Загальні відомості про метали і металургію

Більшість елементів таблиці Мендєлєєва – метали. Деякі метали вико-ристовуються в технічно чистому виді. Наприклад: залізо, алюміній, мідь – в електротехніці, радіотехніці, електроніці, гальванотехніці.

Деякі з них, такі як тантал, ніобій, гафній, цирконій використовуються в надчистому вигляді – в приладобудуванні, атомній енергетиці, обчислю-вальній техніці.

Але більш поширене застосування мають металеві сплави, яких налічується десятки тисяч марок. Найбільшого промислового застосування набули сплави заліза. Їх називають чорними металами. До них належать: чавун, сталь і феросплави.

Чорні метали є головними конструкційними матеріалами в машино-будуванні та будівельній індустрії.

Усі інші метали і сплави відносять до групи кольорових. Їх виробляє кольорова металургія.

Кольорові метали прийнято поділяти на легкі (щільність до 3г/см³) і важкі. Виділяють також благородні (золото, платина) і рідкоземельні метали (ніобій, гафній). Серед кольорових металів велике промислове значення набули мідь, алюміній, магній, свинець, цинк, олово, титан.

Вартість кольорових металів значно вища (в середньому на порядок) ніж вартість чорних металів.

Як чорна, так і кольорова металургія обіймає деякі види підготовки сировини (іноді збагачення руд), процеси отримання металів, очищення їх (рафінування), виготовлення сплавів, виробництво прокату.

Залежно від виду енергії, яка використовується в основних процесах, розрізняють пірометалургію і гідрометалургію.

В пірометалургії метали і сплави отримують і рафінують при високих температурах за рахунок згоряння палива або електронагрівання.

В гідрометалургії метали отримують із руд шляхом вилужування і виділення із розчинів без нагрівання до високих температур.

Основними вихідними матеріалами чорної металургії є чавун і сталь. Це сплави заліза з вуглецем з незначними домішками марганцю, кремнію, фосфору і сірки. Найбільший вплив на властивості чорних металів має вуглець. Сплав, що містить до 2,14% вуглецю називають сталлю, сплав з більшим вмістом вуглецю, називають чавуном.

На сучасних комбінатах чорної металургії застосовується трьохстадійна схема виробництва сталі:

- перша стадія – виробництво чавуну (доменний цех);

- друга – переплавка чавуну в сталь (сталеплавильний цех);

- третя – виробництво стального прокату (прокатний цех).

Сталеплавильних і прокатних цехів на металургійному комбінаті може бути декілька. Деякі комбінати мають у своїй структурі цехи по виготов-ленню феросплавів, які використовують як добавки при виплавці легованих чавунів і сталей.