"Crna metalurgija svijeta" - Gornji (SAD). Faktori koji utiču na lokaciju preduzeća crne metalurgije. Crna metalurgija. Najveći baseni željezne rude. Izvoz, uvoz željezne rude. Potrošač za transport sirovina. Najveći izvoznici čelika, 2003. (milioni tona). Najveći uvoznici čelika, 2003 (miliona tona).
Crna metalurgija - željezo Fe. Zagađenje životne sredine opasnim otpadom. Ponavljanje. Koje su sirovine potrebne za proizvodnju željeza i čelika? Struktura visoka peć. Otvorena peć. Koje grupe preduzeća su uključene u crnu metalurgiju? Koksiranje uglja. Topljenje metala. Šta je metalurgija? Hemija procesa otvorenog ognjišta.
Crna metalurgija Rusije - Topljenje i valjanje čelika. Mala metalurgija. Vrste metalurških preduzeća. Udio Rusije u svijetu u pogledu rezervi željezne rude i proizvodnje. Ciljevi časa: Obogaćivanje rude. Iznajmljivanje proizvodnje. Proizvodnja ferolegura. Faktori plasmana preduzeća punog ciklusa. Crnu metalurgiju karakteriziraju: Metalurški kompleks – skup industrija koje proizvode različite metale.
"Proizvodnja aluminijuma" - Kreacija lidera svetske industrije aluminijuma. 6. 3. Ekonomska logika i značaj transakcije. 12. 8. Vlasnička struktura United Company RUSAL Limited. 4.
"Obojena metalurgija" - Veličine proizvodnje sa distribucijom po glavnim geografskim regionima. Najvažniji tokovi tereta. Glavne zemlje (regije) uvoza proizvoda. Ekološki i ekološki problemi koji nastaju u vezi sa razvojem industrije. Obojena metalurgija svijeta. Laki obojeni metali: Titanijum zlato bakar volfram cink olovo aluminijum kalaj.
Metalurški kompleks Rusije - Ruda bakra. Metalurški kompleks Rusije je skup industrija koje proizvode različite metale. Zagađenje litosfere: Čvrsti otpad Deponije otpada. Razvoj novih tehnologija. Faktori lokacije proizvodnje. Željezna ruda. Vrsta energije. Niskootpadna proizvodnja Pravac razvoja procesa bez otpada.
U ovoj temi ima ukupno 10 prezentacija
Racionalna i ponovna upotreba obojenih metala poziv je vremena.
To obojeni metali uključuje sve metale i njihove legure, osim željeza. Obojeni metali se dijele na plemenito(zlato, platina, srebro, paladijum, iridijum, rutenijum, rodijum, osmijum), težak(bakar, olovo, cink, nikl, kobalt, mangan, antimon, kalaj, hrom, bizmut, živa, arsen), pluća(litijum, kalijum, natrijum, rubidijum, cezijum, kalcijum, magnezijum, berilijum, aluminijum, titanijum) i rijetko metali (volfram, molibden, tantal, vanadijum, selen, telur, indijum, germanijum, cirkonijum, talijum, itd.). Moderno društvo ne može postojati bez metala kao što su bakar, olovo, cink, nikal, hrom, aluminijum itd. i drugih materijala. U cijelom svijetu se posebna pažnja posvećuje pitanju racionalne, pažljive upotrebe obojenih metala.
Obojena metalurgija je mnogo složenija i teža tema u odnosu na crnu metalurgiju. sa stanovišta organizovanja ekološki prihvatljive proizvodnje sa niskim nivoom otpada i bez otpada zbog istorijski utvrđenih svojstava tehnologije. To je jedna od industrija koju karakteriše izuzetna raznolikost fundamentalno različitih industrija, metoda, procesa, instrumenata, sa najrazličitijim vrstama početnih mineralnih sirovina.
U obojenoj metalurgiji, u pravilu, prinos otpada po jedinici proizvodnje je vrlo visok, što je povezano s prirodom korištenih sirovina. Jedini izuzetak su sirovine za industriju aluminijuma: sadržaj glavne supstance u boksitima i nefelinima je na nivou od 20-30%. U većini slučajeva, da bi se dobila 1 tona metala, potrebno je preraditi u prosjeku 100-200 ili više tona rude, au nekim slučajevima i hiljade tona. Istovremeno, balast, praktično neiskorišćen, deo sirovine prelazi u čvrsti, tečni i gasoviti otpad. Osim toga, u obojenoj metalurgiji je sve izraženija tendencija uključivanja sve siromašnijih prirodnih sirovina u preradu, što neminovno naglo povećava relativni i apsolutni prinos gasovitog, čvrstog i tečnog otpada.
Rude obojenih metala često se ocjenjuju prema tzv geohemijski koeficijent(GK) odnos prosječnog sadržaja metala u rudi i njegovog Clarke sadržaja. Ovaj omjer stalno opada. Na primjer, za rude bakra 1900. godine iznosio je 2600, a sada ne prelazi 300. Shodno tome, sadržaj bakra u prerađenoj rudi se smanjio sa 4 na 0,5%.
Još jedna karakteristika obojene metalurgije, povezana sa tehnološki složenom prirodom sirovina, je velika količina otrovnih tvari sadržane u sirovinama i otpadu koji zagađuje. To su, prije svega, jedinjenja sumpora, arsena, antimona, selena, telura itd. Sami rezidualni obojeni metali (olovo, cink, bakar, kadmijum, živa itd.) su takođe toksični.
Nažalost, prognoze razvoja proizvodnje obojenih metala u svijetu ne daju razloga za nadu da će se u narednim godinama pronaći radikalni načini za otklanjanje gore navedenih objektivnih razloga za stvaranje velike količine otpada. Stvaranje neotpadne, pa čak i niskootpadne proizvodnje obojenih metala suočava se sa velikim poteškoćama. 1 Stoga se u ovom trenutku velika pažnja poklanja djelimičnom rješavanju pitanja neotpadne tehnologije i implementaciji njenih principa. To se odnosi na pojedinačne procese, pojedinačna preduzeća i pojedinačne podsektore, gdje već postoje djelimično realizovane mogućnosti za značajno smanjenje proizvodnje određenog broja otpada čije je odlaganje veoma važno sa stanovišta zaštite životne sredine i racionalnog korišćenja. . prirodni resursi. U našoj zemlji postoje preduzeća obojene metalurgije, u kojima se kontinuirano dobijanje gotovih proizvoda stalno savladava. tržišnih proizvoda do dva ili više desetina vrijednih elemenata prerađenih rudnih sirovina.
Metalurgija je najveća industrija, ali, kao i druge oblasti privrede, ima negativan uticaj na životnu sredinu. Tokom godina, ovaj uticaj dovodi do zagađenja vode, vazduha, tla, što za sobom povlači klimatske promene.
Ključni problem metalurgije je što štetni hemijski elementi i jedinjenja dospevaju u vazduh. Oslobađaju se tokom sagorevanja goriva i prerade sirovina. Ovisno o specifičnostima proizvodnje, sljedeći zagađivači ulaze u atmosferu:
Stručnjaci napominju da svake godine, zbog rada metalurških postrojenja, u zrak uđe najmanje 100 miliona tona sumpor-dioksida. Kada uđe u atmosferu, potom pada na zemlju u obliku koji zagađuje sve oko sebe: drveće, kuće, ulice, tlo, polja, rijeke, mora i jezera.
Aktualni problem metalurgije je zagađenje vodnih tijela industrijskim otpadnim vodama. Činjenica je da se vodni resursi koriste u različitim fazama metalurške proizvodnje. Tokom ovih procesa voda je zasićena fenolima i kiselinama, grubim nečistoćama i cijanidima, arsenom i krezolom. Prije nego što se takve otpadne vode ispuste u rezervoare, rijetko se čiste, pa se sav ovaj "koktel" hemijskih ostataka iz metalurgije ispire u vode gradova. Nakon toga, voda zasićena ovim jedinjenjima, ne samo da se ne može piti, već se može koristiti i za kućne potrebe.
Zagađenje životne sredine metalurškom industrijom, prije svega, dovodi do pogoršanja zdravlja stanovništva. Najgore od svega je stanje onih ljudi koji rade u takvim preduzećima. Razvijaju kronične bolesti koje često dovode do invaliditeta i smrti. Takođe, svi ljudi koji žive u blizini fabrika na kraju dobiju ozbiljne bolesti, jer su primorani da udišu prljav vazduh i piju vodu lošeg kvaliteta, a pesticidi, teški metali i nitrati ulaze u organizam.
Da bi se smanjio nivo negativnog uticaja metalurgije na životnu sredinu, potrebno je razvijati i koristiti nove tehnologije koje su bezbedne za životnu sredinu. Nažalost, ne koriste sva preduzeća filtere i uređaje za čišćenje, iako je to obavezno u delatnosti svakog metalurškog preduzeća.
Gvožđe je najvažniji metal u modernoj industriji.
Crna metalurgija je jedna od vodećih grana svjetske industrije. Trenutno se u svijetu godišnje iskopa više od milijardu tona željezne rude i proizvede oko 800 miliona tona čelika. Među ostalim granama materijalne proizvodnje, crna metalurgija zauzima jedno od prvih mjesta po količini korišćenih prirodnih resursa.
Crna metalurgija ima aktivan i štetan uticaj na životnu sredinu. To je prvenstveno zbog potrošnje velikog broja različitih sirovina i stvaranja velikih količina najrazličitijeg otpada. Preduzeća crne metalurgije čine oko 15% svih industrijskih emisija prašine u atmosferu, 8-10% emisije sumpor-dioksida, 35-40% ugljen monoksida, oko 15% azotnih oksida, 10-15% ukupne potrošnje slatke vode od strane industrije i otprilike ista količina ispuštenih otpadnih voda.
Metalurška proizvodnja se tradicionalno sastoji od četiri glavne faze: sinterovanje, visoka peć, proizvodnja čelika i valjanje. Tome treba dodati i industriju koksanja, proizvodnju vatrostalnih materijala i energiju, koji se obično uključuju industrijski kompleks crna metalurgija. Šematski dijagram proizvodnje čelika prikazan je na sl. 13.1.
Glavna jedinica u crnoj metalurgiji visoka peć.Šema radnje visoke peći prikazana je na sl. 13.2. Visina peći dostiže 30 metara ili više, a prečnik prelazi 7,5 m. Zdrobljena željezna ruda ili sinter se unosi u visoku peć odozgo, sloj po sloj miješajući sa koksom. Odozdo se u peć uduvava prethodno zagrijani zrak, u kojem ugalj sagorijeva do ugljičnog monoksida, koji reducira željezni oksid:
Ova reakcija je reverzibilna i uglavnom se javlja u top dijelovi visoke peći. Njegova ravnoteža se pomiče više udesno, što je temperatura niža. Dio Fc^O :) se reducira samo na FeO, koji.
Rice. 13.1.
ulazak u niže dio visokotemperaturne zone visoke peći obnavlja se direktno ugljem:
FeO + C -> Fe + CO.
Temperatura u donjem dijelu visoke peći dostiže 1600 °C. U ovom slučaju, željezo se topi (tačka topljenja željeza je 1539 ° C) i teče u peć, odakle se povremeno sipa u kalupe.
Rice. 13.2.1 prijemni lijevak; 2 mali konus; 3 distributer punjenja; 4 lijevak velikog konusa; 5 - kosi most; b preskočiti; 7 vazdušno koplje; 8 zaštitni segmenti na vrhu; 9 rupa za šljaku; 10 zarez od lijevanog željeza; 11 veliki konus
Gvozdene rude koje sadrže kisele stene (silicijum dioksid ili aluminijev oksid) su prethodno pomešane sa osnovnim aditivima tzv. tokovi, obično krečnjak. Trenutno se tokovi uvode u fazi aglomeracija. Rude koje sadrže bazične stijene) miješaju se sa kiselim aditivima (pijesak, granit). Fluksovi sa otpadnom stijenom formiraju nisko topljive šljake, koje se skupljaju na površini rastaljenog željeza (šljaka iz visokih peći) i povremeno uklanjaju iz peći.
Rastopljeno željezo otapa ugljik, silicijum, fosfor, sumpor i mangan, formirajući liveno gvožde koristi se direktno za livenje proizvoda ili se prerađuje u čelik.
Čelik se dobija uklanjanjem ugljenika i drugih nečistoća do željenog stepena čistoće pretvarači(Sl. 13.3) ili otvorenog ognjišta peći (slika 13.4). Specijalni čelici se primaju u električne peći.
Rice. 13.3. Pozicije pretvarača pri lijevanju livenog gvožđa (a), purge (b) i šljiva
čelik u kutlači (in)
Otvorena peć, koja se grije na plinovito gorivo ili lož ulje, radi na sljedeći način. Plin i zrak prolaze kroz komore rekuperatora zagrijane na temperaturu od oko 1200°C 8 i 9, iznutra obložene vatrostalnom opekom, gdje se zagrijavaju do 800-900°C. Prilikom sagorijevanja zagrijanog plina u atmosferi zagrijanog zraka u gorioniku 1 formira se plamena baklja koja podiže temperaturu u radnom prostoru peći na 1700 ° C i više. Čvrsti materijali punjenja ubačeni kroz prozore 2. rastopiti se na podu 3, odakle se spajaju u kante. Proizvodi izgaranja na temperaturi od oko 1600 ° C ulaze u komore 4 i 5 i zagriju svoje keramičke zidove na temperaturu od 1200°C, nakon čega idu u dimnjak. U to vrijeme kamere 8 i 9 su se već dovoljno ohladile, dajući toplotu zagrejanom gasu i vazduhu. Stoga, prilikom promjene
Rice. 13.4.1 plamenik; 2 Prozori za punjenje punjenja; 3 ispod peći; 6', 7 ventila za promjenu smjera plina i zraka; 2, 5, 8, 9
rekuperatorske komore
pozicije ventila 6 i 7 pravac kretanja gasa i vazduha se menja i oni ulaze u komore 4 i 5 grije se izduvnim plinovima. Proces se ponavlja tokom taljenja u istom redosledu nakon sledeće promene ventila. 6 i 7.
U proizvodnji visokih peći, postrojenja za sinterovanje su glavni izvor zagađenja vazduha. Udio prašine koju emituju čini do 17% ukupnih emisija preduzeća crne metalurgije, sumpor-dioksida 46%, dušikovih oksida 20%, ugljičnog monoksida 55%.
Glavni otpad visoke peći je visokopećna šljaka, koja nastaje u količini od 0,4 do 0,65 tona po toni livenog gvožđa. To su najveći tonažni otpad metalurške proizvodnje. Ukupna količina šljake visoke peći dobijena na domaća preduzeća, iznosi oko 50 miliona tona godišnje. Proizvodnja u visokim pećima je također povezana s oslobađanjem velikih količina prašina i gasovi uključujući ugljični monoksid, sumpor dioksid i dušikove okside.
Mokro čišćenje plina iz visokih peći proizvodi veliku količinu kontaminirane otpadne vode.
proizvodnja čelika, zauzvrat, povezan je sa stvaranjem značajnih količina šljake i otpadnih gasova. Prečišćavanje konverterskih gasova je veoma složeno i praćeno je stvaranjem veoma zagađenih otpadnih voda. Još veća prašina i visok sadržaj dušikovih oksida karakteriziraju izduvne plinove otvorenih peći.
U proizvodnji rolled Najveća poteškoća je pročišćavanje plinova iz kupki za jetkanje, koje, uz dušikove okside i kisele pare, sadrže tako visoko otrovne nečistoće kao što su spojevi arsena. Prerada rastvora za kiseljenje otpada je takođe složen problem.
Hemikalija za koks proizvodnja je povezana sa oslobađanjem velikih količina prašine, gasova i otpadnih voda. Efluent iz proizvodnje koksa sadrži tako opasne (i istovremeno vrijedne) tvari kao što su amonijak, fenoli, cijanidi, sumporovodik, katran i druga kancerogena jedinjenja.
U narednim decenijama proizvodnja čelika i legura na bazi željeza uglavnom će se koristiti tradicionalnom tehnologijom. Stoga se danas zadatak stvaranja bezotpadne metalurške proizvodnje rješava uglavnom kroz njeno dosljedno unapređenje smanjenjem materijalnog i energetskog intenziteta, kao i korištenjem nastalog otpada.
U sadašnjoj fazi razvoja nacionalne ekonomije, ekološka situacija u mnogim regijama Rusije naglo se pogoršala, što se ne može ne uzeti u obzir u procesu lociranja metalurških preduzeća. Metalurški kompleks ima veliki uticaj na stanje životne sredine. Metalurška preduzeća su glavni zagađivači atmosfere, vodenih tijela, šuma i zemljišta. Što je veći nivo zagađenja životne sredine, to su veći troškovi prevencije zagađenja. Rast ovih troškova može dovesti do neisplativosti bilo koje proizvodnje.
Preduzeća crne metalurgije čine 20-25% emisija prašine, 25-30% ugljen monoksida, više od polovine sumpornih oksida u ukupnoj količini u zemlji. Ove emisije sadrže vodonik sulfid, fluoride, ugljovodonike, jedinjenja mangana, vanadijuma, hroma, itd. Preduzeća crne metalurgije uzimaju do 20% vode od ukupne potrošnje u industriji i jako zagađuju površinske vode.
U crnoj metalurgiji Rusije, uz potpuni razvoj kapaciteta, ukupna količina godišnjeg izgubljenog gvožđa iznosila je 44 miliona tona, polovina njegovih gubitaka je u rudarskoj industriji, gde se uglavnom nalazi u otpadu, koji predstavlja slabo magnetne oksidisane rude, obogaćivanje jalovine i otkrivke. Metalurška preduzeća godišnje proizvedu oko 17 miliona tona otpada koji sadrži gvožđe (prosijavanje sintera, peleta, kreča, mulja, prašine, kamenca, šljake od zavarivanja, itd.), koji se ne iskorišćava u potpunosti. Najteže je zbrinuti mulj koji je samo napola iskorišten.
Pored otpada koji sadrži gvožđe, u nacionalnoj ekonomiji Rusije godišnje se generiše oko 8 milijardi tona otpada u svim fazama korišćenja mineralnih sirovina i goriva, što zahteva dodelu 14 hiljada hektara zemlje. Na deponijama je nagomilano oko 34 milijarde tona otpada koji može biti izvor sirovina za obradu površine litosfere i
građevinska industrija. Na primjer, otpad od prerade rude može se uspješno koristiti kao građevinska sirovina i za proizvodnju raznih proizvoda za građevinsku industriju.
Više od 106 mln.t. mulj koji sadrži željezo, od čega samo 39 miliona tona nije razrijeđeno otpadom iz drugih industrija i može se, nakon odgovarajuće pripreme, odložiti u proizvodnju sinteriranja umjesto primarnih prirodnih sirovina željezne rude.
Zbog nerješivosti pitanja odlaganja teško pripremljenog mulja i jalovine za obogaćivanje, nastao je katastrofalan problem njihovog daljeg skladištenja u skupim složenim hidrauličkim konstrukcijama. U blizini preduzeća praktički nema slobodnih negativnih reljefa za organizaciju jalovišta i rezervoara šljake. Stalno skladištenje mulja i jalovine za obogaćivanje povećava cijenu glavnih proizvoda i zahtijeva dodjelu novog zemljišta. Ovo u konačnici pogoršava ionako teško stanje prirodnog okoliša u industrijaliziranim regijama i u Ukrajini u cjelini.
Analiza kvaliteta nagomilanog otpada pokazala je da umjetna ležišta sadrže ne samo mineralne komponente koje se koriste u građevinarstvu, već i vrijedne metale pogodne za crnu i obojenu metalurgiju. U nekim slučajevima, ova ležišta sadrže industrijske koncentracije željeza, legure, obojenih, rijetkih, rijetkih zemlja, pa čak i plemenitih metala. Troškovi vađenja i prerade ovih metala iz ovih nalazišta biće niži od vađenja iz prirodnih sirovina, čije su rezerve u Ukrajini ograničene ili ih uopšte nema. Na primjer, crveni mulj je otpad od proizvodnje glinice, sirovina za koje ukrajinska preduzeća uvoze iz Afrike.
Mulj od topljenja čelika sadrži industrijske koncentracije cinka i olova. Ovaj mulj se skladišti u muljnim rezervoarima, koji sadrže do 63 hiljade tona cinka i olova u obliku oksida. Masa ovih komponenti se povećavala godišnje za 23 hiljade tona godišnje pri punom kapacitetu topionice čelika. Istovremeno, potrebe crne metalurgije za ovim metalima su svake godine sve veće.
Integrirani pristup dubokoj preradi sekundarnih sirovina omogućit će stvaranje ekološki prihvatljivih tehnologija. Izvršiti restrukturiranje niza industrija od rudarstva sirovina do naučno-intenzivne prerade sa proizvodnjom crnih, obojenih, retkih i drugih metala, kao i stvaranje kompozitnih građevinskih materijala za različite namene korišćenjem silikatnih ostataka .
Otpadne čelične troske sadrže više metala (10-15%). Osim toga, mineralni dio šljake je često pogodan za metalurške procese (aglomeracija, visoka peći i ljevaonica). Ako se šljake za topljenje čelika koriste kao cirkulirajući proizvod, onda nema potrebe za dodatnim vađenjem metala, a ako se mineralni dio koristi za građevinsku industriju, tada se organiziraju posebni prostori za vađenje metala.
Poseban problem iskorišćavanja metalurške troske je povećan sadržaj cinka i olova u njima. Tokom aglomeracije materijala željezne rude, cink i olovo se praktično ne uklanjaju i prelaze u aglomerat. Poteškoće se javljaju u procesu visoke peći, zbog čega se u većini slučajeva mulj od taljenja čelika ne odlaže, već se skladišti u dugotrajnim muljnim rezervoarima.
Za preradu ovih šljaka ekstrakcijom cinka i olova potrebno ih je pripremiti u transportno stanje, pomiješati sa redukcijskim agensom i organizirati proces pirometalurške redukcije na temperaturi od 1000-1100°C. broj ovih procesa u crnoj metalurgiji, čiji izbor zavisi od specifičnih uslova za organizovanje odgovarajuće lokacije. Sa stepenom metalizacije od 30%, cink i olovo se sublimiraju i zarobljavaju u posebnim filterima, iz kojih se potom istovaraju, pakuju i šalju u pogone obojene metalurgije. Sublimovi obično sadrže oko 50% cinka i olova u obliku svojih oksida. Metalizirani proizvod željezne rude koristi se u procesima visoke peći ili proizvodnje čelika. Preporučljivo je organizirati takav proces za preradu šljake koja sadrži cink za tekuće šljake, što će pojednostaviti rad postrojenja za njihovo skladištenje.
Problemi lociranja ove industrije su posebno teški zbog činjenice da visok stepen razvoja proizvodnih snaga i najnovija dostignuća nauke i tehnologije čine da je izgradnja ekonomski isplativa. najveća preduzeća sa višestrukim zadnjim priključcima (rudnici, kamenolomi kreča, koksare, itd.). Svaka od ovih karakteristika na ovaj ili onaj način utiče na efikasnost ove industrije, ali najveći značaj, po pravilu, pripada faktorima sirovina i goriva, budući da je crna metalurgija veoma materijalno intenzivna.
Općenito, crna metalurgija velikih razmjera može se efikasno razvijati samo u područjima koja za to imaju prirodne preduslove. Nepoštovanje ovog zahtjeva dovodi do nestašice pripremljenih ruda i visokokvalitetnog koksnog uglja u pojedinačnim preduzećima. Potrošnja metala takođe utiče na efikasnost lokacije crne metalurgije. Upravo je blizina najvećih metalopotrošačkih centara Rusije poslužila kao jedan od glavnih faktora u stvaranju metalurgije u centralnim i sjeverozapadnim regijama u 17. vijeku i prvoj polovini 18. stoljeća.
Prisutnost izvora vode također utiče na lokaciju metalurških postrojenja. U nekim slučajevima, posebno tamo gdje postoji napeta ravnoteža upravljanja vodama, njihova uloga može postati odlučujuća.
Unatoč tekućim strukturnim promjenama u industriji uzrokovanim hemikalizacijom proizvodnje i sve većom upotrebom lakih i obojenih metala, plastike i drugih proizvoda hemijske sinteze, crni metali nisu izgubili svoju ulogu glavnog konstrukcijskog materijala u industriji i transportu. . Široko se koriste u građevinarstvu i drugim sektorima privrede. Njihova proizvodnja ostaje jedna od njih ključni indikatori industrijski razvoj zemlje, koji odražava njen tehnički nivo.
