야금술의 중요성. 야금 산업의 기업에서의 생산 조직 야금 산업의 비합리적인 생산 조직

소개

생산 시스템으로서의 야금 기업은 기계의 협력 (시스템)으로서의 노동 수단, 노동자의 협력 또는 공동 노동 시스템으로서의 노동, 기업 내외의 경제 관계 시스템으로서의 경제 및 관리를 포함합니다. 체계.

사람과 그들이 사용하는 기계 사이의 복잡한 협력 시스템으로서 전체 프로세스 전체는 생산 조직 이론의 주제입니다.

생산 조직은 생산 수단뿐만 아니라 노동과 기술 과정의 시간과 공간의 적절한 조합과 조합에서 기업과 그 부문의 가장 합리적인 구조를 만드는 것을 목표로하는 과학적 기반 조치 시스템으로 이해되어야합니다 계획된 목표를 효과적으로 달성하고 최상의 최종 결과를 달성하기 위해 .... 따라서 기업 내에서 상호 연관되고 목적이 있는 기술 및 노동 프로세스의 시스템인 단일 생산 프로세스가 구성됩니다.

제1장 생산과정과 그 조직

1.1 생산 공정의 본질, 특징 및 분류

모든 산업 부문에서 기업 활동의 기초는 생산 과정입니다. 가장 일반적인 형태로 "과정"이라는 단어는 발전, 발전 과정, 역학, 변화를 나타냅니다. 이러한 관점에서 과정(생산과정)은 사물의 위치나 상태의 연속적인 변화의 사슬로 표현되며, 어떤 객관적 법칙이 체계적으로 나타나는 현상이다. 결과적으로 모든 생산에서 프로세스의 지수는 의도적으로 움직이는 하나 또는 다른 것입니다. 기능하는 시스템이며 프로세스 자체는 시간과 공간의 좌표에서 시스템 상태의 순차적인 변화를 나타냅니다.

생산에서 기능하는 시스템은 생산 장비, 원자재, 자재, 에너지 운반체, 차량의 복합체로 이해되어야 하며, 실행자로 시스템에 직접 참여하거나 이전에 개발한 프로그램에 따라 시스템을 관리하는 사람들로 이해해야 합니다.

사람들의 노동과 프로그램에 지정된 제품을 얻기 위해 사용하는 힘의 영향으로 이러한 단지의 양적 및 질적 특성이 체계적이고 의도적으로 변화하는 것이 생산 과정입니다. 따라서 산업 기업의 생산 프로세스는 원자재를 완제품으로 변환하는 것을 목표로 하는 노동, 자연 및 자동 프로세스의 유기적이고 시스템적으로 연결된 세트로 특징지을 수 있습니다.

이 경우 자연적 과정은 인간의 직접적인 참여없이 자연의 힘의 영향으로 발생하는 과정으로 이해됩니다. 철 야금에서 자연 공정에는 용융, 결정화, 산화, 환원, 가열, 냉각, 소결, 자동 금속 변형 공정 등 다양한 물리 화학적 및 물리 기계적 공정이 포함됩니다. 노동 공정은 생산 공정에서 결정적입니다.

위의 특징과 생산공정 개념의 정의에 기초하여 산업체에서 조직과 관리의 직접적이고 주요 대상은 생산공정임을 알 수 있다.

생산 과정의 조직은 생산의 물질적 요소와 인간 노동의 시간과 공간에서 가장 합리적인 조합을 제공합니다. 생산 프로세스를 조직화하는 궁극적인 목표는 생산량의 꾸준한 성장, 모든 유형의 비용 절감 및 고품질 제품 달성을 보장하는 것입니다.

현대 국내 철 야금술은 기술적으로 고도로 발달된 복합 공업 산업입니다. 다른 산업의 여러 산업의 전문화, 결합 및 협력을 기반으로 광산 및 노천광에서 광석 및 비금속 원료 추출을 위한 기업의 다양하지만 유기적으로 관련된 기술, 에너지, 조직 및 경제 통합을 포함합니다. 재료 및 재료 및 생산 코크스, 다양한 화학 제품, 압연 완제품, 산업 하드웨어 및 소비재를 위한 작업장 및 공장으로 끝납니다. 이러한 복합 단지에서 주요 역할은 주철, 강철, 압연 제품의 생산과 같은 주요 생산에 속합니다. 업계의 다른 모든 작업장과 기업은 주요 생산품의 중단 없는 운영을 실질적으로 보장하거나 그 폐기물과 부산물을 처리해야 합니다.

야금 생산 및 기술 프로세스에는 다른 산업 산업과 크게 구별되는 여러 가지 고유 한 특징이 있으며 생산 조직 형식 및 방법에 대한 요구 사항에 해당하는 흔적을 남깁니다.

현대 야금 생산의 가장 중요한 부문별 특징은 현대 야금 기업의 복잡성과 구조적 복잡성을 포함합니다. 높은 수준의 생산 집중; 규모 및 대량 생산; 다단계 기술 및 높은 재료 소비; 주요 재분배의 에너지 기술 커뮤니케이션.

야금 생산의 특정 기능은 주로 부문별 성격을 띠거나 기업 전체를 시스템으로 특성화합니다. 이러한 기능을 고려하는 것이 중요합니다. 그러나 미래에 구조, 조직 형태, 연구 및 조직 방법을 결정하기 위해 다양한 재배포에서 기업 내 특정 야금 생산 공정의 특정 기능을 고려하는 것이 훨씬 더 필요합니다.

야금 생산 공정의 고려 된 특징은 이질적이라는 것, 즉 본질적으로 이질적이며 이러한 다양성, 복잡성 및 복잡성과 관련하여 다릅니다. 생산 공정 조직의 체계적인 연구, 분석, 규제 및 개선을 위해 분류가 필요합니다. 시스템으로서의 야금 기업의 생산 프로세스는 연구 목적에 따라 다양한 위치에서 다양한 측면으로 분류될 수 있습니다.

완성 된 주요 (최종) 제품의 출시 및 기술적 중요성과 관련하여 생산 프로세스는 주요, 보조, 보조 및 보조로 나뉩니다.

메인-반제품 및 완제품 (주철, 강철, 프로
카타, 파이프, 하드웨어).

자회사- 주요 프로세스(자재 및 기술 지원, 수리, 운송)의 중단 없는 흐름을 유지하고 보장하는 목적을 위한 프로세스.

공익 사업공정은 원료 및 재료의 추출 및 준비, 공정 연료(응집체, 코크스, 내화물) 생산을 목표로 합니다.

옆- 주요 생산품의 폐기물(벽돌, 콘크리트 콘크리트, 시멘트, 압연 생산에서 금속 트리밍으로 인한 소비재 등)으로부터 다양한 유형의 제품을 제조하는 공정입니다.

노동 대상에 영향을 미치는 방법, 프로세스의 기술 장비 수준 및 작업자의 참여 정도에 따라 생산 프로세스는 수동, 기계 수동, 기계, 하드웨어로 세분화됩니다.

설명서프로세스는 주로 노동 대상을 이동하거나 모양을 변경하는 것을 목표로하는 간단한 도구와 장치 (망치, 줄, 끌, 바이스 등)를 사용하는 메커니즘의 도움없이 작업자가 수행합니다.

기계로 - 설명서프로세스는 작업자가 직접 참여하는 기계 또는 메커니즘에 의해 수행됩니다. 이러한 과정에서 동시에 또는 시간의 변화와 함께 기계의 에너지와 작업자의 노력이 사용됩니다. 이러한 프로세스의 예로는 불완전하게 기계화된 밀에서 압연, 수동 공급으로 기계에서 부품 가공, 공작물 설정 및 완제품 제거가 있습니다. 기계 프로세스는 품질을 변경하고 주로 노동 대상의 형태를 변경하는 것을 목표로합니다. 완전히 기계화되거나 자동화된 특수 기계를 사용하여 수행됩니다. 이러한 프로세스에서 작업자의 역할은 제어 및 관리 기능을 실행하는 것입니다.

하드웨어- 화학적 인및 특수 메커니즘 및 제어 자동화 수단을 갖춘 특수 장치 (고로, 노로 및 전기 제강로, 변환기)에서 노동 대상의 질적 특성 및 특성을 변경하고 진행하는 것을 목표로하는 물리 화학적 공정. 하드웨어 프로세스에서 작업자의 기능에는 장치의 작동을 모니터링하고 제어하는 것이 포함됩니다.

생산 조직의 지속적인 개선의 관점에서 고려된 분류는 생산 공정의 기계화 및 자동화를 위한 기술적 조치의 설계, 자격을 갖춘 근로자의 훈련 계획, 작업장 인증 및 점진적인 보상 시스템의 구현에서 NOT 계획의 개발.

시간에 따른 노동 주체의 움직임의 특성에 따라 프로세스는 연속, 반 연속, 불연속 (이산)으로 나뉩니다.

마디 없는- 이들은 일정 기간(시간, 교대, 일, 년 또는 그 이상) 동안 원자재 또는 반제품이 완제품으로 지속적으로 변형되는 프로세스입니다. 연속 공정의 예로는 연속 주조기, 연속 압연기 및 제강 장치의 사이클 내 공정뿐만 아니라 고로 내부, 무한 압연기에서 발생하는 공정이 있습니다. 다른 모든 조건이 동일할 때 거의 모든 작업 시간이 제품 제조에 사용되기 때문에 연속 프로세스가 가장 생산적입니다. 따라서 프로세스의 기술적 연속성은 조직에 대한 안정적인 작동 조건의 생성과 프로세스의 조직적 연속성 및 흐름을 보장하는 것을 필요로 합니다.

반연속- 이들은 노동 대상을 처리하는 기술의 특성에 따라 작업주기가 서로 분리되어있는 프로세스이며 단위 작동 원리에 따라 지속적으로 수행 할 수 있습니다. 반연속 공정을 수행할 수 있는 장치의 예로는 변환기, 노로 및 전기 밤이 있습니다.

끊어진(이산) 또는 주기적 프로세스는 노동 대상을 처리하는 기술의 특성에 따른 작업주기가주기 간 간격으로 분리되고 단위 (기계)의 동작도 적절한 시간에 주기적으로 진행된다는 사실에 의해 구별됩니다. 간격.

시간의 흐름의 특성에 따라 생산 공정과 그 부분은 순환 및 비 순환으로 나뉩니다.

주기적각 생산 단위를받을 때 체계적으로 반복되는 프로세스라고합니다. 순환 프로세스는 노동 대상을 처리하거나 주어진 작업장 또는 단위의 주요 작업을 수행하는 데 기여하는 기능을 수행하는 것을 직접 목표로 합니다.

비주기적시간에 따라 주기적으로 또는 산발적으로 발생하는 프로세스입니다. 이러한 프로세스는 일반적으로 단위 및 작업장의 유지 관리와 관련이 있습니다. 롤 핸들링, 장비 수리, 도구 급유 등이 그 예입니다.

주요 제품이 주기적인 프로세스의 과정에서 생산된다는 사실 때문에 생산 프로세스의 연구 및 설계에 대한 일반적인 조직 작업은 비주기적인 프로세스를 최소화하고(품질을 손상시키지 않으면서) 결과적으로 순환 프로세스의 비율.

단위(현장)의 생산성과 순환 및 비순환 프로세스에 소요된 시간 사이의 관계는 다음 공식으로 나타낼 수 있습니다.

어디 NS- 단위(섹션)의 생산성, t;

NS- 달력 작업 시간, 일, 교대, h, min, s 설정;

주어진 달력 작업 시간 동안 비주기적 프로세스의 총 시간, h(분, s);

달력 작업 시간 동안의 총 휴식 시간, h(분, s);

NS씨- 생산 단위의 처리 주기 기간, h(min, s).

프로세스를 주기적 및 비주기적으로 나눌 때 휴식 및 비주기적 작업에 소요되는 시간에 특별한 주의를 기울여 가능한 모든 방법으로 이를 줄이기 위한 기술적 및 조직적 조치를 취합니다.

생산과정을 직접 관찰하여 연구하고 규제할 수 있다는 점에서 폐쇄형, 개방형, 반폐쇄형으로 구분된다. 고려 된 분류 기능은 생산 프로세스 조직의 설계 및 분석에서 연구 방법을 선택하는 데 중요합니다.

닫은폐쇄된 단위에서 발생하는 물리적 및 화학적 과정, 직접(시각적) 관찰이 불가능한 노동 대상의 변화(고로에서의 과정)입니다. 폐쇄 공정의 과정은 제어 및 측정 기기에 의해 기록된 수많은 간접적인 징후뿐만 아니라 주철의 화학적 분석 및 온도, 슬래그의 화학적 분석, 고로의 점도, 압력, 조성 및 온도에 의해 조사될 수 있습니다. 가스 등

열려있는물리적 및 화학적 변형과 관련이 없는 과정이며 노동 대상의 변화는 직접 관찰할 수 있습니다. 여기에는 용광로에 블랭크 심기, 금형 설치, 압연 공장에서의 마무리 작업, 운송 등이 포함됩니다. 금속 압연은 압축 및 인발 중 금속 내부 구조의 변화를 직접 관찰할 수는 없지만 열린 공정으로 간주될 수 있습니다. .

반 폐쇄노동 대상의 질적 변화가 부분적인 관찰에만 도움이 되는 과정, 예를 들어 노로에서 강철을 녹이는 것입니다.

단위와 섹션 간의 생산 연결의 특성에 따라 연결된(다단계) 프로세스와 폐쇄된(단일 단계) 프로세스가 있습니다.

관련기술의 특성과 공정의 조직화로 인해 한 생산현장의 노동결과가 다른 생산현장의 노동의 직접적인 최초 대상이 되는 공정을 말한다. 주요 야금 생산에서는 모든 공정이 연결됩니다. 용광로는 제강 장치에 액체 철, 제강 장치에 핫 잉곳 압연 공장을 제공합니다. 시간과 양으로 이러한 연결을 체계적으로 제공하는 것은 야금 기업의 리드미컬한 작업의 핵심입니다. 이를 위해 관련 프로세스의 조직을 설계할 때 각 개별 단계에 대한 프로세스 흐름도를 구축할 필요가 있을 뿐만 아니라 워크숍 내 및 워크숍 내 모든 상호 연결된 링크의 작업을 조정하고 조정할 수 있는 복잡한 일정도 작성해야 합니다. 워크샵.

닫은- 이들은 특정 생산 지역에서 노동의 결과가 최종적이며 후속 프로세스와 직접적으로 관련되지 않는 프로세스입니다. 폐쇄 공정의 예로는 선철을 창고로 보낼 때 용광로 및 주조 기계를 작동할 수 있으며, 철강 작업장에서 잉곳 창고로 잉곳을 보내고 기계에서 부품을 마무리할 때도 마찬가지입니다.

프로세스에서 노동 대상의 이동 유형, 즉 한 작업에서 다른 작업으로 이동하는 방법에 따라 프로세스는 순차적 흐름, 병렬 및 병렬 순차로 구분됩니다. 생산 조직의 관점에서 고려한 분류 기능은 생산 프로세스의 생산성을 크게 결정하기 때문에 매우 중요합니다.

일관된노동 대상의 이동 유형은 제품 배치 (잉곳, 빌렛, 완제품 압연 제품) 또는 개별 단위 (다단계 기술 프로세스에서 전체 용융)의 제조에서 각 후속 작업이 이전 것.

병렬로이동의 형태로 제품의 각 후속 작업 또는 단위는 이전 작업이 끝날 때까지 수행되거나 처리될 수 있습니다. 예를 들어 선형 및 순차적 배열의 다중 스탠드 밀에서 압연 .

병렬 직렬이동 (작업 수행)을 결합하는 방법에서 노동 대상을 다음 작업으로 이전하는 것은 이전 단계에서 전체 배치 처리가 끝날 때까지 부분 배치로 수행됩니다. 이러한 유형의 공정의 예는 2개의 하프 트레인에 있는 2개의 국자에서 강철 용융물을 주조하고 이후에 스트립핑 부서로 이송하는 것입니다.

1.2 생산 공정의 구조 및 개선 방법

생산력

야금 기업의 생산 활동 결과, 기술 및 생산 조직 개선 방향 및 방법은 주요 생산 공정의 구조와 직접 관련이 있습니다.

야금 공정의 다양한 특징은 여러 생산 영역에서 순차적으로 그리고 병렬로 진행되는 다수의 상호 연결된 부분 공정으로 구성된 구조적으로 복잡한 공정으로 특징지어집니다. 기술 및 조직 측면에서 야금 기업의 생산 공정은 기본적으로 공통된 계층 구조(그림 1)를 가지며 다양한 수준의 공정 단계, 단계, 작업이 있습니다. 후자는 차례로 다양한 전환, 기술, 동작, 움직임을 포함하는 자체 "미세 구조"를 가지고 있습니다.

제조공정

공정 단계

프로세스 단계

공정 작업

그림 1 - 야금 기업의 생산 공정 구조 계획

모든 생산 공정은 공간과 시간의 좌표에서 발생하기 때문에 기술과 함께 그 구조도 장비 배치, 운송 통신 및 과정의 시간적 특성과 관련된 요소에 의해 결정됩니다.

따라서 단계 기술적으로 균질한 생산 작업의 규제된 복합물을 포함하는 생산 공정의 일부를 나타냅니다. 복잡한 작업은 상점의 별도 단위 또는 전문 섹션의 작업자가 수행합니다. 작업의 성격, 내용, 순서 및 실행 방법은 상점의 각 단위 또는 섹션에 대한 최종 생산 작업에 의해 결정됩니다.

고로 공장에서 생산 공정의 섹션(단계)은 벙커 고가도로가 있는 광석 야드, 고로, 국자 농장과 함께 제련 제품을 수집하는 섹션, 과립 풀, 슬래그 덤프 및 충전입니다. 기계.

노상 용광로에서는 장입장, 용광로 베이, 주조 베이, 스트리핑 부서, 화합물 준비 부서, 냉각 잉곳 창고와 같은 섹션이 구분됩니다.

압연 공장의 섹션은 금속 창고, 가열 섹션(우물, 체계적인 용광로), 압연기, 마무리 부서(조정), 완제품 창고입니다.

생산 단계는 다른 위치에서 연구할 때 동일하지 않습니다. 따라서 생산 조직의 관점에서 볼 때 프로세스의 모든 단계 중에서 주요 단계가 두드러집니다. 주요 기술 프로세스가 직접 수행되는 단계, 즉 질적으로 변화하는 과정 노동의 대상을 완제품으로 변형시킨다. 야금 생산에서 주요 단계는 용광로, 노상 및 전기 철강 제련로, 전로, 블루밍 및 마무리 압연기입니다.

일반 생산 체인의 주요 단계는 다른 모든 단계와 이를 제공하는 상점 및 농장에서 프로세스의 시간 및 볼륨 특성을 결정합니다.

일반적인 과정에서 배치 순서의 관점에서 볼 때 입력, 중간, 출력 단계가 구별됩니다. 이 위치는 이전 단계 또는 단계의 출력 흐름과 후속 단계의 입력 요구 및 기능 간의 모든 매개변수에서 물질적 및 조직적 연결을 결정하는 데 중요합니다.

공정 속도와 완제품 제조 속도의 관점에서 매우 중요한 것은 최종 단계인 출력 단계입니다. 주요 단계가 아니므로 주요 단계를 포함하여 이전 단계의 모든 작업을 시간에 따라 조정하여 제조된 반제품 또는 완제품의 다음 단계로의 배송을 줄이거나 늘립니다. 이런 면에서 샵의 생산 과정에서 퇴장 단계는 매우 책임감이 있어 작업의 리듬을 설정합니다.

생산 능력의 관점에서 볼 때 "좁은"단계는 작업의 강도 수준 측면에서 주요 주요 단계의 요구 사항을 충족하지 않는 단계입니다. "좁은" 단계의 생산 공정에 대한 연구를 통해 생산성이 낮은 이유를 설정하고 생산 능력을 향상시키기 위한 조치를 설명할 수 있습니다.

적절한 작업을 수행하여 각 단계에서 생산 프로세스를 직접 구현합니다. 작업은 특정 작업장에서 전문 노동 수단을 사용하여 한 명 이상의 작업자가 수행하는 기술적 특징의 통일성을 특징으로 하는 주어진 단계에서 완료되는 생산 프로세스의 일부입니다.

특정 작업장에서 기본 및 보조 고정 장비의 공간적 배치가 이미 확립되어 있기 때문에 적시에 생산 공정을 구축하는 것은 가장 효과적인 사용의 관점에서 특히 중요합니다. 적시에 프로세스를 구축하는 효율성은 프로세스 자체의 복잡성 유형과 정도, 생산 주기 기간에 따라 달라지는 조직 구조에 의해 결정됩니다. 가장 일반적인 형태에서 생산 주기의 기간은 원자재 또는 반제품이 생산에 투입된 후 완제품 형태로 출시되기까지의 기간을 나타냅니다. 압연기의 작업 스탠드에서 블랭크의 작업과 완제품 압연 제품의 출구.

단일 제품의 제조를 위한 생산 주기의 기간을 구별할 필요가 있습니다. 제품 배치(용융물을 몰드로 주조, 우물에서 잉곳의 부유 가열 및 크림핑 밀에서의 후속 압연, 강철 주입 구성의 용융 준비, 충전, 몰드 구성 등). 따라서 생산주기는 각 (많은) 생산 단위에서 특정 순서로 수행되는 작업 또는 작업의 폐쇄 된 복합체입니다.

생산주기는 작업의 내용과 공간적, 시간적 규모가 다른 모든 수준, 즉 생산 단계와 단계에서 발생합니다. 따라서 모든 작업장, 단위에서 시간의 생산주기는 일치하거나 단순히 작업주기입니다 (강 용융, 각 잉곳 또는 빌렛 롤링 등). 작업장 규모에서 생산 주기에는 모든 생산 단계의 부분 주기가 포함됩니다. 각 작업 주기 동안 공정의 어느 단계에서나 제품 단위가 처리되는 경우 전체 생산 주기 동안 작업장(단계)에서 많은 단위 또는 제품 배치를 병렬로 처리할 수 있습니다(컨버터 및 노상 용융, 우물의 잉곳 가열 등) ... 기업 규모에서 생산주기는 초기 생산 작업에서 마지막까지 제품의 모든 배치 및 각 단위를 제조하는 생산 공정의 모든 단계와 단계를 포함합니다.

생산 주기의 시간 구조에는 일반적으로 다음 구성 요소가 포함됩니다(그림 2).

주요 기술 작업, 작업, 부분 프로세스의 실행 시간으로 구성된 기술 주기는 제품의 각 단위 또는 배치에서 체계적으로 반복됩니다.

각 제품 단위, 배치 또는 하나의 공정(변환기 또는 노상 제련)의 생산과 함께 주기적으로 발생하거나 주기적으로 발생하지 않는 보조 작업 및 작업 시간

기술 슬러지 시간, 노동 대상 추적 (완전히 결정화 될 때까지 금형의 강철 슬러지, 냉장고에서 압연 제품 냉각 등);

기술적으로 불가피한 주기 간 및 주기 내 중단 시간입니다.

일반적으로 고려 중인 경우 생산 주기의 기간은 시간 구성 요소의 단순 합과 일치할 수 없습니다. 자아는 모든 시간 구성 요소의 절대 가치가 특정 유형의 과정(순차적, 병렬적, 병렬-순차적)으로 특징지어지는 조직 형태, 프로세스 및 작업 조합의 특성에 달려 있다는 사실에 기인합니다. 작업 주기 시간, 운송 시간 및 보조 작업.

그림 2 - 생산 주기의 시간 구조

기존(지정된) 프로세스 기술을 사용하면 지속 시간과 직접 관련된 생산 주기의 시간 구조의 효율성이 각 구조 구성 요소의 절대 지속 시간, 구성 요소 및 요소 수와 같은 여러 매개변수에 의해 결정됩니다. 그들, 그들의 특정 비율 및 프로세스의 조직 형태.

생산주기 구조의 효율성은 다른 조건이 같을수록 높을수록 구성 요소 수가 적을수록 시간에 따라 각 구성 요소의 지속 시간이 짧을수록 기술주기의 몫이 클수록 더 합리적입니다. 구성 요소와 해당 요소를 적시에 결합하여 가능한 최대 병렬 작업 흐름을 보장합니다.

나머지 구성 요소는 프로세스의 주요 생산 작업을 실행하는 동안 크게 겹치기 때문에 생산 주기 기간의 주요 역할은 기술 주기에 의해 수행됩니다.

분류 특성에 따라 야금 기업의 생산 공정은 주기가 겹치지 않고 진행되는 단순 프로세스와 시간에 따라 주기가 겹치는 복잡한 프로세스로 나뉩니다. 이러한 유형의 생산 공정을 고려하는 것이 중요한 이유는 생산성이 매우 다르고 생산성을 높이는 방법에도 고유한 특성이 있기 때문입니다.

단순 프로세스에서 주기는 각 후속 주기가 이전 주기가 끝난 후 시작될 때 시간에 따라 순차적으로 수행됩니다. 이러한 프로세스의 특징은 모든 사이클 작업이 동일한 워크스테이션 또는 장치(예: 블루밍 공장)에서 수행된다는 것입니다.

간단한 프로세스는 두 가지 수정으로 수행됩니다. 중단이 있는 경우 이전 주기가 끝난 후 다음 주기가 시작될 때 직접적으로가 아니라 일정 시간이 지난 후(그림 3, a), 중단 없이 다음 주기가 시작될 때 이전 항목이 끝난 직후에 시작됩니다(그림 3, b). 그림 3의 데이터 분석에서 프로세스의 생산성이 다르고 두 번째 경우에는 사이클 간 중단이 없기 때문에 더 높다는 것을 알 수 있습니다.

주어진 조직 및 기술 조건에서 프로세스의 생산성은 작업 장비가 단위 시간당 일정량의 제품을 생산할 수 있는 잠재력입니다. 철 야금에서 다양한 기본 공정의 생산성 표현은 주철, 강철, 압연 제품의 톤이 될 수 있습니다. 생산성이 속하는 시간의 단위는 시, 교대, 일, 월, 년입니다. 프로세스의 성능은 작업, 하위 프로세스 및 전체 생산 프로세스와 관련하여 정의됩니다.

T c a t c b

그림 3 - 단순 불연속(a) 및 연속(b) 프로세스 그래프 - (t 0은 작업 기간, NS씨 - 사이클 시간)

프로세스의 성능을 결정하는 주요 요소는 다음과 같습니다.

장치의 기술적 특성(고로의 유효 부피, 제강 장치의 용량, 스탠드 수, 압연기의 작업 롤 직경 등);

주요 공정의 강도(속도, 압력, 온도, 강화제 - 산소, 천연 가스);

제품 구색 및 제조 노동 강도;

초기 재료 및 처리 모드;

조직 요소 (모든 단계에서 생산 프로세스를 연결하는 방법, 결합의 성격 및 프로세스의 조직 구조, 노동 조직 등).

실제로 프로세스의 생산성에 영향을 미치는 요소의 수는 훨씬 더 많지만 생산에서 모든 요소가 고려되는 것은 아니며 본질과 초점이 다양하고 일정합니다. 그 중 상당 부분은 결정론적이지 않지만 일반적으로 야금 공정을 확률적 프로세스로 결정하는 확률론적 확률론적입니다. 프로세스의 명확한 구성, 프로세스 및 관리 예측의 가능성을 위해서는 심층 연구가 필요합니다. 이를 기반으로 프로세스의 흐름 패턴과 생산 결과의 의존성이 해당 요소의 양적 값에 따라 달라집니다. 다양한 조합.

프로세스의 생산성을 계산하기 위해 연구 중인 프로세스의 생산적 특성과 요인적 특성 사이의 관계를 기능적 또는 확률론적 형태로 반영하는 경제 및 수학적 모델이 구축됩니다.

따라서 간헐적 프로세스의 성능은 다음 식에서 결정할 수 있습니다.

P = Tn / (t 0 + t n) = TnP c, (2)

어디서? Р - 시간 단위당 생산성, t / h (pcs / h);

T는 허용되는 시간 단위, h(교대, 일)입니다.

~까지 - 작업 기간, h(분);

t n - 휴식 시간(최소 - 주기 내);

t c는 사이클의 지속 시간, h(분)입니다.

n - 한 사이클에서 제조된 제품의 단위 수, 개 또는 제품의 양, 즉

작업 지속 시간이 주기 지속 시간과 일치하는 주기 사이에 중단 없이 실행되는 프로세스의 경우 프로세스의 생산성은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

p = Tn / t 0 = Tn / t c v (3)

고려되는 프로세스 유형의 경우 다양한 교대 근무 시간을 고려한 교대 성과는 다음 공식으로 계산됩니다.

(4)

어디서 t c.p - 교대 근무 중 휴식(준비 및 최종 작업 기간, 기술적인 이유로 규정된 휴식, 휴식).

야금 생산에서 모든 주요 야금 공정은 하나가 아니라 여러 단계에서 수행되어 복잡한 공정으로 특징 지어집니다. 다단계 프로세스와 다양한 조직 형태로의 구현 가능성은 시간에 따라 별도의 단계에서 작업을 병렬로 실행할 가능성을 결정하고 결과적으로 더 크거나 더 적은 시간 이동으로 인접한 생산 주기의 동시 겹침을 결정합니다.

겹침은 두 개의 인접한 주기가 동시에 발생하는 기간, 즉 다음 주기의 시작과 이전 주기의 끝 사이의 기간을 나타냅니다. 별도의 단계에서 인접한 주기의 작업 실행은 작업 기간이 동일한 경우 간격 없이 연속적으로 수행되거나 프로세스의 다른 단계에서 작업 기간이 다른 경우 간헐적으로 수행될 수 있습니다.

개별 단계의 작업 특성에 따라 주기가 겹치는 생산 프로세스는 다음과 같은 조직 형태를 가질 수 있습니다.

모든 단계에서 일관된 운영 과정으로;

이전 단계의 유사한 작업과 관련하여 후속 단계에서 발생하는 작업의 진행과 함께;

별도의 단계에서 작업을 병렬로 실행합니다.

조직 형태에 관계없이 시간적으로 인접한 주기가 겹치면서 진행되는 프로세스의 생산성은 주기(리듬)의 지속 시간에 따라 결정됩니다.

종종 실제로 계산으로만 압연 스트로크를 결정하는 것은 여러 공장에서 보조 작업의 지속 시간이 크게 다를 수 있기 때문에 어려움을 야기합니다.

Adametsky 그래프와 해당 유형은 계산을 단순화하는 데 도움이 됩니다. 초 단위의 시간은 수평 축을 따라 그 위에 표시되고, 밀 스탠드의 수는 수직 축을 따라 표시됩니다. 고려된 패스에서 롤링 시간은 롤링 스탠드에 해당하는 축에 굵은 수평선으로 그래프에 표시됩니다. 두 줄 사이의 여유 공간은 인접한 패스 사이의 일시 중지를 나타냅니다. 한 스탠드에서 다른 스탠드로 스트립을 이동하는 것은 경사진 선으로 표시되며 수평 축에 대한 투영은 이동 일시 중지에 해당합니다.

Adametsky 그래프의 도움으로 기술 프로세스의 순서를 추적하고 롤링 머신 시간의 요소를 추적할 수 있습니다. 이것은 작업 스탠드의 작업량을 분석하고 처리량을 식별하고 스탠드 사이의 압연 스트립 감소의 가능한 재분배 또는 스탠드를 따라 더 균일하게 로드하기 위한 속도 조건의 변화를 개략적으로 설명하는 것이 가능해진다는 것을 의미합니다. 최대 공장 생산성의 요구 사항에 따라.

프로세스의 주기 시간은 이전 주기의 시작부터 다음 주기의 시작까지의 기간을 나타내며 주기 지속 시간과 진행량(중첩)의 차이에 의해 결정됩니다. 그림 4는 2단계와 3단계에서 작업을 연속적으로 순차적으로 실행하는 프로세스의 그래프를 보여줍니다. 이러한 프로세스에서는 모든 단계의 작업 기간이 동일하기 때문에 프로세스 주기는 모든 단계의 작업 기간과 동일합니다.

, (5)

어디 NS - 프로세스의 택트(리듬), 최소;

NS- 겹침의 양, 최소;

NS- 프로세스의 단계 수;

그림 4에서 볼 수 있듯이 두 경우 모두 프로세스의 성능은 프로세스 주기가 동일하고 주기가 다른 기간에도 불구하고 동일합니다.

0 4 8 12 0 4 8 12 16

시간, 분

그림 4. 동일한 주기 기간으로 작업을 연속적으로 순차적으로 실행하는 프로세스 그래프: NS- 생산 공정의 두 단계; NS- 동일, 세 단계

그림 5는 개별 단계에서 동일하지 않은 작업 기간과 그 사이의 중단이 있는 간헐적인 프로세스 흐름이 있는 그래프를 보여줍니다.

공정 전에 수행되는 공정에서 다음 단계의 각 생산 단위의 처리는 이전 단계의 동일한 생산 단위를 처리하는 작업이 종료되기 전에 시작됩니다. 즉, 공정이 단계의 작업보다 앞서 진행됩니다 .

그림 5 - 단계에 대한 간헐적 작업 흐름이 있는 프로세스 그래프: a - 생산 프로세스의 두 단계; b - 동일, 네 단계

그림 6은 모든 단계에서 연속적인 프로세스를 보여줍니다. 이 경우 다른 단계의 작업 기간은 동일합니다. 단계에 대한 작업 흐름이 간헐적인 프로세스의 경우 단계에 대한 작업 기간이 다릅니다. 두 경우 모두 프로세스가 겹치는 주기로 진행되기 때문에 생산성은 프로세스 주기에 의해서만 결정됩니다.

그림 6 - 작업 진행에 따른 프로세스 일정

작업이 진행되는 과정에서 주기 기간은 모든 단계에서 전체 작업 기간과 크기가 일치하지 않습니다. 이러한 프로세스에서 비트(리듬)는 달력 주기 지속 시간(주기 시작부터 끝까지의 시간)과 중첩 시간(R = t c - P) 간의 차이로 정의됩니다.

단계에 대한 작업의 지속적인 흐름으로 전술은 프로세스의 모든 단계에서 작업 기간과 같습니다. 단계에 대한 작업이 간헐적으로 진행되는 경우 주기는 작업 기간과 모든 단계의 간격의 합으로 결정됩니다.

많은 공정에서 개별 단계의 작업 기간이 크게 다를 수 있으므로 공정에서 병목 현상이 발생하고 사이클이 증가하고 생산성이 감소합니다. 이러한 프로세스에서 두 개 이상의 생산 단위의 병렬 처리는 작업 기간이 가장 긴 단계에서 구성됩니다.

그림 7은 연속적인 흐름으로 작업을 병렬로 실행하는 프로세스 다이어그램을 보여줍니다. 프로세스의 연속성은 각 생산 단위가 프로세스 주기와 동일한 시간 간격으로 각 단계에 도달할 때 달성됩니다. 이 경우 전술은 순차적 작업이 있는 단계의 작동 시간과 같습니다. 병렬 작업이 있는 단계의 주기는 다음 공식에 의해 결정됩니다.

R = t 나는 / n pr,

여기서 t i는 이 단계에서의 작업 지속 시간, h(분)입니다.

n pr은 동시에 처리된 제품 단위의 수, t(개)입니다.

최대 중첩을 달성하기 위한 중요한 조건은 특정 단계의 각 링크에서 최소 총 작업 기간을 보장하여 프로세스의 구조를 개선하는 것입니다. 이 조건의 구현은 전체 주기의 지속 시간과 그에 따른 프로세스 주기의 일반적인 감소를 제공합니다. 후자는 일정한 주기 지속 시간에도 발생하지만 링크 수는 증가합니다.

그림 7 - 연속 흐름과 병렬 작업 흐름이 있는 프로세스 일정

그림 8은 일정한 주기 시간과 주기의 링크 수에 의해 결정되는 다양한 중첩 값이 있는 프로세스 그래프의 예를 보여줍니다.

그림 8, a에 표시된 경우 작업 주기는 하나의 링크로 구성되며 겹치는 부분이 없으며 순환 주기가 최대이며 주기 기간과 동일합니다. 그림 8, b의 경우 사이클은 두 개의 링크로 나뉘며, 이에 따라 각 링크의 동작 시간이 절반으로 줄어듭니다. 그림 8, c에서 프로세스 사이클은 4개의 링크에서 수행됩니다. 각 링크 내의 총 작업 기간은 첫 번째 경우보다 4배 적습니다. 가능한 최대 링크 수까지 계속해서 크러싱하면 가능한 최대의 겹침이 발생합니다.

그림 8 - 프로세스에서 링크의 수와 기간을 변경할 때 겹치는 정도의 변화 그래프

제2장 네트워크 계획 및 관리

2.1 기획 및 관리 시스템

복잡한 생산 시스템의 생성, 새로운 장비 및 기술의 개발, 기업의 건설 및 재건에는 다양한 과학 및 생산 분야에서 일하는 공연자의 참여가 필요합니다. 이러한 상황에서 다양한 전문가의 작업을 조정하고 다양한 작업의 타이밍을 연결하는 것이 점점 더 어려워집니다. 전통적인 작업 조정 방법을 사용할 때 기업 건설, 작업장, 단위 수리와 같은 다양한 생산 프로그램을 계획, 조직 및 관리하는 복잡성이 증가함에 따라 전체 작업 단지의 실행이 체계적으로 지연되기 시작했습니다. 생산 단지를 만드는 데 미리 계산된 비용을 초과합니다.

실제 상태를 분석한 결과 이러한 중단의 원인은 복잡한 작업을 계획하고 진행 상황을 운영 관리하는 데 사용되는 방법에 있으며 시간이나 자원(비용) 면에서 필요한 작업 조정을 제공하지 않는 것으로 나타났습니다. 동시에 사용된 기술의 단점과 리더의 성격에 요점이 있다고 믿었다. 건설에 사용되는 복잡한 작업을 계획하는 일반적이고 전통적인 방법 중 하나는 작업 계획을 소위 스트립 일정(Gantt 차트) 형식으로 표시하는 것입니다. 계획 및 관리 시스템의 요소로서 모든 일정은 모델링된 시스템에 적합한 복합물의 모델이어야 합니다. 이와 관련하여 스트립 일정 형태의 작업 계획 제시에는 다음과 같은 중요한 단점이 있습니다.

1. 단지 내 작품간 관계의 부재(발표불가)

2. 주요 작업은 스트립 차트에 표시되지 않습니다. 주어진 시간에 전체 단지의 구현을 결정하는 작업;

3. 스트립 일정의 형태로 작업을 계획할 때 계획을 최적화할 수 있는 가능성은 계획 개발 단계와 운영 관리 단계 모두에서 제한됩니다.

4. 테이프 스케줄을 사용할 때 계획의 모든 단계에서 수행자의 균일한 작업량은 고려되지 않으며 보장되지 않습니다.

위의 단점은 네트워크 계획 및 관리 시스템으로 알려진 생산 프로세스의 네트워크 모델링 시스템 작업을 조정하는 데 사용할 때 완전히 또는 대부분 제거됩니다. 네트워크 계획 및 관리 시스템은 모든 조직 작업의 가장 포괄적인 솔루션을 허용하고 최종 결과의 관점에서 계획을 평가합니다.

2.2 네트워크 스케줄을 이용한 복합공사의 운영관리

그 내용을 적절하게 반영하는 일련의 저작물의 모델은 네트워크입니다. 네트워크는 복합 작업 간의 상호 연결이 표시되는 방향 그래프로 이해됩니다. 그래프는 호와 꼭짓점의 모음입니다. 잘 정의된 정점 쌍은 각 호에 해당합니다. 그래프는 각 호에 대해 두 정점 중 어느 것이 초기이고 어느 것이 최종인지 표시되는 경우 지향성이라고 합니다.

디지털 및 그래픽과 같은 다양한 형태의 네트워크 표현도 가능합니다. 네트워크의 디지털 표현은 목록 또는 행렬 형식일 수 있습니다. 네트워크의 그래픽 표현(그림 9)을 네트워크 다이어그램이라고 합니다. 가장 직관적이고 편리하며 널리 사용됩니다. 그러나 이 이점은 많은 수의 요소(300개 이상의 작업 포함)가 있는 네트워크에서는 손실됩니다.

그림 9 - 네트워크 다이어그램

네트워크 그래픽에서 네트워크 호는 화살표로 표시되고 정점은 기하학적 모양(원)으로 표시됩니다. 네트워크 그래픽은 두 가지 유형이 있습니다.

1. 그림과 같이 작업이 화살표, 이벤트 - 원으로 표시되는 네트워크 다이어그램.

2. 작업이 원(또는 다른 모양)으로 표시되고 작업에 따라 화살표로 표시되는 네트워크 다이어그램.

작품을 나타내는 화살표는 스케일이 없습니다. 화살표의 방향과 길이는 작품의 특성을 반영하지 않습니다. 화살표(작동)의 상대적 위치만 중요합니다. 각 화살표는 두 개의 이벤트를 연결합니다. 따라서 각 작업에 대해 시작 및 종료 이벤트가 있습니다. 주어진 각 작업을 시작하려면 직전 작업을 모두 완료해야 합니다. 이 작업의 초기 이벤트로 끝나는 작업의 완료가 필요합니다.

각 네트워크 이벤트에는 특정 번호가 할당되며 때로는 전체 또는 일부 이벤트에 정의(이름)가 지정됩니다. 작품의 초기 사건과 마지막 사건의 숫자가 이 작품의 코드(암호)를 형성한다.

네트워크 그래픽에서 중요한 개념은 경로 개념입니다. 네트워크 경로는 각 이전 작업의 종료 이벤트가 다음 작업의 시작 이벤트와 일치하는 일련의 작업입니다. 경로가 네트워크 이벤트의 시작부터 끝까지 상호 연관된 활동 체인을 나타내는 경우 경로가 완료되었다고 합니다. 불완전한 경로는 네트워크의 시작에서 중간, 두 중간 또는 중간에서 종료 이벤트로의 경로입니다.

생산 조건에 따라 단지의 모든 작업이 엄격하게 지정된 순서로 수행되어야 하는 경우 이러한 단지의 네트워크 일정은 하나의 작업 체인을 나타냅니다(하나의 완전한 경로가 있음). 그러한 단지를 제어하기 위해 네트워크 시스템을 사용하는 것은 비현실적입니다. 따라서 네트워크 다이어그램에는 최소한 두 개의 완전한 경로가 있어야 합니다. 최대 지속 시간을 갖는 전체 경로를 임계 경로라고 합니다. 중요 경로는 네트워크 계획 및 관리의 핵심입니다. 네트워크 일정의 주요 경로는 전체 계획된 작업 패키지의 기한을 결정합니다. 중요 경로에서 작업 실행이 가장 중요하지 않더라도 지연은 전체 복잡한 작업의 기한에 차질을 빚게 하는 반면 중요하지 않은 경로 작업의 지연은 구현에 전혀 영향을 미치지 않을 수 있습니다. 전체 프로그램의.

네트워크 계획 및 관리 시스템의 기능에는 다음 단계가 포함됩니다.

네트워크 계획 및 관리 시스템의 기술 사양 및 설계 개발

초기 계획 모드에서 시스템 작동;

작동 제어 모드에서 시스템 기능.

전체 네트워크 계획 시스템의 효율성은 주로 운영 관리 단계에서 기능의 효율성에 의해 결정됩니다. 운영 관리 프로세스에는 다음이 포함됩니다.

1. 작업 진행 상황에 대한 운영 정보 수집

2. 들어오는 정보를 처리하고 이를 기반으로 네트워크 모델을 업데이트합니다.

3. 업데이트된 네트워크 일정의 매개변수 계산

4. 네트워크 일정을 분석하고 계획 실행을 위한 결정을 내립니다.

5. 작업 일정을 개발하고 공연자에게 특정 작업 조건을 제공합니다.

결론

각 기업 활동의 기초는 생산 프로세스이며, 그 최종 목표는 제품 출시입니다.

생산 과정은 특정 물질적 상품을 만드는 것을 목표로하고 노동의 주요 주제의 불변성을 특징으로하는 특정 기술 및 조직적 내용을 가진 노동 과정입니다.

단일 생산 프로세스에서 개별 생산 프로세스 및 구성 요소의 중요성을 평가하기 위해 다음과 같은 주요 기능에 따라 그룹화됩니다.

1. 완제품 생산에서 프로세스의 역할,

2. 노동 장비의 정도와 사람의 역할,

3. 과정의 성격,

4. 노동 주제에 대한 영향의 정도.

완제품 생산에서 프로세스의 역할에 따라 기업에서 주요 산업, 보조 산업 및 서비스 산업이 구별됩니다.

주요 프로세스는 주요 제품의 출시 또는 주어진 생산을 대상으로 하는 생산 작업의 수행을 직접적으로 목표로 하는 프로세스입니다.

서빙 프로세스는 기본 및 보조 프로세스의 정상적인 실행을 용이하게 합니다. 일반적으로 기업에서 서비스 산업에는 중앙 수리점, 운송 및 저장 장치, 문화 및 복지 기관이 포함됩니다.

노동 장비의 정도와 사람의 역할에 따라 기계화되지 않은 부분적으로 기계화 된 기계 프로세스가 구별됩니다.

기계화되지 않은 프로세스는 어떤 유형의 에너지와 메커니즘도 사용하지 않고 수행되는 프로세스입니다. 그들은 수공구를 사용하여 노동 대상의 위치 또는 모양을 변경하는 것을 목표로합니다. 보조 및 서비스 산업에서 육체 노동의 비율은 여전히 상당합니다.

부분적으로 기계화된 프로세스에는 이러한 기계 또는 기계화된 도구에 의해 수행되는 프로세스가 포함되며, 이를 제어하려면 인간의 수작업이 필요합니다.

기계 프로세스에서 노동 도구는 작업장에서 직접 또는 원격으로 사람이 지시하는 기계입니다.

기업의 경우 수동 또는 부분적으로 기계화 된 노동이 높은 노동 생산성을 보장하고 생산 자동화 조건을 만드는 상호 보완적인 기계 시스템으로 대체되는 생산 프로세스의 복잡한 기계화가 매우 중요합니다.

중고문헌 목록

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3. Karasteleva E.M. 경제, 조직 및 생산 계획 E.M. Karastelova - M .: 경제, 1986. - 343p.

국가의 권력과 번영은 경제의 효율성과 군사적 잠재력에 달려 있습니다. 후자의 개발은 기계 공학의 기초가 되는 야금의 발전 없이는 불가능합니다. 오늘날 초점은 러시아의 야금 복합 단지와 러시아의 산업 및 경제 영역에 대한 중요성에 있습니다.

야금 복합체의 일반적인 특성

광업 및 야금 단지는 무엇입니까? 이것은 금속의 추출, 농축, 제련, 압연 제품 생산 및 2 차 원료 가공에 종사하는 기업 세트입니다. 다음 산업은 야금 단지의 일부입니다.

철 야금 철강, 선철 및 합금철의 제련에 종사하는 ,
비철 야금 , 경금속(티타늄, 마그네슘, 알루미늄) 및 중금속(납, 구리, 주석, 니켈) 생산에 종사하고 있습니다.

쌀. 1 야금 공장

사업장 배치 원칙

광업 및 야금 단지의 기업은 혼란스럽게 위치하지 않습니다. 그들은 야금 위치의 다음 요소에 따라 다릅니다.

원료 (광석의 물리화학적 특징);
연료 (금속을 얻기 위해 어떤 유형의 에너지를 사용해야 하는지);
소비자 (원재료 배치의 지리, 주요 에너지 원 및 운송 경로의 가용성).

쌀. 2 야금 배치의 연료 계수

주요 야금 기반

위의 모든 요인으로 인해 야금 기업의 위치가 고르지 않았습니다. 일부 지역에서는 전체 야금 기반이 형성되었습니다. 러시아에는 세 가지가 있습니다.

중앙기지 - 이것은 쿠르스크 자기 이상, 콜라 반도 및 카렐리야의 철광석을 기반으로 하는 상당히 젊은 센터입니다. 주요 생산 센터는 Lipetsk, Stary Oskol 및 Cherepovets입니다.
우랄베이스 - 러시아에서 가장 큰 야금 센터 중 하나이며 주요 센터는 Magnitogorsk, Novotroitsk, Chelyabinsk, Nizhny Tagil 및 Krasnouralsk입니다.
시베리아 기지 아직 개발 단계에 있는 센터입니다. 주요 공급원은 Priangarye 및 Gornaya Shoria의 Kuznetsk 석탄 및 철광석입니다. 주요 센터는 Novokuznetsk 시입니다.

러시아의 야금 기지 운영 방식과 비교 특성은 다음 표에 나와 있습니다.

TOP-4 기사누가 이것과 함께 읽었습니까?

	본부	시베리아 사람	우랄
철광석	쿠르스크 자기 이상, 콜라 반도,	프리앙가리, 산 쇼리아	우랄 산맥
점결탄	수입(도네츠크 및 쿠즈네츠크 석탄 분지)	지역(쿠즈네츠크 석탄 분지)	프리보즈노이(카자흐스탄)
기업		전주기 및 한계 야금 기업(철강 및 압연 제품만 생산)	전주기 기업(주철, 철강, 압연제품 생산)

비철 야금

비철금속은 목적과 화학적, 물리적 특성 및 특성에 따라 다음과 같이 나뉩니다.

중량물(구리, 납, 주석, 아연, 니켈);
경량(알루미늄, 티타늄, 마그네슘);
귀중한(금, 은, 백금);
희귀(지르코늄, 인듐, 텅스텐, 몰리브덴 등)

비철 야금 비철, 귀금속 및 희귀 금속 광석의 추출, 가공 및 야금 가공에 종사하는 기업의 복합체입니다.

이 사슬에서 알루미늄, 구리, 납-아연, 텅스텐-몰리브덴 및 티타늄-마그네슘 산업이 구별됩니다. 또한 여기에는 귀금속 및 희귀 금속 생산 기업도 포함됩니다.

러시아의 비철 야금 센터

알루미늄 산업의 중심지는 Bratsk, Krasnoyarsk, Sayansk 및 Novokuznetsk입니다. 이들 도시에 위치한 대형 알루미늄 공장은 우랄, 북서부 지역 및 시베리아의 자체 원료와 수입 원료를 기반으로 개발되고 있습니다. 이 생산은 에너지 집약적이므로 기업은 수력 발전소 및 화력 발전소 근처에 있습니다.

우리나라 구리 산업의 주요 중심지는 우랄입니다. 기업은 Gayskoye, Krasnouralsky, Revdinskoye 및 Sibayskoye 매장지의 현지 원료를 사용합니다.

공장의 납-아연 산업은 다금속 광석의 추출에 의존하므로 Primorye, North Caucasus, Kuzbass 및 Transbaikalia와 같은 생산 장소 근처에 있습니다.

쌀. 3 Chukotka의 금광

문제 및 전망

어느 산업이든 문제는 있습니다. 야금 복합체도 예외는 아닙니다. 철 및 비철 야금의 주요 문제는 다음과 같습니다.

높은 에너지 소비;
국내 시장의 낮은 용량;
고정 자산의 높은 수준의 마모;
일부 유형의 원료 부족;
원료 및 광석 매장량의 재생산 과정 파괴;
기술적 후진성과 신기술 도입 부족;
전문 인력 부족.

그러나 이러한 모든 질문은 해결할 수 있습니다. 러시아는 야금 제품의 세계 시장에서 계속해서 중요한 역할을 하고 있습니다. 세계 생산에서 러시아 야금의 비율은 강철의 5% 이상, 알루미늄의 11%, 니켈의 21%, 티타늄의 27% 이상을 차지합니다. 해외 시장에서 러시아 야금의 경쟁력에 대한 주요 지표는 국가가 수출 기회를 유지하고 확장한다는 것입니다.

우리는 무엇을 배웠습니까?

오늘 우리는 "야금 복합물"이라는 용어가 의미하는 바를 배웠습니다. 이 산업은 철 야금과 비철 야금으로 나뉩니다. 추출, 광석 농축, 금속 제련 및 압연 제품 생산을 위한 기업의 위치에는 고유한 특성이 있으며 원자재, 연료 및 소비자의 세 가지 요소에 따라 다릅니다. 러시아 연방에서 운영 및 개발 중인 3개의 야금 기지가 있습니다. 중부, 우랄 및 시베리아.

주제별 테스트

보고서 평가

평균 평점: 4.3. 총 평점: 579.

야금의 역사와 개념

금속의 특성, 금속의 채광 및 사용

섹션 1. 연혁야금.

섹션 2. 광업 야금.

섹션 3. 금속의 특성.

섹션 4. 금속의 응용.

섹션 5. 합금.

야금 -그것은 산업의 한 분야인 과학 기술 분야입니다.

야금에는 다음이 포함됩니다.

천연 원료 및 기타 금속 함유 제품에서 금속 생산;

합금을 얻는 것;

뜨겁고 차가운 금속 가공;

금속 코팅;

금속의 물리적, 화학적 거동을 연구하는 재료과학 분야.

야금술은 야금 산업에서 사용되는 기계, 장치 및 장치의 개발, 생산 및 운영과 관련이 있습니다.

야금은 철과 비철로 나뉩니다. 철 야금에는 철 금속 광석의 추출 및 가공, 선철, 철강 및 합금 철의 생산이 포함됩니다. 철 야금에는 압연 철 금속, 강철, 주철 및 철 금속으로 만든 기타 제품의 생산도 포함됩니다. 비철 야금에는 채광, 비철 금속 광석의 농축, 비철 금속 및 그 합금의 생산이 포함됩니다.

철 금속에는 철이 포함됩니다. 나머지는 모두 채색되어 있습니다.

비철금속은 물리적 특성과 목적에 따라 일반적으로 다음과 같이 나뉩니다.

중금속(구리, 납, 아연, 주석, 니켈);

경량(알루미늄, 티타늄, 마그네슘).

주요 기술 공정에 따라 건식 야금(제련)과 습식 야금(화학 용액에서 금속 추출)으로 나뉩니다. 플라즈마 야금은 건식 야금의 일종입니다.

가장 일반적인 금속은 다음과 같습니다.

알류미늄

야금의 역사

사람이 야금술에 종사했다는 첫 번째 증거는 기원전 5-6천년으로 거슬러 올라갑니다. NS. Majdanek, Plodnik 및 기타 세르비아(Vinchu 문화에 속하는 구리 도끼 기원전 5500년 포함), 불가리아(BC 5000년), 포르투갈, 스페인, 스톤헨지(영국)에서 발견되었습니다.

그러나 이러한 오랜 현상에서 흔히 발생하는 것처럼 나이를 항상 정확하게 결정할 수는 없습니다.

초기 문화에서는 은, 구리, 주석 및 운석이 존재하여 제한된 금속 가공을 수행할 수 있었습니다. 따라서 기원전 3000 년 운석 철로 만든 이집트 무기 인 "Celestial Daggers"가 높이 평가되었습니다. NS. 그러나 암석에서 구리와 주석을 추출하고 청동이라는 합금을 얻는 방법을 배운 기원전 3500년 사람들. NS. 청동기 시대에 들어섰다.

광석에서 철을 얻고 금속을 제련하는 것은 훨씬 더 어려웠습니다. 이 기술은 기원전 1200년경 히타이트에 의해 발명된 것으로 믿어집니다. 철기시대가 시작된 BC. 철을 채굴하고 만드는 비법은 블레셋의 세력을 키운 핵심 요소가 되었습니다.

철 야금의 발전 흔적은 과거의 많은 문화와 문명에서 찾아볼 수 있습니다.

여기에는 중동 및 근동의 고대 및 중세 왕국과 제국, 고대 이집트와 아나톨리아(터키), 카르타고, 고대 및 중세 유럽의 그리스와 로마, 중국, 인도, 일본 등이 포함됩니다.

야금의 많은 방법, 장치 및 기술은 원래 고대 중국에서 발명되었으며 유럽인은이 기술을 마스터했습니다 (용광로, 주철, 강철, 유압 해머 등의 발명).

그러나 최근 연구에 따르면 로마 기술은 특히 채광 및 단조 분야에서 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 발전했습니다.

야금술은 원래 의미의 광석에서 금속을 추출하는 기술입니다. 야금술은 고대에 나타났습니다. 발굴 중에 기원전 7-6천년으로 거슬러 올라가는 구리 제련 흔적이 발견되었습니다. 그리고 거의 동시에 운석의 은, 금, 구리, 철과 같은 천연 금속이 인간에게 알려지게 되었습니다.

먼저 철과 구리를 냉간 가공했습니다. 금속은 그러한 처리에 적합했습니다. 구리 제품은 단조 - 열간 단조의 발명으로 더 널리 보급되었습니다.

그 후 청동이 널리 보급되었습니다(기원전 2000년). 청동은 구리와 주석의 합금으로 품질 면에서 구리보다 훨씬 뛰어납니다. 이것은 부식에 대한 저항, 블레이드의 경도 및 날카로움, 그리고 금형의 더 나은 충전입니다. 이것이 청동기 시대로의 이행이었다.

다음 단계에서 인간은 광석에서 철을 얻는 법을 배웠습니다. 그것을 얻는 과정은 가스 연소 단조의 사용으로 이루어졌으며 비효율적이었습니다. 그들은이 과정을 개선하기 시작했습니다. 그들은 탄소로 철을 농축하고 후속 담금질을 도입했습니다. 강철은 이렇게 만들어졌습니다. 그리고 기원전 1000년경. 철은 인간이 가장 많이 사용하는 재료가 되었습니다(유럽, 아시아).

철 야금술은 아마도 약 3천년 동안 변하지 않았습니다. 그러나 공정이 점차 개선되어 14세기 중반에는 최초의 용광로가 등장했습니다. 이 용광로의 높이가 증가하고 그에 따라 더 강력한 폭발 공급으로 주철의 편리한 생산이 가능해졌습니다. 소위 화려한 재분배(주철을 가단성 철로 재분배)가 나타났습니다. 강철을 얻는 방법으로서 중요한 과정은 더 수익성이 있었고 원시 철을 기반으로 이전의 방법을 실질적으로 대체했습니다. 매우 유명한 다마스쿠스 강철이 그것으로 만들어졌지만.

도가니 제련(동방에서 이미 알려짐)은 1740년 영국에서 나타났습니다. 그리고 18 세기의 마지막 분기에 - 웅덩이. 도가니 제련은 주강을 생산하는 최초의 방법이었습니다. 그러나 이러한 공정은 빠르게 발전하는 철 야금술과 경쟁할 수 없었습니다. 전환점은 주강 생산을 위한 세 가지 새로운 공정의 발명과 함께 찾아왔습니다. 1856년, 이것이 베세머 재판입니다. 1864년 - 노상 공정, 1878년 - 토마스 공정. 20세기 중반까지 철강 생산은 이미 백분율 기준으로 선철을 대체했습니다.

또한 단위의 생산성 향상, 다양한 기술 향상 및 생산 공정의 광범위한 자동화로 생산이 발전했습니다. 전기로에서 고품질(합금)강이 생산되기 시작했습니다. 금속 재용융은 진공 아크로 및 플라즈마 설비에 사용되었습니다. 미래가 속한 철의 직접 생산 방법이 개발되기 시작했습니다.

그리고 그들은 금, 은, 주석, 납, 구리, 수은을 채굴했습니다.

선사 시대에는 금을 씻어서 사금에서 얻었습니다. 모래와 덩어리 형태로 나왔다. 그런 다음 기원전 2천년 후반에 금 정제(불순물 제거, 은 분리)를 사용하기 시작했습니다. 13-14세기에 그들은 질산을 사용하여 금과 은을 분리하는 법을 배웠습니다. 그리고 19세기에는 융합 공정이 개발되었습니다(고대에 알려졌지만 모래와 광석에서 금을 추출하는 데 사용되었다는 증거는 없습니다).

은은 납과 함께 방연광에서 채굴되었습니다. 그리고 수세기 후에 그것들은 함께 제련되기 시작했고(소아시아에서는 기원전 3000년경), 이것은 1500-2000년 후에도 널리 퍼졌습니다.

V.A. Semennikov 때 구리가 대량 생산되기 시작했습니다. 1866년에 매트 변환을 발명했습니다.

주석은 오래전에 단순 용광로에서 제련된 후 특수 산화 공정을 통해 정제되었습니다. 이제 야금에서 주석은 복잡한 복잡한 계획에 따라 광석을 처리하여 얻습니다.

글쎄요, 수은은 광석을 더미로 구워서 생산했으며, 그 안에서 차가운 물체에 응축되었습니다. 그런 다음 세라믹 용기 (레토르트)가 나타나 철로 대체되었습니다. 그리고 수은에 대한 수요가 증가함에 따라 특수 용광로에서 수은을 받기 시작했습니다.

사람의 물질적 가치는 금속 없이는 상상할 수 없으며 현대 문명의 창조에서 야금의 중요성은 매우 큽니다. 금속은 건설, 군사, 운송 및 통신, 상품 및 소비재 생산, 농업에 사용됩니다. 현대 야금술은 할로겐화물과 가스를 제외하고 주기율표의 거의 모든 원소를 얻는 것을 가능하게 합니다.

예를 들어 무게가 30-35kg에 불과한 그릴에서 금속판을 얻으려면 망치를 12-15시간 동안 열심히 일해야 했습니다. 그리고 오랫동안 거대한 망치를 휘두르세요! 기계식 망치의 출현으로 그러한 작업은 더 이상 그러한 노력을 필요로하지 않게되었고 금속 가열 시간을 포함하여 4-6 시간 만 소요되었습니다.

큰 충격력을 발달시키면서 해머는 수동 단조보다 훨씬 더 큰 강도의 금속을 얻는 것을 가능하게 했습니다. 스웨덴 공장 중 한 곳에서 금속 스트립을 단조하는 데 사용되는 테일 해머는 무게가 약 80kg이고 분당 120번의 타격을 가하는 발사 핀이 있습니다. 물론 어떤 망치도 이것을 할 수 없었습니다.

그러나 곧 테일 해머가 일부 제품(예: 긴 단조품 - 스트립 아이언 등)의 전체 볼륨에 걸쳐 필요한 기계적 특성의 균일성을 제공하지 않는다는 것이 분명해졌습니다. 결국 작업자는 금속 스트립을 손으로 스트라이커의 충격으로 옮겼습니다. 제품의 전체 면에 정확히 동일한 압력을 가할 수 있는 근본적으로 새로운 금속 가공 방법을 찾아야 했습니다.

여주인이 둥근 롤링 핀으로 테이블 위에 반죽 덩어리를 굴리는 방법을 분명히 보았을 것입니다. 점차적으로 반죽은 얇아지고 얇아지지만 점점 더 많은 면적을 차지합니다. 이제 반죽 대신 뜨거운 금속을 다루고 롤링 핀과 테이블 표면 대신 두 개의 둥근 회전 롤이 있다고 상상해보십시오. 금속은 롤 사이를 한 번, 두 번, 세 번 통과합니다.

금속 스트립은 점점 더 얇아지고 점점 더 늘어납니다. 그리고 가장 중요한 것은 전체 길이에 걸쳐 고르게 경화된다는 것입니다. 이 금속 가공 공정을 압연이라고 합니다. 그리고 두 개의 롤러는 압연기입니다.

광업 야금

광업 야금은 광석에서 유가 금속을 추출하고 회수된 원료를 순수한 금속으로 제련하는 것으로 구성됩니다. 금속 산화물이나 황화물을 순수한 금속으로 전환하기 위해서는 광석을 물리적, 화학적 또는 전기분해적으로 분리해야 합니다.

야금학자는 원료, 정광(유가한 금속 산화물 또는 황화물) 및 폐기물의 세 가지 주요 구성 요소로 작업합니다. 일단 채굴되면, 큰 덩어리의 광석은 각 입자가 귀중한 정광 또는 폐기물이 되는 지점까지 부숴집니다.

광석과 환경이 침출을 허용하는 한 채광은 필요하지 않습니다. 이러한 방식으로 미네랄이 용해되고 미네랄이 풍부한 용액을 얻을 수 있습니다.

광석에는 종종 몇 가지 귀중한 금속이 포함되어 있습니다. 이 경우 한 공정의 폐기물을 다른 공정의 원료로 사용할 수 있습니다.

금속 특성

금속은 일반적으로 다음과 같은 물리적 특성을 가지고 있습니다.

경도.

소리 전도성.

높은 융점.

높은 끓는점.

실온에서 금속은 고체입니다(실온에서 액체인 유일한 금속인 수은 제외).

금속의 광택 표면이 빛납니다.

금속은 열과 전기를 잘 전도합니다.

밀도가 높습니다.

금속의 응용

구리는 연성과 높은 전기 전도성을 가지고 있습니다. 이것이 전기 케이블에서 널리 사용되는 이유입니다.

금과 은은 점성이 높고 편직되어 불활성이므로 보석에 사용됩니다. 금은 산화되지 않는 전기 연결에도 사용됩니다.

철과 강철은 단단하고 내구성이 있습니다. 이러한 특성으로 인해 건설에 널리 사용됩니다.

알루미늄은 위조가 가능하고 열을 잘 전도합니다. 냄비와 호일을 만드는 데 사용됩니다. 밀도가 낮기 때문에 항공기 부품 제조에 사용됩니다.

인간은 고대부터 삶에서 금속을 사용하기 시작했습니다. 다양한 종류의 금속이 사용되지 않았다면 부족을 사냥하고 보호하기 위한 고품질의 농기구와 무기를 만드는 것이 불가능했을 것입니다.

인류는 발전했고 그에 따라 생산도 향상되었습니다. 오늘날 만들어지는 건축 및 가정용품은 수십 년 동안 최종 소비자에게 서비스를 제공하면서 동일한 고품질과 신뢰성을 계속 유지할 수 있습니다. 합금의 생성은 금속 사용을 새로운 수준으로 끌어올렸고, 저온 및 고온 및 산의 영향을 두려워하지 않는 진정으로 내구성 있는 제품 및 구성 요소의 제조를 가능하게 했습니다.

다양한 목적의 건물 건설, 자동차, 기계 공학 및 기타 여러 유형의 중공업 및 경공업은 금속을 사용하지 않고는 불가능합니다.

금속을 특징짓는 주요 장점은 금속에 가해지는 프레스 도구의 영향으로 어떤 모양도 취할 수 있다는 것입니다.

오늘날 가장 일반적으로 사용되는 합금은 강철과 주철입니다. 또한 재료는 산업에서 매우 일반적이며 주요 요소는 구리 또는 알루미늄입니다.

현재 철강은 금속 및 합금의 연간 생산량 측면에서 1위입니다. 가장 일반적인 구성은 철과 탄소이며 그 양은 2%입니다. 바나듐, 니켈 또는 크롬이 첨가된 저탄소 및 고탄소 강철 및 합금도 있습니다. 철강은 산업뿐만 아니라 칼, 면도기, 가위, 바늘 등과 같은 가정 용품 제조에도 널리 사용됩니다.

선철은 연간 생산량 측면에서 2 위입니다. 강철과 마찬가지로 철과 탄소의 합금이지만 후자의 비율은 강철보다 훨씬 높습니다. 규소는 또한 주철에 첨가되어 합금을 특히 강하게 만듭니다. 주철의 가장 큰 용도는 파이프, 피팅, 맨홀 뚜껑 및 기타 요소가 주철로 만들어지는 건설에서 발견되며 주요 요구 사항은 강도입니다.

알루미늄 합금은 강철 및 주철보다 덜 일반적이지만 일부 산업에서는 사용을 중단하는 것이 불가능합니다. 우선, 여기에는 기계 공학, 식품 산업, 건축 및 마감재 제조가 포함됩니다.

이 유형의 합금의 주요 장점은 금속 절단 기계에서 쉽게 가공할 수 있을 뿐만 아니라 용접 및 스탬핑을 할 수 있다는 것입니다. 그들은 환경 친화적이며 완전히 무해하여 식품 산업과 식품 운송 및 보관에 알루미늄 합금을 사용할 수 있습니다. 또한 알루미늄 합금은 부식에 강하고 반사율이 높습니다. 사용상의 한계는 그러한 합금이 고온에서 특성을 잃는다는 것입니다.

금속이 없었다면 현대 산업이 어땠을지 상상하기 어렵습니다. 인류가 금속을 사용하고 합금을 만드는 법을 배우지 않았다면 내구성 있고 안정적인 구조와 가정 용품을 만드는 것이 불가능했을 것입니다. 야금의 끊임없는 발전은 금속을 점점 더 완벽하고 고품질로 만들므로 제품 제조가 더 고품질이고 빨라지고 있습니다.

38. 알루미늄 합금

구리-니켈 합금은 부식성 환경 및 비자성 제품 제조에 사용됩니다. 니켈 기반의 초합금은 고온에서 사용됩니다(열교환기 등). 단결정 합금은 매우 높은 온도에서 사용됩니다.

합금을 만드는 방법에는 주조 및 분말 합금이 있습니다. 주조 합금은 혼합 구성 요소의 용융 결정화에 의해 얻어집니다. 분말 - 분말 혼합물을 압축한 후 고온에서 소결합니다. 분말 합금의 구성 요소는 단순한 물질의 분말뿐만 아니라 화합물의 분말도 될 수 있습니다. 예를 들어, 초경합금의 주성분은 텅스텐 또는 티타늄 탄화물입니다.

고체 상태의 응집체에서 합금은 균질(균질, 단상 - 동일한 유형의 결정자로 구성됨) 및 이질(비균질, 다상)일 수 있습니다.

고용체는 합금(매트릭스 상)의 기초입니다. 불균일 합금의 상 조성은 화학적 조성에 따라 다릅니다. 합금은 다음을 포함할 수 있습니다: 격자간 고용체, 치환 고용체, 화합물(탄화물, 질화물 포함) 및 단순 물질의 결정자.

금속 및 합금의 특성은 구조(상 및 미세 구조의 결정 구조)에 의해 완전히 결정됩니다. 합금의 거시적 특성은 미세 구조에 의해 결정되며 항상 결정 구조에만 의존하는 상 특성과 다릅니다. 금속 매트릭스의 균일한 상 분포로 인해 다상(이종) 합금의 거시적 균질성이 달성됩니다. 합금은 전기 및 열 전도성, 반사율(금속 광택) 및 연성과 같은 금속 특성을 나타냅니다. 합금의 가장 중요한 특성은 용접성입니다.

출처

Wikipedia - 무료 백과사전, WikiPedia

works.tarefer.ru - 초록

lomonosov-fund.ru - Lomonosov에 대한 지식

autowelding.ru - 금속 가공

oko-planet.su - 행성의 눈

nplit.ru - 연구 도서관

"야금"이라는 단어는 고대 그리스어에서 유래했으며 "μεταλλουργέω"는 문자 그대로 "광석 추출" 또는 "금속 가공"을 의미합니다. 이것은 광석이나 다양한 재료에서 금속을 얻는 과정을 설명하는 일종의 과학 기술 영역입니다. 또한 처리 과정에서 물질의 화학적 조성, 구조 및 특성이 변경됩니다. 오늘날 이 단어는 산업을 설명하는 데 사용되지만 이전에는 광석에서 금속을 추출하는 기술이었습니다.

야금의 현대 개념은 광범위하며 다음을 포함합니다.

(광석) 및 기타 재료를 기반으로 한 금속 생산;
합금 생산;
뜨겁고 차가운 금속 가공;
용접;
금속 및 합금의 물리적 및 화학적 특성 연구를 다루는 과학 분야;
야금 산업을 위한 장비 및 기계 생산.

부산물 코크스 산업 및 제조는 야금의 한 분야입니다.

야금 유형

처음에는 원료를 기반으로 한 야금이 철과. 첫 번째 유형에는 철 및 그 합금이 포함되며 여기에는 흑광석 추출, 선광, 생산 및 압연 등이 포함됩니다.
두 번째 유형에는 각각 비철금속이 포함됩니다: 추출, 광석 드레싱, 금속 및 합금 생산. 비철금속은 중금속(Cu, Zn, Pb, Ni, Sn)과 경금속(Al, Ti, Mg)입니다.

원료 외에도 야금술은 기술 과정에 따라 나눌 수 있습니다.

1. 건식 야금술은 고온에서 발생하는 구이 또는 제련과 같은 공정입니다. 이러한 야금의 아종에는 플라즈마가 포함됩니다.
2. 습식 제련은 물이나 화학 시약을 사용하여 광석에서 금속을 추출하는 완전히 반대되는 과정이며이 과정을 "침출"이라고합니다.

과학적 진보는 멈추지 않으며 세계 관행에서는 미생물과 생명 공학조차도 야금에 사용됩니다. 이러한 과정에는 생물침출, 생물산화 등이 포함됩니다. 오늘날 일부 비철금속(Cu, Au, Zn, Ni, U)이 이러한 방식으로 추출됩니다. 그러나 생명 공학의 가장 중요한 응용 분야는 산업 폐수 처리입니다.

금속 생산 및 소비

사용 영역

지각에서 충분한 양의 귀중한 금속이 거의 발견되지 않습니다. 예: Al - 8.9%, Fe - 4.65%, Mg - 2.1%, Ti - 0.63%. 금속이 고귀할수록 자연에서 덜 발견된다는 것을 알 수 있습니다.
금속의 수요와 생산은 매년 증가하고 있습니다. 지난 20년의 기간을 고려하면 소비(약 8억 톤)와 금속 재고(80억 톤)가 증가한 것을 알 수 있다.

금속 구조가 가장 대중화되었으며 이 재료가 우수한 특성을 갖고 생산이 경제적으로 수익성이 있기 때문에 소비 영역이 확대되었습니다. 많은 주에서 GNP의 72-74%는 철 및 비철 금속의 사용을 기반으로 한 생산입니다.

연간 금속 소비량의 90%에 해당하는 8억 톤 중 7억 5천만 톤이 철강에서 나온다. 3%, - 1.5%, - 약 5.5톤, - 약 4.5톤이 현저히 적습니다.
미국, 영국, 프랑스, 이탈리아는 모든 금속의 가장 큰 부분을 생산하고 소비합니다.

다른 금속에는 고유한 물리적 특성 세트가 있습니다. 경도, 밀도, 전기 전도성, 융점, 외관 등과 같은 특성으로 인해 적용 범위가 상당히 넓습니다.

철은 경도와 강도가 높기 때문에 건설 산업에서 무엇과도 바꿀 수 없는 귀중한 지표입니다.
알루미늄으로 원하는 것을 단조하기 쉽고 열을 완벽하게 전도하고 저온에서 높은 강도를 유지합니다. 따라서 항공기 제작에서도 접시, 호일 생산에 널리 사용됩니다.
연성 구리는 전기 전도성이 좋기 때문에 전기 케이블을 만들어 전력 공학에 사용합니다.
금 및은과 같은 값 비싼 재료는 연성, 점도 및 불활성이 우수하여 보석 외에도 산화되지 않는 전기 연결 제조에 사용할 수 있습니다.

합금의 응용

금속은 순수한 형태로 거의 사용되지 않으며 최상의 성능과 특성을 가진 합금이 가장 자주 사용됩니다. 알루미늄, 철, 구리, 마그네슘, 아연과 같은 합금이 생산에 널리 사용됩니다. 강도 지수가 높은 저렴한 재료를 사용해야하는 경우 탄소강이 사용됩니다.

이전의 생산 방법인 분말 야금술과 근본적으로 다릅니다. 주요 아이디어는 금속이 분말 형태로 사용되며 입자 크기가 0.1 - 0.5 미크론이라는 것입니다. 철 금속 입자는 함께 압착된 다음 소결됩니다. 따라서 조밀하고 균일한 덩어리가 형성됩니다.

비철 야금

비철 야금은 다양한 생산 방법이 특징입니다. 두 가지 주요 사항이 있습니다.

1. 건식 야금, 많은 금속 생산에서 더 일반적입니다. 금속 제련, 환원 또는 산화에 의해 수행됩니다. 이 과정에서 열원은 광석 자체에 포함된 황입니다. 화학 시약으로도 사용됩니다.
2. 용해성 화합물로 변환하여 침출 과정을 기반으로 한 습식 제련.
이 두 가지 유형 외에도 전해 공정이 사용됩니다. 그들은 수용액 또는 용융 매체를 기반으로합니다.

금속 열 공정은 덜 일반적으로 사용됩니다. 이 방법의 과정에서 산소와 더 유사한 다른 금속이 사용되며 이를 기반으로 필요한 금속이 감소합니다. 다른 많은 방법이 있지만 화학 열, 시안화, 염화물 승화와 같이 일반적이지 않습니다.

구리가 생산되는 방법

구리를 얻는 방법에는 두 가지가 있습니다. 광석과 정광에서 얻습니다.

1. Hydrometallurgical, 드문 방법. 예외적인 경우, 예를 들어 산화 또는 천연 광석을 처리해야 할 때 사용됩니다. 이 방법의 단점은 귀금속을 동시에 추출할 수 없다는 것입니다.
2. 반대로 Pyrometallurgical은이 작업에 액세스 할 수 있으므로 사용이 더 편리합니다. 구리의 85~90%가 이런 방식으로 생산되며 황화물 광석에서 구리를 얻습니다. 이것은 다소 복잡한 프로세스이며 여러 단계를 포함합니다. 주요 단계는 다음과 같습니다. 준비 단계, 구리 매트 제련 또는 제련, 매트 변환, 정제, 금속 생산을 통해 흑색 구리 얻기. 초기 준비 단계에는 강화 및 필요한 경우 금속의 열처리가 포함됩니다. 정제는 2단계로 이루어지며 첫 번째는 불, 두 번째는 전해입니다.

Alcoa의 Musjoen에 있는 노르웨이 알루미늄 제련소의 전해조

알루미늄 산업

알루미늄은 전해 방법으로 얻어지며 다른 방법이 있지만 오늘날에는 더 현대적입니다.

두 단계로 구성됩니다.

1. 알루미나(Al 2 O 3)를 주원료로 하여,
2. 액체 알루미늄을 얻습니다. 전기 분해에 의해 첫 번째 단계에서 얻은 알루미나는 결과적으로 액체 알루미늄을 생성합니다.

세계에서 바이엘법에 기초한 알루미나는 보크사이트로부터 얻어진다. 바이엘은 러시아에서 근무한 오스트리아 엔지니어입니다. 이 방법 외에도 보크 사이트와 네펠린에서 알루미나를 얻는 또 다른 방법, 즉 소결 방법이 있습니다. 이들은 알칼리성 방법으로 배설됩니다. 그런 다음 전해질에 용해되고 전기 분해에 의해 알루미늄을 얻습니다. 전해질은 몇 가지 구성 요소로 구성되며 주요 구성 요소는 빙정석입니다. 이상적으로는 NaF:AlF3의 비율에서 Na3AlF6(3NaF AlF3)은 3:1이다. 이 프로세스에는 2.6-2.8:1의 비율이면 충분하므로 전기를 절약할 수 있습니다. 이 비율을 얻기 위해 알루미늄이 빙정석에 첨가됩니다. 녹는점을 낮출 수도 있습니다. 전해질에 소량의 CaF 2, MgF 2 및 NaCl을 추가하면 충분합니다. 산업용 전해질의 경우 주요 구성 요소는 다음과 같아야 합니다. Na 3 AlF 6 - 75-90%; AlF 3 - 5-12%; MgF 2 - 2-5%; CaF 2 - 2-4%; Al 2 O 3 - 2-10%. 이 비율을 지키지 않으면 전해액의 성질이 변하는데, 예를 들어 Al 2 O 3 가 10% 이상 증가하고 내화도가 즉시 증가한다. 함량이 1.3% 미만으로 감소하면 전기분해 모드가 자동으로 위반됩니다.

알루미늄이 전자 수조에서 제거되면 원시 알루미늄이라고 합니다. 이러한 요소에는 금속 및 비금속 불순물, 가스가 포함되어 있습니다. 후자는 수소, 질소, 황산 및 기타 가스를 포함합니다. 알루미늄 원료의 금속 조성은 Fe, Si, Cu, Zn 등으로 구성됩니다. 알루미나, 라이닝 입자, 전해질은 입자를 기계적으로 동반할 때 비금속 혼합물로 분류됩니다. 알루미늄 및 염소 처리될 수 있으므로 청소에 필요합니다. 가스 Na, Ca, Mg, 불순물로부터 금속을 청소할 필요가 있습니다.

모든 절차가 끝나면 알루미늄을 믹서로 사용하는 전기 오븐에 붓습니다. 그것을 넣을 수 있으며 알루미늄은 30-45 분 동안 침전됩니다. 이 절차가 끝나면 금속은 가스, 비금속 구성 요소에서 완전히 제거됩니다. 다른 욕조에 부어진 알루미늄은 함께 결합됩니다. 그 후 컨베이어 벨트에 부어 돼지를 얻습니다. 일부 산업에서는 연속 주조 설비가 있으며, 그런 다음 알루미늄을 잉곳에 붓고 압연합니다. 이러한 알루미늄의 순도는 99.8% 이상입니다.

다른 비철금속을 생산하는 데 사용되는 방법

기타 비철금속에는 납, 주석, 아연, 텅스텐 및 몰리브덴이 포함됩니다. 그들의 생산을 위해 위의 방법과 생산 방법 중 일부가 사용됩니다. 일반적으로 프로세스의 본질은 동일하게 유지되고 시약과 응집체가 다르며 생산 기능이 있습니다.

야금- (그리스 야금에서 - 나는 광석을 추출하고 금속을 가공함) - 산업의 한 분야인 과학 기술 분야. 야금에는 다음이 포함됩니다.

천연 원료 및 기타 금속 함유 제품에서 금속 생산;

합금 받기;

뜨겁고 차가운 금속 가공;

금속 코팅;

금속, 금속간 화합물 및 합금의 물리적 및 화학적 거동을 연구하는 재료 과학 분야.

야금술은 야금 산업에서 사용되는 기계, 장치 및 장치의 개발, 생산 및 운영과 관련이 있습니다.

야금의 종류

야금은 철과 비철로 나뉩니다. 철 야금에는 철 금속 광석의 추출 및 가공, 선철, 철강 및 합금 철의 생산이 포함됩니다. 철 야금에는 압연 철 금속, 강철, 주철 및 철 금속으로 만든 기타 제품의 생산도 포함됩니다. 비철 야금에는 채광, 비철 금속 광석의 농축, 비철 금속 및 그 합금의 생산이 포함됩니다. 코크스 화학 및 내화 재료 생산은 야금과 밀접한 관련이 있습니다.

철 금속에는 철이 포함됩니다. 나머지는 모두 채색되어 있습니다. 비철금속은 물리적 특성과 용도에 따라 일반적으로 중금속(구리, 납, 아연, 주석, 니켈)과 경금속(알루미늄, 티타늄, 마그네슘)으로 나뉩니다.

주요 기술 공정에 따라 건식 야금(제련)과 습식 야금(화학 용액에서 금속 추출)으로 나뉩니다. 플라즈마 야금은 건식 야금의 일종입니다.

가장 일반적인 금속은 다음과 같습니다.

1) 알루미늄

철 야금

철 야금은 기계 공학(생산된 금속의 1/3이 기계 공학으로 이동) 및 건설(금속의 4분의 1이 건설에 사용됨)의 발전을 위한 기초 역할을 합니다.

철 야금의 구성

철강 산업에는 다음과 같은 주요 하위 부문이 포함됩니다.

철 금속 광석(철, 크롬 및 망간 광석)의 추출 및 선광

철 야금을 위한 비금속 원료의 추출 및 선광(플럭스 석회암, 내화 점토 등);

철 금속 생산(주철, 탄소강, 압연 금속, 철 금속 분말);

철강 및 주철 파이프 제조;

코크스 화학 산업(코크스, 코크스 오븐 가스 등의 생산);

철 금속의 2차 가공(철금속 스크랩 및 폐기물 절단).

철 야금의 야금 주기

실제 야금 주기는 생산입니다.

1) 철 고로 생산,

2) 강철(노상, 산소변환기 및 전기로), (연속주조, 연속주조기),

3) 압연 제품(압연 생산).

선철, 탄소강 및 압연 제품을 생산하는 기업은 전주기 야금 기업입니다.

선철을 제련하지 않는 기업을 소위 전환 야금이라고 합니다. 소규모 야금은 기계 제조 공장에서 철강 및 압연 제품을 생산하는 것입니다. 결합은 철 야금 기업의 주요 유형입니다.

원자재와 연료는 전체 주기 철 야금, 특히 철광석과 점결탄의 조합에서 중요한 역할을 합니다.

비철 야금

비철 야금은 비철 금속 광석의 추출, 가공 및 비철 금속 및 그 합금의 제련을 포함하는 야금의 한 분야입니다. 비철금속은 물리적 특성과 목적에 따라 조건부로 중금속(구리, 납, 아연, 주석, 니켈)과 경금속(알루미늄, 티타늄, 마그네슘)으로 나눌 수 있습니다. 이 구분에 따라 경금속 야금과 중금속 야금을 구분합니다.

산업 기업의 배치

비철 야금 기업의 위치는 많은 경제 및 자연 조건, 특히 원자재 요소에 따라 달라집니다. 원료 외에도 연료 및 에너지 요소가 중요한 역할을 합니다.

러시아 영토에는 몇 가지 기본 비철 야금 기지가 형성되었습니다. 전문화의 차이는 경금속(알루미늄, 티타늄-마그네슘 산업)과 중금속(구리, 납-아연, 주석, 니켈-코발트 산업)의 지리적 차이로 설명됩니다.

헤비 메탈

에너지 수요가 적기 때문에 비철 중금속의 생산은 원자재가 채굴되는 지역에 국한되어 있습니다.

구리 광석의 매장량, 채광 및 농축 및 구리 제련 측면에서 러시아의 주요 장소는 Krasnouralsk, Kirovgrad, Sredneuralsk, Mednogorsk가 결합 된 영토에서 Ural 경제 지역이 차지합니다.

납-아연 산업은 전체적으로 다금속 광석의 유통 분야로 몰리고 있습니다. 이러한 광상은 Sadonskoe(북 코카서스), Salair(서 시베리아), Nerchenskoe(동 시베리아) 및 Dalnegorskoe(극동)를 포함합니다.

니켈-코발트 산업의 중심지는 Norilsk(동부 시베리아), Nickel 및 Monchegorsk(북부 경제 지역)입니다.

경금속

경금속을 생산하려면 많은 에너지가 필요합니다. 따라서 값싼 에너지 원에서 경금속을 제련하는 기업의 집중은 위치의 가장 중요한 원칙입니다.

알루미늄 생산을 위한 원료는 북서부 지역(복시고르스크), 우랄(세베로랄스크 시), 콜라 반도(키로프스크) 및 시베리아 남부(고랴체고르스크)의 네펠린 지역의 보크사이트입니다. 알루미나 - 알루미나 -는 광산 지역의 이 알루미늄 원료에서 분리됩니다. 금속 알루미늄을 얻으려면 많은 양의 전기가 필요합니다. 따라서 알루미늄 공장은 대형 발전소, 주로 수력 발전소 (Bratsk, Krasnoyarsk 등) 근처에 건설됩니다.

티타늄-마그네슘 산업은 원료가 채굴되는 지역(Bereznikovskiy 티타늄-마그네슘 공장)과 저렴한 에너지 지역(Ust-Kamenogorsk 티타늄-마그네슘 공장) 모두에서 주로 Urals에 위치하고 있습니다. 티타늄 - 마그네슘 야금의 마지막 단계 - 금속 및 그 합금의 가공 -은 대부분 완제품이 소비되는 영역에 위치합니다.

역사

사람이 야금술에 종사했다는 첫 번째 증거는 기원전 5-6천년으로 거슬러 올라갑니다. NS. Maidanpek, Plochnik 및 기타 세르비아(Vinca 문화에 속하는 구리 도끼 BC 5500 포함), 불가리아(BC 5000), Palmela(포르투갈), 스페인, Stonehenge(영국)에서 발견되었습니다. 그러나 이러한 오랜 현상에서 흔히 발생하는 것처럼 나이를 항상 정확하게 결정할 수는 없습니다.

철 야금의 발전 흔적은 과거의 많은 문화와 문명에서 찾아볼 수 있습니다. 여기에는 중동 및 근동의 고대 및 중세 왕국과 제국, 고대 이집트와 아나톨리아(터키), 카르타고, 고대 및 중세 유럽의 그리스와 로마, 중국, 인도, 일본 등이 포함됩니다. 많은 방법, 장치 및 야금 기술이 원래 고대 중국에서 발명되었으며 유럽인이 이 기술(용광로, 주철, 강철, 수압 망치 등을 발명함)을 마스터했습니다.

그러나 최근 연구에 따르면 로마 기술은 특히 채광 및 단조 분야에서 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 발전했습니다.

광업 야금

광석과 환경이 침출을 허용하는 한 채광은 필요하지 않습니다. 이러한 방식으로 미네랄이 용해되고 미네랄이 풍부한 용액을 얻을 수 있습니다.

광석에는 종종 몇 가지 귀중한 금속이 포함되어 있습니다. 이 경우 한 공정의 폐기물을 다른 공정의 원료로 사용할 수 있습니다.

금속 특성

금속은 일반적으로 다음과 같은 물리적 특성을 가지고 있습니다.

경도.

소리 전도성.

높은 융점.

높은 끓는점.

실온에서 금속은 고체입니다(실온에서 액체인 유일한 금속인 수은 제외).

금속의 광택 표면이 빛납니다.

금속은 열과 전기를 잘 전도합니다.

밀도가 높습니다.

금속의 응용

구리는 연성과 높은 전기 전도성을 가지고 있습니다. 이것이 전기 케이블에서 널리 사용되는 이유입니다.

금과 은은 점성이 높고 편직되어 불활성이므로 보석(특히 산화되지 않는 금)에 사용됩니다. 금은 산화되지 않는 전기 연결에도 사용됩니다.

철과 강철은 단단하고 내구성이 있습니다. 이러한 특성으로 인해 건설에 널리 사용됩니다.

알루미늄은 위조가 가능하고 열을 잘 전도합니다. 냄비와 호일을 만드는 데 사용됩니다. 밀도가 낮기 때문에 항공기 부품 제조에 사용됩니다.

합금

합금은 금속 성분이 우세한 두 가지 이상의 화학 원소의 거시적으로 균질한 혼합물입니다. 일반적으로 합금의 주요 또는 유일한 상은 합금의 기초가 되는 금속의 합금 원소의 고용체입니다.

합금은 금속 광택, 높은 전기 및 열 전도성과 같은 금속 특성을 가지고 있습니다. 때로는 합금의 구성 요소는 화학 원소 일뿐만 아니라 금속 특성을 가진 화합물 일 수도 있습니다. 예를 들어, 초경합금의 주성분은 텅스텐 또는 티타늄 탄화물입니다. 합금의 거시적 특성은 항상 구성 요소의 특성과 다르며 다상(이종) 합금의 거시적 균질성은 금속 매트릭스의 불순물 상의 균일한 분포로 인해 달성됩니다.

합금은 일반적으로 용융 상태에서 구성 요소를 혼합한 다음 냉각하여 제조됩니다. 구성 요소의 높은 용융 온도에서 금속 분말을 혼합하여 후속 소결을 통해 합금을 생산합니다(예를 들어 많은 텅스텐 합금이 이러한 방법으로 얻어짐).

합금은 건축의 주요 재료 중 하나입니다. 그 중 가장 중요한 것은 철과 알루미늄을 기본으로 한 합금입니다. 탄소, 규소, 붕소 등과 같은 비금속은 많은 합금의 구성에 추가될 수 있으며 5천 개 이상의 합금이 기술에 사용됩니다.

산업에서 사용되는 합금은 목적이 다양합니다.

구조용 합금:

듀랄루민

특수 특성이 있는 구조(예: 본질 안전, 감마 특성):

베어링을 채우려면:

측정 및 전기 가열 장비의 경우:

망가닌

절삭 공구 제조용:

이길거야

이 산업은 또한 내열, 저융점 및 내식성 합금, 열전 및 자성 재료 및 비정질 합금을 사용합니다.

가장 일반적으로 사용되는 합금은 알루미늄, 크롬, 구리, 철, 마그네슘, 니켈, 티타늄 및 아연입니다. 철 및 탄소 합금 연구에 많은 노력을 기울였습니다. 무게와 부식이 중요하지 않은 경우 기존 탄소강을 사용하여 저가의 고강도 제품을 만들 수 있습니다.

내식성이 중요한 경우 스테인리스강 또는 아연도금강이 사용됩니다. 알루미늄과 마그네슘 합금은 강도와 가벼움이 요구될 때 사용됩니다.

구리-니켈 합금(예: Monel-metal)은 부식성 환경 및 비자성 제품 제조에 사용됩니다. 니켈 기반 초합금(예: 인코넬)은 고온(터보차저, 열교환기 등)에서 사용됩니다. 단결정 합금은 매우 높은 온도에서 사용됩니다.