Qora metallar: konlar, saqlash. Qora metallar metallurgiyasi

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Metallar hech qachon o'z ahamiyatini yo'qotmaydigan materiallardir. Ular kundalik hayotda va sanoatda keng qo'llaniladi. Albatta, bugungi kunda ular juda ko'p turli xil muqobil moddalarni o'ylab topishdi, ular asosida sifat jihatidan metallardan kam bo'lmagan materiallar olinadi. Biroq, ularni to'liq almashtirish mumkin emas. To‘siqlar va darvozalar, panjaralar, quduq qopqoqlari, asboblar va boshqa narsalarni boshqa narsadan tasavvur qilish qiyin.

Plastik, shisha, silikon, polietilen va polipropilen insonning zamonaviy hayotiga qat'iy kirib kelgan bo'lsa-da, konstruksiyalarning asosiy qismlarini, avtomobillarning ko'plab qismlarini va boshqa transport vositalarini metallarga alternativa bilan almashtirish qiyin. U shunchaki mavjud emas.

Davriy sistemadagi metallar

Kimyoviy elementlarning davriy sistemasida metallar yetakchi oʻrinni egallaydi. Bugungi kunda ma'lum bo'lgan 117 pozitsiyaning 90 dan ortig'i metallarga tegishli. Bu elementlarning barchasi metallar guruhiga kirishga imkon beruvchi bir qator xarakterli xususiyatlarga ega:

1. Elektr tokini oʻtkazishga qodir.
2. Issiqlik oʻtkazuvchanligiga ega.
3. Egiluvchan, egiluvchan, choyshab va simga oʻralishi mumkin (hammasi emas).
4. Kumush y altirab tursin (mis va oltindan tashqari).

Umumiy xususiyatlarga qo'shimcha ravishda, har bir o'xshash element bir qator o'ziga xos xususiyatlarga ega, shuning uchun uni juda mashhur qiladi.

Tipologiya

Barcha metallarni oddiy moddalar sifatida ham uchta sinfga bo'lish mumkin:

1. Qora.
2. Rangli.
3. Qimmatli.

Rangli metallarga qimmatbaho va temirdan tashqari hamma narsa kiradi. Ya'ni, bu mis, simob, palladiy, xrom, nikel, rux, magniy, k altsiy, alyuminiy, qo'rg'oshin, qalay va boshqalar.

Qimmatbaho metallarga quyidagilar kiradi:

• kumush;
• oltin;
• platina.

Qora metallar - ular nima?

Bu sinfga quyidagilar kiradi:

• temir va uning barcha qotishmalari;
• marganets;
• chrome;
• vanadiy;
• titan;
• aktinidlar va uran (toriy, plutoniy, neptuniy va boshqalar);
• volfram;
• ishqoriy metallar.

Ya'ni, bu moddalarning barcha xilma-xilligidan kichikroq qismini qora metallar tashkil qiladi. Va asosan (temirdan tashqari) eng keng tarqalgani er qobig'i va ichaklarda emas.

Lekin qora metallar juda oz sonli elementlar bilan ifodalanishiga qaramay, ular ishlab chiqarish va qayta ishlashda juda keng tarqalgan va hajmli. Mahsulotlar, qismlar, aksessuarlar massasi temir va uning qotishmalaridan tayyorlanadi.

Qora metallar metallurgiyasi juda keng va butun dunyoda talabga ega. Temirni qazib olish va qayta ishlash ko'pchilikning ilg'or texnik va iqtisodiy vazifalaridan biridirdunyo mamlakatlari, shu jumladan Rossiya.

Sayyoramizdagi qora metallar konlari

Temir qazib olish boʻyicha barcha metallar orasida birinchi oʻrinda turadi. Uning tabiatdagi, jumladan, yer qobig'idagi massa miqdori milliardlab hisoblanadi. Shu bilan birga, mutaxassislarning fikriga ko'ra, bugungi kunda inson bor-yo'g'i yuz milliard tonnani o'rgangan.

Agar biz qora metallarning, birinchi navbatda, temirning jahon konlari haqida gapiradigan bo'lsak, shuni ta'kidlash kerakki, ular Uzoq Shimol nuqtalaridan tashqari barcha qit'alarda, dunyoning barcha qismlarida joylashgan. Shu bilan birga, mamlakatlar bo'yicha taqsimot taxminan quyidagicha (kamayish tartibida):

• Rossiya (jahon zahiralarining qariyb qirq foizi);
• Braziliya;
• Avstraliya;
• Kanada;
• AQSh;
• Xitoy;
• Hindiston;
• Shvetsiya.

Rossiyadagi depozitlar

Rossiyada qora metallar deyarli barcha yirik federal okruglarda mavjud.

1. Markaziy Federal okrugi (Kursk magnit anomaliyasi) - 59% dan ortiq.
2. Ural federal okrugi - 14%.
3. Sibir okrugi - 13%.
4. Uzoq Sharq - 8%.
5. Shimoliy-G'arbiy Federal okrugi - 4%.
6. Privoljskiy - 0,5%.

Yuqoridagi tumanlarning har birida qora metallurgiya ishlab chiqariladigan korxona mavjud. Rossiya bu koʻrsatkich boʻyicha dunyoda yaqqol yetakchi hisoblanadi va zaxiralarga qaraganda, bu juda uzoq davom etadi.

Material olish

Qora metall ishlab chiqarish bir necha murakkab bosqichli jarayonlarni o'z ichiga oladi. Birinchidan, qora metallar tabiiy shaklda bo'lmaydi, lekin tegishli rudalar (marganets, temir va boshqalar) tarkibiga kiradi. Shuning uchun, metall olishdan oldin, erdan tog 'jinsi - ruda ajratib olish kerak.

Bu jarayon tog'-kon sanoati tomonidan amalga oshiriladi. Shu bilan birga, tarkibida temir bo'lgan rudalar metallga boy va to'yingan yoki kambag'al bo'lishi mumkin. Shuning uchun ruda qatlami qazib olingandan so'ng uning bo'lagi kimyoviy tahlil uchun olinadi. Agar metallning miqdoriy miqdori 57-60% dan ortiq bo'lsa, u holda ish davom etadi. Agar u pastroq bo'lsa, ular to'xtaydi yoki boshqa hududga boy ma'dan qidirish uchun ko'chib o'tadi. Aks holda, bu jarayon iqtisodiy jihatdan foydali emas.

Qora metall ishlab chiqarishni o'z ichiga olgan keyingi bosqich - qazib olingan rudani maxsus zavodda qayta ishlash. Bu jarayon metallurgiya deb ataladi. U bir necha turdagi bo'lishi mumkin:

1. Gidrometallurgiya - rudani qazib olish va qayta ishlash texnologiyasi suvdan foydalanishga asoslangan. Shu bilan birga, yuvish jarayonida ruda tarkibidagi metallar eritmaga o'tadi va u erdan ular elektroliz yo'li bilan sof holda olinadi. Energetik va moddiy jihatdan bu usul qimmatroq, shuning uchun u faqat maxsus metallar uchun ishlatiladi.
2. Pirometallurgiya olovdan foydalanish texnikasining asosidir. Kokslangan ko'mirdan foydalangan holda yuqori pechlarda rudalarni issiqlik bilan ishlov berish jarayonlari. Rudani qayta ishlashning eng keng tarqalgan usuli vametallarni qazib olish. Qora metallurgiyada ishlatiladi.
3. Biometallurgiya. Tirik organizmlarning ta'siriga asoslanib, u endigina amaliyotga joriy etila boshlandi, uni biotexnologlar ishlab chiqmoqda. Xulosa - ba'zi mikroorganizmlarning hayoti davomida rudalar tarkibidan metallarni ajratib olish qobiliyati.

Qayta ishlanmoqda

Qayta ishlash zavodida tarkibida qora metallar bo'lgan qazib olingan rudalar ehtiyotkorlik bilan qayta ishlanadi. Bu jarayonlarning barchasi quyidagi jadvalda aks ettirilgan.

Texnologik jarayon	Jarayonning mohiyati	Natija
1. Rudani boyitish	Tarkibida metall boʻlgan ruda qismini chiqindi jinslardan ajratish. Uch yoʻldan biri bilan sodir boʻlishi mumkin: magnit (temirning ferromagnetizmiga asoslangan); gravitatsiya (asosiy - chiqindi va boy jinslarning turli zichligi); flotatsiya (koʻpikli vosita bilan suvdan foydalanishga asoslangan).	Keyingi ishlov berish uchun yuboriladigan toza, qora metallga boy substratni oling.
2. Aglomeratsiya	Rudani sinterlash jarayoni. U gaz va chang aralashmalarisiz sof moddani olish uchun amalga oshiriladi va hokazo.	Uch turdagi qayta ishlangan ruda oling: sinter rudasi (havoga chiqmasdan yuqori haroratda pishirilgan); ajratilgan (ajratish orqali tozalangan); pellet (temir oqimlari bo'lgan massa).
3. Domen jarayoni	Rudani yuqori pechda kokslashyonilg'i sifatida va ko'mir oksidlaridan temirni qaytaruvchi sifatida foydalaning.	Polat hosil qilish uchun ixtiyoriy ravishda uglerod bilan qotishma qilingan sof temirni oling.

Temir va uning qotishmalari shu tarzda olinadi. Bunday holda, maksimal moddiy xarajatlar koks (ko'mir) tayyorlash va ishlatish uchun sarflanadi. Aynan u temir, yoqilg'i, issiqlik manbai, uglerod etkazib beruvchisi uchun qaytaruvchi vositadir. Shuning uchun, tasvirlangan jarayonda uning juda katta miqdori ishlatiladi, shuning uchun yuqori naqd xarajatlar.

Saqlash shartlari

Qora metallarga birinchi navbatda temir va uning qotishmalari kiradi. Bu juda korroziyaga chidamli material ekanligini tushunish kerak. Shuning uchun qora metallni saqlash muayyan qoidalarga rioya qilishni talab qiladi, ayniqsa konstruksiyalar va mahsulotlar haqida emas, balki qora metallarning qoldiqlari (chiqindilar, singan mahsulotlar, choyshablar, novdalar, armatura va boshqalar) haqida gap ketganda:

1. Material joylashgan xona namlikdan (yomg'ir, qor) to'liq yopiq bo'lishi kerak. Namlik qancha kam bo'lsa, saqlash muddati shunchalik uzoq bo'ladi.
2. Ombor maydoni katta boʻlishi kerak, siz qora metallardan yasalgan qatlamli konstruksiyalarni bir-biriga yaqin saqlay olmaysiz, chunki bu erta korroziyaga olib keladi.
3. Barcha mavjud materiallar marka va oʻlcham boʻyicha saralanishi kerak.

Agar ushbu oddiy qoidalarga rioya qilinsa, metallar strukturasini yo'q qilish jarayonlarini imkon qadar uzoq vaqt davomida cheklash mumkin bo'ladi.

Temir qotishmalar

KBir necha turlarga bo'lingan temir qotishmalariga murojaat qilish odatiy holdir:

1. Poʻlat. Uglerod bilan eritilgan qora metall shunday natija beradi.
2. Quyma temir. Rudani qayta ishlash jarayonida yuqori o'choqlarda olinadigan dastlabki cho'yan maishiy texnika va uy-ro'zg'or buyumlarini ishlab chiqarish uchun material sifatida mutlaqo yaroqsiz. U juda zaif. Zo'r bardoshli materialni olish uchun uni temir va uglerod bilan to'yinganlik shaklida qo'shimcha ishlov berish kerak. Korroziyaga chidamliligi va ish faoliyatini yaxshilash uchun boshqa elementlar ham qo'shilgan.
3. Ferroqotishmalar (silikok altsiy, ferroxrom, ferrosilikon, silikomarganets). Ushbu qotishmalarning asosiy maqsadi yakuniy materialning texnik xususiyatlarini yaxshilashdir.

Poʻlat

Barcha qora metall qotishmalari orasida asosiy o'rin po'latdir. Bugun biz ushbu materialni oldindan belgilangan muhim xususiyatlarga ega ishlab chiqarishda juda muhim natijalarga qanday erishish mumkinligini bilib oldik. Ushbu turdagi qotishma qora metallar bergan sanoat uchun eng muhim hisoblanadi. Qanday po'latlar ajralib turadi?

1. Kam uglerod - turli asboblar yasash uchun ishlatiladi.
2. Zanglamaydigan (ular quvurlar, oʻtga chidamli qismlar, kesish asboblari, payvandlangan uskunalar va boshqalarni tayyorlash uchun ishlatiladi).
3. Ferrito Chrome.
4. Martenzitik xrom.
5. Qotishmali.
6. Nikel.
7. Chrome.
8. Chrome vanadiy.
9. Volfram.
10. Molibden.
11. Marganets.

Nomlardan koʻrinib turibdikiaynan shu komponentlar temir va uglerod aralashmasiga ma'lum nisbatda qo'shiladi. Bu hosil bo'lgan materiallarning xususiyatlarining sezilarli o'zgarishiga ta'sir qiladi.

Ikkilamchi metallar

Afsuski, biz xohlagancha, narsalar abadiy davom eta olmaydi. Vaqt o'tishi bilan hamma narsa yaroqsiz holga keladi - u sinadi, uradi, qariydi va modadan chiqib ketadi. Bu qora metall konstruksiyalarga ham tegishli. Po'lat, quyma temir va boshqa mahsulotlar, ehtiyot qismlar shunchaki kerak bo'lmaydi.

Keyin ular yaroqsiz holga kelgan xomashyoni qayta ishlash bilan shugʻullanuvchi maxsus korxonalarga topshiriladi. Endi bu qora ikkilamchi metallar. Bu kundalik hayotda yaroqsiz va keraksiz qora metallardan yasalgan metall buyumlarning nomi.

Burdalarni yig'adigan korxonalar uni saqlash, olib tashlash va sotishda ma'lum qoidalarga rioya qilishlari kerak. Ushbu masala bo'yicha mamlakatimiz qonunchiligi GOST tomonidan belgilanadi. Qora metallar, shuningdek, rangli metallar ham qonunning qattiq nazorati ostida.

Qayta ishlangan metallar qayta ishlanishi va ishlab chiqarishga qaytarilishi mumkin. Vositachi tadbirkorlar qora metallolom sotib olishlari uchun sotiladi.

Bugungi kunda qora metallarga hurmat bilan munosabatda boʻlib, ular oʻz mahsulotlari bozorida yetakchi oʻrinni egallaydi.

Mexanik foydalanish

Mashinasozlikda poʻlat va choʻyan buyumlar, detallar, turli qurilmalar keng qoʻllaniladi. Ular nafaqat uchun talabga egaavtomobil, balki kimyo, aviatsiya ishlab chiqarishida, shuningdek, kemasozlikda. Bularning barchasi ushbu materiallarning maxsus mustahkamligi, ularning issiqlikka chidamliligi va korroziyaga chidamliligi bilan bog'liq. Ko'p turdagi mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun qora metallar asosiy materialga aylanmoqda. Eng keng tarqalganlari orasida:

• tishli yon panellar;
• rulmanlar;
• valflar;
• armatura;
• vulkalar;
• quvurlar;
• avtomobillar va boshqa transport vositalarining silindrlari;
• tishli g'ildiraklar;
• traktorlardagi zanjirlar;
• tormoz barabanlari;
• vagonlar;
• qopqoqlar va boshqalar.

Bu roʻyxat cheksiz, chunki qora metall mahsulotlari va ularning qotishmalari juda koʻp.

Boshqa sohalarda qoʻllanilishi

Qora metallar qoʻllaniladigan bir nechta asosiy sohalar mavjud:

1. Kimyo sanoati.
2. Muhandislik.
3. Maxsus mebel ishlab chiqarish.
4. Idishlarni chiqarish.
5. Tuzilish qismlarini ishlab chiqarish.

Bu, albatta, toʻliq roʻyxat emas, faqat poʻlatdan yasalgan mahsulotlarning katta qismini tashkil etadigan eng keng tarqalgan sohalar.