금속 생산 과정에 대한 자세한 설명
금속 재료 의 생산 은 광석 추출 에서 최종 제품 까지 여러 단계 를 포함 한다. 다른 금속 (철, 알루미늄, 구리, 스테인레스 스틸 등) 의 공정 흐름 은 다르다.,그러나 핵심 연결 고리는 비슷합니다. 다음은 전형적인 금속의 산업 생산 과정입니다.
1광산 및 광석 부착
(1) 광산
- 철광석 (헤마티트 Fe2O3, 마그네티트 Fe3O4)
- 바크시트 (Al2O3)
- 구리 광석 (칼코피리트 CuFeS2)
방법: 광산 또는 지하 광산.
(2) 광석 소금
- 분쇄 및 밀링: 광석을 미세한 입자로 분쇄합니다.
- 플로테이션/마그네틱 분리: 금속 광물을 불순물로부터 분리합니다 (예를 들어, 자기 분리기를 사용하여 철 농도를 추출합니다).
- 농축물: 고순도 광물 (예: 60% 이상의 철을 함유한 철 농축물) 을 얻는 것.
2용해 (금속 추출)
(1) 피로메탈루지 (고온 절감)
적용 가능한 금속: 철, 구리, 납, 아연 등
- 고화장 철조:
- 원자재: 철광석 + 코크 (감소제) + 석회암 (플럭스)
- 반응: Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2 (온도 1500°C)
-제품: 원유 (2~4%의 탄소를 함유하고, 추가 철강 제조가 필요합니다.)
- 컨버터/전기弧炉 철강공업:
- 탈탄화: 산소를 불어 찌른 철에 탄소 함량을 줄이기 위해 (예: 컨버터 철강공업에서 15-20분 동안).
- 합금: 스테인리스 스틸을 만들기 위해 크롬, 니켈 등을 첨가합니다.
(2) 수금술 (화학 용해)
적용 가능한 금속: 알루미늄, 금, 우라늄 등
- 알루미늄을 만드는 베이어 공정:
1바우크사이트 + NaOH → 알2O3를 녹여
2알루미늄 산화물 (Al2O3) 을 전해질하여 순수한 알루미늄을 얻습니다 (홀-헤로트 공정).
(3) 전해질 정제
적용 가능한 금속: 구리 (순정 99.99%), 아연, 니켈.
- 구리 광석은 애노드, 순수한 구리 장판은 카토드로 사용되고 구리 황산 용액은 전해질됩니다.
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(1) 캐스팅
- 모래 가빙: 저렴한 비용으로 복잡한 모양 (모터 실린더와 같이) 에 적합합니다.
- 연속 펌프: 강철 빌렛과 알루미늄 슬레이의 직접 생산 (효율 향상).
(2) 뜨거운 작업
- 핫 롤링: 재 결정화 온도 이상까지 가열하고 롤링 (제철판 및 구리 파이프 등)
- 도매: 압력 펌핑 (크랭크 샤프트 및 항공 부품 등)
(3) 냉면 작업
- 콜드 롤링/트레이닝: 강도를 높이기 위해 방온에서 처리 (예를 들어, 스테인레스 스틸 판, 구리 와이어)
- 스탬핑/컷: 최종 부품 (자동차 껍질 등) 의 제조
4열처리
기술
목표
예 를 들어라
앙일
금속을 부드럽게 하고 스트레스를 덜어주십시오.
융통성 을 향상 시키기 위해 반열 된 구리 와이어
소화 + 완화
강도와 강도를 향상
공구, 철공 공구
용액 처리
균일 합금 요소 (예를 들어, 스테인리스 스틸)
304 스테인레스 스틸 1100°C까지 가열
5표면 처리
- 경직 방지: 전진 (진진철), 고화 (알루미늄)
- 미학: 닦기 (반경 스테인레스 스틸), 분사 (색 알루미늄 판)
- 기능적 코팅: PVD 코팅 (후모 저항 도구).
6품질 검사
- 구성 분석: 분광기 원소 함량을 감지하기 위해
- 기계 시험: 팽창 시험, 단단성 시험
- 파괴적이지 않은 테스트: X선 검사, 초음파 균열 탐지.
합금 생산 과정에 대한 자세한 설명
합금은 합금, 합금 또는 다른 과정을 통해 두 개 이상의 금속 (또는 금속 및 비 금속) 으로 만들어지는 물질이며, 더 높은 강도,부식 저항성 또는 특수 기능다음은 전형적인 합금 생산 과정입니다:
1원자재 제조
- 주요 금속 기판: 철 (Fe), 알루미늄 (Al), 구리 (Cu), 니켈 (Ni) 등
- 합금 원소:
- 향상된 성능: 크롬 (Cr), 몰리브덴 (Mo), 망간 (Mn), 실리콘 (Si) 등
- 더 나은 가공성: 탄소 (C), 황 (S), 인산 (P) (내용은 엄격하게 통제해야합니다).
- 보조 물질: 플럭스 (화강암 CaO와 같이), 디옥시더 (알루미늄 Al와 같이), 보호 가스 (아르곤 Ar와 같이).
2녹화 과정
(1) 재료 계산
목표 합금 성분에 따라 (예를 들어 304 스테인리스 스틸에는 18%Cr+8%Ni가 필요합니다.) 원료를 정확하게 찌릅니다.
(2) 녹음 방법
녹기 방식
적용 시나리오
특이성
전기 활 오븐 (EAF)
스테인레스 스틸, 특수 합금
높은 온도 (1600°C+), 정확한 구성 제어
인덕션 오븐
소량 고순도 합금 (니켈 기반 합금 등)
오염 없이 균일한 구성
변환기 (AOD/VOD)
스테인레스 스틸 탈탄소화 정제
탄소 함량을 낮추고 크롬 손실을 줄이십시오.
주요 단계:
- 녹음: 금속을 액체 상태로 가열합니다 (예를 들어 철 기반 합금의 경우 약 1500~1600°C).
- 합금: 합금 원소 (예를 들어 크롬, 니켈) 를 첨가하고 균일한 혼합을 보장하기 위해 섞습니다.
- 정제:
- 탈산화: 산소 불순물을 제거하기 위해 알루미늄 / 실리콘을 추가합니다.
- 소황화/포스포스: 플럭스 (예: CaO) 반응으로 유해 요소를 제거합니다.
3 cast casting 또는 연속 casting
- 곰팡이 발사: 액체 합금은 곰팡이에 쏟아져 냉각되어 형성됩니다 (복합 부품의 작은 팩에 적합합니다).
- 연속 융합: 직접 융합하여 슬라브, 평면 융합 또는 둥근 융합 (이하 스테인리스 스틸 코일과 같은 대량 생산에 적합)
4핫 워크
- 핫 롤링: 재 결정화 온도 (1100-1250°C 인 스테인레스 스틸) 를 초과하고 판, 막 등으로 롤링
- 도조: 압력형조 (예: 항공연금 도조)
5냉면 작업 (선택)
- 콜드 롤링/트레이닝: 강도를 높이기 위해 실내 온도에서 가공 (예를 들어 스테인레스 스틸 판, 구리 합금 와이어)
- 반열: 작업 경화 를 제거 하고 강도를 회복 한다 (예를 들어 304 스테인레스 스틸의 반열 온도 1010~1120°C).
6표면 처리
- 피클링: 옥시드 껍질 (무연강의 HNO3 + HF 혼합물) 을 제거합니다.
- 폴리싱/플레이팅: 전자기 (전자화강), PVD 코팅 (색성 스테인레스 스틸).
7품질 검사
성분 분석: 분광계는 원소 함량을 감지합니다.
- 기계적 성질 시험: 경화, 견고성, 충격 시험
- 파괴적이지 않은 검사: X선 결함 탐지, 내부 결함 초음파 탐지
금속과 합금의 차이
1금속 (순금속)
- 정의: 단일 금속 원소 (예를 들어, 순수한 철, 순수한 구리, 순수한 알루미늄) 로 구성된 물질
- 특징:
- 좋은 전기/열전도성, 그러나 약한 기계적 특성 ( 부드럽고 변형되기 쉽다).
- 활성 화학적 특성 (예를 들어 순수한 철은 썩기 쉽다)
- 전형적인 사용: 와이어 (황), 알루미늄 포일 (알루미늄) 및 높은 순도 요구 사항이있는 다른 장면.
2합금
- 정의: 두 개 이상의 금속 (또는 금속과 비금속) 의 합성으로 형성 된 물질.
- 특징:
- 구성을 조정하여 성질을 최적화합니다.
- 비용 통제 (이하 스테인리스 스틸의 비용을 줄이기 위해 니켈의 일부를 망간으로 대체하는 것)
- 전형적인 예:
- 스테인레스 스틸 (철 + 크롬 + 니켈),
- 구리 (동+진크),
- 알루미늄 합금 (알루미늄 + 마그네슘/실리콘)
왜 스테인리스 스틸 제품을 선택합니까?
스테인리스 스틸 (예를 들어 304, 316) 은 철을 기반으로 한 합금의 클래식 대표이며 주요 장점은 다음과 같습니다.
1부식 저항성
- 크로미움의 역할: 크로미움 함량이 10.5% 이상일 때, 수중 산소를 격리하기 위해 표면에 밀도가 높은 크로미움 산화물 (Cr2O3) 비활성화 필름이 형성됩니다.
- 비교:
- 일반 탄소 강철: 썩기 쉽다, 추가 가연/화면이 필요합니다.
알루미늄: 대기의 부패에 저항하지만 산과 알칼리에 저항하지 않습니다.
2높은 강도와 내구성
- 작업 경화: 냉 lamination 후 강도를 크게 향상시킬 수 있습니다 (예: 304 냉 lamination 후 50% 증가 당력).
- 높은 온도 성능: 오스텐이트 인스테인스 스틸 (예를 들어 310S) 은 800 ° C에서 안정적입니다.
3위생 및 미학
- 코팅이 없습니다: 코팅 오염을 피하기 위해 코팅이나 페인트 칠이 필요하지 않습니다 (음식용 장비, 외과 도구와 같은 식품용 응용 프로그램).
- 표면 다양성: 닦은 (스파이러), 붓은 (매트), 접착 (PVD) 등
4환경 친화적이고 재활용 가능
- 100% 재활용 가능: 스테인레스 스틸 폐기물은 성능 저하 없이 직접 다시 녹일 수 있습니다.
- 장수기: 건설에 사용되는 스테인레스 스틸의 수명은 (316L 커튼 벽과 같이) 50년 이상에 도달할 수 있으며, 자원 낭비를 줄일 수 있습니다.
5경제 (장기적 전망)
- 초기 비용: 스테인리스 스틸은 탄소 스틸보다 2~3배나 높지만 유지보수 없이 (무성 처리 필요) 사용된다.
- 케이스:화학 저장 탱크: 탄소 철강을 정기적으로 교체해야합니다, 스테인레스 스틸의 일회성 투자는 비용 효율적입니다.
언제 스테인리스 스틸을 선택하지 않을까요?
1극심 한 예산 제약: 탄소 강철 + 경직 방지 코팅은 단기 프로젝트에 사용될 수 있습니다.
2초연량 요구: 알루미늄 합금 또는 티타늄 합금 가벼운 (예: 항공우주).
3초고 온도 환경: 니켈 기반 합금 (인코넬 등) 은 열에 더 잘 저항합니다.
