华益电炉带你了解二十世纪冶金工业的发展
冶金工业包括钢铁和有色金属的矿山开采、选矿、冶炼、加工等部门。钢铁和有色金属的冶炼及应用,已有悠久的历史,下面简单介绍一下20世纪冶金工业的发展。
在国外,钢铁生产以英国为***早,十四世纪开始用原始高炉冶炼生铁,到十九世纪三十年代初,才进入工业化生产。贝斯麦转炉炼钢,是一八五六年在英国首先使用的,到一八***年发明平炉,二十世纪初又出现了电炉,使炼钢技术得到进一步的发展。自从转炉用氧吹炼以来,氧气转炉炼钢有了很大的发展,同时,也用吹氧的方法挖掘平炉的潜力,使钢的产量有了飞速的增加。
钢铁产量是衡量一个时期内工业发展水平的重要指标。在二十世纪的七十年代,全世界钢的总产量增长很快,到一九七二年已经增加到6亿吨,大约为一百年前(一八七五年左右)的330倍。到二十世纪二十年代,全世界钢产量才达到1亿吨以上。此后,相继在一九五一年、一九五九年、一九***年和一九六八年分别超过2亿、3亿、4亿和5亿吨。
国外几个主要产钢国家的发展也是不平衡的。美国从一八七五年赶上了德国,仅次于英国,名列第二,一八八六年又超过了英国而跃居世界首位,一直保持到二十世纪初。一九七一年,苏联的钢产量超过了美国。一九七二年,苏联为12600万吨,美国为12080万吨,日本则升至世界第三位,达到9690万吨。单单这三个国家的钢产量就超过了全世界总产量的一半(54.7%)。
有色金属同钢铁一样,是重要的冶金工业原材料,它随着钢铁工业、国防工业、尖端技术的发展而发展。二十世纪的有色金属总产量平均为钢产量的5%左右。重有色金属有铜、铅、锌等。在国外,罗马人在公元前一百年开采铜矿,十七世纪英国才大规模对铜矿进行开采和使用,美国的炼铜业仅在十九世纪才发展起来。二十世纪七十年代,全世界重有色金属产量为:铜785万吨,铅398.5万吨,锌52.3万吨。轻金属中的铝资源极为丰富,用途又广,由于铝合金材料的重量轻、机械性能好,今后的炼铝工业将有更大的发展。稀有金属并不全部都是稀少的,其中如锆、钒、铍等在地壳中的含量,比常用金属铅、锌、锡的含量都大。但大多数稀有金属在地壳中分布不广,而且很分散,也难于冶炼,在十九世纪才开始应用于工业部门。
二十世纪冶金工业的生产过程,可以分为采矿、选矿、冶炼和金属加工等几个生产环节。金属矿山的开采,有露天和地下开采两种。根据储矿条件的不同,分别采用露天或地下开采。露天开采与地下开采相比,有建设快、生产成本低、劳动条件好、生产率高、矿石回收率高等优点。对于铁矿,一般来说,大中小型矿山在一定的剥采比(大型矿山≤8~10,中型矿山≤6~8,小型矿山≤5~6)以下时用露天开采。二十世纪七八十年代,由于露天开采技术的提高和采矿设备的改进,埋藏很深的大型铁矿,也采用露天开采法。
矿石中不仅含有金属矿物,而且含有脉石及有害杂质。选矿就是把矿石中的金属矿物富集起来,同时把共生的金属矿分别选出,以提高金属回收率。选矿排出的尾矿,一般置于尾矿坝堆集存放。有色金属矿的金属含量一般都比较低,如铜矿的金属含量在2%以上即为富矿,贫矿的金属含量小于1%。因此,一般有色金属矿都需要经过选矿,富集成精矿,然后进行冶炼。对于铁矿石,从世界的储量情况看,富矿(平均品位在50%以上)不能满足现在钢铁工业的需要,必须大量利用贫矿(边界品位为20~30%),因此也要进行选矿。选矿方法,有色金属矿一般采用浮选法或重力选矿法,铁矿则多用磁选法。