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