Impianti metallurgici della Russia: Impianti di metallurgia ferrosa. Metallurgia

Il complesso metallurgico comprende metallurgia ferrosa e non ferrosa. La metallurgia in Russia, che fornisce la produzione e lo sviluppo scientifico e tecnico di quasi tutte le industrie, si basa su materie prime nazionali, concentrandosi sui consumatori stranieri e russi. La Russia rappresenta il 14% della produzione di minerale di ferro commerciale e il 10-15% dei metalli non ferrosi e rari estratti nel mondo.

In termini di produzione, consumo e fatturato del commercio estero, i metalli ferrosi, non ferrosi e rari, nonché i loro prodotti primari, occupano il secondo posto dopo i combustibili e le risorse energetiche. I minerali di ferro e i prodotti primari della metallurgia ferrosa, alluminio, nichel e rame rimangono importanti esportazioni del paese. Le grandi imprese metallurgiche sono di importanza regionale. Quando sorgono, si formano numerose industrie interconnesse: l'industria dell'energia elettrica, l'industria chimica, la produzione di materiali da costruzione, l'ingegneria ad alta intensità di metalli, varie industrie correlate e, ovviamente, i trasporti.

Metallurgia ferrosa

La metallurgia ferrosa funge da base per lo sviluppo dell'ingegneria meccanica e della lavorazione dei metalli e i suoi prodotti sono utilizzati in quasi tutti gli ambiti dell'economia. Copre fasi del processo tecnologico quali estrazione, arricchimento e agglomerazione di minerali ferrosi, produzione di materiali refrattari, estrazione di materie prime non metalliche, coking del carbone, produzione di ghisa, acciaio e prodotti laminati, ferroleghe, lavorazione secondaria di metalli ferrosi, ecc. Ma la base della metallurgia ferrosa è la produzione di ghisa, acciaio e prodotti laminati.

La Russia, insieme a USA, Giappone, Cina e Germania, è uno dei primi cinque produttori mondiali di metalli ferrosi. Nel 2004, la Russia ha prodotto 105 milioni di tonnellate di minerale di ferro, 51,5 milioni di tonnellate di ghisa, 72,4 milioni di tonnellate di acciaio e 59,6 milioni di tonnellate di prodotti laminati finiti.

L'organizzazione territoriale della metallurgia ferrosa è influenzata da:

• concentrazione della produzione, in termini della quale la Russia occupa una posizione di leadership nel mondo: gli stabilimenti metallurgici a ciclo completo di Lipetsk, Cherepovets, Magnitogorsk, Nizhny Tagil, Novotroitsk, Chelyabinsk e Novokuznetsk producono oltre il 90% della ghisa e circa l'89% della Acciaio russo;
• combinazione di produzione, ovvero l'unificazione in un'unica impresa di diverse industrie correlate di vari settori;
• intensità materiale della produzione, fornendo l'85-90% di tutti i costi per la fusione della ghisa (la produzione di 1 tonnellata di ghisa richiede 1,5 tonnellate di ferro e 200 kg di minerale di manganese, 1,5 tonnellate di carbone, oltre 0,5 tonnellate di fondenti e oltre a 30 m3 di acqua riciclata) ;
• alta intensità energetica, che è superiore a quella dei paesi sviluppati del mondo;
• alta intensità di lavoro nelle imprese metallurgiche nazionali.

La base produttiva della metallurgia ferrosa è costituita da imprese a ciclo completo: ghisa - acciaio - prodotti laminati, nonché fabbriche che producono ghisa - acciaio, acciaio - prodotti laminati e separatamente ghisa, acciaio, prodotti laminati legati alla metallurgia di conversione. Si distingue la piccola metallurgia, ovvero la produzione di acciaio e prodotti laminati negli impianti di costruzione di macchine, principalmente da rottami metallici.

I fattori per l'ubicazione delle imprese della metallurgia ferrosa sono estremamente diversi. La metallurgia ferrosa a ciclo completo si trova vicino a fonti di materie prime (base metallurgica degli Urali, base metallurgica delle regioni centrali della parte europea), o vicino a risorse di carburante (base metallurgica della Siberia occidentale), o tra fonti di materie prime e risorse di carburante (Stabilimento metallurgico di Cherepovets).

Le imprese di metallurgia dei tubi, che utilizzano principalmente rottami metallici come materie prime, si concentrano su aree di ingegneria meccanica sviluppata e luoghi di consumo di prodotti finiti. La piccola metallurgia è ancora più strettamente connessa con gli impianti di costruzione di macchine.

La produzione di acciai elettrici e ferroleghe si distingue per particolari fattori di posizionamento. Gli acciai elettrici vengono prodotti vicino a fonti di elettricità e rottami metallici (Elektrostal, regione di Mosca). Le ferroleghe - leghe di ferro con metalli leganti - sono prodotte in altiforni o con metodi elettrotermici presso imprese metallurgiche e impianti specializzati (Chelyabinsk).

Principali fattori per l'localizzazione delle imprese della metallurgia ferrosa*

Le basi naturali della metallurgia ferrosa sono le fonti di materie prime metalliche e di carburante. La Russia è ben fornita di materie prime per la metallurgia ferrosa, ma i minerali di ferro e il carburante sono distribuiti in modo disomogeneo in tutto il paese.

La Russia è al primo posto nel mondo per riserve di minerale di ferro, di cui più della metà sono concentrate nella parte europea del paese. Il più grande bacino di minerale di ferro è l'anomalia magnetica di Kursk, situata nella regione centrale della Terra Nera. Le principali riserve di minerali di ferro KMA, riconosciute come le migliori al mondo in termini di qualità, sono concentrate nei depositi Lebedinskoye, Stoilenskoye, Chernyanskoye, Pogrometskoye, Yakovlevskoye, Gostishchevskoye e Mikhailovskoye. I giacimenti Kovdorskoye, Olenegorskoye e Kostomuksha vengono sfruttati nella penisola di Kola e in Carelia. Importanti risorse di minerale di ferro si trovano negli Urali, dove i depositi (gruppi Kachkanarskaya, Tagilo-Kushvinskaya, Bakalskaya e Orsko-Khalilovskaya) si estendono da nord a sud parallelamente alla cresta degli Urali. Giacimenti di minerale di ferro sono stati scoperti nella Siberia occidentale (Gornaya Shoria, Rudny Altai) e orientale (bacini Angaro-Pitsky, Angaro-Ilimsky). In Estremo Oriente, la provincia del minerale di ferro di Aldan e la regione di Olekmo-Amgunsky in Yakutia sono promettenti.

Le riserve di manganese e cromo in Russia sono limitate. Depositi di manganese si stanno sviluppando nelle regioni di Kemerovo (Usinsk) e Sverdlovsk (Polunochnoye), mentre depositi di cromo si stanno sviluppando nel territorio di Perm (Sarany).

Il più grande produttore di ghisa e acciaio in Russia dal XVIII secolo. Resta la base metallurgica degli Urali, che è la più multifunzionale e produce il 47% dei metalli ferrosi del Paese. Funziona con combustibile importato - carbone da Kuzbass e Karaganda (Kazakistan) - e minerali dal KMA, Kazakistan (Sokolovsko-Sorbayskiye) e dal giacimento locale di Kachkanar. Qui ci sono imprese a ciclo completo (Magnitogorsk, Nizhny Tagil, Chelyabinsk, Novotroitsk), impianti di lavorazione (Ekaterinburg, Izhevsk, Zlatoust, Lysva, Serov, Chusovoy), per la produzione di ferroleghe da altoforno (Serov, Chelyabinsk), per la produzione di tubi laminati (Pervouralsk, Kamensk-Uralsky, Chelyabinsk, Seversk). Questa è l'unica regione del paese in cui i metalli legati naturalmente (Novotroitsk, Verkhniy Ufaley) e la ghisa vengono fusi utilizzando il carbone. Sulle pendici orientali degli Urali ci sono imprese a ciclo completo e sulle pendici occidentali ci sono imprese di trasformazione metallurgica.

La seconda più importante è la base metallurgica centrale, che copre le regioni economiche centrali della Terra Nera, centrale, Volga-Vyatka, settentrionale e nordoccidentale, nonché le regioni dell'Alto e del Medio Volga. Funziona interamente con carburante importato (carboni Donetsk, Pechora), il suo nucleo è il KMA TPK.

Sul territorio della base metallurgica centrale si trovano numerose importanti imprese e impianti di produzione. Nella regione centrale della Terra Nera, vengono fuse ferroleghe di ferro e altoforno (Lipetsk), si trova l'impianto a ciclo completo di Novolipetsk e l'unico impianto elettrometallurgico in Russia si trova a Stary Oskol. Nella regione centrale si trovano l'impianto a ciclo completo Novotulsky, l'impianto per la fusione della ghisa da fonderia e delle ferroleghe d'altoforno (Tula), l'impianto di laminazione dell'acciaio di Oryol, l'impianto di lavorazione di Mosca “Sickle and Molot” e l'impianto Elektrostal. L'impianto di Cherepovets, situato nella regione settentrionale, utilizza minerali di ferro della penisola di Kola e carbone di Pechora. Gli stabilimenti metallurgici di Vyksa e Kulebak si trovano nella regione del Volga-Vyatka. Nelle regioni dell'Alto e del Medio Volga, la metallurgia dei pigmenti si sta sviluppando in tutti i centri di costruzione di macchine: Naberezhnye Chelny, Togliatti, Ulyanovsk. Engelse et al.

Una nuova base metallurgica siberiana si sta formando in Siberia e in Estremo Oriente. Le materie prime sono i minerali di Gornaya Shoria, Khakassia e il bacino di Angara-Ilimsk, il combustibile è il carbone di Kuzbass. La produzione a ciclo completo è rappresentata a Novokuznetsk (stabilimenti metallurgici di Kuznetsk e della Siberia occidentale). C'è anche un impianto per la produzione di ferroleghe e impianti di lavorazione a Novosibirsk, Petrovsk-Zabaikalsky, Guryevsk, Krasnoyarsk, Komsomolsk-on-Amur.

In Estremo Oriente, la metallurgia ferrosa si svilupperà verso la creazione di impianti a ciclo completo basati sui giacimenti di carbone di Yakut e sui giacimenti di minerale di ferro della provincia di Aldan, che potrebbero soddisfare il fabbisogno di metallo della regione ed eliminare il costoso trasporto di milioni di tonnellate di metallo.

Negli ultimi anni si è assistito ad un intenso processo di ricostruzione e riattrezzamento tecnico del settore. Tuttavia, finora la metallurgia ferrosa russa in termini tecnici e tecnologici è significativamente inferiore a industrie simili nei paesi sviluppati. Disponiamo ancora di una tecnologia obsoleta per la produzione di acciaio a focolare aperto, di una gamma scarsa di prodotti laminati e di una quota ridotta di qualità metalliche di alta qualità.

Metallurgia non ferrosa

La metallurgia non ferrosa è specializzata nell'estrazione, arricchimento, lavorazione metallurgica di minerali di metalli non ferrosi, nobili e rari, nonché nell'estrazione di diamanti. Comprende le seguenti industrie: rame, piombo-zinco, nichel-cobalto, alluminio, titanio-magnesio, tungsteno-molibdeno, metalli preziosi, leghe dure, metalli rari, ecc.

La metallurgia non ferrosa in Russia si sta sviluppando sulla base dell'uso delle proprie grandi e diversificate risorse e si colloca al secondo posto nel mondo in termini di produzione dopo gli Stati Uniti. In Russia vengono prodotti oltre 70 metalli ed elementi diversi. La metallurgia non ferrosa in Russia è composta da 47 imprese minerarie, di cui 22 legate all'industria dell'alluminio. Le regioni con la situazione più favorevole nella metallurgia non ferrosa comprendono il territorio di Krasnoyarsk, le regioni di Chelyabinsk e Murmansk, dove la metallurgia non ferrosa rappresenta i 2/5 della produzione industriale.

Il settore è caratterizzato da un'elevata concentrazione della produzione: JSC Norilsk Nickel produce oltre il 40% dei metalli del gruppo del platino, lavora oltre il 70% del rame russo e controlla quasi il 35% delle riserve mondiali di nichel. Inoltre, si tratta di una produzione dannosa per l'ambiente: in termini di grado di inquinamento dell'atmosfera, delle fonti d'acqua e del suolo, la metallurgia non ferrosa supera tutti gli altri rami dell'industria mineraria. Il settore è inoltre caratterizzato dai costi più elevati associati al consumo di carburante e al trasporto.

A causa della varietà delle materie prime utilizzate e dell'uso diffuso di prodotti industriali nell'industria moderna, la metallurgia non ferrosa è caratterizzata da una struttura complessa. Il processo tecnologico per ottenere il metallo dal minerale è suddiviso in estrazione e arricchimento di materie prime, lavorazione metallurgica e lavorazione di metalli non ferrosi. L'unicità della base delle risorse risiede nel contenuto estremamente basso di metallo estraibile nel minerale: il rame nei minerali è dell'1-5%, i minerali di piombo-zinco contengono 1,6-5,5% di piombo, 4-6% di zinco, fino all'1% rame. Pertanto, solo i concentrati arricchiti contenenti il ​​35-70% di metallo entrano nel processo metallurgico. L'ottenimento di concentrati di minerali metallici non ferrosi consente di trasportarli su lunghe distanze e quindi separare territorialmente i processi di estrazione, arricchimento e lavorazione metallurgica diretta, che è caratterizzata da una maggiore intensità energetica e si trova in aree di materie prime e combustibili economici .

I minerali metallici non ferrosi hanno una composizione multicomponente e molti "compagni" sono significativamente più preziosi dei componenti principali. Pertanto, nella metallurgia non ferrosa, l'uso integrato delle materie prime e la combinazione intra-industriale industriale sono di grande importanza. L'uso diversificato delle materie prime e lo smaltimento dei rifiuti industriali portano alla nascita di interi complessi attorno alle imprese della metallurgia non ferrosa: la produzione di piombo e zinco rilascia anidride solforosa, che viene utilizzata per produrre fertilizzanti azotati (metallurgia non ferrosa e metalli di base) chimica); dalla lavorazione delle nefeline si producono anche soda, potassa e cemento (metallurgia non ferrosa, chimica di base e industria dei materiali da costruzione).

I principali fattori di localizzazione della metallurgia non ferrosa hanno impatti diversi sull'organizzazione territoriale delle industrie e anche all'interno dello stesso processo tecnologico. Tuttavia, nonostante i fattori estremamente diversi per l'ubicazione dei principali rami della metallurgia non ferrosa, ciò che li accomuna è il loro pronunciato orientamento alle materie prime.

L'industria dell'alluminio utilizza come materia prima la bauxite, i cui giacimenti si trovano nel nord-ovest (Boksitogorsk), nel nord (Iksinskoye, Timsherskoye), negli Urali (Nord-Uralskoye, Kamensk-Uralskoye), nella Siberia orientale (Nizhne-Angarskoye ), così come le nefeline del Nord (Khibinskoye) e della Siberia occidentale (Kiya-Shaltyrskoye). A causa della carenza di materie prime di alluminio di alta qualità, ogni anno in Russia vengono importati in Russia fino a 3 milioni di tonnellate di allumina ricavata dalla bauxite.

Il processo per ottenere l'alluminio comprende: l'estrazione delle materie prime, la produzione di allumina intermedia, che sono associate alle fonti di materie prime (Boksitogorsk, Volkhov, Pikalevo, Krasnoturinsk, Kamensk-Uralsky, Achinsk) e la produzione di alluminio metallico, che gravita verso fonti di energia di massa ed a basso costo, principalmente potenti centrali idroelettriche: Bratsk, Krasnoyarsk, Shelekhov, Volgograd, Volkhov, Nadvoitsy, Kandalaksha.

L'industria del rame è uno dei rami più antichi della metallurgia non ferrosa in Russia, il cui sviluppo iniziò nel XVI secolo. negli Urali. La produzione del rame comprende tre fasi: estrazione e arricchimento dei minerali, fusione del rame blister e fusione del rame raffinato. A causa del basso contenuto di metalli nel minerale, l'industria del rame sopravvisse principalmente nelle aree minerarie. Negli Urali si stanno sviluppando numerosi giacimenti (Gaiskoye, Blavinskoye, Krasnouralskoye, Revda, Sibay, Yubileynoye), ma la lavorazione metallurgica supera significativamente l'estrazione mineraria e l'arricchimento e, a causa della mancanza di materie prime proprie, concentrati importati dal Kazakistan e dalla Kola Vengono utilizzate le penisola. Ci sono 10 impianti di fusione del rame (Krasnouralsk, Kirovgrad, Sredneuralsk, Mednogorsk, ecc.) E impianti di raffinazione (Verkhnyaya Pyshma, Kyshtym).

Principali fattori per l’ubicazione della produzione della metallurgia non ferrosa*

Altre regioni includono il Nord (Monchegorsk) e la Siberia orientale (Norilsk). Nel territorio del Trans-Baikal sono in corso i preparativi per l'avvio dello sviluppo industriale del giacimento di Udokan (il terzo più grande al mondo in termini di riserve accertate). La raffinazione e la laminazione del rame a Mosca sono nate sulla base dell'uso di rottami di rame.

L'industria del piombo-zinco si basa sull'utilizzo di minerali polimetallici e la sua ubicazione è caratterizzata dalla separazione territoriale delle singole fasi del processo tecnologico. L'ottenimento di concentrati di minerale con un contenuto di metallo del 60-70% rende redditizio il loro trasporto su lunghe distanze. Per ottenere il piombo metallico è necessaria una quantità relativamente piccola di carburante rispetto alla lavorazione dello zinco. In generale, l'industria del piombo-zinco gravita verso i giacimenti di minerali polimetallici, che si trovano nel Caucaso settentrionale (Sadon), nella Siberia occidentale (Salair) e orientale (stabilimento di Nerchinsk, Khapcheranga) e nell'Estremo Oriente (Dalnegorsk). Negli Urali, lo zinco si trova nei minerali di rame. I concentrati di zinco vengono prodotti a Sredneuralsk e lo zinco metallico viene prodotto da concentrati importati a Chelyabinsk. Un processo metallurgico completo viene presentato a Vladikavkaz (Caucaso settentrionale). A Belovo (Siberia occidentale) si ottengono concentrati di piombo e si fonde lo zinco; a Nerchensk (Siberia orientale) si producono concentrati di piombo e zinco. Parte del piombo proviene dal Kazakistan.

L'industria del nichel-cobalto è strettamente connessa alle fonti di materie prime a causa del basso contenuto di metalli nei minerali (0,2-0,3%), della complessità della loro lavorazione, dell'elevato consumo di carburante, del processo a più fasi e della necessità di un uso complesso delle materie prime materiali. Sul territorio della Russia si stanno sviluppando i depositi della penisola di Kola (Monchegorsk, Pechenga-Nickel), Norilsk (Talnakh) e degli Urali (Rezhskoye, Ufaleyskoye, Orskoye).

Le più grandi imprese del settore sono l’impianto a ciclo completo di Norilsk, che produce nichel, cobalto, rame e metalli rari; fabbriche a Nikel e Zapolyarny; estrazione e arricchimento di minerali; Impianto di Severonickel (Monchegorsk), che produce nichel, cobalto, platino, rame.

L'industria dello stagno si distingue per la separazione territoriale delle fasi del processo tecnologico. L'estrazione e la produzione di concentrati viene effettuata in Estremo Oriente (Ese-Khaya, Pevek, Kavalerovo, Solnechnoye, Deputatskoye, Yagodnoye, soprattutto quelli di grandi dimensioni - Pravorminskoye, Sobolinoye, Odinokoye) e nel territorio del Trans-Baikal (Sherlovaya Gora). Il processo metallurgico è focalizzato sulle aree di consumo o si trova lungo il percorso dei concentrati (Novosibirsk, Ural).

L'ulteriore sviluppo del complesso metallurgico russo dovrebbe andare nella direzione del miglioramento della qualità dei tipi finali di prodotti metallici, della riduzione dei costi di produzione e dell'attuazione di politiche di risparmio delle risorse che ne aumentino la competitività.

La metallurgia è una delle principali industrie di base, che fornisce ad altre industrie materiali strutturali (metalli ferrosi e non ferrosi).

Per molto tempo, la dimensione della fusione dei metalli ha determinato quasi principalmente il potere economico di qualsiasi paese. E in tutto il mondo stavano crescendo rapidamente. Ma negli anni '70 del XX secolo, il tasso di crescita della metallurgia rallentò. Ma l’acciaio rimane il principale materiale strutturale nell’economia globale.

La metallurgia comprende tutti i processi dall'estrazione del minerale alla produzione di prodotti finiti. L'industria metallurgica comprende due rami: ferrosi e non ferrosi.

Metallurgia ferrosa. Il minerale di ferro viene estratto in 50 paesi in tutto il mondo, ma la sua produzione principale avviene in un numero limitato di paesi. Circa la metà di tutto il minerale viene esportata. L'ubicazione delle imprese di metallurgia ferrosa è determinata dai seguenti fattori:

Risorsa naturale (focus sulle combinazioni territoriali di giacimenti di carbone e ferro);

Trasporti (focus sui flussi di carico di carbone da coke e minerale di ferro);

Consumatore (legato allo sviluppo di mini-impianti e alla metallurgia dei pigmenti). I leader nella produzione di minerale di ferro sono Cina, Brasile, Australia, Russia, Ucraina e India. Ma in termini di produzione di acciaio: Giappone, Russia, Stati Uniti, Cina, Ucraina, Germania.

Metallurgia non ferrosa. L'ubicazione delle imprese di metallurgia non ferrosa è determinata dai seguenti fattori:

materie prime (fusione di metalli pesanti da minerali con un basso contenuto di componenti utili (1-2%) - rame, stagno, zinco, piombo);

energia (fusione di metalli leggeri da minerali ricchi - produzione ad alta intensità energetica - alluminio, titanio, magnesio, ecc.);

trasporto (consegna delle materie prime);

consumatore (utilizzo di materiali riciclati).

La metallurgia non ferrosa è stata maggiormente sviluppata nei paesi che hanno riserve di minerali di metalli non ferrosi: Russia, Cina, Stati Uniti, Canada, Australia, Brasile. E in Giappone e nei paesi europei - sulle materie prime importate.

I leader nella fusione del rame sono Cile, Stati Uniti, Canada, Zambia, Perù e Australia. I principali esportatori di alluminio sono Canada, Norvegia, Australia, Islanda e Svizzera. Lo stagno viene estratto nell'Asia orientale e sud-orientale. Il piombo e lo zinco vengono fusi negli Stati Uniti, in Giappone, Canada, Australia, Germania e Brasile.

La metallurgia appartiene al gruppo di industrie che hanno un impatto negativo su tutti i componenti della natura. È necessario applicare tecnologie ambientali, come l’approvvigionamento idrico riciclato, una produzione a basso contenuto di rifiuti e metodi di trattamento chimico.

Un passo importante in questa direzione è la riduzione della produzione degli altiforni e il passaggio all’elettrometallurgia e all’utilizzo di materiali riciclati.

Domanda 20

Ingegneria meccanica del mondo.

L’ingegneria meccanica è il ramo principale dell’industria mondiale e rappresenta circa il 35% del valore della produzione industriale mondiale. Tra le industrie, l’ingegneria meccanica è la produzione che richiede più manodopera. La fabbricazione di strumenti, l'ingegneria elettrica e l'industria aerospaziale, l'ingegneria nucleare e altre industrie che producono apparecchiature complesse sono particolarmente ad alta intensità di manodopera. A questo proposito, una delle condizioni principali per l'ubicazione dell'ingegneria meccanica è quella di dotarla di una forza lavoro qualificata, della presenza di un certo livello di cultura industriale e di centri di ricerca e sviluppo scientifico.

La vicinanza alla base delle materie prime è importante solo per alcuni rami dell'ingegneria pesante (produzione di attrezzature metallurgiche, minerarie, produzione di caldaie, ecc.).

Nell'ingegneria meccanica mondiale, la posizione dominante è occupata da un piccolo gruppo di paesi sviluppati: gli Stati Uniti, che rappresentano quasi il 30% del valore dei prodotti ingegneristici, il Giappone - 15%, la Germania - circa il 10%, Francia, Gran Bretagna , Italia, Canada. Questi paesi hanno sviluppato quasi tutti i tipi di ingegneria meccanica moderna e la loro quota nelle esportazioni globali di macchinari è elevata (i paesi sviluppati in generale rappresentano oltre l’80% delle esportazioni globali di macchinari e attrezzature). Con una gamma quasi completa di prodotti ingegneristici, un ruolo chiave nello sviluppo dell'ingegneria meccanica in questo gruppo di paesi appartiene all'industria aerospaziale, alla microelettronica, alla robotica, all'ingegneria dell'energia nucleare, alla costruzione di macchine utensili, all'ingegneria pesante e all'industria automobilistica.

Del gruppo dei leader dell'ingegneria meccanica mondiale fanno parte anche la Russia (6% del valore dei prodotti dell'ingegneria meccanica), la Cina (3%) e diversi piccoli paesi industrializzati: Svizzera, Svezia, Spagna, Paesi Bassi, ecc. L'ingegneria meccanica ha fatto grandi progressi nel suo sviluppo nei paesi in via di sviluppo. A differenza dei paesi sviluppati, la cui ingegneria meccanica si basa su un elevato livello di ricerca e sviluppo (R&S), su manodopera altamente qualificata e si concentra principalmente sulla produzione di prodotti tecnicamente complessi e di alta qualità, l’ingegneria meccanica nei paesi in via di sviluppo si basa su un basso costo della manodopera locale , è specializzato, di regola, nella produzione di tipi di prodotti di serie, ad alta intensità di manodopera, tecnicamente semplici e di bassa qualità. Tra le imprese qui ci sono molti stabilimenti puramente di assemblaggio che ricevono kit di macchine smontate dai paesi industrializzati. Pochi paesi in via di sviluppo dispongono di moderni impianti di costruzione di macchinari, soprattutto quelli di nuova industrializzazione: Corea del Sud, Hong Kong, Taiwan, Singapore, India, Turchia, Brasile, Argentina, Messico. Le principali direzioni di sviluppo della loro ingegneria meccanica sono la produzione di elettrodomestici, l'industria automobilistica e la costruzione navale.

L'ingegneria meccanica è divisa in generale, compresa la costruzione di macchine utensili, ingegneria pesante, ingegneria agricola e altre industrie, ingegneria dei trasporti ed ingegneria elettrica, compresa l'elettronica. I maggiori produttori ed esportatori di prodotti di ingegneria generale in generale sono i paesi sviluppati: Germania, Stati Uniti, Giappone, ecc. I paesi sviluppati sono anche i principali produttori e fornitori di macchine utensili sul mercato mondiale (Giappone, Germania, Stati Uniti, Italia e La Svizzera si distingue). L'industria meccanica generale dei paesi in via di sviluppo è dominata dalla produzione di macchine agricole e attrezzature semplici.

I leader mondiali nel campo dell'elettrotecnica e dell'elettronica sono Stati Uniti, Giappone, Russia, Gran Bretagna, Germania, Svizzera, Paesi Bassi. La produzione di elettrodomestici e di prodotti elettronici di consumo si è sviluppata anche nei paesi in via di sviluppo, soprattutto nell'Asia orientale e sud-orientale.

Tra i rami dell'ingegneria dei trasporti, l'industria automobilistica si sta sviluppando in modo più dinamico. L'area della sua distribuzione spaziale è in continua crescita e attualmente comprende, oltre ai tradizionali principali produttori di automobili (Giappone, USA, Canada, Germania, Francia, Italia, Gran Bretagna, Svezia, Spagna, Russia, ecc.), Paesi che sono relativamente nuovi per il settore: paesi Corea del Sud, Brasile, Argentina, Cina, Turchia, India, Malesia, Polonia.

A differenza dell’industria automobilistica, l’industria aeronautica, la costruzione navale e la produzione di materiale rotabile ferroviario stanno attraversando una fase di stagnazione. La ragione principale di ciò è la mancanza di domanda per i loro prodotti.

La costruzione navale si è spostata dai paesi sviluppati a quelli in via di sviluppo. I maggiori produttori di navi erano la Corea del Sud (davanti al Giappone e al primo posto nel mondo), Brasile, Argentina, Messico, Cina e Taiwan. Allo stesso tempo, gli Stati Uniti e i paesi dell’Europa occidentale (Gran Bretagna, Germania, ecc.), a seguito della riduzione della produzione navale, hanno cessato di svolgere un ruolo significativo nella costruzione navale globale.

L'industria aeronautica è concentrata in paesi con un elevato livello di qualificazione scientifica e della forza lavoro: Stati Uniti, Russia, Francia, Gran Bretagna, Germania e Paesi Bassi.

Nella struttura territoriale dell'ingegneria meccanica mondiale ci sono quattro regioni principali: Nord America, Europa straniera, Asia orientale e sud-orientale e CSI.

Il Nord America (USA, Canada, Messico, Porto Rico) rappresenta circa 1/3 del costo dei prodotti di ingegneria meccanica. Nella divisione internazionale del lavoro, la regione funge da maggiore produttore ed esportatore di macchine altamente complesse, prodotti di ingegneria pesante e industrie ad alta intensità di conoscenza. Pertanto, negli Stati Uniti, che occupano una posizione di leadership nella regione e nel mondo in termini di valore totale dei prodotti dell'ingegneria meccanica, un ruolo importante spetta all'ingegneria aerospaziale, all'elettronica militare-industriale, alla produzione di computer, all'ingegneria dell'energia nucleare, all'ingegneria militare costruzione navale, ecc.

Anche i paesi europei (esclusa la CSI) rappresentano circa 1/3 della produzione mondiale di ingegneria meccanica. La regione è rappresentata dall'ingegneria meccanica di tutti i tipi, ma si distingue soprattutto dall'ingegneria meccanica generale (costruzione di macchine utensili, produzione di attrezzature per l'industria metallurgica, tessile, cartaria, orologiera e altre), dall'ingegneria elettrica ed elettronica e dall'ingegneria dei trasporti (industria automobilistica , aerei, costruzioni navali). Leader dell’ingegneria meccanica europea, la Germania è il più grande esportatore di prodotti di ingegneria generale nella regione e nel mondo.

La regione, che comprende i paesi dell'Asia orientale e sud-orientale, produce circa un quarto della produzione mondiale di ingegneria meccanica. Il principale fattore stimolante nello sviluppo dell'ingegneria meccanica nei paesi della regione è il relativo basso costo della manodopera. Il leader della regione è il Giappone, la seconda potenza ingegneristica al mondo, il più grande esportatore di prodotti delle industrie più qualificate (microelettronica, ingegneria elettrica, ingegneria aeronautica, robotica, ecc.). Altri paesi - Cina, Repubblica di Corea, Taiwan, Tailandia, Singapore, Malesia, Indonesia, ecc. producono prodotti ad alta intensità di manodopera ma meno complessi (produzione di elettrodomestici, automobili, navi, ecc.) e sono anche molto attivamente coinvolti nel lavorare sul mercato estero.

I paesi della CSI costituiscono una regione speciale dell'ingegneria meccanica mondiale. Hanno una gamma completa di produzione ingegneristica. Particolarmente grandi hanno ricevuto i rami del complesso militare-industriale, l'industria aeronautica e missilistica spaziale, l'elettronica di consumo e alcuni rami semplici dell'ingegneria meccanica generale (produzione di macchine agricole, macchine utensili ad alta intensità di metallo, apparecchiature elettriche, ecc.) sviluppo qui. Allo stesso tempo, si registra un grave ritardo in numerosi settori, soprattutto in quelli ad alta intensità di conoscenza. Il leader della CSI - Russia, nonostante le enormi opportunità per lo sviluppo dell'ingegneria meccanica (significativo potenziale produttivo, scientifico, tecnico, intellettuale e di risorse, un capiente mercato interno con una grande domanda per una varietà di prodotti ingegneristici, ecc.), in la divisione internazionale del lavoro si distingue solo per la produzione di armi e le ultime tecnologie spaziali ed è costretta addirittura a importare molti tipi di macchine.

Al di fuori delle principali regioni produttrici di macchine, ci sono centri di ingegneria meccanica piuttosto grandi per dimensioni e complessità delle strutture produttive: India, Brasile, Argentina. La loro ingegneria meccanica lavora principalmente per il mercato interno. Questi paesi esportano automobili, navi marittime, biciclette e semplici tipi di elettrodomestici (frigoriferi, lavatrici, condizionatori, aspirapolvere, calcolatrici, orologi, ecc.).

Cos'è la metallurgia, che ruolo gioca nella vita dell'umanità? Questo settore è il fondamento e la base dell'intero settore. La maggior parte di tutti i settori di produzione utilizzano i risultati della produzione metallurgica. Qual è l'importanza della metallurgia?

Concetto di metallurgia

La metallurgia svolge un ruolo importante in tutti i settori.

Con questo termine si intende comunemente una branca della scienza e della tecnologia che si occupa della produzione e dell'estrazione di metalli e minerali. È impossibile immaginare il progresso tecnico senza la metallurgia. Si tratta di un potente settore industriale che ogni anno migliora i metodi di estrazione, studia la composizione e le proprietà dei metalli e sviluppa i confini della loro applicazione.

Cosa comprende la metallurgia:

• produzione di metalli;
• lavorazione di prodotti metallici a caldo e a freddo;
• saldatura;
• applicazione di rivestimenti metallici.

Inoltre, la metallurgia comprende alcuni aspetti:

• scienza, studio teorico;
• conoscenza dei processi chimici;
• ricerca sulle proprietà dei metalli.

Il complesso metallurgico unisce tutte le imprese coinvolte nell'estrazione e nella lavorazione dei metalli. Si tratta di imprese impegnate nell'arricchimento del minerale, nella produzione di laminazione e nella lavorazione di materie prime secondarie.

Quali tipi di metallurgia esistono? Il settore è diviso in due tipologie principali. Tipi di metallurgia:

• colorato.

Il livello dell'economia e il benessere della popolazione dipendono da come si sviluppa il complesso metallurgico nel paese.

I metalli e le leghe hanno una serie di proprietà utili. Questi includono:

• elasticità;
• capacità di deformarsi;
• molta forza;
• conduttività termica.

Per le loro proprietà, i metalli e le leghe sono tra i materiali più importanti utilizzati nella creazione di macchine e attrezzature moderne. Il ferro occupa un posto centrale, la sua quota nei prodotti metallurgici supera il 90%.

Ma il ferro nella sua forma pura viene utilizzato in piccole quantità. La maggior parte viene utilizzata sotto forma di leghe.

Quelli più comunemente utilizzati sono l'acciaio e la ghisa, classificati come metalli ferrosi. L'acciaio è il principale tipo di metallo nella metallurgia ferrosa; ha un'elevata robustezza e resistenza all'usura. E l'acciaio si presta bene alla saldatura.

La metallurgia ferrosa comprende un ramo dell'industria pesante, che include nella sua tecnologia l'estrazione stessa del materiale, la lavorazione, il riempimento della produzione con materiali ausiliari e carburante.

Inoltre, la metallurgia ferrosa comprende la produzione finale di prodotti e la loro lavorazione. Questo tipo di industria comprende:

• ottenere materie prime di base;
• arricchimento di materia prima (manganese e minerale di ferro);
• fusione di ghisa e acciaio di alta qualità;
• produzione di materiali resistenti al fuoco;
• riempimento della produzione con materiali ausiliari (calcare);
• produzione di prodotti in metallo per uso proprio.

La metallurgia ferrosa è la base dell'intera industria dell'ingegneria meccanica. I metalli ferrosi sono ampiamente utilizzati nell'edilizia e per i bisogni umani.

In termini di concentrazione di metalli ferrosi, la Russia occupa una posizione di leadership nel mondo rispetto ad altri paesi industrializzati.

Nella struttura della metallurgia ferrosa, un posto importante è occupato dalla fase di produzione della ghisa e dell'acciaio prima della laminazione. Inoltre, la produzione si basa sulla preparazione del minerale stesso per la fusione e sull'arricchimento.

Per produrre la ghisa, oltre al minerale, è necessario preparare combustibile e materiali refrattari che aiutano a ottenere qualità ad alta resistenza nel metallo. Il coke è spesso classificato come combustibile tecnologico; per la sua produzione viene utilizzato carbone da coke di alta qualità.

Sottigliezze di produzione

L'ubicazione delle imprese legate all'estrazione e alla lavorazione dei metalli ferrosi dipende direttamente dal fattore materia prima. Rappresenta il 90% del costo di rifusione della ghisa.

Il complesso metallurgico della Russia comprende tre basi principali:

• centrale;
• Siberiano;
• Urali

Negli ultimi anni, la base centrale ha aumentato i tassi di produzione e ha superato la base degli Urali. Fornisce completamente carbone da coke e minerali a tutta la Russia centrale. La maggior parte del metallo viene prodotta a Cherepovets e Lipetsk.

Il centro della base siberiana è la città di Novokuznetsk. Questa base è promettente perché è completamente basata sulle sue risorse.

La base degli Urali si trova nelle immediate vicinanze della Siberia e del Kazakistan, ricchi di carburante. Questa posizione garantisce bassi costi di produzione. Inoltre, la posizione vicino agli Urali è un grande vantaggio. Sono molto vecchi e molti di loro vengono attualmente distrutti. Pertanto, l'estrazione viene effettuata quasi in superficie.

La maggior parte dei metalli e dei minerali può essere estratta.

Ma c'è uno svantaggio in questa posizione. Qui non c'è carbone da coke, deve essere importato dalle regioni vicine.

Gli impianti metallurgici a bassa capacità sono di grande importanza nel paese. Possono garantire una rapida fusione del metallo in piccole quantità. Le piccole fabbriche reagiscono più rapidamente delle grandi imprese ai cambiamenti del mercato e sono in grado di adattarsi rapidamente alle esigenze dei consumatori.

Oggi una nuova direzione nel settore è la metallurgia d'altoforno o senza coke. Tale impresa è stata costruita in Russia, o più precisamente, nella città di Stary Oskol - Impianto elettrometallurgico di Oskol.

Il processo tradizionale in cui il minerale viene fuso a una temperatura di 1,6 mila gradi insieme al coke, che funge da agente chimico riducente, differisce da questa tecnologia.

Il nuovo metodo consente di risparmiare notevolmente coke, ottenendo un metallo ecologico di alta qualità. I processi associati al carbone da coke diventano ogni anno sempre più non redditizi.

Il carbone sta diventando più costoso, il processo di cokefazione è molto complesso, richiede costi aggiuntivi e la costruzione di ulteriori impianti di trattamento.

Le nuove installazioni sono praticamente innocue per l'ambiente. Inoltre, l’acciaio prodotto con la nuova tecnologia dura cinque volte di più.

La Russia è al quinto posto nel mondo nell'estrazione di questo metallo. In termini di riserve esplorate, lo Stato è al secondo posto.

L'enfasi durante la ricerca di una posizione è sullo sviluppo dei depositi primari. I principali luoghi in cui si concentra l'oro sono la Siberia, l'Estremo Oriente e gli Urali.

Le principali miniere sono:

• Solovyovsky è una miniera antica ma significativa nella regione dell'Amur;
• Nevyanovsky - fu inaugurato nel 1813;
• Gradskoy – qui è stato trovato il primo diamante in Russia;
• la miniera più giovane, Condor, fu scoperta negli anni '60: qui si estraggono sia l'oro che il platino;
• Altaico.

La posizione di leader nella produzione è occupata dalla società Polyus Gold. Ha miniere aperte nella regione di Irkutsk, nelle regioni dell'Amur e di Magadan.

Totale dello Stato

Attualmente, la Russia occupa una posizione di leadership nelle riserve di minerale di ferro e nichel. Il paese produce più di 70 metalli ed elementi diversi. La produzione metallurgica è di grande importanza economica.

L'industria metallurgica è una delle industrie in via di sviluppo più dinamico. Nonostante la forte concorrenza dei grandi paesi in via di sviluppo, la Russia riesce a mantenere la leadership grazie ai bassi costi di produzione.

Il complesso metallurgico ha i suoi problemi. La crescita della produzione nella maggior parte delle imprese avviene solo con la creazione di nuove capacità produttive. La maggior parte di essi è stata creata più di 50 anni fa, ma ha già esaurito le proprie riserve.

Video: metallurgia

Metallurgia- (dal metallurgico greco - estraggo minerali, lavoro metalli) - un campo della scienza e della tecnologia, un ramo dell'industria. La metallurgia comprende:

Produzione di metalli da materie prime naturali e altri prodotti contenenti metalli;

Produzione di leghe;

Lavorazione dei metalli a caldo e a freddo;

Rivestimento in metallo;

Un campo della scienza dei materiali che studia il comportamento fisico e chimico dei metalli, dei composti intermetallici e delle leghe.

La metallurgia comprende lo sviluppo, la produzione e il funzionamento di macchine, apparecchi e unità utilizzate nell'industria metallurgica.

Tipi di metallurgia

La metallurgia si divide in ferrosi e non ferrosi. La metallurgia ferrosa comprende l'estrazione e l'arricchimento di minerali metallici ferrosi, la produzione di ghisa, acciaio e ferroleghe. La metallurgia ferrosa comprende anche la produzione di metalli ferrosi laminati, acciaio, ghisa e altri prodotti metallici ferrosi. La metallurgia non ferrosa comprende l'estrazione mineraria, l'arricchimento di minerali metallici non ferrosi, la produzione di metalli non ferrosi e loro leghe. La chimica del coke e la produzione di materiali refrattari sono strettamente legate alla metallurgia.

I metalli ferrosi includono il ferro. Tutto il resto è colorato. In base alle loro proprietà fisiche e alla loro destinazione, i metalli non ferrosi sono convenzionalmente suddivisi in pesanti (rame, piombo, zinco, stagno, nichel) e leggeri (alluminio, titanio, magnesio).

Secondo il processo tecnologico principale, è suddiviso in pirometallurgia (fusione) e idrometallurgia (estrazione di metalli in soluzioni chimiche). Un tipo di pirometallurgia è la metallurgia del plasma.

I metalli più comuni sono:

1) Alluminio

Metallurgia ferrosa

La metallurgia ferrosa funge da base per lo sviluppo dell'ingegneria meccanica (un terzo del metallo prodotto va all'ingegneria meccanica) e dell'edilizia (1/4 del metallo va alla costruzione).

Composizione in ferro e acciaio

L’industria della metallurgia ferrosa comprende i seguenti sottosettori principali:

Estrazione e arricchimento di minerali metallici ferrosi (ferro, cromo e manganese)

Estrazione e arricchimento di materie prime non metalliche per la metallurgia ferrosa (calcare fondente, argilla refrattaria, ecc.);

Produzione di metalli ferrosi (ghisa, acciaio al carbonio, laminati, polveri di metalli ferrosi);

Produzione di tubi in acciaio e ghisa;

Industria del coke e chimica (produzione di coke, gas di cokeria, ecc.);

Lavorazione secondaria dei metalli ferrosi (taglio rottami e scarti di metalli ferrosi).

Ciclo metallurgico della metallurgia ferrosa

Il vero e proprio ciclo metallurgico è la produzione

1) produzione di altiforni in ghisa,

2) acciaio (produzione di acciaio a focolare aperto, convertitore di ossigeno e forno elettrico), (colata continua, macchina per colata continua),

3) laminazione (produzione di laminazione).

Le imprese che producono ghisa, acciaio al carbonio e prodotti laminati sono classificate come imprese metallurgiche a ciclo completo.

Le imprese senza fusione del ferro sono classificate come la cosiddetta metallurgia dei pigmenti. La “piccola metallurgia” è la produzione di acciaio e prodotti laminati negli impianti di costruzione di macchine. Il tipo principale di imprese di metallurgia ferrosa sono le mietitrebbie.

Nello sviluppo della metallurgia ferrosa a ciclo completo, le materie prime e il combustibile svolgono un ruolo importante; particolarmente importante è il ruolo delle combinazioni di minerali di ferro e carboni da coke.

Metallurgia non ferrosa

La metallurgia non ferrosa è una branca della metallurgia che comprende l'estrazione, l'arricchimento dei minerali metallici non ferrosi e la fusione dei metalli non ferrosi e delle loro leghe. In base alle loro proprietà fisiche e alla loro destinazione, i metalli non ferrosi possono essere suddivisi in pesanti (rame, piombo, zinco, stagno, nichel) e leggeri (alluminio, titanio, magnesio). Sulla base di questa divisione viene fatta una distinzione tra metallurgia dei metalli leggeri e metallurgia dei metalli pesanti.

Ubicazione delle imprese del settore

L'ubicazione delle imprese metallurgiche non ferrose dipende da molte condizioni economiche e naturali, in particolare dal fattore delle materie prime. Oltre alle materie prime, il fattore carburante ed energia gioca un ruolo significativo.

Sul territorio della Russia si sono formate diverse basi principali della metallurgia non ferrosa. Le loro differenze nella specializzazione sono spiegate dalla dissomiglianza della geografia dei metalli leggeri (industria dell'alluminio, titanio-magnesio) e dei metalli pesanti (industrie del rame, piombo-zinco, stagno, nichel-cobalto).

Metalli pesanti

A causa della bassa domanda energetica, la produzione di metalli pesanti non ferrosi è limitata alle aree di estrazione delle materie prime.

In termini di riserve, estrazione e arricchimento dei minerali di rame, nonché fusione del rame, il posto di primo piano in Russia è occupato dalla regione economica degli Urali, sul cui territorio si distinguono gli stabilimenti di Krasnouralsk, Kirovgrad, Sredneuralsk e Mednogorsk.

L'industria del piombo-zinco nel suo insieme gravita verso le aree in cui vengono distribuiti i minerali polimetallici. Tali depositi includono Sadonskoye (Caucaso settentrionale), Salairskoye (Siberia occidentale), Nerchenskoye (Siberia orientale) e Dalnegorskoye (Estremo Oriente).

I centri dell'industria del nichel-cobalto sono le città di Norilsk (Siberia orientale), Nickel e Monchegorsk (regione economica settentrionale).

Metalli leggeri

La produzione di metalli leggeri richiede una grande quantità di energia. Pertanto, la concentrazione delle imprese che fondono metalli leggeri vicino a fonti di energia a basso costo è il principio più importante per la loro ubicazione.

Le materie prime per la produzione dell'alluminio sono la bauxite della regione nord-occidentale (Boxitogorsk), degli Urali (città di Severouralsk), le nefeline della penisola di Kola (Kirovsk) e del sud della Siberia (Goryachegorsk). Da questa materia prima di alluminio, nelle aree minerarie, viene isolato l'ossido di alluminio, l'allumina. La produzione di alluminio metallico da esso richiede molta elettricità. Pertanto, le fonderie di alluminio vengono costruite vicino a grandi centrali elettriche, principalmente centrali idroelettriche (Bratsk, Krasnoyarsk, ecc.)

L'industria del titanio e magnesio è localizzata principalmente negli Urali, sia nelle aree di estrazione delle materie prime (impianto di titanio e magnesio di Bereznikovsky) sia in aree a basso costo energetico (impianto di titanio e magnesio di Ust-Kamenogorsk). La fase finale della metallurgia del titanio e del magnesio - la lavorazione dei metalli e delle loro leghe - si trova molto spesso nelle aree in cui vengono consumati i prodotti finiti.

Storia

Le prime prove che l'uomo fosse coinvolto nella metallurgia risalgono al V-VI millennio a.C. e. e sono stati ritrovati a Majdanpek, Pločnik e in altri luoghi della Serbia (tra cui un'ascia di rame del 5500 a.C. risalente alla cultura Vinča), Bulgaria (5000 a.C.), Palmela (Portogallo), Spagna, Stonehenge (Regno Unito). Tuttavia, come spesso accade con fenomeni così antichi, non è sempre possibile determinare con precisione l'età.

La cultura dei primi tempi conteneva argento, rame, stagno e ferro meteorico, che consentivano una lavorazione dei metalli limitata. Pertanto, i "pugnali celesti" erano molto apprezzati: armi egiziane create dal ferro meteoritico nel 3000 a.C. e. Ma, avendo imparato a estrarre il rame e lo stagno dalle rocce e ad ottenere una lega chiamata bronzo, gli uomini nel 3500 a.C. e. entrò nell'età del bronzo.

Ottenere il ferro dal minerale e fondere il metallo era molto più difficile. Si ritiene che la tecnologia sia stata inventata dagli Ittiti intorno al 1200 a.C. e., che divenne l'inizio dell'età del ferro. Il segreto dell'estrazione mineraria e della produzione del ferro divenne un fattore chiave nel potere dei Filistei.

Tracce dello sviluppo della metallurgia ferrosa possono essere rintracciate in molte culture e civiltà del passato. Ciò include i regni e gli imperi antichi e medievali del Medio Oriente e del Vicino Oriente, l'antico Egitto e l'Anatolia (Turchia), Cartagine, i Greci e i Romani dell'Europa antica e medievale, la Cina, l'India, il Giappone, ecc. Va notato che molti metodi, dispositivi e tecnologie metallurgiche furono originariamente inventati nell'antica Cina, e poi gli europei padroneggiarono questo mestiere (avendo inventato altiforni, ghisa, acciaio, martelli idraulici, ecc.).

Tuttavia, ricerche recenti suggeriscono che la tecnologia romana fosse molto più avanzata di quanto si pensasse in precedenza, soprattutto nei settori dell’estrazione mineraria e della forgiatura.

Metallurgia mineraria

La metallurgia mineraria prevede l'estrazione di metalli preziosi dal minerale e la fusione delle materie prime estratte in metallo puro. Per convertire un ossido o un solfuro metallico in metallo puro, il minerale deve essere separato mediante mezzi fisici, chimici o elettrolitici.

I metallurgisti lavorano con tre componenti principali: materie prime, concentrato (ossido o solfuro di metallo prezioso) e rifiuti. Una volta estratti, grossi pezzi di minerale vengono frantumati al punto in cui ogni particella diventa un prezioso concentrato o un rifiuto.

L'estrazione mineraria non è necessaria se il minerale e l'ambiente consentono la lisciviazione. In questo modo è possibile sciogliere il minerale ed ottenere una soluzione arricchita del minerale.

Spesso il minerale contiene diversi metalli preziosi. In tal caso, i rifiuti di un processo possono essere utilizzati come materia prima per un altro processo.

Proprietà dei metalli

I metalli in generale hanno le seguenti proprietà fisiche:

Durezza.

Conduttività sonora.

Alto punto di fusione.

Alto punto di ebollizione.

A temperatura ambiente i metalli sono solidi (ad eccezione del mercurio, l’unico metallo che è liquido a temperatura ambiente).

La superficie metallica lucida brilla.

I metalli sono buoni conduttori di calore ed elettricità.

Hanno un'alta densità.

Applicazioni dei metalli

Il rame ha duttilità e alta conduttività elettrica. Ecco perché ha trovato la sua ampia applicazione nei cavi elettrici.

L'oro e l'argento sono molto viscosi, viscosi e inerti, quindi vengono utilizzati in gioielleria (soprattutto l'oro, che non si ossida). L'oro viene utilizzato anche per realizzare collegamenti elettrici non ossidanti.

Il ferro e l'acciaio sono duri e durevoli. A causa di queste proprietà, sono ampiamente utilizzati nella costruzione.

L'alluminio è malleabile e conduce bene il calore. Viene utilizzato per realizzare padelle e fogli. A causa della sua bassa densità, viene utilizzato nella produzione di parti di aeromobili.

Leghe

Una lega è una miscela macroscopicamente omogenea di due o più elementi chimici con predominanza di componenti metallici. La fase principale o unica della lega, di regola, è una soluzione solida di elementi di lega nel metallo che costituisce la base della lega.

Le leghe hanno proprietà metalliche, ad esempio: lucentezza metallica, elevata conduttività elettrica e conduttività termica. A volte i componenti di una lega possono essere non solo elementi chimici, ma anche composti chimici con proprietà metalliche. Ad esempio, i componenti principali delle leghe dure sono i carburi di tungsteno o titanio. Le proprietà macroscopiche delle leghe differiscono sempre dalle proprietà dei loro componenti e l'omogeneità macroscopica delle leghe multifase (eterogenee) si ottiene grazie alla distribuzione uniforme delle fasi impure nella matrice metallica.

Le leghe vengono solitamente prodotte miscelando i componenti allo stato fuso e quindi raffreddandoli. A temperature di fusione elevate dei componenti, le leghe vengono prodotte mediante miscelazione di polveri metalliche seguita da sinterizzazione (così, ad esempio, si ottengono molte leghe di tungsteno).

Le leghe sono uno dei principali materiali strutturali. Tra queste, le leghe a base di ferro e alluminio sono di maggiore importanza. Nella composizione di molte leghe possono essere introdotti anche non metalli come carbonio, silicio, boro, ecc.. Nella tecnologia vengono utilizzate più di 5mila leghe.

Le leghe utilizzate nell'industria differiscono nel loro scopo.

Leghe strutturali:

Duralluminio

Strutturali con proprietà speciali (ad esempio, sicurezza intrinseca, proprietà antiattrito):

Per riempire i cuscinetti:

Per le apparecchiature di misurazione e di riscaldamento elettrico:

Manganina

Per realizzare utensili da taglio:

Vincerà

L'industria utilizza anche leghe resistenti al calore, a basso punto di fusione e resistenti alla corrosione, materiali termoelettrici e magnetici, nonché leghe amorfe.

Le leghe più comunemente utilizzate sono alluminio, cromo, rame, ferro, magnesio, nichel, titanio e zinco. Molti sforzi sono stati dedicati allo studio delle leghe di ferro e carbonio. L'acciaio al carbonio normale viene utilizzato per creare prodotti a basso costo e ad alta resistenza quando il peso e la corrosione non sono fondamentali.

L'acciaio inossidabile o zincato viene utilizzato quando la resistenza alla corrosione è importante. Le leghe di alluminio e magnesio vengono utilizzate quando sono richieste resistenza e leggerezza.

Le leghe rame-nichel (come il metallo Monel) sono utilizzate in ambienti corrosivi e per la fabbricazione di prodotti non magnetizzabili. Le superleghe a base di nichel (es. Inconel) vengono utilizzate in applicazioni ad alta temperatura (turbocompressori, scambiatori di calore, ecc.). A temperature molto elevate vengono utilizzate leghe monocristalline.

Da minerali o altri materiali, nonché da processi associati a cambiamenti nella composizione chimica, nella struttura e quindi nelle proprietà delle leghe metalliche.

La metallurgia è il fondamento dell’ingegneria meccanica e la base dell’industria. Si tratta di un ramo fondamentale dell'economia nazionale, con ingenti investimenti di capitali e materiali. L'industria metallurgica, infatti, determina il livello di progresso scientifico e tecnologico dell'intera economia nazionale. L'importanza della metallurgia in questa fase dello sviluppo tecnico è difficile da sopravvalutare. I suoi prodotti sono utilizzati, se non da tutte le sfere dell'attività produttiva umana, forse dalla maggior parte di esse.

I metalli sono ferrosi e non ferrosi. I metalli ferrosi sono utilizzati nell'ingegneria meccanica e nell'edilizia. I metalli non ferrosi sono utilizzati attivamente in tutti i settori. Soddisfare i bisogni umani di metalli è il compito di un settore come la metallurgia. Di conseguenza, il complesso metallurgico è diviso in due grandi aree: metallurgia ferrosa e non ferrosa, e copre tutte le fasi dei processi tecnologici: estrazione mineraria materie prime metallurgiche, lavorazione metallurgica, produzione di leghe, smaltimento dei rifiuti e fabbricazione di prodotti da essi.

Il termine "metallurgia" deriva dal greco. metallurgéo - estrarre minerale, lavorare metalli, da métallon - miniera, metallo ed érgon - lavoro). Nel suo significato originario e ristretto, la metallurgia è l'arte di estrarre i metalli dai minerali. Nel dizionario enciclopedico di Brockhaus F.A. e Efron I.A. Si dà la seguente definizione di metallurgia: “ Metallurgia - un dipartimento tecnologico impegnato nell'estrazione di metalli in quantità industriali dai loro composti naturali (minerali). Le operazioni metallurgiche sono di due tipi: in primo luogo, la lavorazione meccanica del minerale e la sua trasformazione in una forma conveniente per il lavoro e, in secondo luogo, la lavorazione chimica o elettrochimica».

Storicamente la metallurgia è stata divisa in ferrosa e non ferrosa.

Un'altra scienza interdisciplinare, la metallurgia, studia la composizione, la struttura e le proprietà dei metalli e delle leghe, nonché i modelli dei loro cambiamenti sotto l'influenza termica, meccanica, fisico-chimica e di altro tipo.

A seconda delle tecnologie utilizzate, ci sono pirometallurgia E idrometallurgia. La metallurgia moderna come insieme di operazioni tecnologiche di base per la produzione di metalli e leghe comprende:

1. Preparazione di minerali per l'estrazione di metalli (compreso l'arricchimento);
2. Processi di estrazione e raffinazione dei metalli: pirometallurgico, idrometallurgico, elettrolitico;
3. Processi per la produzione di prodotti da polveri metalliche mediante sinterizzazione;
4. Metodi cristalli-fisici per la raffinazione di metalli e leghe;
5. Processi di fusione di metalli e leghe (per produrre lingotti o getti);
6. Lavorazione termica, termomeccanica, chimico-termica e di altro tipo dei metalli per conferire loro proprietà adeguate;
7. Processi per l'applicazione di rivestimenti protettivi.

All'inizio del 2008, nell'industria metallurgica russa operavano 58 organizzazioni scientifiche, tecniche e di progettazione con una forza lavoro totale di oltre 10mila persone (di cui oltre 120 medici e oltre 600 candidati alla scienza). Il potenziale scientifico e tecnico del settore è rappresentato da 46 organizzazioni scientifiche (istituti), di cui 11 organizzazioni di proprietà statale, il resto sono società per azioni aperte. Tre importanti organizzazioni scientifiche hanno lo status di centri scientifici statali (SSC):

1. FSUE "TsNIIchermet im. IP Bardina",
   
2. FSUE "Gintsvetmet" E
3. FSUE "Giredmet".

Il potenziale di progettazione del settore è rappresentato da 12 organizzazioni di progettazione, 18 dipartimenti di progettazione di istituti integrati di ricerca e progettazione e 3 uffici di progettazione. Tutte le organizzazioni di design sono società per azioni, mentre la maggior parte di esse fa parte di grandi aziende e aziende di produzione. I centri di ricerca statali nell'industria metallurgica e in altre industrie legate allo sviluppo di materiali strutturali e attrezzature metallurgiche svolgono le funzioni di organizzazioni leader nelle seguenti aree più importanti di sviluppo della scienza, della tecnologia e dell'ingegneria.

Il titolo accademico di candidato o dottore in scienze nel gruppo di specialità metallurgiche e scienze dei materiali in Russia viene assegnato secondo la nomenclatura delle specialità degli operatori scientifici della Commissione di attestazione superiore, nelle seguenti specialità:

In conformità con il classificatore della competizione Fondazione russa per la ricerca di base (RFBR, RFBR fornisce sovvenzioni per la ricerca nel campo della tecnologia dei metalli nelle seguenti aree principali:

1. Fondamenti della creazione di nuovi materiali metallici, ceramici e compositi
2. Sviluppo di nuovi materiali strutturali e rivestimenti

L'istruzione nel campo della metallurgia può essere ottenuta in conformità con la classificazione tutta russa delle specialità dell'istruzione (OKSO), che determina lo standard statale per l'istruzione professionale superiore e secondaria in Russia. L'educazione metallurgica è inclusa nel gruppo allargato delle specialità METALLURGIA, INGEGNERIA MECCANICA E LAVORAZIONE DEI MATERIALI. Il gruppo delle specialità metallurgiche comprende:

Un elenco completo e aggiornato delle istituzioni educative in Russia che forniscono istruzione nelle specialità elencate è disponibile su portale federale "Istruzione russa". Puoi cercare l'istituto scolastico desiderato in Russia nella sezione “ Ricerca universitaria avanzata» utilizzando filtri per nome dell'università, città, nome o codice di specialità secondo OKSO, forma di studio, ecc.

Lettura consigliata

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