Ishlab chiqarish metallurgiyasi - ruda, kontsentrat yoki qayta ishlangan qoldiqlarni sotiladigan va ishlatilishi mumkin bo'lgan metallga aylantiradigan metallurgiya sohasi. U kon va eritish sexi o‘rtasidagi hamma narsani qamrab oladi: xom ashyoni qazib olish va maydalash, chiqindilardan qimmatbaho minerallarni ajratish, metallni uning kimyoviy birikmalaridan ajratib olish, nazorat qilinadigan tozalikka qadar tozalash va nihoyat, to‘g‘ri shakl va tartibda qotishma elementlarni qo‘shish. Intizom odatda uchta texnologik oilaga bo'linadi va ko'pchilik sanoat oqim jadvallari uchtasini birlashtiradi.
Metallurgiya ishlab chiqarish nimani o'z ichiga oladi
Ekstraksiya va ishlab chiqarish metallurgiyasi ko'pincha bir-birining o'rnida ishlatiladi, ammo ishlab chiqarish kengroq ma'noga ega: u qazib olishdan keyingi konversiya bosqichlarini o'z ichiga oladi, masalan, quyish, o'lchamlarni belgilash va asosiy qotishmalarni ishlab chiqarish. Uch jarayon oilasi:
Pirometallurgiya:yuqori haroratda ishlov berish, shu jumladan qovurish, eritish, konvertatsiya qilish va olovni tozalash. Temir, po'lat, qo'rg'oshin va ferroqotishma ishlab chiqarishda ustunlik qiladi.
Gidrometallurgiya:suvli eritmada ishlov berish, shu jumladan yuvish, erituvchini ekstraktsiyalash va cho'ktirish. Bu sink va ko'plab nodir va o'tga chidamli metallar uchun standart yo'ldir.
Elektrometallurgiya:elektr energiyasidan foydalangan holda ishlov berish, shu jumladan elektrolitik tozalash va elektr yutish. Mis va sink katodlari va birlamchi alyuminiy shu tarzda ishlab chiqariladi.
Ularning orasidagi tanlov rudaning kimyosiga va energiya narxiga bog'liq. Sulfid rudalari odatda eritiladi, chunki oltingugurt sulfat kislota sifatida ushlanishi mumkin, termik yo'l bilan qaytarilishi qiyin bo'lgan oksidli rudalar esa tez-tez yuviladi.
Temir va qora metall-yoʻnalishlar
Metallar birinchi navbatda qora, temir asosidagi va-temirsiz, boshqa hamma narsaga bo'linadi. Quyidagi jadvalda asosiy sanoat metallari tomonidan bosib o'tilgan marshrut jamlangan.
| Metall | Oddiy xom ashyo | Asosiy ishlab chiqarish yo'nalishi | Birlamchi mahsulot shakli |
|---|---|---|---|
| Temir va po'lat | Gematit va magnetit rudalari | Yuqori o'choq, asosiy kislorodli pech | Cho'yan, po'lat, ferroqotishmalar |
| Mis | Sulfid konsentrati | Flotatsiya, eritish, elektrotozalash | Katodli mis, simli sim |
| Sink | Sulfid rudasi | Qovurish, yuvish, elektr yutish | Maxsus yuqori sifatli sink |
| alyuminiy | Boksit | Aluminani qayta ishlash, eritilgan tuz elektrolizi | Birlamchi alyuminiy quyma |
| Titan | Rutil va ilmenit | Xlorlash, magniyni kamaytirish | Shimgich titan |
Temir ishlab chiqarish keng farq bilan eng katta tonnajga ega va u qotishma qo'shilishi bilan ham eng yaqin bog'liqdir, chunki deyarli barcha po'lat quyishdan oldin tarkibga moslashtiriladi. Rangli{1}}yoʻnalishlar koʻproq bitta metall atrofida tashkil etilgan boʻlib,-mahsulotlar ikkinchi darajali daromad sifatida tiklanadi.
Rudadan metallgacha: jarayon bosqichlari
Oqim jadvallari har xil bo'lsa-da, ko'pchilik ishlab chiqarish metallurgiya operatsiyalari bir xil qadamlar ketma-ketligiga amal qiladi:
Konchilik va xom ashyoni tayyorlash:ruda burg'ulanadi, portlatiladi va tashiladi, so'ngra aralashtiriladi, shunda zavodga beriladigan nav barqaror bo'lib qoladi.
Maydalanish:maydalash va maydalash qimmatbaho mineral donalarni atrofdagi jinslardan va bir-biridan ozod qiladi.
Foyda olish va ajratish:gravitatsiya, magnit va flotatsiya usullari qimmatbaho mineralni to'playdi va gangni qoldiq sifatida rad etadi.
Ekstraksiya:konsentrat qaytariladi, eritiladi yoki yuviladi, shunday qilib metall o'zining asosiy birikmasini metall yoki erigan holda qoldiradi.
Tozalash:olovni qayta ishlash, elektroliz yoki distillash qoldiq aralashmalarni spetsifikatsiyada talab qilinadigan chegaralarga olib tashlaydi.
Qotishma va quyish:tozalangan metall sozlanadi, gazsizlanadi va keyinchalik qayta ishlash uchun quyma, ignabargli yoki asosiy qotishmalarga quyiladi.
Har bir bosqichda qayta tiklash ko'rsatkichi biriktirilgan va bu raqamlarning mahsuloti umumiy hosilni beradi. Boyitish jarayonida metallning 92 foizini va eritishda 94 foizini qayta tiklaydigan zavod ruda tarkibidagi metallning atigi 86 foizini qaytaradi, shuning uchun yo'qotishlarni nazorat qilish buxgalteriya hisobi emas, balki asosiy ishlab chiqarish funktsiyasi sifatida qaraladi.
Ferroqotishmalar: ruda va po'lat o'rtasidagi ko'prik
Ko'pgina qotishma elementlarni po'latga sof shaklda qo'shib bo'lmaydi: ular juda yuqori haroratlarda eriydi, tezda oksidlanadi yoki tozalash uchun juda qimmatga tushadi. Buning o'rniga ular ferroqotishmalar sifatida qo'shiladi, temir bilan birga oksidning karbotermik qaytarilishi natijasida hosil bo'lgan asosiy qotishmalar. Ushbu qotishmalar po'lat ishlab chiqarish tonnajining kichik bir qismi bo'lsa-da, ularsiz po'latning hech qanday issiqligini tugatish mumkin emas.
| Ferroqotishma | Oddiy asosiy element tarkibi | Po'lat ishlab chiqarishdagi funktsiyasi |
|---|---|---|
| Ferrosilikon | Silikon 74 dan 80 foizgacha | Deoksidlanish va kremniyni qotishma |
| Yuqori{0}}karbonli ferromarganets | Marganets 76 dan 82 foizgacha | Marganets qotishmasi, oltingugurtni nazorat qilish |
| Ferrovanadiy | Vanadiy 50-80 foiz | Yuqori mustahkamlikdagi{0}}konstruktiv po'lat uchun mikroqotishma |
| Ferrotungsten | Volfram 70-85 foiz | Asbob po'lati va{0}}issiqlikka chidamli po'lat |
| Ferromolibden | Molibden 55 dan 65 foizgacha | Qattiqlashuv va emirilishga qarshilik |
Qo'shish stavkalari to'g'ridan-to'g'ri massa balansi bilan belgilanadi. Bir tonna po'latga 0,5 foiz marganets qo'yish uchun eritmada besh kilogramm marganets kerak bo'ladi; yuqori-karbonli ferromarganets 78% marganets va taxminan 95% qayta tiklanishi bilan zaryad beshga bo'lingan 0,78 va keyin 0,95 ga bo'linadi, bu har bir tonna po'lat uchun taxminan 6,7 kilogrammni beradi. Har bir elementga qo'llaniladigan bir xil arifmetika issiqlik uchun zaryad balansini beradi.
Miqdor kabi qo'shish tartibi ham muhimdir. Kislorod qimmatroq qo'shimchalarni iste'mol qilmasligi uchun qotishma elementlardan oldin deoksidlovchi moddalar qo'shiladi va kislorodga yuqori darajada yaqin bo'lgan elementlar atmosferadan himoya qiluvchi shlak ostida kech qo'shiladi.
Sifat nazorati, mahsulot shakllari va standartlari
Ishlab chiqarish metallurgiyasi spetsifikatsiyaga asoslangan-sanoatdir, shuning uchun tahlil va namunalar oxirida qo'shilmaydi, balki jarayonga kiritilgan. Kimyoviy tarkibi har bir quymada spektrometriya bilan tasdiqlanadi va o'lchamlarning taqsimlanishi skrining orqali nazorat qilinadi, chunki ferroqotishmaning erishi harakati zarrachalar hajmiga juda bog'liq. ISO 9001 kabi boshqaruv tizimlari va ISO/IEC 17025 bo'yicha sinov laboratoriyasi malakasi odatda mijozlar tomonidan talab qilinadi, alohida mahsulotlar esa ferrosilikon uchun GB/T 2272, ferromanganets uchun GB/T 3795 va ferrotungsten uchun GB/T 3648 kabi milliy yoki xalqaro standartlarga qarshi sotib olinadi.
Mahsulot shakllari quyi oqim jarayoniga to‘g‘ri keladi: eritish tsexi uchun bo‘lak material, uzluksiz quyish va payvandlash uchun granullangan va kukun navlari, shuningdek, chovgumga boshqariladigan, kam yo‘qotish-qo‘shilishi zarur bo‘lgan briketlangan yoki o‘zakli simlar. Qadoqlash namlikni olishni cheklash uchun tanlanadi, chunki ho'l qo'shimchalar eritmada kuchli reaktsiyaga olib kelishi mumkin.
Tez-tez so'raladigan savollar
Savol: Ishlab chiqarish metallurgiyasi va qazib olinadigan metallurgiya o'rtasidagi farq nima?
Qazib olish metallurgiya uning rudasidan metall yutib olinadigan nuqtada to'xtaydi. Ishlab chiqarish metallurgiyasi ushbu bosqichni o'z ichiga oladi, shuningdek, qayta ishlash, qotishma va sotiladigan shakllarga quyishni ham o'z ichiga oladi.
Savol: Sanoatda qaysi texnologik oila ko'proq qo'llaniladi?
Tonaj bo'yicha pirometallurgiya yetakchilik qiladi, chunki temir, po'lat, ferroqotishmalar va ko'pgina asosiy metallar pechlarda yuqori haroratda tayyorlanadi. Gidrometallurgiya va elektrometallurgiya quyi-navbatdagi va murakkabroq xom ashyolarni ishlab chiqaradi.
Savol: Nima uchun metallar ferroqotishma shaklida qotishtiriladi?
Ferroqotishmalar erish nuqtasini va qo'shimchaning zichligini pasaytiradi, oksidlanish yo'qotishlarini kamaytiradi va elementni suyuq po'latda oldindan eriydigan shaklda etkazib beradi. Ular, shuningdek, sof elementni tozalashdan ko'ra arzonroqdir.
Savol: Qotishtiruvchi elementning tiklanishini nima belgilaydi?
Qayta tiklash elementning kislorodga yaqinligiga, shlaklar kimyosiga, qo'shilish haroratiga va ferroqotishma zarrachalarining hajmiga bog'liq. Himoya shlak ostida kech qo'shilishi eng yuqori tiklanishni beradi.
Savol: Ishlab chiqarish metallurgiyasida mahsulot sifati qanday tekshiriladi?
Har bir quyma kimyoviy tarkibi uchun tahlil qilinadi va o'lchami, namligi va massa zichligi sotib olish spetsifikatsiyasiga muvofiq tekshiriladi. Kuzatuv yozuvlari etkazib berilgan partiyani issiqlik va xom ashyo partiyasi bilan bog'laydi.
Savol: Qayta ishlangan hurda ishlab chiqarish metallurgiyasida rudani almashtira oladimi?
Ha, va po'lat ishlab chiqarishda u allaqachon ishning katta qismini bajaradi. Chiqindilarga{1}}asoslangan marshrutlar qazib olish va pasaytirishni butunlay chetlab o'tadi, lekin ular mis va qalay kabi kiruvchi elementlarni eritmadan olib tashlash uchun saralashga bog'liq.
