1

1

Czynniki warunkujące

Czynniki warunkujące

rozwój inżynierii

rozwój inżynierii

wytwarzania metali

wytwarzania metali

2

2

Metalurgia jako

Metalurgia jako

dziedzina techniki

dziedzina techniki

zajmuje się

zajmuje się

pozyskiwaniem i

pozyskiwaniem i

kształtowaniem metali

kształtowaniem metali

i stopów

i stopów

3

3

Metale,

Papier,

Chemikalia

Cement

Produkty,

Budowle

Maszyny

Ziemia

Recykling

Pozyskiwanie

(kopalnictwo,

zbieractwo)

Ruda, Węgiel,

Drewno, Piasek

Ekstrakcja,

Rafinacja,

Obróbka

Przetwórstwo

Metale, Stopy,

Ceramika,

Polimery

Projektowanie,

Wytwarzanie,

Montaż

Zużycie,

Serwis

Składowanie

Odpady

O

b

s

za

r

n

a

u

k

i

o

z

ie

m

i,

i

n

ży

n

ie

ri

i

p

ro

c

e

s

o

w

e

j,

o

ra

z

ro

ln

ic

tw

a

O

b

s

za

r

n

a

u

k

i

o

m

a

te

ri

a

ła

c

h

i

in

ży

n

ie

ri

i

m

a

te

ri

a

ło

w

e

j

4

4

Czynniki

Czynniki

ekonomiczne

ekonomiczne

P

P

1

1

- P

- P

2

2

> 0

> 0

C – K > 0

C – K > 0

P

P

f

f

≥

≥

1

1

5

5

Wielkość produkcji

Wielkość produkcji

Kraj/Rok

2000 2001 2002 2003 2004

Chiny

128,

5

151,

6

182,

3

222,

3

272,

5

Niemcy

46,4

44,8

44,9

44,8

46,4

Japonia

106,

4

102,

8

107,

7

110,

5

112,

7

Polska

10,5

8,8

8,4

9,1

10,6

Rosja

59,1

59,0

59,8

62,7

64,3

USA

102,

0

90,1

91,6

93,7

99,7

Świat

850

853

906

972

1053

Wielkość produkcji stali w latach 2000 - 2004

6

6

Wielkość produkcji

Wielkość produkcji

7

7

Zasoby surowców

Zasoby surowców

pierwotnych

pierwotnych

Kraj

Kraj

Ilość

Ilość

czynnych

czynnych

kopalń

kopalń

Ilość kopalń

Ilość kopalń

wydobywającyc

wydobywającyc

h >3mln

h >3mln

Mg/rok

Mg/rok

Zasoby

Zasoby

USA

USA

124

124

61

61

wszystkie

wszystkie

metale

metale

nieżelazne i

nieżelazne i

szlachetne,

szlachetne,

niewielkie

niewielkie

zasoby rud

zasoby rud

żelaza

żelaza

Kanad

Kanad

a

a

83

83

15

15

Meksy

Meksy

k

k

56

56

6

6

Ameryka Północna

8

8

Zasoby surowców

Zasoby surowców

pierwotnych

pierwotnych

Kraj

Kraj

Ilość

Ilość

czynnych

czynnych

kopalń

kopalń

Ilość kopalń

Ilość kopalń

wydobywającyc

wydobywającyc

h >3mln

h >3mln

Mg/rok

Mg/rok

Zasoby

Zasoby

Chile

Chile

56

56

28

28

polimetaliczne

polimetaliczne

rudy miedzi,

rudy miedzi,

złota, srebra,

złota, srebra,

molibdenu

molibdenu

Brazylia

Brazylia

36

36

14

14

rudy żelaza,

rudy żelaza,

boksyty, złoto,

boksyty, złoto,

nikiel

nikiel

Peru

Peru

38

38

7

7

rudy miedzi i

rudy miedzi i

złota

złota

Ameryka Południowa

9

9

Zasoby surowców

Zasoby surowców

pierwotnych

pierwotnych

Kraj

Kraj

Ilość

Ilość

czynnych

czynnych

kopalń

kopalń

Ilość kopalń

Ilość kopalń

wydobywającyc

wydobywającyc

h złoto

h złoto

Zasoby

Zasoby

RPA

RPA

60

60

50

50

polimetaliczne

polimetaliczne

rudy miedzi,

rudy miedzi,

złota, srebra,

złota, srebra,

molibdenu

molibdenu

Zimbabw

Zimbabw

e

e

23

23

16

16

rudy żelaza,

rudy żelaza,

złota, niklu

złota, niklu

Zambia

Zambia

9

9

7

7

rudy miedzi,

rudy miedzi,

złota, kobaltu

złota, kobaltu

Afryka

10

10

Zasoby surowców

Zasoby surowców

pierwotnych

pierwotnych

Kraj

Kraj

Ilość

Ilość

czynnych

czynnych

kopalń

kopalń

Zasoby

Zasoby

Indie

Indie

36

36

rudy żelaza, boksytów, miedzi,

rudy żelaza, boksytów, miedzi,

cynku

cynku

Indonezja

Indonezja

17

17

rudy miedzi, niklu, metali

rudy miedzi, niklu, metali

szlachetnych

szlachetnych

b. ZSRR

b. ZSRR

rudy żelaza, boksytów, miedzi,

rudy żelaza, boksytów, miedzi,

niklu, cyny, tytanu, metali

niklu, cyny, tytanu, metali

szlachetnych

szlachetnych

Azja

11

11

Zasoby surowców

Zasoby surowców

pierwotnych

pierwotnych

Kraj

Kraj

Ilość

Ilość

czynnych

czynnych

kopalń

kopalń

Ilość kopalń

Ilość kopalń

wydobywającyc

wydobywającyc

h >3mln

h >3mln

Mg/rok

Mg/rok

Zasoby

Zasoby

Australi

Australi

a

a

108

108

36

36

rudy żelaza,

rudy żelaza,

boksyty, niklu,

boksyty, niklu,

miedzi, metali

miedzi, metali

szlachetnych,

szlachetnych,

cynku, ołowiu,

cynku, ołowiu,

Australia

12

12

Zasoby surowców

Zasoby surowców

pierwotnych

pierwotnych

Kraj

Kraj

Zasoby

Zasoby

Polska

Polska

polimetaliczne rudy

polimetaliczne rudy

miedzi, cynku, ołowiu

miedzi, cynku, ołowiu

Szwecja

Szwecja

rudy żelaza, miedzi,

rudy żelaza, miedzi,

arsenu, metali

arsenu, metali

szlachetnych

szlachetnych

Hiszpania

Hiszpania

rudy miedzi i metali

rudy miedzi i metali

szlachetnych

szlachetnych

Włochy

Włochy

rudy cynkowo-ołowiowe

rudy cynkowo-ołowiowe

Grecja

Grecja

boksyty

boksyty

Europa

13

13

Ceny metali

Ceny metali

Element stanowiący o rozwoju danej gałęzi przemysłu w warunkach
gospodarki rynkowej jest zysk.
Cenę metalu dyktuje rynek – którego odzwierciedleniem są notowania na
Londyńskiej giełdzie metali LME.
Przykładowe ceny metali strategicznych:

NOTOWANIA NA LONDYŃSKIEJ GIEŁDZIE METALI

- 2005 r.

USD/t

średnia

roku

najwyższa w

roku

najniższa w

roku

Cu

3 683,64

4 650,00

3 072,00

Sn

7 370,38

8 700,00

5 990,00

Pb

975,65

1 155,50

824,00

Zn

1 381,55

1 915,00

1 165,00

Al

1 897,65

2 289,00

1 665,00

Ni

14 732,72

17 750,00

11 500,00

14

14

Ceny metali

Ceny metali

ZAPASY W MAGAZYNACH LONDYŃSKIEJ GIEŁDY METALI - 2005

r.

ton

y

stan zapasów na

końcu roku

stan zapasów na

początku roku

zmiana od

początku roku

Cu

89 575

48 875

40 700

Sn

16 725

8 160

8 565

Pb

43 625

40 475

3 150

Zn

394 125

628 625

-234 500

Al

644 850

692 775

-47 925

Ni

35 742

20 898

14 844

15

15

Ceny metali

Ceny metali

16

16

Koszty produkcji

Koszty produkcji

Hutnictwo należy do przemysłu o najwyższej kapitałochłonności.

Koszty produkcji wynikają z kosztów:

surowców

energii

robocizny

rozwój technologii

17

17

Koszty surowców

Koszty surowców

Wartość danego metalu jest uzależniona
od jego zawartości w rudzie a tym
samym zależy od poniesionych
nakładów na jego wytworzenie

18

18

Koszty robocizny

Koszty robocizny

Przemysł aluminium:

-obecnie w zakładzie produkującym 150 000 ton Al – pracuje ok. 750
pracowników

-w latach 50/60 XX wieku w zakładzie produkującym 10 000 ton Al – pracowało
1500 pracowników

19

19

Koszty energii

Koszty energii

20

20

Inne czynniki

Inne czynniki

Ochrona środowiska

-stosowanie coraz lepszych urządzeń ochrony środowiska

-nowe podejście do procesów technologicznych

-tworzenie procesów przyjaznych dla środowiska

-funkcjonowanie systemów typu: ISO 14 000

21

21

Inne czynniki

Inne czynniki

Poprawa jakości produktu wymaga nakładów podobnie jak w przypadku

ochrony środowiska.

Proces

Wsad

Produkt

Odpad

Proces

Wskaźnik

Model

Kontrola

Modyfikacja

Wsad

Produkt

22

22

Rozwój technologii

Rozwój technologii

Wydajność procesów

Czas życia technologii

23

23

Rozwój technologii

Rozwój technologii

24

24

Rozwój technologii

Rozwój technologii

Zasadnicze elementy nowoczesnego
sposobu wytwarzania stali:

zwiększenie udziału złomu we wsadzie

zastosowanie dynamicznych metod
wytapiania

dbałość o wysoką jakość produkowanego
metalu

ciągłość procesu i zaawansowane
sposoby jego kontroli

uzyskanie produktu o kształcie zbliżonym
do końcowego

25

25

Rozwój technologii

Rozwój technologii

Proces metalurgiczny może być zdefiniowany
jako oddziaływanie na materiał wsadowy
w wyniku którego powstają nowe fazy

MATERIAŁ

WSADOWY

Oddziaływanie

fizyczne

Oddziaływanie
chemiczne

NOWE

FAZY

ROZDZIAŁ

Fazy

użyteczne

Fazy

odpadowe

26

26

Materiały wsadowe

Materiały wsadowe

Przez wiele lat podstawowym surowcem do
otrzymywania metali były surowce naturalne
(metalurgia NR – natural resources)
Obecnie i w przyszłości coraz większe znaczenie
nabiera wykorzystywanie surowców wtórnych
(metalurgia MMR – man made resources)
Surowce MMR stanowią grupę surowców
poamortyzacyjnych (złomów) oraz grupę
odpadów przemysłowych

27

27

Materiały wsadowe

Materiały wsadowe

Korzyści wykorzystania surowców MMR:

technologiczne

ekonomiczne

w ochronie środowiska

28

28

Materiały wsadowe

Materiały wsadowe

29

29

Materiały wsadowe

Materiały wsadowe

30

30

Materiały wsadowe

Materiały wsadowe

Rodzaj

Rodzaj

metalu

metalu

Materiał

Materiał

wsadowy

wsadowy

EZE,

EZE,

GJ/Mg metalu

GJ/Mg metalu

stal

stal

ruda (41% Fe)

ruda (41% Fe)

26

26

cynk

cynk

ruda (4% Zn)

ruda (4% Zn)

65

65

miedź

miedź

ruda (1,55%

ruda (1,55%

Cu)

Cu)

97

97

miedź

miedź

złom (~97%

złom (~97%

Cu)

Cu)

20

20

aluminium

aluminium

ruda (25% Al)

ruda (25% Al)

250

250

aluminium

aluminium

złom (~96%

złom (~96%

Al)

Al)

18

18

31

31

Materiały wsadowe

Materiały wsadowe

Surowiec NR

Surowiec MMR

Ruda

Złom

Procesy wzbogacania:

•rozdrabnianie

•przesiewanie

•rozdział

Procesy wzbogacania:

•rozdrabnianie

•przesiewanie

•rozdział

Koncentrat

Ekstrakcja

Ekstrakcja

Metal surowy

Rafinacja

Rafinacja

Metal na sprzedaż

Procesy wzbogacania:

•rozdrabnianie

•przesiewanie

•rozdział

Procesy wzbogacania:

•rozdrabnianie

•przesiewanie

•rozdział

Oczyszczanie

Oczyszczanie

Ekstrakcja

Ekstrakcja

Rafinacja

Rafinacja

Metal surowy

Metal na sprzedaż

32

32

Materiały wsadowe

Materiały wsadowe

I – pierwiastki chalkofilne: Cu, Zn, Pb, Bi, Se, Te, As, S – 30 lat
II – pierwiastki syderofilne: główny Fe – 300 lat
III – pierwiastki litofilne: Li, Al, Mg, Ca – 15 000 lat

33

33

Dziękuję za uwagę