Demirli metaller: tortular, depolama. Demirli metallerin metalurjisi

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Metaller alaka düzeyini asla kaybetmeyen malzemelerdir. Günlük yaşamda ve endüstride yaygın olarak kullanılırlar. Tabii ki, bugün, metallerin kalitesinden daha düşük olmayan malzemelerin elde edildiği temelde birçok farklı alternatif madde ürettiler. Ancak, tamamen değiştirilemezler. Çitler ve kapılar, parmaklıklar, rögar kapakları, aletler ve çok daha fazlasını başka bir şeyden hayal etmek zor.

Plastik, cam, silikon, polietilen ve polipropilen bir kişinin modern yaşamına sıkı sıkıya girmiş olsa da, yapıların temel parçalarını, otomobillerin sayısız parçalarını ve diğer araçların metallere herhangi bir alternatifle değiştirilmesi zordur. O sadece yok.

Periyodik Tablodaki Metaller

Kimyasal Elementlerin Periyodik Tablosunda metaller lider konumdadır. Bugün bilinen 117 pozisyonun 90'ından fazlası metallere aittir. Bütün bu elementlerin metal grubuna atfedilmelerini sağlayan bir takım karakteristik özellikleri vardır:

1. Elektriği iletebilir.
2. Isı iletkenliği var.
3. Sfero, sünek, levha ve tel haline getirilebilir (hepsi değil).
4. Gümüş bir parlaklığa sahip olun (bakır ve altın hariç).

Genel özelliklere ek olarak, benzer her öğenin bir dizi özel özelliği vardır, bu da onu bu kadar popüler kılar.

Tipoloji

Basit maddeler olarak tüm metaller ayrıca üç sınıfa ayrılabilir:

1. Siyah.
2. Renkli.
3. Değerli.

Demir dışı metaller, değerli ve demir hariç her şeyi içerir. Yani bakır, cıva, paladyum, krom, nikel, çinko, magnezyum, kalsiyum, alüminyum, kurşun, kalay vb.

Değerli metaller şunları içerir:

• gümüş;
• altın;
• platin.

Demirli metaller - bunlar nedir?

Bu sınıf şunları içerir:

• demir ve tüm alaşımları;
• manganez;
• krom;
• vanadyum;
• titanyum;
• aktinitler ve uranyum (toryum, plütonyum, neptünyum ve diğerleri);
• tungsten;
• alkali metaller.

Yani, bu maddelerin tüm çeşitliliğinin daha küçük bir kısmını demirli metaller oluşturur. Ve çoğunlukla en yaygın olmayanları (demir hariç) yer kabuğunda ve bağırsaklarda bulunur.

Fakat demirli metaller bu kadar az sayıda elementle temsil edilmesine rağmen, üretim ve işlemede çok yaygın ve hacimlidirler. Ürünlerin, parçaların, aksesuarların kütlesi demir ve alaşımlarından yapılmıştır.

Demirli metallerin metalurjisi oldukça kapsamlıdır ve tüm dünyada talep görmektedir. Demirin çıkarılması ve işlenmesi, birçok ülkenin ileri teknik ve ekonomik görevlerinden biridir. Rusya dahil dünya ülkeleri.

Gezegendeki demirli metal birikintileri

Demir, madencilik açısından tüm metaller arasında ilk sırada yer almaktadır. Yerkabuğu da dahil olmak üzere doğadaki kütle içeriği milyarlarcadır. Aynı zamanda uzmanlara göre bugün insanoğlu sadece yüz milyar ton keşfetmiştir.

Başta demir olmak üzere demirli metallerin dünya yataklarından bahsedecek olursak, Uzak Kuzey noktaları hariç tüm kıtalarda, dünyanın her yerinde bulunduklarına dikkat edilmelidir. Aynı zamanda, ülkeye göre dağılım yaklaşık olarak aşağıdaki gibidir (azalan sırada):

• Rusya (tüm dünya rezervlerinin yaklaşık yüzde kırkı);
• Brezilya;
• Avustralya;
• Kanada;
• ABD;
• Çin;
• Hindistan;
• İsveç.

Rusya'daki Mevduat

Rusya'da, neredeyse tüm büyük ölçekli federal bölgelerde demirli metaller bulunur.

1. Merkezi Federal Bölge (Kursk manyetik anomalisi) - %59'un üzerinde.
2. Ural Federal Bölgesi - %14.
3. Sibirya Bölgesi - %13.
4. Uzak Doğu - %8.
5. Kuzey-Batı Federal Bölgesi - %4.
6. Privolzhsky - %0,5.

Yukarıdaki bölgelerin her birinde demir metalurjisinin yapıldığı bir işletme var. Rusya bu göstergede dünyada açık bir lider ve rezervlere bakılırsa bu çok uzun bir süre devam edecek.

Malzemenin çıkarılması

Demirli metal üretimi, birkaç karmaşık aşama sürecini içerir. İlk olarak, demirli metaller doğal formda oluşmazlar, ancak karşılık gelen cevherlerin (manganez, demir vb.) Bu nedenle, metal elde etmeden önce, topraktan kaya - cevher çıkarmak gerekir.

Bu işlem madencilik sektörü tarafından yürütülmektedir. Aynı zamanda, demir içeren cevherler metal açısından zengin ve doymuş veya fakir olabilir. Bu nedenle cevher tabakasının çıkarılmasından sonra kimyasal analiz için parçası alınır. Metalin kantitatif içeriği %57-60'ın üzerinde ise çalışmaya devam edilir. Daha düşükse, daha zengin cevher aramak için dururlar veya başka bir bölgeye taşınırlar. Aksi takdirde, bu süreç ekonomik olarak uygun değildir.

Demirli metal üretimini içeren sonraki aşama, çıkarılan cevherin özel bir tesiste işlenmesidir. Bu işleme metalurji denir. Birkaç türde olabilir:

1. Hidrometalurji - cevher çıkarma ve işleme teknolojisi su kullanımına dayanır. Aynı zamanda, liç işleminde, cevherin bileşimindeki metaller çözeltiye geçer ve buradan elektroliz yoluyla saf halde çıkarılır. Enerji ve malzeme olarak bu yöntem daha pahalıdır, bu nedenle sadece özel metaller için kullanılır.
2. Pirometalurji, ateş kullanma tekniğinin temelidir. Kok kömürü kullanılan yüksek fırınlarda cevher ısıl işlem prosesleri. Cevheri işlemenin en yaygın yolu vemetallerin çıkarılması. Demir metalurjisinde kullanılır.
3. Biyometalurji. Canlı organizmaların etkisine dayanarak, uygulamaya yeni başlıyor, biyoteknoloji uzmanları tarafından geliştiriliyor. Sonuç olarak, bazı mikroorganizmaların yaşamları boyunca cevherlerin bileşiminden metal çıkarma yeteneğidir.

İşleniyor

İşleme tesisinde, demirli metaller içeren maden cevherleri dikkatli bir şekilde işlenir. Tüm bu işlemler aşağıdaki tabloya yansıtılmıştır.

Teknolojik süreç	Sürecin özü	Sonuç
1. Cevher zenginleştirme	Cevherin metal içeren kısmının atık kayadan ayrılması. Üç yoldan biriyle gerçekleşebilir: manyetik (demirin ferromanyetizmasına dayalı); yerçekimi (taban - farklı yoğunluktaki atık ve zengin kaya); flotasyon (suyun köpürtücü madde ile kullanımına dayalıdır).	İleri işleme için gönderilen temiz, demir içeren metal açısından zengin bir alt tabaka elde edin.
2. Aglomerasyon	Cevheri sinterleme süreci. Saf bir madde elde etmek için, gaz ve toz safsızlıkları vb. olmadan gerçekleştirilir.	Üç tür işlenmiş cevher elde edin: sinter cevheri (havaya erişimi olmayan yüksek sıcaklıklarda pişirilir); ayrılmış (ayırılarak saflaştırılmış); pelet (demir akıları içeren kütle).
3. Etki alanı işlemi	Cevherin yüksek fırında koklaştırılmasıyakıt ve kömür oksitlerinden demir indirgeyici olarak kullanın.	Çelik oluşturmak için isteğe bağlı olarak zaten karbonla alaşımlanmış saf demir elde edin.

Demir ve alaşımları böyle elde edilir. Bu durumda, maksimum malzeme maliyetleri, kok (kömür) hazırlanması ve kullanımına harcanır. Demir, yakıt, ısı kaynağı, karbon tedarikçisi için indirgeyici madde olan kişidir. Bu nedenle, açıklanan işlemde oldukça büyük bir miktar kullanılır, bu nedenle yüksek nakit maliyetleri.

Depolama koşulları

Demirli metaller öncelikle demir ve alaşımlarını içerir. Bunun çok korozyona dayanıklı bir malzeme olduğu anlaşılmalıdır. Bu nedenle, demirli metallerin depolanması, özellikle yapılar ve ürünler söz konusu olduğunda değil, demirli metallerin hurdaları (atık, kırık ürünler, levhalar, çubuklar, bağlantı parçaları vb.) söz konusu olduğunda belirli kurallara uyulmasını gerektirir:

1. Malzemenin bulunduğu oda nemden (yağmur, kar) tamamen kapatılmalıdır. Ne kadar az nem o kadar uzun raf ömrü.
2. Depo alanı geniş olmalıdır, erken korozyona neden olacağı için demirli metallerin sac yapılarını birbirine yakın depolayamazsınız.
3. Mevcut tüm materyaller marka ve boyuta göre sıralanmalıdır.

Bu basit kurallara uyulursa, metallerin yapısını tahrip etme süreçlerini mümkün olduğunca uzun süre kısıtlamak mümkün olacaktır.

Demirli alaşımlar

Kbirkaç türe ayrılan demir alaşımlarına atıfta bulunmak gelenekseldir:

1. Çelik. Karbonla kaynaşmış demirli metal bu sonucu verir.
2. Dökme demir. Cevherin işlenmesi sırasında yüksek fırınlarda elde edilen ilk pik demir, ev aletleri ve ev eşyalarının üretimi için bir malzeme olarak tamamen uygun değildir. O çok kırılgan. Mükemmel dayanıklı bir malzeme elde etmek için demir ve karbon ile doyma şeklinde daha fazla işleme tabi tutulmalıdır. Korozyon direncini ve performansını artırmak için başka öğeler de eklenir.
3. Ferroalaşımlar (silikokalsiyum, ferrokrom, ferrosilisyum, silikomanganez). Bu alaşımların temel amacı, nihai malzemenin teknik özelliklerini iyileştirmektir.

Çelik

Tüm demirli metal alaşımları arasında ana yer çeliğe verilir. Bugün, önceden belirlenmiş önemli özelliklere sahip bu malzemenin üretiminde çok önemli sonuçların nasıl elde edileceğini öğrendik. Bu tür alaşımlar, demirli metallerin vermiş olduğu endüstri için en önemlisidir. Hangi çelikler ayırt edilir?

1. Düşük karbon - çeşitli aletler yapmak için kullanılır.
2. Paslanmaz (boru, refrakter parça, kesici alet, kaynaklı ekipman vb. yapımında kullanılırlar).
3. Ferrito Chrome.
4. Martensitik krom.
5. Alaşımlı.
6. Nikel.
7. Chrome.
8. Krom vanadyum.
9. Tungsten.
10. Molibden.
11. Manganez.

Adlardan belli kidemir ve karbon karışımına belirli bir oranda eklenen bu bileşenlerdir. Bu, ortaya çıkan malzemelerin özelliklerinde önemli bir değişikliği etkiler.

İkincil Metaller

Maalesef her ne kadar istesek de sonsuza kadar süremez. Zamanla her şey kullanılamaz hale gelir - kırılır, atılır, yaşlanır ve modası geçer. Bu aynı zamanda demirli metal yapılar için de geçerlidir. Çelik, dökme demir ve diğer ürünler, yedek parçalara ihtiyaç duyulmaz.

Ardından, kullanılamaz hale gelen hammaddelerin işlenmesinde yer alan özel işletmelere teslim edilirler. Şimdi bunlar siyah ikincil metallerdir. Bu, günlük hayatta kullanılmayan ve gereksiz olan demirli metallerden yapılmış metal ürünlerin adıdır.

Hurda toplayan işletmeler, depolama, sökme ve satışı için belirli kurallara uymak zorundadır. Ülkemizin bu konudaki mevzuatı GOST tarafından oluşturulmuştur. Demirli metaller ve demir dışı metaller, yasaların sıkı kontrolü altındadır.

Geri dönüştürülmüş metaller geri dönüştürülebilir ve tekrar üretime alınabilir. Aracı girişimcilerin siyah hurda metal alması bu tür amaçlarla satılıktır.

Bugün, demirli metallere gereken saygı gösterilir, ürünleri için pazarda lider konumdadırlar.

Mekanik kullanım

Çelik ve dökme demir ürünler, parçalar, çeşitli cihazlar makine mühendisliğinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Onlar sadece talep için değilotomobilde değil, aynı zamanda kimya, havacılık üretiminde ve gemi yapımında da. Bütün bunlar, bu malzemelerin özel gücünden, ısı direncinden ve korozyon direncinden kaynaklanmaktadır. Demirli metaller, birçok ürün türünün üretimi için temel malzeme haline geliyor. En yaygın olanları şunlardır:

• dişli yan kapakları;
• rulmanlar;
• valfler;
• bağlantılar;
• burçlar;
• borular;
• otomobillerin ve diğer araçların silindirleri;
• dişli çarklar;
• traktörlerdeki zincir halkaları;
• fren kampanaları;
• arabalar;
• muhafazalar vb.

Bu liste sonsuzdur, çünkü gerçekten çok sayıda demirli metal ürün ve alaşımları vardır.

Diğer sektörlerde uygulama

Demirli metallerin kullanıldığı birkaç ana alan vardır:

1. Kimya endüstrisi.
2. Mühendislik.
3. Özel amaçlı mobilya üretimi.
4. Bulaşıkların serbest bırakılması.
5. Yapısal parçaların üretimi.

Bu kesinlikle tam bir liste değil, sadece çelik ürünlerin büyük çoğunluğunu oluşturan en yaygın alanlar.