Цели: Изучить структуру и значение металлургии. Познакомить с особенностями черной металлургии и проблемами металлургии. Дать определение понятиям “комбинат”, “металлургическая база”, дать характеристику металлургических баз.
Оборудование: Карта “Металлургия”, коллекция “Черная металлургия” (каменный уголь, кокс, железняк – магнитный, красный, бурый, чугун, сталь).
Ход урока
1. Организационный момент.
2. Проверка домашнего задания.
Устный опрос:
– В чем преимущества ГЭС?
– Каково влияние на окружающую среду электроэнергетики?
– Назовите наиболее “грязные” и “чистые” электростанции. Как можно уменьшить отрицательное влияние на окружающую среду ТЭС, ГЭС, АЭС?
-Определите районы страны, где производство экологически чистой энергии наиболее перспективно? (для использования ветра наиболее перспективны побережья морей Северного Ледовитого океана, где средне годовая скорость ветра превышает 6 м/с; для использования приливов на ТЭС подходят заливы Баренцева и Белого морей (Мезенская губа), а также заливы Охотского моря – Пенженская губа и заливы на западном берегу моря; производство энергии на солнечных электростанциях возможно на Северном Кавказе, Нижнем Поволжье, на Алтае, где величина суммарной солнечной радиации более 100 ккал/м; терминальные воды (на ГеоЭС) имеются в Западной Сибири, в Прибайкалье, на Камчатке).
3. Изучение нового материала.
Черная металлургия.
– Металлургический комплекс производит конструкционный материал – металл, который используется для изготовления машин, станков, оборудования многих заводов, для строительства железных дорог и т.п. Основной потребитель металла машиностроение. Металлургический комплекс состоит из черной и цветной металлургии. 90% производимого металла составляет черный металл – сталь.
Сегодня мы познакомимся с черной металлургией, придерживаясь общего плана изучения отрасли.
– Без металла сегодня не может развиваться экономика России. Такие отрасли, как автомобилестроение, военное производство, транспорт (железные дороги), судостроение, строительство и др. не могут обходиться без стали.
Технологическая цепочка производства черной металлургии выглядит следующим образом:
Добыча железной руды
(в карьерах)
Обогащение руды
(на ГОКах – горно-обогатительные комбинаты)
Плавка чугуна
(в доменных печах)
Производство стали
(в сталеплавильных печах)
Производство проката
(в прокатном цехе на прокатных станах – листы, рельсы, уголки, трубы и др.)
Собственно основа черной металлургии – это 3 цеха (производства). Если все три производства присутствуют на предприятии, то это завод полного цикла.
| Доменный цех | сталеплавильный цех | прокатный цех |
– основная часть металла производится на металлургических комбинатах.
Запись в тетрадь: Комбинат – это предприятия, на которых кроме металлургического производства имеются производства других отраслей, связанных с основным технологически и химически.
- Где же строят металлургические заводы? На размещение металлургических предприятий влияют сырьевой, топливный, потребительский, водный, транспортный и экологический факторы.
- Металлургические заводы полного цикла размещают у сырья и у топлива или на потоках руды (сырья) и топлива.
- Предельные заводы и заводы малой металлургии ориентируются на металлолом (отходы машиностроительных заводов), поэтому размещаются в крупных городах, ориентируясь на потребителя.
- Металлургический завод – это ещё и водоемкое предприятие, поэтому строится у крупной реки, озера или пруда.
- Металлургия – “грязная” отрасль, поэтому нельзя строить несколько металлургических заводов в одном городе. Нельзя превышать “экологический потолок”, это пагубно отразится на здоровье населения.
- Металлургический завод не может работать без железной дороги, так как потоки сырья, топлива очень огромные.
- Скопления металлургических заводов, использующих общую рудную или топливную базу, и производящие основной металл страны, называют металлургической базой. В России 3 основные металлургические базы:
- Уральская.
- Центральная.
- Сибирская.
Цветная металлургия.
– Цветная металлургия производит металлы, которые обладают свойствами жаропрочности, электропроводности и др. Эти металлы используются в атомной (уран) и космической (титан) промышленности, электротехнике (медь, серебро, золото) и тп. Россия богата рудами цветных металлов. От мировых запасов в России находится:
- 11% запасов меди;
- 12% запасов свинца;
- 16% запасов цинка;
- 21% запасов кольбата;
- 27% запасов олова;
- 31% запасов никеля.
Но не хватает запасов аллюминевых руд (бокситы, нефелины), ртути, сурьмы.
Цветные металлы
| Тяжелые | легкие | благородные | редкоземельные |
| Медь Цинк Свинец Олово Никель |
алюминий магний титан |
золото платина серебро и др. |
цирконий селен германий |
Технологическая цепочка производства цветной металлургии выглядит следующим образом:
Добыча руды ГОК (обогащение) плавка черного металла
Плавка рафинированного (чистого) металла прокат
Тяжелые цветные металлы
– Тяжелые металлы в руде содержатся в очень малом количестве. (Демонстрация образцов руды)
Железа в руде от 25% до 45%.
Меди в руде – 1-2%.
Олова в руде менее 1%
Например, для получения 1т меди требуется более 100т медной руды, из которых 99т – пустая порода. Для производства олова необходимо более 300т руды.
- Где сформирована основная металлургическая база тяжелых цветных металлов? (Уральская – медеплавильные заводы в Карабаше, Медногорске, Ревде, Пышме и др.)
- Назовите центры плавки меди, цинка, олова, никеля. (Цинка – г. Челябинск, никель – г.Орск. Основное количество меди и никеля производится в Норильске. Второй центр находится на Кольском полуострове – г. Мончегорск, г. Заполярный, г. Никель)
Легкие цветные металлы
- Легкие цветные металлы (алюминий, титан, магний) – производят у источника дешевой энергии, то есть у каких электростанций размещаются алюминиевые заводы (у ГЭС).
- Где в России плавится большая часть алюминия? (В Восточной Сибири – крупные заводы Братский, Красноярский, Саянский, Шелеховский).
Благородные цветные металлы
- Определите основные районы добычи золота в России и сделайте вывод:
1-е место – Магаданская обл. (29 т в год).
2-е место – Красноярский край (18 т в год).
3-е место-Якутия (13 т).
4-е место – Иркутска обл. (12 т).
Вывод: Основная добыча золота ведется в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке.
Проблемы и перспективы цветной металлургии:
1. Проблемы:
- Истощение месторождений медных, аллюминевых руд.
- Отсутствие крупных месторождений марганцевых, хромитовых, титановых и других руд.
- Производство черных металлов в России, начиная с 1990 г., сократилось на 50%
- Низкое качество чугуна и стали (из-за того, что большая часть заводов работает на старом оборудовании и старых технологиях).
- Дороговизна российского металла (цены выше мировых на 20%-40%). Одна из причин этого – монополия заводов-гигантов.
- Экологическая проблема (металлургия – грязная отрасль).
2. Перспективы:
- Развитие дальневосточной металлургической базы (например, проекта завода Нерюнгри).
- Применение новых технологий добычи руды, позволяющих меньше загрязнять окружающую среду. Разработаны гео– и биотехнологии добычи руды, которые позволяют сохранять ландшафты.
- Одно из перспективных направлений в металлургии (особенно в черной металлургии) – это создание автоматизированных мини-заводов, которые работают на металлоломе, меньше загрязняют окружающую среду.
- Использование вторсырья (металлолом), переплавка которого эффективна. Так, при плавке 1 т металлолома экономится 4 т железной руды, 530 т медной руды. Загрязнения атмосферы сокращаются в 7 раз, количество отходов снизится в 16 раз.
Домашнее задание.