Хар металл: орд, агуулах. Хар металлын металлурги

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Метал бол хэзээ ч хамааралгүй материал юм. Эдгээрийг өдөр тутмын амьдрал, үйлдвэрлэлд өргөнөөр ашигладаг. Мэдээжийн хэрэг, өнөөдөр тэд маш олон өөр өөр бодисуудыг гаргаж ирсэн бөгөөд үүний үндсэн дээр чанарын хувьд металаас дутахгүй материалыг олж авдаг. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийг бүрэн солих боломжгүй юм. Хашаа, хаалга, баар, нүхний таг, багаж хэрэгсэл болон бусад зүйлийг өөр зүйлээс төсөөлөхөд бэрх.

Хэдийгээр хүний орчин үеийн амьдралд хуванцар, шил, силикон, полиэтилен, полипропилен баттай нэвтэрч байгаа ч барилгын суурь эд анги, автомашин болон бусад тээврийн хэрэгслийн олон эд ангиудыг металлаас өөр өөр зүйлээр солиход хэцүү байдаг. Тэр зүгээр л байхгүй.

Үелэх систем дэх металууд

Химийн элементүүдийн үечилсэн системд металууд тэргүүлэх байр суурийг эзэлдэг. Өнөөдөр мэдэгдэж байгаа 117 байрлалын 90 гаруй нь металд хамаардаг. Эдгээр бүх элементүүд нь металлын бүлэгт хамаарах хэд хэдэн онцлог шинж чанартай байдаг:

1. Цахилгаан дамжуулах чадвартай.
2. Дулаан дамжуулалттай.
3. Уян уян хатан, уян хатан, хуудас болон утсаар өнхрөх боломжтой (бүгд биш).
4. Мөнгөн гялбаатай (зэс, алтнаас бусад).

Ерөнхий шинж чанаруудаас гадна ижил төстэй элемент бүр хэд хэдэн онцлог шинж чанартай байдаг нь үүнийг маш алдартай болгодог.

Типологи

Энгийн бодис болох бүх металлыг мөн гурван ангилалд хувааж болно:

1. Хар.
2. Өнгөт.
3. Үнэт.

Өнгөт металлд үнэт болон төмрөөс бусад бүх зүйл багтдаг. Энэ нь зэс, мөнгөн ус, палладий, хром, никель, цайр, магни, кальци, хөнгөн цагаан, хар тугалга, цагаан тугалга гэх мэт.

Үнэт металлд дараахь зүйлс орно:

• мөнгө;
• алт;
• цагаан алт.

Хар металлууд - тэдгээр нь юу вэ?

Энэ ангид:

• төмөр ба түүний бүх хайлш;
• манган;
• chrome;
• ванади;
• титан;
• актинид ба уран (тори, плутони, нептун болон бусад);
• волфрам;
• шүлт металл.

Өөрөөр хэлбэл, эдгээр бүх төрлийн бодисуудын багахан хэсгийг хар металл эзэлдэг. Ихэнх тохиолдолд (төмрийг эс тооцвол) дэлхийн царцдас, гэдэс дотор байдаггүй.

Харин хар металлыг ийм цөөн тооны элементээр төлөөлдөг хэдий ч тэдгээр нь үйлдвэрлэл, боловсруулалтад маш түгээмэл бөгөөд эзэлхүүнтэй байдаг. Бүтээгдэхүүн, эд анги, дагалдах хэрэгслийн масс нь төмөр болон түүний хайлшаар хийгдсэн байдаг.

Хар металлын металлурги нь нэлээд өргөн цар хүрээтэй бөгөөд дэлхий даяар эрэлт хэрэгцээтэй байдаг. Төмрийг олборлох, боловсруулах нь техник, эдийн засгийн дэвшилтэт ажлуудын нэг юмдэлхийн улс орнууд, тэр дундаа Орос.

Гариг дээрх хар металлын ордууд

Төмрийн олборлолтын хувьд бүх металлын дунд нэгдүгээрт ордог. Түүний массын агууламж байгальд, тэр дундаа дэлхийн царцдас дахь олон тэрбумаар хэмжигддэг. Үүний зэрэгцээ шинжээчдийн үзэж байгаагаар өнөөдөр хүн ердөө зуун тэрбум тонн хайгуул хийсэн байна.

Хэрэв бид дэлхийн хар металлын, тэр дундаа төмрийн ордуудын тухай ярих юм бол эдгээр нь Алс Хойд хэсгийн цэгүүдээс бусад бүх тивд, дэлхийн өнцөг булан бүрт байдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Үүний зэрэгцээ, улсаар хуваарилалт ойролцоогоор дараах байдалтай байна (буурах дарааллаар):

• Орос (дэлхийн бүх нөөцийн дөч орчим хувь);
• Бразил;
• Австрали;
• Канад;
• АНУ;
• Хятад;
• Энэтхэг;
• Швед.

Орос дахь хадгаламж

Орос улсад хар металл бараг бүх томоохон холбооны дүүргүүдэд агуулагддаг.

1. Төв Холбооны тойрог (Курскийн соронзон аномали) - 59%-иас дээш.
2. Уралын холбооны тойрог - 14%.
3. Сибирийн тойрог - 13%.
4. Алс Дорнод - 8%.
5. Баруун хойд холбооны тойрог - 4%.
6. Приволжский - 0.5%.

Дээрх дүүрэг тус бүрт хар төмөрлөгийн үйлдвэрлэл явуулдаг үйлдвэр байдаг. Орос улс энэ үзүүлэлтээрээ дэлхийд илт тэргүүлж байгаа бөгөөд нөөцөөс харахад энэ байдал маш удаан үргэлжлэх болно.

Материал олборлолт

Хар металлын үйлдвэрлэл нь хэд хэдэн нарийн төвөгтэй үйл явцыг хамардаг. Нэгдүгээрт, хар металлууд нь уугуул хэлбэрээр байдаггүй, харин харгалзах хүдрийн (манган, төмөр гэх мэт) нэг хэсэг юм. Иймд метал авахын өмнө газраас чулуулаг олборлох шаардлагатай - хүдэр.

Энэ процессыг уул уурхайн. Үүний зэрэгцээ төмөр агуулсан хүдэр нь металлаар баялаг, ханасан эсвэл ядуу байж болно. Тиймээс хүдрийн давхаргыг олборлосны дараа түүний хэсгийг химийн шинжилгээнд авдаг. Хэрэв металлын тоон агууламж 57-60% -иас дээш байвал ажлыг үргэлжлүүлнэ. Хэрэв энэ нь доогуур байвал тэд зогсох эсвэл өөр газар руу нүүж, илүү баялаг хүдэр хайх болно. Үгүй бол энэ үйл явц нь эдийн засгийн хувьд ашиггүй болно.

Хар металлын үйлдвэрлэлийг багтаасан дараагийн үе шат бол олборлосон хүдрийг тусгай үйлдвэрт боловсруулах ажил юм. Энэ процессыг металлурги гэж нэрлэдэг. Энэ нь хэд хэдэн төрлийн байж болно:

1. Гидрометаллурги - хүдэр олборлох, боловсруулах технологи нь усны хэрэглээнд суурилдаг. Үүний зэрэгцээ уусгах явцад хүдрийн найрлагаас металлууд уусмалд шилжиж, тэндээс электролизийн аргаар цэвэр хэлбэрээр гаргаж авдаг. Эрчим хүч, материалын хувьд энэ арга нь илүү үнэтэй тул зөвхөн тусгай металлд ашигладаг.
2. Пирометаллурги бол галыг ашиглах техникийн үндэс юм. Коксжсон нүүрс ашиглан тэсэлгээний зууханд хүдрийн дулааны боловсруулалтын процесс. Хүдэр боловсруулах хамгийн түгээмэл арга баметаллын олборлолт. Хар металлургид ашигладаг.
3. Биометаллурги. Амьд организмын үйл ажиллагаанд тулгуурлан дөнгөж хэрэгжиж эхэлж байгаа, биотехнологичид боловсруулж байна. Хамгийн гол нь зарим бичил биетүүд амьдралынхаа туршид хүдрийн найрлагаас металл гаргаж авах чадвар юм.

Боловсруулж байна

Боловсруулах үйлдвэрт хар металл агуулсан олборлосон хүдрийг нарийн боловсруулдаг. Эдгээр бүх үйл явцыг доорх хүснэгтэд тусгасан болно.

Технологийн процесс	Үйл явцын мөн чанар	Үр дүн
1. Хүдэр баяжуулах	Металл агуулсан хүдрийн хэсгийг хаягдал чулуулгаас ялгах. Гурван аргын аль нэгээр тохиолдож болно: соронзон (төмрийн ферросоронзонд суурилсан); хүндийн хүч (суурь - хаягдал ба баялаг чулуулгийн өөр өөр нягтрал); флотаци (хөөсрүүлэгчтэй ус хэрэглэхэд үндэслэсэн).	Цэвэр, хар металлаар баялаг субстратыг дараагийн боловсруулалтад илгээнэ үү.
2. Бөөгнөрөл	Хүдрийг задлах үйл явц. Энэ нь хий, тоосны хольцгүй, цэвэр бодис авахын тулд хийгддэг.	Гурван төрлийн боловсруулсан хүдэр авах: синтерийн хүдэр (агааргүй өндөр температурт шатаасан); салгасан (салгаж цэвэршүүлсэн); үрэл (төмрийн урсгал агуулсан масс).
3. Домэйн процесс	Хүдрийг тэсэлгээний зууханд коксжуулахнүүрсний исэлээс төмрийг бууруулагч болон түлш болгон ашиглах.	Ган үүсгэхийн тулд нүүрстөрөгчөөр хайлуулсан цэвэр төмрийг аваарай.

Төмөр болон түүний хайлшийг ингэж гаргаж авдаг. Энэ тохиолдолд материалын хамгийн их зардлыг кокс (нүүрс) бэлтгэх, ашиглахад зарцуулдаг. Тэр бол төмрийг бууруулагч, түлш, дулааны эх үүсвэр, нүүрстөрөгчийн нийлүүлэгч юм. Тиймээс тайлбарласан үйл явцад нэлээд их хэмжээгээр ашиглагддаг тул бэлэн мөнгөний зардал өндөр байдаг.

Хадгалах нөхцөл

Хар металлд голчлон төмөр болон түүний хайлш орно. Энэ нь маш зэврэлтэнд тэсвэртэй материал гэдгийг ойлгох хэрэгтэй. Тиймээс хар металлыг хадгалах нь тодорхой дүрмийг дагаж мөрдөхийг шаарддаг, ялангуяа энэ нь бүтэц, бүтээгдэхүүний тухай биш харин хар металлын хаягдал (хаягдал, эвдэрсэн бүтээгдэхүүн, хуудас, саваа, холбох хэрэгсэл гэх мэт):

1. Материал байрлах өрөө нь чийгээс (бороо, цас) бүрэн хаалттай байх ёстой. Чийгшил бага байх тусам хадгалах хугацаа урт болно.
2. Агуулахын талбай том байх ёстой тул хар металлын хуудасны бүтцийг бие биентэйгээ ойрхон хадгалах боломжгүй, учир нь энэ нь эрт зэврэлтийг өдөөдөг.
3. Бүх боломжтой материалыг брэнд болон хэмжээгээр нь ангилах ёстой.

Хэрэв эдгээр энгийн дүрмийг дагаж мөрдвөл металлын бүтцийг устгах үйл явцыг аль болох удаан хугацаагаар хязгаарлах боломжтой болно.

Төмрийн хайлш

КТөмрийн хайлшийг хэд хэдэн төрөлд хуваадаг заншилтай байдаг:

1. Ган. Нүүрстөрөгчтэй нийлсэн хар металл ийм үр дүнг өгдөг.
2. Цутгамал төмрийн. Хүдэр боловсруулах явцад тэсэлгээний зууханд гаргаж авдаг анхны ширэм нь цахилгаан хэрэгсэл, гэр ахуйн эд зүйлс үйлдвэрлэхэд бүрэн тохиромжгүй байдаг. Тэр хэтэрхий хэврэг. Маш сайн бат бөх материалыг олж авахын тулд үүнийг төмөр, нүүрстөрөгчөөр ханасан хэлбэрээр цаашид боловсруулах шаардлагатай. Зэврэлтэнд тэсвэртэй, гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд бусад элементүүдийг нэмсэн.
3. Феррохайлш (цахиурын кальци, феррохром, ферросиликон, цахиурын марганец). Эдгээр хайлшийн гол зорилго нь эцсийн материалын техникийн шинж чанарыг сайжруулах явдал юм.

Ган

Бүх хар металлын хайлшийн дунд гол байрыг ган эзэлдэг. Өнөөдөр бид урьдчилан тодорхойлсон чухал шинж чанар бүхий энэ материалыг үйлдвэрлэхэд маш чухал үр дүнд хэрхэн хүрэх талаар олж мэдсэн. Энэ төрлийн хайлш нь хар металлын өгсөн аж үйлдвэрийн хувьд хамгийн чухал зүйл юм. Ямар ганг ялгадаг вэ?

1. Нүүрстөрөгч багатай - янз бүрийн багаж хийхэд ашигладаг.
2. Зэвэрдэггүй (тэдгээрийг хоолой, галд тэсвэртэй эд анги, зүсэх хэрэгсэл, гагнуурын төхөөрөмж гэх мэт хийхэд ашигладаг).
3. Ferrito Chrome.
4. Мартенсит хром.
5. Хайлштай.
6. Никель.
7. Chrome.
8. Хромын ванади.
9. Вольфрам.
10. Молибден.
11. Марганец.

Нэрнээс нь харахад ойлгомжтойэдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь төмөр ба нүүрстөрөгчийн холимогт тодорхой харьцаагаар нэмэгддэг. Энэ нь үүссэн материалын шинж чанарын мэдэгдэхүйц өөрчлөлтөд нөлөөлнө.

Хоёрдогч металл

Харамсалтай нь бидний хүссэнээр бүх зүйл үүрд үргэлжлэх боломжгүй. Цаг хугацаа өнгөрөхөд бүх зүйл ашиглах боломжгүй болдог - энэ нь эвдэрч, цохилж, хөгширч, загвараас гардаг. Энэ нь хар төмөрлөгийн бүтцэд бас тохиолддог. Ган, цутгамал төмөр болон бусад бүтээгдэхүүн, сэлбэг хэрэгсэл зүгээр л хэрэггүй болно.

Дараа нь ашиглах боломжгүй болсон түүхий эдийг боловсруулах чиглэлээр ажилладаг тусгай үйлдвэрүүдэд хүлээлгэн өгдөг. Одоо эдгээр нь хар хоёрдогч металлууд юм. Энэ нь өдөр тутмын амьдралд хэрэгцээгүй, хэрэгцээгүй хар металлаар хийсэн металл бүтээгдэхүүний нэр юм.

Хаягдал цуглуулдаг аж ахуйн нэгжүүд түүнийг хадгалах, зайлуулах, борлуулах тодорхой дүрмийг дагаж мөрдөх ёстой. Энэ асуудлаар манай улсын хууль тогтоомжийг ГОСТ тогтоодог. Өнгөт металлаас гадна өнгөт металлыг хуулийн хатуу хяналтанд байлгадаг.

Дахин боловсруулсан металлыг дахин боловсруулж үйлдвэрлэлд оруулах боломжтой. Зуучлагч бизнес эрхлэгчид хар хаягдал төмрийг худалдаж авах зорилгоор зарж байна.

Өнөөдөр хар металлыг зохих ёсоор харьцаж, бүтээгдэхүүнийхээ зах зээлд тэргүүлэгч байр суурийг эзэлдэг.

Механик хэрэглээ

Ган, ширмэн эдлэл, эд анги, төрөл бүрийн төхөөрөмжийг механик инженерчлэлд өргөнөөр ашигладаг. Тэд зөвхөн эрэлт хэрэгцээтэй байдагавтомашин төдийгүй химийн, нисэхийн үйлдвэрлэл, түүнчлэн усан онгоцны үйлдвэрлэлд. Энэ бүхэн нь эдгээр материалын онцгой хүч чадал, халуунд тэсвэртэй, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдагтай холбоотой юм. Хар металл нь олон төрлийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх үндсэн материал болж байна. Хамгийн түгээмэл нь:

• араа талын таг;
• холхивч;
• хавхлаг;
• холбох хэрэгсэл;
• бут;
• хоолой;
• машин болон бусад тээврийн хэрэгслийн цилиндр;
• араа дугуй;
• трактор дээрх гинжин холбоос;
• тоормосны хүрд;
• тэрэг;
• бүрхүүл гэх мэт.

Энэ жагсаалт эцэс төгсгөлгүй, учир нь хар металлын бүтээгдэхүүн, тэдгээрийн хайлш үнэхээр маш их байдаг.

Бусад салбар дахь хэрэглээ

Хар металлыг ашигладаг хэд хэдэн үндсэн салбар байдаг:

1. Химийн үйлдвэр.
2. Инженер.
3. Тусгай зориулалтын тавилга үйлдвэрлэл.
4. Аяга таваг гаргах.
5. Бүтцийн эд ангиудын үйлдвэрлэл.

Энэ бол мэдээжийн хэрэг бүрэн жагсаалт биш, зөвхөн гангийн бүтээгдэхүүний дийлэнх хувийг эзэлдэг хамгийн түгээмэл хэсгүүд юм.