Новые материалы

Металлургия

МЕТАЛЛУ́РГИ́Я (от греч. μεταλλουργέω – добывать руду, обрабатывать металлы, от μέταλλον – рудник, металл и ἔργον – работа), в первоначальном значении – искусство извлечения металлов из руд; более широко – область науки и техники и отрасль промышленности, охватывающие процессы получения металлов и сплавов из руд или другого сырья, а также процессы, связанные с изменением их свойств (структуры, химического состава) и изготовлением разнообразных металлических изделий. Строение и свойства металлических материалов в зависимости от их состава и обработки изучает металловедение.

Большая российская энциклопедия

О металлургии

Большинство металлов обладают высокой химической активностью и поэтому находятся в природе в связанном состоянии в виде различных химических соединений — минералов.

В самородном виде в природе могут находиться такие металлы, которые трудно окисляются кислородом воздуха: золото, серебро, платина, реже — ртуть, медь.

Активные щелочные и щёлочноземельные металлы встречаются в виде солей (карбонатов, нитратов, сульфатов, хлоридов, фосфатов и др.):

NaCl (поваренная соль, галит), Na2SO4⋅10H2O (глауберова соль, мирабилит);

CaCO3(кальцит), CaSO4⋅2H2O (гипс);

NaNO3 (чилийская селитра) и др.

Металлы средней активности встречаются в виде сульфидов и оксидов:

Аl2O3 (корунд);

Fe2O3 (красный железняк, или гематит);

SnO2 (касситерит);

HgS (киноварь) и др.

Минералы входят в состав горных пород и руд.

Руды – содержащие соединения металлов в количествах, пригодных в технологическом и экономическом отношении для получения металлов промышленным способом.

Металлургия – отрасль химической промышленности, занятая получением металлов.

Различают чёрную (производство железа и его сплавов) и цветную металлургию (производство всех других металлов, кроме железа).

Перед получением металла из руды её предварительно обогащают, т. е. отделяют пустую породу и примеси, и получают концентрат, который служит сырьём для металлургического производства.

Способы получения металлов обусловлены их химической активностью и типом соединений, в виде которых они встречаются в природе.

В зависимости от метода получения металла из руды существуют следующие основные виды металлургических производств: пирометаллургия, гидрометаллургия, электрометаллургия.

Пирометаллургия

это восстановление металлов из их руд при высоких температурах с помощью восстановителей. В процессах пирометаллургии используются различные восстановители: неметаллические — кокс, оксид углерода (II), водород; металлические — алюминий, магний, кальций и другие металлы. Если в качестве восстановителя применяют алюминий, то процесс восстановления называют алюминотермией.

Пирометаллургическими методами получают: железо, медь, свинец, никель, хром и другие металлы.

Пирометаллургический метод используют для получения железа из оксидов — Fe2O3 и Fe3O4, содержащихся в обогащённых рудах. Процесс проводят в доменных печах, восстановителем является угарный газ CO, который образуется при окислении кокса.

В доменной печи протекают процессы восстановления, в результате получают чугун — сплав железа с углеродом, в котором массовая доля углерода составляет от 2 до 6 %. Чугун перерабатывают в сталь, содержание углерода в которой меньше 1,7%. Процесс проводят в мартеновских печах или кислородных конверторах. Через расплавленный чугун пропускают воздух, результате чего углерод частично окисляется. Однако при пропускании кислорода через расплавленный чугун часть железа также окисляется кислородом до оксида.

Для обратного восстановления оксида железа до металла в расплав вводят раскислители, как правило, это марганец, барий, кальций, лантан. Они и восстанавливают окислившееся железо, а затем отделяются от расплава, всплывая на его поверхность в виде легкоплавких шлаков.

Профессия – Металлург

Сейчас трудно себе представить, как бы развивалось человечество, если бы несколько веков тому назад наши предки не смогли выплавить из руды первый кусок металла. Ведь именно металл, выплавляемый металлургами из разных горных пород или металлолома, позволяет человеку реализовать самые смелые технические идеи и изготавливать огромнейшее количество нужных и полезных вещей: инструментов, механизмов, приборов или элементов декора, которые используются во всех сферах нашей жизнедеятельности.

Вполне естественно, что такая большая значимость металлургической отрасли предполагает наличие грамотных специалистов. Ну а поскольку металлургическое производство относится к разряду высокотехнологичных, то и требования к специальной подготовке металлургов выдвигаются достаточно высокие. Причем независимо от того, представители это инженерно-технических или рабочих специальностей. Поэтому будущим металлургам, перед выбором профессии, очень важно досконально изучить все особенности нелегкой работы на металлургических предприятиях.

Кто такой металлург?

Металлург – обобщенное понятие, охватывающее все специальности, так или иначе связанные с металлургической промышленностью. Среди основных металлургических профессий, востребованных сегодня больше всего, можно выделить: шахтер, горновой доменной печи, сталевар, разливщик стали, вальцовщик холодного металла, прокатчик горячего металла, плавильщик, техник-технолог доменного производства, машинист крана металлургического производства, нагревальщик металла, инженер-металлург доменного производства.

Название профессии произошло от древнегреческого μέταλλον (копь, шахта, жила, рудник) и ουργός (делатель), что полностью отображает суть работы металлурга – добыть руду и сделать из нее металл. История этой профессии началась в глубокой древности (около 6000 лет назад), когда наши предки заметили, что под воздействием высоких температур медная руда превращается в очень прочный и твердый материал, из которого можно было сделать удобные орудия защиты и труда. С тех пор металлургия проделала огромный путь: от кустарного ремесла, облегчившего жизнь первобытного общества, до промышленного производства, совершенствование которого оказывает большое влияние на развитие всего человечест

Материаловедение

МАТЕРИАЛОВЕ́ДЕНИЕ, комплекс фундаментальных научых знаний и технологических приёмов, направленных на создание материалов, удовлетворяющих потребности человека. Под общим термином «материалы» в Материаловедении обычно подразумевают простые или сложные вещества, их смеси, гетерогенные композиции, используемые или пригодные к использованию для решения практических задач. Предметом Материаловедения является установление закономерностей взаимосвязей «состав – структура (электронная, атомная, нано-, мезо-, микро-, макро-) – технология получения – функциональные (механические, термические, электрические, магнитные, оптические и др.) свойства» материала, а также направленное совершенствование свойств уже известных материалов и создание новых материалов с заданными свойствами. Задачи, решаемые современным Материаловедением, предопределяют развитие энергетики, электроники, информационных и нанотехнологий, химической и др. отраслей промышленности, транспорта, медицины и здравоохранения.

Основополагающая черта современного Материаловедения – междисциплинарность, поскольку стоящие перед ним задачи не могут быть решены в рамках одной научной дисциплины.

Большая российская энциклопедия

gdpr-image
Этот сайт использует файлы cookies и сервисы сбора технических данных посетителей для обеспечения работоспособности и улучшения качества обслуживания. Продолжая использовать наш сайт, вы автоматически соглашаетесь с использованием данных технологий и политикой конфиденциальности
itemscope itemtype="http://schema.org/Organization">
Российский детский онлайн университет в странах СНГ
305040, Россия, Курская область, Курск, 50 лет октября, 94
Телефон: +7 (4712) 22-25-58
Почта: rcu-swsu@mail.ru
Факс: +7 (4712) 22-25-58