms mūsu ēras. BC, kas iezīmēja dzelzs laikmeta sākumu. Atšifrētajos hetu tekstos 19. gadsimtā pirms mūsu ēras. e. dzelzs tiek minēts kā metāls, kas "nokrita no debesīm". Dzelzs ieguves un ražošanas noslēpums kļuva par galveno filistiešu varas faktoru.
Dzelzs kolonna Deli (Kutubas kolonna)
Ir vispāratzīts, ka cilvēks pirmo reizi iepazinās ar meteorīta dzelzi. Netiešs apstiprinājums tam ir dzelzs nosaukums seno tautu valodās: “debesu ķermenis” (seno ēģiptiešu, sengrieķu), “zvaigzne” (sengrieķu valodā). Šumeri sauca dzelzi par "debesu varu". Varbūt tāpēc visu, kas senatnē bija saistīts ar dzelzi, apņēma noslēpumainības aura. Cilvēkus, kas ieguva un apstrādāja dzelzi, apņēma gods un cieņa, kas tika sajaukta arī ar baiļu sajūtu (viņus bieži attēloja kā burvjus).
Eiropas agrais dzelzs laikmets aptver periods X-V gadsimtus pirms mūsu ēras e.. Šis periods tika saukts par Halštates kultūru pēc Halštates pilsētas nosaukuma Austrijā, kuras tuvumā tika atrasti tā laika dzelzs priekšmeti. Vēlais jeb “otrais dzelzs laikmets” aptver 5.-2. gadsimtu pirms mūsu ēras. BC – mūsu ēras sākums e. un saņēma nosaukumu La Tène kultūra – pēc tāda paša nosaukuma vietas Šveicē, no kuras palikuši daudzi dzelzs priekšmeti. La Tène kultūra ir saistīta ar ķeltiem, kurus uzskatīja par dažādu dzelzs instrumentu izgatavošanas meistariem. Lielā ķeltu migrācija, kas sākās 5. gadsimtā pirms mūsu ēras. e., veicināja šīs pieredzes izplatīšanos visā Rietumeiropā. No ķeltu dzelzs nosaukuma “isarnon” ir cēlies vācu “aisen” un angļu “iron”.
2. tūkstošgades beigās pirms mūsu ēras. e. dzelzs parādījās Aizkaukāzijā. Melnās jūras ziemeļu reģiona stepēs 7.-1.gs.pmē. e. Dzīvoja skitu ciltis, veidojot visattīstītāko agrā dzelzs laikmeta kultūru Krievijas un Ukrainas teritorijā.
Sākumā dzelzi augstu novērtēja, to izmantoja monētu izgatavošanai un glabāja karaļa kasēs. Pēc tam to arvien vairāk sāka izmantot kā instrumentu un kā ieroci. Dzelzs kā darbarīku izmantošana ir minēta Homēra Iliādā. Tajā arī minēts, ka Ahillejs diska metēja uzvarētājam piešķīris dzelzs disku. Jau senos laikos grieķu amatnieki izmantoja dzelzi. Grieķu celtajā Artemīdas templī tempļa marmora kolonnu bungas tika nostiprinātas ar jaudīgām dzelzs tapām, kuru garums bija 130 mm, platums 90 mm un biezums 15 mm.
Tautas, kas ieradās Eiropā no austrumiem, veicināja metalurģijas izplatību. Saskaņā ar leģendu rūdām bagātie Altaja kalni bija mongoļu un turkmēņu šūpulis. Šīs tautas par saviem dieviem uzskatīja tos, kas bija atbildīgi par kalēju darbu. Vidusāzijas kareivīgo nomadu bruņas un ieroči bija izgatavoti no dzelzs, kas apliecina viņu zināšanas metalurģijā.
Ķīnai ir bagātas dzelzs izstrādājumu ražošanas tradīcijas. Šeit, iespējams, agrāk nekā citas tautas, viņi iemācījās iegūt šķidru čugunu un izgatavot no tā lējumus. Daži unikāli čuguna lējumi, kas izgatavoti mūsu ēras pirmajā tūkstošgadē, ir saglabājušies līdz mūsdienām. e., piemēram, zvans 4 metrus augsts un 3 metrus diametrā, sver 60 tonnas.
Ir zināmi unikāli senās Indijas metalurgu izstrādājumi. Klasisks piemērs ir slavenā vertikālā Kutub kolonna Deli, kas sver 6 tonnas, 7,5 metrus augsta un 40 cm diametrā. e. Analīze rāda, ka tā tika izgatavota no atsevišķiem kritiem, kas sametināti kalumā. Uz kolonnas nav rūsas. Tērauda ieroči, kas izgatavoti pirmās tūkstošgades vidū pirms mūsu ēras, tika atrasti senās Indijas apbedījumos. e.
Tādējādi daudzās pagātnes kultūrās un civilizācijās var izsekot melnās metalurģijas attīstības pēdas. Tas ietver senās un viduslaiku Tuvo Austrumu un Tuvo Austrumu karaļvalstis un impērijas, seno Ēģipti un Anatoliju (Turciju), Kartāgu, senās un viduslaiku Eiropas grieķus un romiešus, Ķīnu, Indiju, Japānu utt. Jāņem vērā, ka daudzas metodes, ierīces un metalurģijas tehnoloģijas sākotnēji tika izgudrotas Senajā Ķīnā, un pēc tam eiropieši apguva šo amatu (izgudrojot domnas, čugunu, tēraudu, hidrauliskos āmurus utt.). Tomēr jaunākie pētījumi liecina, ka romiešu tehnoloģija bija daudz progresīvāka, nekā tika uzskatīts iepriekš, īpaši ieguves un kalšanas jomā.
Zinātniskās metalurģijas dzimšana ir saistīta ar Džordža Agrikolas darbiem. Viņš radīja fundamentālo darbu “Par metāliem” divpadsmit sējumos. Pirmie seši sējumi ir veltīti ieguves rūpniecībai, 7. sējums “pārbaudes mākslai”, tas ir, eksperimentālās kausēšanas metodes, 8. rūdu bagātināšanai un sagatavošanai kausēšanai, 9. sējums metālu kausēšanas metodēm, 10. sējums ir veltīts rūdu kausēšanai. metālu atdalīšana, 11 1. un 12. sējums - dažādas ierīces un iekārtas.
| Pakļaujot rūdu karsēšanai, grauzdēšanai un kalcinēšanai, tiek noņemtas dažas vielas, kas sajauktas ar metālu. Daudz piemaisījumu tiek noņemts rūdas drupināšanas laikā javās un vēl vairāk mazgāšanas, sijāšanas un šķirošanas laikā. Tomēr šādā veidā joprojām nav iespējams no acs atdalīt visu, kas slēpj metālu. Kušana ir nepieciešama, jo tikai caur to no metāliem tiek atdalīti ieži un sacietējušās sulas (sālījumi), kas iegūst raksturīgo krāsu, attīrās un daudzējādā ziņā kļūst noderīgas cilvēkiem. Kausēšanas laikā tiek atdalītas vielas, kas iepriekš bija sajauktas ar metālu. Rūdas ļoti atšķiras, pirmkārt, ar tajās esošajiem metāliem, pēc tam ar tajās esošo metālu daudzumu un arī ar to, ka dažas no tām ugunī kūst ātri, bet citas lēnām. Tāpēc ir daudz kausēšanas metožu. G. Agrikola |
Kalnrūpniecības metalurģija
Ieguves metalurģija sastāv no vērtīgu metālu ieguves no rūdas un iegūto izejvielu sagatavošanas tālākai apstrādei. Lai metāla oksīdu vai sulfīdu pārvērstu tīrā metālā, rūda ir jābagātina ar fizikāliem, ķīmiskiem, optiskiem vai elektrolītiskiem līdzekļiem. Rūdas pārstrādes apmēri pasaulē ir milzīgi. Tikai PSRS teritorijā 80. gadu beigās un 90. gadu sākumā ik gadu tika iegūts un pārstrādāts vairāk nekā 1 miljards tonnu rūdas.
Metalurgi strādā ar trim galvenajām sastāvdaļām: izejvielām (rūdas vai granulētu rūpniecisko produktu + piedevām kušņu un leģējošu materiālu veidā) un atkritumiem. Kalnrūpniecība nav nepieciešama, ja rūda un vide pieļauj izskalošanos. Tādā veidā jūs varat izšķīdināt minerālu un iegūt ar minerālu bagātinātu šķīdumu. Bieži vien rūda satur vairākus vērtīgus metālus. Šādā gadījumā viena procesa atkritumus var izmantot kā izejvielu citam procesam.
Melnā metalurģija
Dzelzs dabā ir sastopams rūdā oksīdu Fe 3 O 4, Fe 2 O 3, hidroksīda Fe 2 O 3 ×H 2 O, karbonātu FeCO 3 un citu veidā. Tāpēc, lai atjaunotu dzelzi un ražotu sakausējumus uz tā bāzes, ir vairāki posmi, tostarp izejvielu sagatavošana domnas kausēšanai (agregācija), domnas ražošana un tērauda ražošana.
Čuguna domnu ražošana
Dzelzi saturošu sakausējumu ražošanas pirmajā posmā no rūdas vai aglomerētām izejvielām domnā pie temperatūras virs 1000 grādiem pēc Celsija tiek atbrīvots dzelzis un kausēts čuguns. Iegūtā čuguna īpašības ir atkarīgas no procesa gaitas domnas krāsnī. Tāpēc, iestatot dzelzs reducēšanas procesu domnā, var iegūt divu veidu čugunu: čugunu, kas nonāk tālākā pārstrādē tērauda kausēšanai, un lietuves čugunu, no kura iegūst čuguna lējumus.
Tērauda ražošana
Tērauda noplūde Kramatorskas dzelzs un tērauda rūpnīcā
Čuguns tiek izmantots tērauda ražošanai. Tērauds ir dzelzs sakausējums ar oglekli un leģējošiem elementiem. Tas ir stiprāks par čugunu un vairāk piemērots būvkonstrukcijām un mašīnu detaļu ražošanai. Tērauda kausēšana notiek tērauda kausēšanas krāsnīs, kur metāls ir šķidrā stāvoklī.
Ir vairākas tērauda ražošanas metodes. Galvenās tērauda ražošanas metodes ir: skābekļa pārveidotājs, martens un elektriskā kausēšana. Katrai metodei izmanto dažādas iekārtas – pārveidotājus, atvērtā kurtuves krāsnis, indukcijas krāsnis, loka krāsnis.
Skābekļa pārveidotāja process
Pirmā šķidrā tērauda masveida ražošanas metode bija Bessemer process. Šo tērauda ražošanas metodi pārveidotājā, kas pārklāts ar skābi, izstrādāja anglis G. Besemers 1856.–1860. Nedaudz vēlāk, 1878. gadā, S. Tomass izstrādāja līdzīgu procesu pārveidotājā ar galveno oderi, ko sauc par Tomasa procesu. Konvertora procesu (Bessemer un Thomas), izmantojot gaisa strūklu, būtība ir tāda, ka kausēšanas blokā (konvertorā) ielietais čuguns tiek izpūsts no apakšas ar gaisu. Gaisā esošais skābeklis oksidē čuguna piemaisījumus, kā rezultātā tas pārvēršas tēraudā. Tomasa procesā fosfors un sērs tiek atdalīti arī galvenajos sārņos. Oksidēšanās rezultātā izdalās siltums, kas sasilda tēraudu līdz aptuveni 1600 °C temperatūrai.
Atvērtā pavarda process
Citas tērauda ražošanas metodes, izmantojot martena procesu, būtība ir veikt kausēšanu uz liesmas reverberācijas krāsns dibena, kas ir aprīkota ar reģeneratoriem gaisa (dažreiz gāzes) priekšsildīšanai. Ideju ražot tēraudu uz reverberācijas krāsns dibena izteica daudzi zinātnieki (piemēram, Reaumur 1722. gadā), taču to nevarēja realizēt ilgu laiku, jo lāpas temperatūra bija parastajā. degviela tajā laikā - ģeneratora gāze - bija par maz, lai ražotu šķidro tēraudu. 1856. gadā brāļi Siemens ierosināja izmantot karsto izplūdes gāzu siltumu gaisa sildīšanai, uzstādot tam reģeneratorus. Siltuma atgūšanas principu izmantoja Pjērs Mārtins tērauda kausēšanai. Par martena procesa pastāvēšanas sākumu var uzskatīt 1864. gada 8. aprīli, kad P. Mārtins vienā no Francijas rūpnīcām izgatavoja pirmo kausējumu.
Lai kausētu tēraudu, martena krāsnī tiek ievietots lādiņš, kas sastāv no čuguna, lūžņiem, metāllūžņiem un citām sastāvdaļām. Degošā degvielas lāpas siltuma ietekmē lādiņš pakāpeniski izkūst. Pēc kausēšanas vannā ievada dažādas piedevas, lai iegūtu noteikta sastāva un temperatūras metālu. Gatavo metālu izlaiž no krāsns kausos un ielej. Pateicoties savām īpašībām un zemajām izmaksām, atvērtā kamīna tērauds ir atradis plašu pielietojumu. Jau 20. gadsimta sākumā. Atvērtā kamīna krāsnis saražoja pusi no pasaules kopējās tērauda produkcijas.
Pirmo martena krāsni Krievijā Kalugas guberņā Ivano-Sergijevskas čuguna rūpnīcā uzbūvēja S. I. Malcevs 1866.-1867. 1870. gadā pirmie kausējumi tika veikti krāsnī ar 2,5 tonnu ietilpību, kuru Sormovas rūpnīcā uzbūvēja slaveni metalurgi A. A. Iznoskovs un N. N. Kuzņecovs. Pēc šīs krāsns modeļa līdzīgas lielākas jaudas krāsnis vēlāk tika uzbūvētas arī citās Krievijas rūpnīcās. Martena process ir kļuvis par galveno mājas metalurģijā. Atvērtā kamīna krāsnis spēlēja milzīgu lomu Lielā Tēvijas kara laikā. Pirmo reizi pasaules praksē padomju metalurgiem Magņitogorskas un Kuzņeckas metalurģijas rūpnīcās bez būtiskas pārstrukturēšanas izdevās dubultot martena krāšņu uzlādi, organizējot augstas kvalitātes tērauda (bruņu, gultņu u.c.) ražošanu atklātā laukā. -tobrīd darbojās pavardu krāsnis. Pašlaik, pateicoties pārveidotāju un elektrisko krāšņu tērauda ražošanas paplašināšanai, martena tērauda ražošanas apmēri tiek samazināti.
Galvenajā martena krāsnī var kausēt jebkura sastāva un jebkurā proporcijā čugunu un lūžņus un iegūt jebkura sastāva augstas kvalitātes tēraudu (izņemot augsti leģētos tēraudus un sakausējumus, kurus ražo elektriskajās krāsnīs). Izmantotā metāla lādiņa sastāvs ir atkarīgs no čuguna un lūžņu sastāva un no čuguna un lūžņu patēriņa uz 1 tonnu tērauda. Attiecība starp čuguna un lūžņu patēriņu ir atkarīga no daudziem apstākļiem.
Elektriskā tērauda ražošana
Pašlaik tērauda masveida kausēšanai tiek izmantotas elektriskās loka tērauda ražošanas krāsnis, kuras darbina ar maiņstrāvu, indukcijas krāsnis un līdzstrāvas loka krāsnis, kas pēdējos gados ir kļuvušas plaši izplatītas. Turklāt pēdējo divu veidu krāšņu īpatsvars kopējā kausēšanas apjomā ir neliels.
Elektriskās krāsns kategorijas tēraudus kausē maiņstrāvas elektriskās loka krāsnīs. Elektrisko loka krāšņu galvenā priekšrocība ir tā, ka tās daudzus gadu desmitus kausēja lielāko daļu augstas kvalitātes leģēto un ļoti leģēto tēraudu, kurus ir grūti vai neiespējami izkausēt pārveidotājos un martena krāsnīs. Pateicoties spējai ātri uzkarsēt metālu, ir iespējams ievadīt lielu daudzumu leģējošo piedevu un krāsnī (kausēšanas reģenerācijas periodā) izveidot reducējošu atmosfēru un neoksidējošus izdedžus, kas nodrošina zemu ievadīto leģējošo elementu atkritumu daudzumu. krāsnī. Turklāt metālu iespējams deoksidēt pilnīgāk nekā citās krāsnīs, iegūstot to ar mazāku oksīdu nemetālisko ieslēgumu saturu, kā arī iegūt tēraudu ar zemāku sēra saturu, jo tas labi izdalās neoksidējošos izdedžos. . Ir iespējams arī vienmērīgi un precīzi regulēt metāla temperatūru.
Tērauda sakausēšana
Lai piešķirtu tēraudam dažādas īpašības, tiek izmantots tērauda sakausēšanas process. Leģēšana ir sakausējumu sastāva maiņas process, ieviešot noteiktas koncentrācijas papildu elementi. Atkarībā no to sastāva un koncentrācijas sakausējuma sastāvs un īpašības mainās. Galvenie tērauda sakausējuma elementi ir: hroms (Cr), niķelis (Ni), mangāns (Mn), silīcijs (Si), molibdēns (Mo), vanādijs (V), bors (B), volframs (W), titāns ( Ti), alumīnijs (Al), varš (Cu), niobijs (Nb), kobalts (Co). Pašlaik ir liels skaits tērauda marku ar dažādiem leģējošiem elementiem.
Pulvermetalurģija
Principiāli atšķirīga metode melno metālu sakausējumu ražošanai ir pulvermetalurģija. Pulvermetalurģijas pamatā ir metāla pulveru izmantošana ar daļiņu izmēru no 0,1 mikrona līdz 0,5 mm, kurus vispirms presē un pēc tam saķepina.
Krāsainā metalurģija
Krāsainajā metalurģijā krāsaino metālu ražošanai tiek izmantotas dažādas metodes. Daudzus metālus ražo pirometalurģiskos procesos, kas ietver selektīvu reducēšanu vai oksidācijas kausēšanu, kā siltuma avotu un ķīmisko reaģentu bieži izmantojot sēru, kas atrodas rūdās. Tajā pašā laikā vairākus metālus veiksmīgi iegūst ar hidrometalurģisko metodi, pārvēršot tos šķīstošos savienojumos un pēc tam izskalojot.
Bieži vien tiek uzskatīts, ka vispiemērotākais ir ūdens šķīdumu vai izkausētu vielu elektrolītiskais process.
Dažreiz tiek izmantoti metalotermiskie procesi, izmantojot citus metālus ar augstu afinitāti pret skābekli kā reducētājus ražotajiem metāliem. Varat arī norādīt uz tādām metodēm kā ķīmiski termiskā, cianidēšana un hlorīda sublimācija.
Vara ražošana
Ir zināmas divas metodes vara iegūšanai no rūdām un koncentrātiem: hidrometalurģiskā un pirometalurģiskā.
Hidrometalurģiskā metode praksē nav atradusi plašu pielietojumu. To izmanto zemas oksidācijas un vietējo rūdu apstrādē. Šī metode, atšķirībā no pirometalurģiskās metodes, neļauj iegūt dārgmetālus kopā ar varu.
Lielāko daļu vara (85-90%) iegūst ar pirometalurģisko metodi no sulfīdu rūdām. Tajā pašā laikā tiek atrisināta arī citu vērtīgu pavadmetālu iegūšana no rūdām bez vara. Vara ražošanas pirometalurģiskā metode ietver vairākus posmus. Šīs ražošanas galvenie posmi ietver:
- rūdas sagatavošana (bagātināšana un dažreiz papildu grauzdēšana);
- kausēšana matēšanai (vara matēta kausēšana),
- pārvēršot matētu, lai iegūtu blistera vara,
- tulznu vara attīrīšana (vispirms uguns un pēc tam elektrolītiska).
Alumīnija ražošana
Galvenā mūsdienīgā veidā Alumīnija ražošana ir elektrolītiska metode, kas sastāv no diviem posmiem. Pirmais posms ir alumīnija oksīda (Al 2 O 3) ražošana no rūdas izejvielām, bet otrais ir šķidrā alumīnija ražošana no alumīnija oksīda ar elektrolīzes palīdzību.
Pasaules praksē gandrīz visu alumīnija oksīdu no boksīta iegūst galvenokārt ar Krievijā strādājošā austriešu inženiera Bayera metodi. Rūpnīcās Krievijā alumīnija oksīdu ražo divos veidos no dažāda veida rūdām. No boksīta, izmantojot Bayer metodi, un no boksīta un nefelīna, izmantojot saķepināšanas metodi. Abas šīs metodes attiecas uz sārma metodēm alumīnija oksīda atdalīšanai no rūdām. Iegūtais alumīnija oksīds pēc tam tiek izmantots elektrolīzes ražošanā, kas ietver alumīnija ražošanu, izmantojot izkausētā elektrolītā izšķīdināta alumīnija oksīda elektrolīzi. Galvenā elektrolīta sastāvdaļa ir kriolīts.
Tīrā Na 3 AlF 6 (3NaF AlF 3) kriolītā NaF:AlF 3 attiecība ir 3:1. Lai taupītu enerģiju, elektrolīzes laikā šai attiecībai jābūt robežās no 2,6-2,8:1, tādēļ kriolītam tiek pievienots alumīnija fluorīds AlF 3. Turklāt, lai pazeminātu kušanas temperatūru, elektrolītam pievieno nedaudz CaF 2, MgF 2 un dažreiz NaCl. Rūpnieciskajā elektrolītā galveno komponentu saturs ir šādās proporcijās: Na 3 AlF 6 (75-90)%; AlF 3 (5-12)%; MgF 2 (2-5)%; CaF 2 (2-4)%; Al 2 0 3 (2-10)%. Ja Al 2 O 3 saturs palielinās par vairāk nekā 10%, elektrolīta ugunsizturība strauji palielinās, ja saturs ir mazāks par 1,3%, tiek traucēts normālais elektrolīzes režīms.
Alumīnijs, kas iegūts no elektrolīzes vannām, ir neapstrādāts alumīnijs. Tas satur metāliskus (Fe, Si, Cu, Zn u.c.) un nemetāliskus piemaisījumus, kā arī gāzes (ūdeņradi, skābekli, slāpekli, oglekļa oksīdus, sēra dioksīdu). Nemetāliskie piemaisījumi ir mehāniski piesaistītas alumīnija oksīda daļiņas, elektrolīts, oderējuma daļiņas uc Lai noņemtu mehāniski aiznestos piemaisījumus, izšķīdušās gāzes, kā arī Na, Ca un Mg, alumīnijs tiek pakļauts hlorēšanai.
Tālāk alumīniju ielej elektriskās maisītāja krāsnīs vai reverberācijas krāsnīs, kur tas nostādina 30-45 minūtes. Šīs operācijas mērķis ir papildu attīrīšana no nemetāliskiem un gāzveida ieslēgumiem un sastāva vidējā noteikšana, sajaucot alumīniju no dažādām vannām. Pēc tam alumīniju ielej konveijera liešanas iekārtās, ražojot alumīnija lietņus, vai nepārtrauktas liešanas iekārtās lietņos velmēšanai vai vilkšanai. Tādā veidā tiek iegūts alumīnijs ar tīrības pakāpi vismaz 99,8% Al.
Citu krāsaino metālu ražošana
Citu krāsaino metālu - svina, alvas, cinka, volframa un molibdēna - ražošanai tiek izmantotas dažas no iepriekš apskatītajām tehnoloģiskajām metodēm, taču likumsakarīgi, ka šo metālu ražošanas shēmām un to ražošanas agregātiem ir savas īpatnības.
Skatīt arī
| metalurģija Vikivārdnīcā | |
| Metalurģija vietnē Wikimedia Commons |
Ievads
Manuprāt, apskatāmā tēma ir aktuāla, jo metalurģija ir lielākā rūpnieciskās ražošanas pamatnozare Ukrainā, kas kopā ar citām nozarēm noteica valsts ekonomikas vispārējo specializāciju. Doņeckas apgabals ieņem vadošo vietu Ukrainas metalurģijas rūpnīcu skaita un mēroga ziņā. Doņeckas apgabala tērauda rūpnīcās ražotais velmētais metāls tiek plaši izmantots mašīnbūvē, transportā un visās nozarēs bez izņēmuma, un tas iztur intensīvu plastmasas, keramikas, kompozītmateriālu un citu mūsdienu materiālu konkurenci. Metalurģijas nozare ir nozare, kas ar diezgan augstu veiktspēju ieved Ukrainu pasaules tirgū un saglabā to starp desmit pasaules vadošajiem metāla ražotājiem. Tomēr, tāpat kā jebkurai citai rūpniecības nozarei, metalurģijai ir savas attīstības problēmas, kas prasa savlaicīgu risinājumu.
Šis tests ir paredzēts, lai iepazītos ar metalurģijas nozari, tās būtību un nozīmi Ukrainā un īpaši Doņeckas reģionā, kā arī aplūkotu krīzes situāciju metalurģijas tirgū laika posmā no 2007. līdz 2009. gadam. Šī testa darba mērķi ir identificēt galvenās problēmas un to risināšanas veidus Doņeckas apgabala un Ukrainas metalurģijā kopumā valsts līmenī, kā arī tās turpmākās attīstības tendences. Tests ir balstīts uz datiem, kas iegūti no periodiskiem izdevumiem un interneta avotiem no 2007. līdz 2012. gadam. Darbā tika analizēti pēdējo gadu statistikas dati, kā arī veikta veco rādītāju salīdzinošā analīze ar jaunajiem.
Darbs sastāv no 4 sadaļām, no kurām katra satur informāciju, kas pilnīgāk atklāj piedāvātās tēmas būtību.
Metalurģijas rūpniecība
Metalurģijas jēdziens un tās uzdevumi
METALURĢIJA - zinātnes un tehnikas nozare, kas aptver metālu iegūšanas procesus no rūdām vai citām vielām, izmaiņas ķīmiskais sastāvs, metālu sakausējumu struktūra un īpašības. Ir pirometalurģija un hidrometalurģija. To izmanto arī nemetālisku materiālu, tostarp pusvadītāju, ražošanai.
Metālu un oksīdu kausējumu un cieto šķīdumu uzbūves un fizikāli ķīmisko īpašību izpēte, vielas kondensētā stāvokļa teorijas izstrāde;
Metalurģisko reakciju termodinamikas, kinētikas un mehānisma izpēte;
Zinātniski tehnisko un ekonomisko pamatu izstrāde polimetālu minerālu izejvielu un tehnogēno atkritumu integrētai izmantošanai ar vides problēmu risināšanu;
Pirometalurģisko, elektrotermisko, hidrometalurģisko un gāzes fāzes procesu pamatu teorijas izstrāde metālu, sakausējumu, metālu pulveru un kompozītmateriālu un pārklājumu ražošanai. (5)
Ukrainas metalurģija ir Ukrainas tautsaimniecības pamatnozare, nodrošina vairāk nekā 25% no valsts rūpnieciskās produkcijas (96 955,5 miljoni grivnu 2005. gadā), nodrošina aptuveni 40% no ārvalstu valūtas peļņas Ukrainai un vairāk nekā 10% no ieņēmumiem no valsts. Ukrainas valsts budžets. Saskaņā ar Starptautiskā dzelzs un tērauda institūta datiem Ukrainas daļa melnās metalurģijas ražošanā pasaulē ir 7,4% (2007). Ukrainas metalurģija ir ieguves un metalurģijas kompleksa uzņēmumi un organizācijas, kas apvieno ne tikai melnā un krāsainā metalurģijas uzņēmumus, bet arī ieguves un pārstrādes rūpnīcas, dzelzs sakausējumu rūpnīcas, pārstrādes rūpnīcas, koksa rūpnīcas un metāla izstrādājumu ražošanas uzņēmumus. (8)
Metalurģija ir viena no lielākajām nozarēm jebkurā lielā valstī. Tas ietver rūdas ieguvi un pārstrādi, metālu ražošanu un bagātināšanu, kā arī sakausējumu ražošanu no tiem. Ukrainā ir ievērojamas dažādu metālu rūdu rezerves: melno (dzelzs, mangāna, hroma, titāna un vanādija), krāsaino (alumīnijs, cinks un svins) un dārgmetālu (sudrabs, zelts un platīns) rezerves. (9)
Ukrainas metalurģijas komplekss ir labi funkcionējoša mijiedarbības uzņēmumu sistēma izejvielu ieguvei, pārstrādes rūpnīcas un metalurģijas rūpnīcas, kas aizņem desmitiem tūkstošu kvadrātkilometru platību. Kopumā metalurģijas kompleksā ietilpst aptuveni 400 lieli un vidēji melno un krāsaino metālu metalurģijas uzņēmumi, kas atrodas daudzos Ukrainas reģionos. (9)
Ukraina ir viena no vadošajām melno metālu ražošanas valstīm pasaulē un ieņem 7. vietu tērauda ražošanas un 3. vietā metālizstrādājumu eksporta ziņā. Metalurģijas uzņēmumu saražotās produkcijas daļa veido 30% no kopējās rūpniecības produkcijas un veido 42% no Ukrainas kopējiem eksporta apjomiem. Vairāk nekā 80% metāla izstrādājumu tiek eksportēti uz Eiropu, Āziju, Tuvajiem Austrumiem un Dienvidameriku. (8)
Metalurģijas kompleksa būtība un nozīme
Metalurģijas kompleksā ietilpst melnās un krāsainās metalurģijas uzņēmumi, kas aptver visus tehnoloģisko procesu posmus: no izejvielu ieguves un bagātināšanas līdz gatavās produkcijas ražošanai melno un krāsaino metālu, kā arī to sakausējumu veidā. . Metalurģijas komplekss ir šādu tehnoloģisko procesu kombinācija:
Izejvielu ieguve un sagatavošana pārstrādei (ekstrahēšana, bagātināšana, aglomerācija, nepieciešamo koncentrātu iegūšana u.c.);
Metalurģiskā apstrāde ir galvenais tehnoloģiskais process čuguna, tērauda, velmēto melno un krāsaino metālu, cauruļu uc ražošanai;
sakausējumu ražošana;
Koksa ražošana;
Primārās ražošanas atkritumu pārstrāde un otrreizējo produktu iegūšana no tiem.
Galvenais tehnoloģisko savienojumu veids un ražošanas sociālās organizācijas forma nozarē ir kombinācija. Tāpēc vadošais metalurģijas uzņēmumu veids ir kombaini. Atkarībā no šo tehnoloģisko procesu kombinācijas metalurģijas kompleksā izšķir šādus ražošanas veidus:
Pilna cikla ražotnes, kurās vienlaikus darbojas visi nosauktie tehnoloģiskā procesa posmi;
Daļējā cikla rūpnīcas ir uzņēmumi, kuros netiek veikti visi tehnoloģiskā procesa posmi (rūdas ieguve un ieguve, tērauda un velmējumu vai čuguna un velmējumu ražošana atsevišķi). Nepilna cikla uzņēmumus (“mazo metalurģiju”) sauc par pārstrādes uzņēmumiem.
Rūpnīcas, kurās iegūst un apstrādā rūdu, sauc par ieguves un pārstrādes rūpnīcām (KV).
Metalurģijas komplekss ir nozares pamats. Melnos metālus sauc par rūpniecības maizi. Melnie un krāsainie metāli tiek plaši izmantoti mašīnbūvē, celtniecībā, transportā un visās tautsaimniecības nozarēs bez izņēmuma, izturot intensīvu plastmasas, keramikas un citu mūsdienu materiālu konkurenci. Taču atšķirībā no nesenās pagātnes šobrīd valsts ekonomisko spēku nevērtē pēc čuguna, tērauda un velmējumu ražošanas līmeņa.
Metalurģijas kompleksam ir ārkārtīgi liela kompleksu un reģionu veidojoša nozīme Ukrainas ekonomikas teritoriālajā struktūrā. Tam ir nozīmīga loma starptautiskajā darba dalīšanā. Parasto metālu un izstrādājumu īpatsvars ir 30% no Ukrainas eksporta. (6) Un no starptautiskā pieprasījuma viedokļa nepieciešams pastāvīgi uzlabot metālizstrādājumu kvalitāti, nodrošinot to konkurētspēju ļoti prasīgajā pasaules tirgū, palielināt elektrotērauda un ferosakausējumu, cauruļu u.c.
