Acasă » clasa a 8-a » Procese de extracție directă a fierului din minereuri. Producția de oțel. Tehnologii de producere a fierului Cum se face fierul

Procese de extracție directă a fierului din minereuri. Producția de oțel. Tehnologii de producere a fierului Cum se face fierul

În primul rând, vă voi spune despre cariera în sine. Lebedinsky GOK este cea mai mare întreprindere rusă pentru extracția și îmbogățirea minereului de fier și are cea mai mare mină de minereu de fier din lume. Fabrica și cariera sunt situate în regiunea Belgorod, între orașele Stary Oskol și Gubkin.

Vedere a carierei de sus. Este cu adevărat uriaș și crește în fiecare zi. Adâncimea gropii Lebedinsky GOK este de 250 m de nivelul mării sau 450 m de suprafața pământului (și diametrul este de 4 pe 5 kilometri), apa subterană se infiltrează constant în ea și dacă nu ar fi funcționarea pompelor. , s-ar umple până la vârf într-o lună. Este de două ori inclusă în Cartea Recordurilor Guinness drept cea mai mare carieră pentru extracția mineralelor necombustibile.

Câteva informații oficiale: Lebedinsky GOK face parte din concernul Metalloinvest și este principalul producător de produse din minereu de fier din Rusia. În 2011, ponderea producției de concentrat de către fabrică în producția totală anuală de concentrat de minereu de fier și minereu de sinter din Rusia a fost de 21%.

Există o mulțime de tipuri diferite de echipamente la lucru în carieră, dar cele mai vizibile, desigur, sunt basculantele de mai multe tone Belaz și Caterpillar.

În fiecare an, ambele fabrici incluse în companie (Lebedinsky și Mikhailovsky GOK) produc aproximativ 40 de milioane de tone de minereu de fier sub formă de concentrat și minereu de sinter (acesta nu este volumul producției, ci minereu îmbogățit, adică separat de deșeuri). stâncă). Astfel, rezultă că, în medie, se produc aproximativ 110 mii de tone de minereu de fier îmbogățit pe zi la cele două uzine miniere și de procesare.

Acest bebeluș transportă până la 220 de tone (!) de minereu de fier o dată.

Excavatorul dă un semnal și dă înapoi cu grijă. Doar câteva găleți și corpul uriașului este umplut. Excavatorul dă din nou semnalul și autobasculanta pornește.

Recent, au fost achiziționate camioane BelAZ cu o capacitate de ridicare de 160 și 220 de tone (până în prezent, capacitatea de încărcare a autobasculantelor în cariere nu era mai mare de 136 de tone), iar sosirea excavatoarelor Hitachi cu o capacitate de cupă de 23 de metri cubi este așteptat. (în prezent capacitatea maximă a cupei a excavatoarelor miniere este de 12 metri cubi).

Belaz și Caterpillar se alternează. Apropo, un autobasculant de import transportă doar 180 de tone. Basculanele cu o capacitate de transport atât de mare sunt echipamente noi care sunt furnizate în prezent uzinelor miniere și de procesare ca parte a programului de investiții al Metalloinvest pentru creșterea eficienței complexului minier și de transport.

Pietrele au o textură interesantă, atenție. Dacă nu mă înșel în stânga, cuarțitul este genul de minereu din care se extrage fierul. Cariera este plină nu numai de minereu de fier, ci și de diverse minerale. În general, nu prezintă interes pentru prelucrarea ulterioară la scară industrială. Astăzi, creta este obținută din roca sterilă, iar piatra zdrobită se face și în scopuri de construcție.

Pietre frumoase, nu pot spune exact ce fel de mineral este, poate cineva să-mi spună?

În fiecare zi, în cariera Lebedinsky GOK funcționează 133 de unități de echipament minier de bază (30 de basculante grele, 38 de excavatoare, 20 de mașini de forat, 45 de unități de tracțiune).

Desigur, speram să văd explozii spectaculoase, dar chiar dacă ar avea loc în acea zi, tot nu aș fi putut pătrunde pe teritoriul carierei. Această explozie se face o dată la trei săptămâni. Toate echipamentele conform standardelor de siguranță (și există multe) sunt scoase din carieră înainte de aceasta.

Lebedinsky GOK și Mikhailovsky GOK sunt cele mai mari două fabrici de extracție și procesare a minereului de fier din Rusia în ceea ce privește volumul de producție. Compania Metalloinvest deține a doua cea mai mare rezerve dovedite de minereu de fier din lume - aproximativ 14,6 miliarde de tone conform clasificării internaționale JORC, care garantează aproximativ 150 de ani de perioadă de exploatare la nivelul actual de producție. Așadar, locuitorii din Stary Oskol și Gubkin vor primi de lucru pentru o lungă perioadă de timp.

Probabil ați observat din fotografiile anterioare că vremea nu era bună, ploua și era ceață în carieră. Mai aproape de plecare, s-a risipit ușor, dar tot nu prea. Am scos fotografia cât de mult posibil. Dimensiunea carierei este cu siguranță impresionantă.

Chiar în mijlocul carierei se află un munte de rocă sterilă, în jurul căruia s-a extras tot minereul care conținea fier. În curând se plănuiește să-l arunce în aer pe părți și să-l scoată din carieră.

Minereul de fier este încărcat imediat în trenuri de cale ferată, în vagoane speciale armate care transportă minereul din carieră, se numesc vagoane basculante, capacitatea lor de transport este de 105 tone.

Straturi geologice din care se poate studia istoria dezvoltării Pământului.

Din partea de sus a platformei de observație, mașinile uriașe nu par mai mari decât o furnică.

Apoi minereul este dus la uzină, unde are loc procesul de separare a rocii sterile prin metoda separării magnetice: minereul este zdrobit fin, apoi trimis într-un tambur magnetic (separator), la care, în conformitate cu legile din fizica, tot ce este bețe de fier și ceea ce nu este fier se spală cu apă. Concentratul de minereu de fier rezultat este apoi folosit pentru a face peleți și fier brichetat la cald (HBI), care este apoi folosit pentru a face oțel.
Fierul brichetat la cald (HBI) este unul dintre tipurile de fier redus direct (DRI). Material cu un conținut ridicat de fier (>90%), obținut folosind o altă tehnologie decât prelucrarea în furnal. Folosit ca materie primă pentru producția de oțel. Înlocuitor de înaltă calitate (cu o cantitate mică de impurități nocive) pentru fontă și fier vechi.

Spre deosebire de fontă, producția HBI nu folosește cocs de cărbune. Procesul de producere a fierului brichetat se bazează pe prelucrarea materiilor prime de minereu de fier (pelete) la temperaturi ridicate, cel mai adesea prin gaze naturale.

Nu puteți intra pur și simplu în interiorul fabricii HBI, deoarece procesul de coacere a plăcintelor fierbinți brichetate are loc la o temperatură de aproximativ 900 de grade, iar plaja în Stary Oskol nu făcea parte din planurile mele).

Lebedinsky GOK este singurul producător de HBI din Rusia și CSI. Fabrica a început producția acestui tip de produs în 2001, lansând un atelier de producție de HBI (HBI-1) folosind tehnologia HYL-III cu o capacitate de 1,0 milioane de tone pe an. În 2007, LGOK a finalizat construcția celei de-a doua etape a atelierului de producție HBI (HBI-2) folosind tehnologia MIDREX cu o capacitate de producție de 1,4 milioane de tone pe an. În prezent, capacitatea de producție a LGOK este de 2,4 milioane de tone de HBI pe an.

După carieră, am vizitat Uzina Electrometalurgică Oskol (OEMK), parte a segmentului Metalurgic al companiei. Într-unul dintre atelierele fabricii sunt produse aceste semifabricate din oțel. Lungimea acestora poate ajunge de la 4 la 12 metri, în funcție de dorințele clienților.

Vedeți o grămadă de scântei? O bucată de oțel este tăiată în acel punct.

O mașină interesantă cu o găleată, numită purtător de găleți, în care se toarnă zgura în timpul procesului de producție.

În atelierul vecin, OEMK șlefuiește și lustruiește tije de oțel de diferite diametre, care au fost laminate într-un alt atelier. Apropo, această fabrică este a șaptea cea mai mare întreprindere din Rusia pentru producția de oțel și produse din oțel.În 2011, ponderea producției de oțel la OEMK a fost de 5% din volumul total de oțel produs în Rusia, ponderea laminatului producția de produse a fost de asemenea de 5%.

OEMK utilizează tehnologii avansate, inclusiv reducerea directă a fierului și topirea arcului electric, care asigură producerea de metal de înaltă calitate cu un conținut redus de impurități.

Principalii consumatori de produse metalice OEMK pe piața rusă sunt întreprinderile din industria auto, construcții de mașini, țevi, feronerie și rulmenți.

Produsele metalice OEMK sunt exportate în Germania, Franța, SUA, Italia, Norvegia, Turcia, Egipt și multe alte țări.

Fabrica a stăpânit producția de produse lungi pentru fabricarea produselor utilizate de cei mai mari producători auto din lume, precum Peugeot, Mercedes, Ford, Renault și Volkswagen. Unele produse sunt folosite pentru a face rulmenți pentru aceleași mașini străine.

Apropo, aceasta nu este prima dată când observ femeile care lucrează cu macara din astfel de industrii.

Această plantă are o curățenie aproape sterilă, ceea ce nu este tipic pentru astfel de industrii.

Îmi plac tijele de oțel bine pliate.

La cererea clientului, pe fiecare produs este atașat un autocolant.

Autocolantul este ștampilat cu numărul de căldură și codul gradului de oțel.

Capătul opus poate fi marcat cu vopsea, iar pe fiecare pachet de produse finite sunt atașate etichete cu numărul contractului, țara de destinație, calitatea oțelului, numărul de căldură, dimensiunea în milimetri, numele furnizorului și greutatea pachetului.

Aceste produse sunt standardele prin care echipamentele pentru rulare de precizie sunt reglate.

Și această mașină poate scana produsul și poate identifica microfisurile și defecte înainte ca metalul să ajungă la client.

Compania ia în serios măsurile de siguranță.

Toată apa folosită în producție este purificată cu echipamente de ultimă generație recent instalate.

Aceasta este stația de tratare a apelor uzate a uzinei. După procesare, este mai curat decât în râul unde este aruncat.

Apă tehnică, aproape distilată. Ca orice apă industrială, nu o poți bea, dar o poți încerca o dată, nu este periculoasă pentru sănătatea ta.

A doua zi am mers la Zheleznogorsk, situat în regiunea Kursk. Aici se află Mikhailovsky GOK. Fotografia prezintă complexul mașinii de prăjire nr. 3 în construcție. Aici se vor produce peleți.

În construcția sa vor fi investiți 450 de milioane de dolari. Întreprinderea va fi construită și pusă în funcțiune în 2014.

Acesta este un aspect al plantei.

Apoi am mers la cariera lui Mikhailovsky GOK. Adâncimea carierei MGOK este de peste 350 de metri de suprafața pământului, iar dimensiunea acesteia este de 3 pe 7 kilometri. Pe teritoriul său sunt de fapt trei cariere, așa cum se poate observa în imaginea din satelit. Unul mare și doi mai mici. În aproximativ 3-5 ani, cariera va crește atât de mult încât va deveni una mare unificată și poate ajunge din urmă în dimensiune cu cariera Lebedinsky.

Cariera folosește 49 de basculante, 54 de unități de tracțiune, 21 de locomotive diesel, 72 de excavatoare, 17 instalații de foraj, 28 de buldozere și 7 motogredere.

În caz contrar, producția de minereu la MGOK nu este diferită de LGOK.

De data aceasta am reusit totusi sa ajungem la uzina, unde concentratul de minereu de fier este transformat in produsul final - peleti..
Peleții sunt bulgări de concentrat de minereu zdrobit. Produs semifabricat al producției de fier metalurgic. Este un produs al îmbogățirii minereurilor care conțin fier prin metode speciale de concentrare. Folosit în producția de furnal pentru a produce fontă.

Concentratul de minereu de fier este folosit pentru a produce pelete. Pentru a îndepărta impuritățile minerale, minereul original (brut) este mărunțit fin și îmbogățit în diferite moduri.

Procesul de fabricare a peleților este adesea numit „peletizare”. Încărcătura, adică un amestec de concentrate fin măcinate de minerale care conțin fier, flux (aditivi care reglează compoziția produsului) și aditivi de întărire (de obicei argilă bentonită), este umezită și supusă peletizării în boluri rotative (granulatoare). ) sau tobe de peletizare. Ei sunt cei din imagine.

Să venim mai aproape.

Ca urmare a peletizării, se obțin particule aproape sferice cu diametrul de 5÷30 mm.

Este destul de interesant să urmărești procesul.

Apoi peletele sunt trimise de-a lungul unei centuri către corpul de tragere.

Se usuca si se ard la temperaturi de 1200÷1300° C in instalatii speciale - masini de ardere. Mașinile de calcinat (de obicei de tip transportor) sunt un transportor de cărucioare de calcinare (paleți) care se deplasează pe șine.

Dar imaginea arată concentratul care va ajunge în curând în tobe.

În partea superioară a mașinii de prăjire, deasupra cărucioarelor de prăjire, se află un cuptor de încălzire, în care se arde combustibil gazos, solid sau lichid și se formează un lichid de răcire pentru uscarea, încălzirea și prăjirea peleților. Există mașini de prăjire cu răcire peleți direct pe mașină și cu răcitor extern. Din păcate, noi nu am văzut acest proces.

Peleții arși capătă o rezistență mecanică ridicată. În timpul arderii, o parte semnificativă a contaminanților cu sulf este îndepărtată. Așa arată produsul gata de consumat.)

În ciuda faptului că echipamentul a fost în funcțiune încă din vremea sovietică, procesul este automatizat și nu necesită un număr mare de personal pentru a-l monitoriza.

Rar se întâmplă să vizitez de două ori aceeași producție. Dar când am fost chemat din nou la Lebedinsky GOK și OEMK, am decis că trebuie să profit de moment. A fost interesant de văzut ce s-a schimbat în 4 ani de la ultima călătorie, în plus, de data aceasta am fost mai echipat și pe lângă cameră, am luat cu mine și o cameră 4K pentru a vă transmite cu adevărat toată atmosfera, fotografii arzătoare și atrăgătoare de la fabrica de minerit și prelucrare și turnătorii de oțel ale Uzinei Electrometalurgice Oskol.

Astăzi, în special pentru raportarea despre extracția minereului de fier, prelucrarea acestuia, topirea și producția de produse din oțel.

Lebedinsky GOK este cea mai mare întreprindere rusă de extracție și prelucrare a minereului de fier și are cea mai mare mină de minereu de fier din lume. Fabrica și cariera sunt situate în regiunea Belgorod, lângă orașul Gubkin. Compania face parte din compania Metalloinvest și este un producător de top de produse din minereu de fier în Rusia.

Priveliștea de pe puntea de observație de la intrarea în carieră este fascinantă.

Este cu adevărat uriaș și crește în fiecare zi. Adâncimea gropii Lebedinsky GOK este de 250 m de nivelul mării sau 450 m de suprafața pământului (și diametrul este de 4 pe 5 kilometri), apa subterană se infiltrează constant în ea și dacă nu ar fi funcționarea pompelor. , s-ar umple până la vârf într-o lună. Este de două ori inclusă în Cartea Recordurilor Guinness drept cea mai mare carieră pentru extracția mineralelor necombustibile.

Așa arată de la înălțimea satelitului spion.

Pe lângă Lebedinsky GOK, Metalloinvest include și Mikhailovsky GOK, care este situat în regiunea Kursk. Împreună, cele mai mari două fabrici fac din companie unul dintre liderii mondiali în exploatarea și prelucrarea minereului de fier din Rusia și unul dintre primele 5 din lume în producția de minereu de fier comercial. Rezervele totale dovedite ale acestor instalații sunt estimate la 14,2 miliarde de tone conform clasificării internaționale JORС, care garantează aproximativ 150 de ani de viață operațională la nivelul actual de producție. Așa că minerii și copiii lor vor avea de lucru mult timp.

Vremea nici de data aceasta nu a fost însorită, ba chiar burnițea pe alocuri, ceea ce nu era în planuri, dar asta a făcut fotografiile și mai contrastante).

Este de remarcat faptul că chiar în „inima” carierei se află o zonă cu rocă sterilă, în jurul căreia s-a extras deja tot minereul care conține fier. În ultimii 4 ani, aceasta a scăzut considerabil, deoarece acest lucru interferează cu dezvoltarea ulterioară a carierei și este, de asemenea, exploatată în mod sistematic.

Straturi geologice din care se poate studia istoria dezvoltării Pământului.

Apropo, straturile superioare ale carierei, formate din roci care nu conțin fier, nu intră în groapă, ci sunt prelucrate în piatră zdrobită, care este apoi folosită ca material de construcție.

Din partea de sus a platformei de observație, mașinile uriașe nu par mai mari decât o furnică.

Pe această cale ferată, care leagă cariera de uzine, minereul este transportat pentru prelucrare ulterioară. Povestea va fi despre asta mai târziu.

Există o mulțime de tipuri diferite de echipamente la lucru în carieră, dar cele mai vizibile, desigur, sunt basculantele de mai multe tone Belaz și Caterpillar.

Apropo, acești giganți au aceleași numere de înmatriculare ca și mașinile obișnuite și sunt înmatriculați la poliția rutieră.

În fiecare an, atât instalațiile miniere, cât și cele de prelucrare incluse în Metalloinvest (Lebedinsky și Mikhailovsky GOK) produc aproximativ 40 de milioane de tone de minereu de fier sub formă de concentrat și minereu de sinter (acesta nu este volumul producției, ci minereu îmbogățit, adică separat din roca sterila). Astfel, rezultă că, în medie, se produc aproximativ 110 mii de tone de minereu de fier îmbogățit pe zi la cele două uzine miniere și de procesare.

Acest Belaz transportă până la 220 de tone de minereu de fier la un moment dat.

Excavatorul dă un semnal și dă înapoi cu grijă. Doar câteva găleți și corpul uriașului este umplut. Excavatorul dă din nou semnalul și autobasculanta pornește.
Acest excavator Hitachi, care este cel mai mare din carieră, are o capacitate de cupă de 23 de metri cubi.

„Belaz” și „Caterpillar” alternează. Apropo, un autobasculant de import transportă doar 180 de tone.

În curând șoferul Hitachi va deveni interesat și de această grămadă.

Minereul de fier are o textură interesantă.

Belaz mai mic

Nu a fost posibil să se vadă exploziile și este rar ca mass-media sau bloggerii să aibă voie să le asiste din cauza standardelor de siguranță.O astfel de explozie are loc o dată la trei săptămâni. Toate echipamentele și muncitorii sunt scoși din carieră conform standardelor de siguranță.

Ei bine, atunci basculantele descarcă minereul mai aproape de calea ferată chiar acolo în carieră, de unde alți excavatoare îl reîncarcă în basculante, despre care am scris mai sus.

Apoi minereul este dus la o uzină de prelucrare, unde cuarțitele feruginoase sunt zdrobite și are loc procesul de separare a rocii sterile prin metoda separării magnetice: minereul este zdrobit, apoi trimis într-un tambur magnetic (separator), la care, în în conformitate cu legile fizicii, toate bețișoarele de fier, și nu fierul este spălat cu apă. După aceasta, concentratul de minereu de fier rezultat este transformat în pelete și HBI, care este apoi folosit pentru topirea oțelului.

Fotografia arată o moară care măcina minereu.

Există astfel de boluri de băut în ateliere; la urma urmei, aici este cald, dar nu există nicio cale fără apă.

Amploarea atelierului în care minereul este zdrobit în butoaie este impresionantă. Minereul este măcinat în mod natural atunci când pietrele se lovesc între ele în timp ce se rotesc. Aproximativ 150 de tone de minereu sunt plasate într-un tambur cu un diametru de șapte metri. Există și tamburi de 9 metri, productivitatea lor este aproape dublă!

Am intrat un minut în panoul de control al atelierului. Este destul de modest aici, dar tensiunea se simte imediat: dispecerii lucrează și monitorizează procesul de lucru la panourile de control. Toate procesele sunt automatizate, astfel încât orice intervenție - fie că este oprirea sau pornirea oricăruia dintre noduri - trece prin ele și cu participarea lor directă.

Următorul punct de pe traseu a fost complexul celei de-a treia etape a atelierului de producție a fierului brichetat la cald - TsGBZh-3, unde, după cum probabil ați ghicit, este produs fierul brichetat la cald.

Capacitatea de producție a TsHBI-3 este de 1,8 milioane de tone de produse pe an, capacitatea totală de producție a companiei, luând în considerare etapele 1 și 2 pentru producția de HBI, a crescut în total la 4,5 milioane de tone pe an.

Complexul TsHBI-3 ocupă o suprafață de 19 hectare și include aproximativ 130 de obiecte: stații de sortare și sortare de produse, tracturi și transport peleți oxidați și produse finite, sisteme de îndepărtare a prafului pentru gaz de etanșare inferioară și HBI, rafturi pentru conducte, un stație de reducere a gazelor, un gaz de etanșare, substații electrice, reformator, compresor de gaz de proces și alte facilități. Cuptorul în sine are o înălțime de 35,4 m și este găzduit într-o structură metalică cu opt niveluri, înaltă de 126 de metri.

De asemenea, în cadrul proiectului s-a realizat și modernizarea instalațiilor de producție aferente - uzina de procesare și instalația de peletizare, care au asigurat producerea unor volume suplimentare de concentrat de minereu de fier (conținut de fier mai mare de 70%) și bază mare. pelete de calitate imbunatatita.

Producția de HBI astăzi este cea mai ecologică modalitate de a obține fier. Producția sa nu generează emisii nocive asociate cu producția de cocs, sinter și fontă și, de asemenea, nu există deșeuri solide sub formă de zgură. În comparație cu producția de fontă, costurile energetice pentru producția de HBI sunt cu 35% mai mici, iar emisiile de gaze cu efect de seră sunt cu 60% mai mici.
HBI este produs din pelete la o temperatură de aproximativ 900 de grade.

Ulterior, brichetele de fier sunt formate printr-o matriță, sau așa cum se mai numește și „presa de brichete”.

Iată cum arată produsul:

Ei bine, acum hai să facem puțin plajă în magazinele fierbinți! Aceasta este Uzina Electrometalurgică Oskol, cu alte cuvinte OEMK, unde oțelul este topit.

Nu te poți apropia, poți simți căldura palpabil.

La etajele superioare, supa fierbinte, bogată în fier, se amestecă cu o oală.

Producătorii de oțel rezistent la căldură fac acest lucru.

Am ratat puțin momentul turnării fierului de călcat într-un recipient special.

Și aceasta este o supă de fier gata preparată, vă rog să veniți la masă înainte să se răcească.

Si inca una ca asta.

Și mergem mai departe prin atelier. În imagine puteți vedea mostre de produse din oțel pe care le produce fabrica.

Producția de aici este foarte texturată.

Într-unul dintre atelierele fabricii sunt produse aceste semifabricate din oțel. Lungimea acestora poate ajunge de la 4 la 12 metri, în funcție de dorințele clienților. Fotografia prezintă o mașină de turnare continuă cu 6 fire.

Aici puteți vedea modul în care semifabricatele sunt tăiate în bucăți.

În următorul atelier, piesele fierbinți sunt răcite cu apă la temperatura necesară.

Și așa arată produsele deja răcite, dar neprocesate încă.

Acesta este un depozit în care sunt depozitate astfel de semifabricate.

Și aceștia sunt arbori grei de mai multe tone pentru fierul de laminat.

În atelierul vecin, OEMK șlefuiește și lustruiește tije de oțel de diferite diametre, care au fost laminate în atelierele anterioare. Apropo, această fabrică este a șaptea cea mai mare întreprindere din Rusia pentru producția de oțel și produse din oțel.

După lustruire, produsele sunt într-un atelier vecin.

Un alt atelier unde are loc strunjirea și lustruirea produselor.

Așa arată ei în forma lor brută.

Puneți împreună tijele lustruite.

Și depozitare cu macaraua.

Principalii consumatori de produse metalice OEMK pe piața rusă sunt întreprinderile din industria auto, construcții de mașini, țevi, feronerie și rulmenți.

Îmi plac tijele de oțel pliate bine).

Produsele metalice OEMK sunt exportate în Germania, Franța, SUA, Italia, Norvegia, Turcia, Egipt și multe alte țări.

Fabrica produce produse utilizate de cei mai mari producători auto din lume, precum Peugeot, Mercedes, Ford, Renault și Volkswagen. Sunt folosite pentru a face rulmenți pentru aceleași mașini străine.

La cererea clientului, pe fiecare produs este atașat un autocolant. Autocolantul este ștampilat cu numărul de căldură și codul gradului de oțel.

Vă mulțumesc că ați citit până la sfârșit, sper că v-a părut interesant.
Mulțumiri speciale campaniei Metalloinvest pentru invitație!

Faceți clic pe butonul pentru a vă abona la „Cum se face”!

Minereuri de fier- formațiuni minerale naturale care conțin fier și compușii acestuia într-un asemenea volum încât este recomandată extracția industrială a fierului din aceste formațiuni. În ciuda faptului că fierul este inclus în cantități mai mari sau mai mici în compoziția tuturor rocilor, denumirea de minereuri de fier se referă doar la astfel de acumulări de compuși feroși din care se poate obține fier metalic cu beneficii economice.

Minereurile de fier sunt formațiuni minerale speciale care conțin fier și compușii acestuia. Un anumit tip de minereu este considerat fier dacă proporția acestui element este conținută într-un astfel de volum încât extracția sa industrială este viabilă din punct de vedere economic.

Există trei tipuri principale de produse din minereu de fier utilizate în metalurgia feroasă:

— minereu de fier separat (conținut scăzut de fier);

— minereu de sinter (conținut mediu de fier);

— peleți (masă brută care conține fier)

Depozitele de minereu de fier sunt considerate bogate dacă proporția de fier din ele este mai mare de 57%. Minereurile de fier de calitate scăzută pot conține minimum 26% fier. Oamenii de știință recunosc două tipuri principale morfologice de minereu de fier; liniară și plată.

Depozitele liniare de minereu de fier sunt corpuri de minereu în formă de pană în zone de falii de pământ, coturi în procesul de metamorfoză. Acest tip de minereu de fier se caracterizează printr-un conținut deosebit de ridicat de fier (54-69%) cu un conținut scăzut de sulf și fosfor.

Depozitele de tip plat pot fi găsite pe partea de sus a straturilor de cuarțit feruginos. Ele aparțin crustelor tipice de intemperii.

Minereurile de fier de calitate superioară sunt trimise în principal pentru topire în vatră deschisă și producție de convertoare sau pentru reducerea directă a fierului.

Principalele tipuri industriale de zăcăminte de minereu de fier:

— depozite sedimentare stratificate;
— depozite complexe de titanomagnetită;
— zăcăminte de cuarțite feruginoase și minereuri bogate;
— zăcăminte de minereu de fier skarn;

Tipuri industriale minore de zăcăminte de minereu de fier:

— zăcăminte de siderit de minereu de fier;
— zăcăminte de laterită stratificată cu minereu de fier;
— depozite complexe de carbopatită apatită-magnetită;

Rezervele mondiale de zăcăminte dovedite de minereu de fier se ridică la 160 de miliarde de tone, conținând aproximativ 80 de miliarde de tone de fier pur. Cele mai mari zăcăminte de minereu de fier se găsesc în Ucraina, iar cele mai mari rezerve de fier pur sunt situate în Rusia și Brazilia.

Volumul producției globale de minereu de fier crește în fiecare an. Peste 2,4 miliarde de tone de minereu de fier au fost extrase în 2010, China, Australia și Brazilia reprezentând două treimi din producție. Dacă le adăugăm Rusia și India, cota lor totală de piață va fi mai mare de 80%.

Cum se extrage minereul

Să ne uităm la câteva opțiuni principale pentru exploatarea minereului de fier. În fiecare caz specific, alegerea în favoarea uneia sau alteia tehnologii se face ținând cont de localizarea resurselor minerale, de fezabilitatea economică a utilizării unuia sau altuia echipament etc.

În cele mai multe cazuri, minereul este extras prin metoda carierei. Adică, pentru organizarea mineritului, mai întâi se săpă o carieră adâncă, de aproximativ 200-300 de metri adâncime. După aceasta, minereul de fier este îndepărtat direct din partea de jos folosind mașini mari. Care, imediat după extracție, este transportată cu locomotive diesel la diferite fabrici, unde se face oțel din acesta. Astăzi, multe întreprinderi mari extrag minereu, cu condiția să aibă toate echipamentele necesare pentru a efectua astfel de lucrări.

Ar trebui să săpați o carieră folosind excavatoare mari, dar trebuie să țineți cont de faptul că acest proces vă poate dura câțiva ani. După ce excavatoarele sapă până la primul strat de minereu de fier, este necesar să îl supuneți experților pentru analiză, astfel încât aceștia să poată determina exact ce procent de fier conține. Dacă acest procent este de cel puțin 57, atunci decizia de a extrage minereu în această zonă va fi profitabilă din punct de vedere economic. Un astfel de minereu poate fi transportat în siguranță la plante, deoarece după procesare va produce cu siguranță oțel de înaltă calitate.

Cu toate acestea, asta nu este tot, oțelul care provine din prelucrarea minereului de fier trebuie verificat cu mare atenție. Dacă calitatea minereului extras nu îndeplinește standardele europene, atunci este necesar să înțelegem cum să îmbunătățim calitatea producției.

Dezavantajul metodei în cariera deschisă este că permite extragerea minereului de fier doar la o adâncime relativ mică. Deoarece se află adesea mult mai adânc - la o distanță de 600-900 m de suprafața pământului - este necesar să se construiască mine. În primul rând, se face un puț de mină, care seamănă cu o fântână foarte adâncă, cu pereți întăriți în siguranță. Coridoarele numite drifturi se extind de la trunchi în direcții diferite. Minereul de fier găsit în ele este sablat, iar apoi piesele sale sunt ridicate la suprafață cu ajutorul unor echipamente speciale. Această metodă de extragere a minereului de fier este eficientă, dar în același timp este asociată cu pericole grave și este costisitoare.

Există o altă modalitate de a extrage minereu de fier. Se numește SHD sau minerit hidraulic de foraj. Minereul este extras din pământ în felul următor: forează un puț adânc, coboară conducte cu un monitor hidraulic și, folosind un jet de apă foarte puternic, zdrobesc roca, apoi o ridică la suprafață. Această metodă este sigură, dar, din păcate, încă nu este eficientă. Datorită acestei metode, doar aproximativ 3% din minereul de fier poate fi extras, în timp ce aproximativ 70% este extras folosind mine. Cu toate acestea, specialiștii dezvoltă metoda de exploatare hidraulică a forajului și, prin urmare, există speranța că în viitor această opțiune va deveni principala, înlocuind carierele și minele.

Fierul și oțelul pe baza acestuia sunt folosite peste tot în industrie și în viața umană de zi cu zi. Cu toate acestea, puțini oameni știu din ce este făcut fierul sau, mai degrabă, cum este extras și transformat într-un aliaj de oțel.

Concepție greșită populară

În primul rând, să definim conceptele, deoarece oamenii sunt adesea confuzi și nu prea înțeleg în general. Acesta este un element chimic și o substanță simplă care nu se găsește sau nu se utilizează în forma sa pură. Dar oțelul este un aliaj pe bază de fier. Este bogat în diferite elemente chimice și conține, de asemenea, carbon în compoziția sa, care este necesar pentru a conferi rezistență și duritate.

Prin urmare, nu este în întregime corect să vorbim despre ce este făcut fierul, deoarece este un element chimic care există în natură. O persoană face oțel din el, care mai târziu poate fi folosit pentru a face orice: rulmenți, caroserie, uși etc. Este imposibil să enumerați toate elementele care sunt fabricate din el. Deci, mai jos nu vom discuta din ce este făcut fierul. În schimb, să vorbim despre transformarea acestui element în oțel.

Productie

Există multe cariere în Rusia și în lume în care este extras minereul de fier. Acestea sunt pietre uriașe și grele care sunt destul de greu de scos din carieră, deoarece fac parte dintr-o stâncă mare. Direct la cariere, explozibili sunt plasați în stâncă și detonați, după care bucăți uriașe de pietre zboară în direcții diferite. Apoi sunt colectate, încărcate pe basculante mari (cum ar fi BelAZ) și transportate la o fabrică de procesare. Din această rocă va fi extras fier.

Uneori, dacă minereul se află la suprafață, nu este necesar să-l extragem. Este suficient să-l împărțiți în bucăți în orice alt mod, să îl încărcați într-un autobasculant și să îl luați.

Productie

Deci acum înțelegem din ce este făcut fierul. Roca este materia primă pentru extragerea ei. Este dus la o fabrică de procesare, încărcat într-un furnal și încălzit la o temperatură de 1400-1500 de grade. Această temperatură trebuie menținută pentru un anumit timp. Fierul conținut în rocă se topește și capătă o formă lichidă. Apoi rămâne să fie turnat în forme speciale. Zgura rezultată este separată, iar fierul în sine este curat. Aglomeratul este apoi alimentat în boluri de buncăr, unde este suflat prin flux de aer și răcit cu apă.

Există o altă modalitate de a obține fier: roca este zdrobită și alimentată la un separator magnetic special. Deoarece fierul are capacitatea de a fi magnetizat, mineralele rămân pe separator și totul este spălat. Desigur, pentru a transforma fierul într-un metal și a-i da o formă solidă, acesta trebuie aliat cu o altă componentă - carbonul. Ponderea sa în compoziție este foarte mică, dar datorită acesteia metalul devine extrem de durabil.

Este de remarcat faptul că, în funcție de volumul de carbon adăugat în compoziție, oțelul poate fi diferit. În special, poate fi mai mult sau mai puțin moale. Există, de exemplu, oțel special de inginerie, în producția căruia doar 0,75% carbon și mangan sunt adăugate fierului.

Acum știi din ce este fabricat fierul și cum este transformat în oțel. Desigur, metodele sunt descrise foarte superficial, dar ele transmit esența. Trebuie să rețineți că fierul este fabricat din rocă, care poate fi apoi folosită pentru a face oțel.

Producătorii

Astăzi, există zăcăminte mari de minereu de fier în diferite țări, care stau la baza producerii rezervelor mondiale de oțel. În special, Rusia și Brazilia reprezintă 18% din lume, Australia - 14%, Ucraina - 11%. Cei mai mari exportatori sunt India, Brazilia și Australia. Vă rugăm să rețineți că prețurile metalelor sunt în continuă schimbare. Astfel, în 2011, costul unei tone de metal a fost de 180 de dolari SUA, iar până în 2016 prețul a fost fixat la 35 de dolari SUA pe tonă.

Concluzie

Acum știți în ce constă fierul (disponibil și cum este produs. Utilizarea acestui material este larg răspândită în întreaga lume, iar importanța lui este aproape imposibil de supraestimat, deoarece este utilizat în industriile industriale și casnice. În plus, economiile unor țări sunt construite pe baza producției de metale și a exportului său ulterior.

Ne-am uitat la ce constă aliajul. Fierul din compoziția sa este amestecat cu carbon, iar un astfel de amestec este baza pentru fabricarea celor mai cunoscute metale.

Vizualizări