โลหะวิทยาคือ อุตสาหกรรมโลหการ สถานประกอบการ และที่ตั้ง

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

ประวัติศาสตร์มนุษยชาติมีมากกว่าหนึ่งพันปี ตลอดระยะเวลาที่ดำรงอยู่ของเผ่าพันธุ์ของเรามีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องซึ่งมีบทบาทสำคัญในความสามารถของบุคคลในการจัดการโลหะสร้างและขุดมัน ดังนั้นจึงค่อนข้างสมเหตุสมผลที่โลหะวิทยาเป็นสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการถึงชีวิตของเรา การปฏิบัติหน้าที่ตามปกติและอื่น ๆ อีกมากมาย

คำจำกัดความ

อย่างแรกเลย ควรทำความเข้าใจว่าในทางเทคนิคแล้ว พวกเขาเรียกขอบเขตการผลิตที่ทันสมัยในมุมมองทางเทคนิคว่าเป็นอย่างไร

ดังนั้น โลหะวิทยาเป็นสาขาหนึ่งของวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี ซึ่งครอบคลุมกระบวนการได้มาซึ่งโลหะต่างๆ จากแร่หรือวัสดุอื่นๆ ตลอดจนกระบวนการทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติ และโครงสร้างของโลหะผสม

โครงสร้าง

วันนี้ โลหะวิทยาเป็นอุตสาหกรรมที่ทรงพลังที่สุด นอกจากนี้ เธอยังเป็นแนวคิดกว้างๆ ซึ่งรวมถึง:

• การผลิตโลหะโดยตรง
• แปรรูปผลิตภัณฑ์โลหะอย่างในร้อนหรือเย็น
• งานเชื่อม
• เคลือบโลหะต่างๆ
• วิชาวิทยาศาสตร์ - วัสดุศาสตร์. ทิศทางในการศึกษาทฤษฎีของกระบวนการทางกายภาพและเคมีนี้มุ่งเน้นไปที่ความรู้เกี่ยวกับพฤติกรรมของโลหะ โลหะผสม และสารประกอบระหว่างโลหะ

พันธุ์

โลหะวิทยามีสองสาขาหลักทั่วโลก - เหล็กและอโลหะ การไล่ระดับนี้มีการพัฒนาในอดีต

โลหะผสมเหล็กคือการแปรรูปเหล็กและโลหะผสมทั้งหมดที่มีอยู่ นอกจากนี้ อุตสาหกรรมนี้ยังเกี่ยวข้องกับการสกัดจากลำไส้ของโลกและการเพิ่มคุณค่าของแร่โลหะเหล็ก การผลิตเหล็กและโรงหล่อเหล็ก การรีดแท่งเหล็ก การผลิตโลหะผสมเหล็ก

โลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็ก รวมถึงการทำงานกับแร่โลหะใดๆ ยกเว้นเหล็ก อย่างไรก็ตาม โลหะที่ไม่ใช่เหล็กจะแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่ตามเงื่อนไข:

- หนัก (นิกเกิล ดีบุก ตะกั่ว ทองแดง)

- น้ำหนักเบา (ไทเทเนียม แมกนีเซียม อะลูมิเนียม)

โซลูชั่นทางวิทยาศาสตร์

โลหะวิทยาเป็นกิจกรรมที่ต้องใช้นวัตกรรมและเทคโนโลยีอย่างไม่ต้องสงสัย ในเรื่องนี้ หลายประเทศในโลกของเรากำลังดำเนินการวิจัยอย่างแข็งขัน โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาและนำจุลินทรีย์หลากหลายชนิดไปปฏิบัติจริง ซึ่งจะช่วยแก้ปัญหาได้ เช่น ประเด็นเฉพาะ เช่น การบำบัดน้ำเสีย ซึ่งเป็น ส่วนประกอบบังคับของการผลิตทางโลหะวิทยา นอกจากนี้ กระบวนการต่างๆ เช่น การเกิดออกซิเดชันทางชีวภาพ การตกตะกอน การดูดซับ และอื่นๆ

แยกกระบวนการ

พืชโลหะสามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็น 2 กลุ่มใหญ่ๆ:

- pyrometallurgy ซึ่งกระบวนการเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงมาก (หลอมเหลว เผา);

- ไฮโดรโลหะวิทยาคือการสกัดโลหะจากแร่โดยใช้น้ำและสารละลายน้ำอื่นๆ โดยใช้สารเคมี

หลักการเลือกสถานที่ก่อสร้างโรงงานโลหะ

เพื่อให้เข้าใจถึงข้อสรุปของการตัดสินใจสร้างองค์กรในสถานที่เฉพาะ จึงควรพิจารณาปัจจัยหลักสำหรับสถานที่ตั้งของโลหกรรม

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หากคำถามเกี่ยวกับที่ตั้งของโรงงานโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็ก เกณฑ์เช่น:

• ความพร้อมของแหล่งพลังงาน การผลิตที่เกี่ยวข้องกับการแปรรูปโลหะที่ไม่ใช่เหล็กน้ำหนักเบานั้นต้องใช้พลังงานไฟฟ้าจำนวนมหาศาล ดังนั้น องค์กรดังกล่าวจึงถูกสร้างขึ้นใกล้กับโรงไฟฟ้าพลังน้ำมากที่สุด
• จำนวนวัตถุดิบที่ต้องการ แน่นอนว่ายิ่งเงินฝากแร่ยิ่งใกล้ก็ยิ่งดีตามลำดับ
• ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม น่าเสียดายที่ประเทศในพื้นที่หลังโซเวียตไม่สามารถจัดอยู่ในหมวดหมู่ที่ผู้ประกอบการโลหะวิทยาเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

ดังนั้น ตำแหน่งของโลหะวิทยาจึงเป็นปัญหาที่ยากที่สุด วิธีแก้ปัญหาควรได้รับความสนใจมากที่สุด โดยคำนึงถึงข้อกำหนดและความแตกต่างทุกประเภท

เพื่อสร้างภาพที่ละเอียดที่สุดในในการอธิบายการแปรรูปโลหะ สิ่งสำคัญคือต้องระบุประเด็นสำคัญของการผลิตนี้

องค์กรโลหะการเหล็กรวมถึงการแจกจ่ายซ้ำหลายครั้ง ในหมู่พวกเขา: การเผา, การผลิตเหล็ก, การรีด มาพิจารณากันให้ละเอียดยิ่งขึ้นกัน

การผลิตโดเมน

ในขั้นนี้เหล็กจะถูกปล่อยออกจากแร่โดยตรง สิ่งนี้เกิดขึ้นในเตาหลอมระเบิดและที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,000 องศาเซลเซียส นี่คือวิธีการถลุงเหล็ก คุณสมบัติของมันจะขึ้นกับกระบวนการหลอมโดยตรง การปรับการถลุงแร่จะทำให้ได้เหล็กหมูหนึ่งในสองประเภทในที่สุด: เหล็กหมู (ใช้ในการผลิตเหล็กในภายหลัง) และโรงหล่อ (เหล็กแท่งจะถูกหล่อจากมัน)

การผลิตเหล็ก

การรวมเหล็กกับคาร์บอนและหากจำเป็นด้วยองค์ประกอบโลหะผสมต่างๆ ผลลัพธ์ก็คือเหล็กกล้า มีวิธีการเพียงพอสำหรับการหลอม โดยเฉพาะเครื่องแปลงออกซิเจนและ Electrosmelting ที่ล้ำสมัยและให้ผลผลิตสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ให้สังเกตเป็นพิเศษโดยเฉพาะอย่างยิ่ง

การหลอมของตัวแปลงนั้นมีลักษณะที่ไม่ต่อเนื่องและได้เหล็กที่มีองค์ประกอบทางเคมีที่จำเป็น กระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับการเป่าโลหะเหลวด้วยออกซิเจนผ่านทวน ซึ่งเป็นผลมาจากการที่เหล็กหมูถูกออกซิไดซ์และเปลี่ยนเป็นเหล็ก

การผลิตเหล็กด้วยไฟฟ้าเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด ต้องขอบคุณการใช้เตาอาร์คที่ทำให้เกรดเหล็กอัลลอยด์คุณภาพสูงที่สุดสามารถหลอมได้ ในหน่วยดังกล่าว เครื่องทำความร้อนโลหะที่บรรจุเข้าไปนั้นเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วในขณะที่คุณสามารถเพิ่มองค์ประกอบการผสมตามจำนวนที่ต้องการได้ นอกจากนี้ เหล็กที่ได้จากวิธีนี้ยังมีการรวมตัวของอโลหะ กำมะถัน และฟอสฟอรัสต่ำ

ยาสลบ

กระบวนการนี้ประกอบด้วยการเปลี่ยนองค์ประกอบของเหล็กโดยใส่ความเข้มข้นที่คำนวณได้ของธาตุเสริมเข้าไปเพื่อกำหนดคุณสมบัติบางอย่างในภายหลัง ส่วนประกอบโลหะผสมที่ใช้กันมากที่สุด ได้แก่ แมงกานีส ไททาเนียม โคบอลต์ ทังสเตน อะลูมิเนียม

เช่า

โรงงานโลหะวิทยาหลายแห่งมีกลุ่มร้านม้วน พวกเขาผลิตทั้งผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปและผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปทั้งหมด สาระสำคัญของกระบวนการอยู่ที่ทางเดินของโลหะในช่องว่างระหว่างม้วนของโรงสีกลิ้งที่หมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม นอกจากนี้ จุดสำคัญคือระยะห่างระหว่างม้วนควรน้อยกว่าความหนาของชิ้นงานที่ผ่าน ด้วยเหตุนี้ โลหะจึงถูกดึงเข้าไปในลูเมน เคลื่อนที่และทำให้เสียรูปในที่สุดตามพารามิเตอร์ที่กำหนด

หลังจากแต่ละรอบ ช่องว่างระหว่างม้วนจะเล็กลง จุดสำคัญ - บ่อยครั้งที่โลหะไม่เหนียวพอในสภาวะเย็น ดังนั้นสำหรับการประมวลผลจะถูกอุ่นที่อุณหภูมิที่ต้องการ

การบริโภควัตถุดิบทุติยภูมิ

ในสภาวะปัจจุบัน ตลาดสำหรับการบริโภควัสดุรีไซเคิลทั้งโลหะที่เป็นเหล็กและอโลหะมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง สาเหตุหลักมาจากข้อเท็จจริงที่ว่าทรัพยากรแร่เป็นจำนวนมหาศาลน่าเสียดายที่พวกเขาไม่สามารถต่ออายุได้ ในแต่ละปีของการผลิตลดปริมาณสำรองลงอย่างมาก เมื่อพิจารณาจากข้อเท็จจริงที่ว่าความต้องการผลิตภัณฑ์โลหะในด้านวิศวกรรมเครื่องกล การก่อสร้าง การสร้างเครื่องบิน การต่อเรือ และภาคส่วนอื่นๆ ของเศรษฐกิจของประเทศมีการเติบโตอย่างต่อเนื่อง ดูเหมือนว่าค่อนข้างสมเหตุสมผลที่จะพัฒนาการประมวลผลชิ้นส่วนและผลิตภัณฑ์ที่ใช้ทรัพยากรหมดแล้ว.

พูดได้อย่างปลอดภัยว่าการพัฒนาโลหกรรมนั้นอธิบายได้ในระดับหนึ่งโดยพลวัตเชิงบวกของกลุ่มอุตสาหกรรม - การใช้วัตถุดิบทุติยภูมิ ในขณะเดียวกัน ทั้งบริษัทขนาดใหญ่และขนาดเล็กต่างก็มีส่วนร่วมในกระบวนการแปรรูปเศษโลหะ

แนวโน้มโลกในการพัฒนาโลหะวิทยา

ในช่วงไม่กี่ปีมานี้ ผลผลิตที่เพิ่มขึ้นอย่างชัดเจนของผลิตภัณฑ์เหล็กแผ่นรีด เหล็กกล้า และเหล็กหล่อ สาเหตุส่วนใหญ่มาจากการขยายตัวที่แท้จริงของจีน ซึ่งได้กลายเป็นหนึ่งในผู้เล่นชั้นนำของโลกในตลาดการผลิตเหล็ก

ในขณะเดียวกัน ปัจจัยต่างๆ ของโลหะผสมทำให้ซีเลสเชียลเอ็มไพร์สามารถเอาชนะตลาดโลกได้เกือบ 60% ผู้ผลิต 10 อันดับแรกที่เหลือ ได้แก่ ญี่ปุ่น (8%), อินเดียและสหรัฐอเมริกา (6%), รัสเซียและเกาหลีใต้ (5%), เยอรมนี (3%), ตุรกี, ไต้หวัน, บราซิล (2%).

หากพิจารณาแยกกันในปี 2558 มีแนวโน้มว่าจะลดกิจกรรมของผู้ผลิตผลิตภัณฑ์โลหะ นอกจากนี้ การลดลงที่ใหญ่ที่สุดยังถูกบันทึกไว้ในยูเครน ซึ่งบันทึกผลลัพธ์ไว้ ซึ่งต่ำกว่าปีที่แล้ว 29.8%

เทคโนโลยีใหม่ในโลหกรรม

เหมือนอุตสาหกรรมอื่นๆ โลหการเป็นสิ่งที่คิดไม่ถึงโดยปราศจากการพัฒนาและการนำการพัฒนาที่เป็นนวัตกรรมไปใช้

ดังนั้น พนักงานของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐ Nizhny Novgorod ได้พัฒนาและเริ่มนำโลหะผสมแข็งที่ทนทานต่อการสึกหรอที่มีโครงสร้างระดับนาโนมาใช้ใหม่ซึ่งใช้ทังสเตนคาร์ไบด์ ทิศทางหลักของการใช้นวัตกรรมคือการผลิตเครื่องมือโลหะที่ทันสมัย

นอกจากนี้ กลองตะแกรงพร้อมหัวฉีดแบบพิเศษยังได้รับการปรับปรุงให้ทันสมัยในรัสเซีย เพื่อสร้างเทคโนโลยีใหม่สำหรับการประมวลผลตะกรันของเหลว งานนี้ดำเนินการบนพื้นฐานของคำสั่งของรัฐของกระทรวงศึกษาธิการและวิทยาศาสตร์ การเคลื่อนไหวดังกล่าวพิสูจน์ตัวเองอย่างเต็มที่เนื่องจากผลลัพธ์ที่ได้เกินความคาดหมายในท้ายที่สุด

บริษัทเหล็กที่ใหญ่ที่สุดในโลก

การจัดอันดับระหว่างประเทศระบุว่าผู้ผลิตโลหะชั้นนำของโลกคือ:

• Arcelor Mittal เป็นบริษัทที่มีสำนักงานใหญ่ในลักเซมเบิร์ก ส่วนแบ่งของมันคือ 10% ของการผลิตเหล็กทั้งหมดของโลก ในรัสเซีย บริษัทเป็นเจ้าของเหมือง Berezovskaya, Pervomaiskaya, Anzherskaya รวมถึง Severstal Group
• Hebei Iron & Steel ยักษ์ใหญ่จากจีน มันเป็นของรัฐทั้งหมด นอกเหนือจากการผลิตแล้ว บริษัทยังมีส่วนร่วมในการสกัดวัตถุดิบ การขนส่งและการวิจัยและพัฒนา โรงงานของบริษัทใช้การพัฒนาใหม่โดยเฉพาะและสายเทคโนโลยีที่ทันสมัยที่สุด ซึ่งทำให้ชาวจีนได้เรียนรู้วิธีผลิตแผ่นเหล็กที่บางเฉียบและบางเฉียบแผ่นรีดเย็น
• นิปปอนสตีลเป็นตัวแทนของประเทศญี่ปุ่น ฝ่ายบริหารของบริษัท ซึ่งเริ่มทำงานในปี 2500 กำลังมองหาการควบรวมกิจการกับองค์กรอื่นที่เรียกว่า Sumitomo Metal Industries ตามที่ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าการควบรวมกิจการดังกล่าวจะทำให้ญี่ปุ่นสามารถไปถึงที่หนึ่งของโลกได้อย่างรวดเร็ว แซงหน้าคู่แข่งทั้งหมดของพวกเขา