Металлургия

Металлу́ргия и металлурги́я (от др.-греч. μεταλλουργέω — добываю руду, обрабатываю металлы) — область науки и техники, охватывающая процессы получения металлов из руд или других видов сырья, а также процессы, связанные с изменением химического состава, структуры и свойств металлических сплавов и производством разнообразных металлических изделий из них. В первоначальном, узком значении — искусство извлечения металлов из руд. В настоящее время металлургия является также отраслью промышленности.

Нужно отметить, что структурные свойства металлических материалов в зависимости от их состава и способов обработки изучаются в рамках металловедения. К металлургии относятся:

• производство металлов из природного сырья и других металлосодержащих продуктов;
• получение сплавов;
• обработка металлов в горячем и холодном состоянии;
• сварка;
• нанесение покрытий из металлов;

область материаловедения, изучающая физическое и химическое поведение металлов, интерметаллидов и сплавов.К металлургии примыкает разработка, производство и эксплуатация машин, аппаратов, агрегатов, используемых в металлургической промышленности. На условной границе между металлургией и горным делом находятся процессы окускования (подготовка обогащённого сырья к дальнейшей пирометаллургической переработке). С точки зрения академической науки их относят к металлургическим дисциплинам. С металлургией тесно связаны коксохимия, производство огнеупорных материалов, и химия (когда речь идёт о металлургии редкоземельных металлов, например).

Обобщённое название лиц, занятых в металлургии — металлург.

Источник: Википедия

Упоминания в литературе

Сейчас все металлы принято делить на черные и цветные. Черные – это различные металлические соединения и сплавы железа. Наиболее распространены из них чугун и сталь. Именно черные металлы составляют 95 % всей продукции мировой металлургии. Впрочем, по прогнозам некоторых ученых, эта цифра может существенно уменьшиться: развитие техники может сделать XXI век не «железным», а скорее «алюминиево-титаново-пластиковым». Все большее распространение получают легкие и прочные сплавы, композитные и синтетические материалы. Однако народным умельцам скорее всего и через сто лет придется иметь дело с «железками». Сталь, в зависимости от марок и добавок, может иметь самые различные свойства, достаточно хорошо обрабатывается и не слишком дорого стоит.

Наталья Коршевер, Работы по металлу

В Анатолии впервые выплавляется медь из руды, а также олово. На основании результатов исследований сохранившейся золы ученые утверждают, что температура плавки достигала более 1000 градусов Цельсия. Специалисты высказывают мнение, что медь выплавляли из малахита, а в качестве топлива использовали бурый уголь. В следующем тысячелетии этот способ металлургии меди распространяется в возникающих и развивающихся городах Ближнего Востока.

Группа авторов, Техника: от древности до наших дней

Одной из наиболее ярких особенностей ананьинской культуры является наличие в памятниках разнообразного металлического инвентаря, как из цветного, так и из черного металлов. Внимание специалистов первоначально привлек цветной металл (Черных 1962; 1970; Кузьминых 1983). Спектрально-аналитическое исследование изделий позволило выделить основные химические и металлургические группы меди и бронз, определить районы их концентрации, наметить очаги цветной металлургии и металлообработки в Волго-Камском бассейне.

В. И. Завьялов, История кузнечного ремесла финно-угорских народов Поволжья и Предуралья: К проблеме этнокультурных взаимодействий, 2009

Шунгитовые породы Карелии – высокоэффективное энергосберегающее сырье. Энергосберегающий потенциал породам сообщает уникальное сочетание состава, структуры и свойств. В 1 т породы около 300 кг шунгитового углерода по активности превосходящего кокс. Этот углерод находится в исключительно развитом (до 20 м2/г) и тесном контакте с кварцем, содержание которого достигает 55 %. Благодаря такому сочетанию шунгитового углерода с кварцем химическая реакция между ними протекает настолько активно, что в термических процессах производства литейного чугуна, ферросплавов, карбида и нитрида кремния, металлургии кобальта и никеля 1 т шунгитовой породы заменяет до 1 т кокса.

Группа авторов, Шунгит, 2013

ГОРН, печь для нагрева заготовок, выплавки и переплавки металлов, а также обжига керамических изделий (посуды, художественных и декоративных украшений). Горном называют также нижнюю часть доменной печи. Гончарные горны были известны в Древнем Египте, Двуречье уже в 3-м тыс. до н. э. Найденные на территории России печи такого типа, использовавшиеся для плавления железной руды, относятся к 1-му тыс. до н. э. В них непосредственно из руды получали тестообразное железо (т. н. сыродутное). Такой горн выглядел как очаг, обложенный (теперь сказали бы – футерованный) огнеупорной глиной. Для поддержания тяги в нижней части горна устраивалось открытое отверстие (фурма). Способ выплавки металла в горнах просуществовал до нач. 20 в. В горнах можно было и нагревать металл перед ковкой или закалкой. Конструкция горнов совершенствовалась со временем, приобретая черты промышленной печи. Однако широкого распространения в металлургии горны не получили и ныне ограниченно применяются лишь в литейных цехах для плавки цветных металлов и сплавов, в кузницах, ремонтных мастерских, а также для получения свинца из рудных концентратов.

Александр Павлович Горкин, Энциклопедия «Техника» (с иллюстрациями)

Высокий процент изделий технологической группы II, связанных со сварными конструкциями, в ранний период X–XII вв. указывает на то, что кузнечное производство в Пскове развивалось в традициях, характерных для северного (новгородского) региона Древней Руси. Так же как и в Новгороде, псковские материалы демонстрируют смену технологий (в технологической группе II) от трехслойного пакета к наварке в XII в. В золотоордынский период псковское кузнечное ремесло продолжает развиваться на основе северорусских традиций. Ни внешняя агрессия, ни внутренняя политическая нестабильность не изменили вектор развития в такой важнейшей отрасли экономики, как черная металлургия и металлообработка. Особенностью кузнечного ремесла Пскова является возрастание доли технологической группы I. В это время Псков, находясь на западном рубеже русских земель, вынужден был в одиночку противостоять Литве и Ливонскому ордену «при двусмысленном и нередко прямо враждебном отношении Новгорода» (Ключевский 1957: 92). Это требовало значительного увеличения объемов кузнечной продукции, что осуществлялось за счет использования простых технологических схем.

Н. Н. Терехова, Русское кузнечное ремесло в золотоордынский период и эпоху Московского государства, -1

Автоклав – устройство для обработки продукции, сырья и изделий способом нагрева под давлением выше атмосферного. Устройство имеет вид емкости – или полностью замкнутой, или открывающейся с крышкой. Сфера применения этого устройства очень широка. Оно используется в металлургии при обработке цветных, драгоценных металлов, редких элементов, в химической промышленности для производства органических красителей, минеральных удобрений, синтетических полупродуктов, в промышленности для вулканизации технических изделий, при производстве стройматериалов, в консервной промышленности и медицине для стерилизации. Принцип работы этого устройства основан на создании условий, ускоряющих реакцию и увеличивающих производство продукта. В зависимости от сферы применения и назначения устройства различаются по конструкции, оборудованию, емкости, созданию температурного режима. Основные характеристики автоклава: емкость, создаваемое давление и температура. По конструкции такие устройства бывают вертикальные, горизонтальные, колонные, а также вращающиеся и качающиеся. В зависимости от характера работы перемешивающие устройства имеют электромагнитные, пневматические или механические, наружные или внутренние теплообменники, различные приборы для контроля режима температуры, давления; уровня жидкости и регулирования их параметров. Автоклавы, используемые в химической промышленности, снабжены электродвигателем. Его ротор укреплен на вале перемешивающего устройства и закрыт герметичным экраном, сделанным из специального немагнитного материала, который не способствует прохождению магнитных силовых линий к ротору от статора электродвигателя.

Коллектив авторов, Большая энциклопедия техники, 2009

Наиболее мощным источником загрязнения воздушной среды является промышленность (в частности, крупные теплоэлектростанции). Их выбросы составляют до 27 % от всех выбросов в атмосферу. В результате сжигания топлива в воздух выбрасываются зола, сажа, всевозможные газообразные продукты. По объему вредных выбросов далее следуют предприятия черной и цветной металлургии (24 и 10 % соответственно); металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух окислы азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. На долю автотранспорта в городах приходится свыше 60 % от всей суммы вредных выбросов.

М. А. Краснова, Полный справочник санитарного врача, 2013

Подобные метаморфозы происходили лишь с небольшим числом камней. Недостаточно было найти камешек определенной породы – следовало еще тщательно соблюдать химические условия плавления. Но древние наверняка догадывались, что если камень так и остался камнем в самом жарком костре, то это камень с секретом. И были правы. Многие минералы сохраняли форму при нагревании, но прошло несколько тысячелетий, прежде чем понимание необходимых химических условий (нужно контролировать химические реакции между веществом камня и образующимися в пламени газами) привело к очередному прорыву в металлургии.

Марк Медовник, Из чего это сделано?, 2013

2. Черная и цветная металлургия. Например, при выплавке 1 т стали в атмосферу выбрасывается 0,04 т твердых веществ, 0,03 т оксидов серы и примерно 0,05 т оксида углерода, а также свинец, фосфор, мышьяк, пары ртути и др.

И. В. Касаткина, Экология. Шпаргалка, 2009

Например, основу крупного отечественного бизнеса составляют сырьевые компании топливно-энергетического комплекса, черной и цветной металлургии. Из 200 крупнейших мировых компаний к сырьевому сектору относятся 90. Однако, несмотря на реальную роль природно-ресурсного комплекса в экономике любого государства, существует мнение о том, что добыча и переработка минерального сырья и горно-рудное производство – это удел развивающихся государств, а развитые страны наращивают высокотехнологичные производства. Однако исследования показывают, что самый крупный в мире производитель природного сырья – это США, а далее в шестерку крупнейших сырьевых держав, на которые приходится более двух третей мирового производства минеральной продукции, входят Австралия, ЮАР, Канада, Китай и Россия.

Коллектив авторов, Мировая экономика, -1