Черный металлолом
Если бы тысячи лет назад человек не научился выплавлять металл и использовать его в повседневной жизни, кто знает, по какому пути пошло бы развитие сообщества homo sapiens, и пошло бы оно вообще. От первого кусочка меди, вытащенного из костра древним человеком, мы пришли к современном градообразующим металлургическим заводам. Заводы гонят продукцию денно и нощно, дают материал для создания всего, без чего наша жизнь просто остановится в развитии - от гвоздя до ледокола в тысячи тонн водоизмещения. Но, как говорится в известной песне, ничто на Земле не проходит бесследно, и каждый гвоздь рано или поздно, отработав свой срок, станет ненужным, попав в категорию черного лома. Отходы металла хорошо востребованы в металлургии, т.к. их переработка значительно дешевле, чем получение сталей и чугунов из полезных ископаемых в виде руды.
История черной металлургии
Каким образом древний человек получил первые кусочки выплавленного металла, мы точно не знаем, и вряд ли узнаем в ближайшем будущем. Отбросим конспирологическую теорию о том, что плавить металл его научили инопланетяне. Можно предположить - открытие было случайным, когда древний мастер пытался сделать каменный топор из куска медной руды, и просто выбросил негодную заготовку в сторону костра.
Черная металлургия значительно моложе цветной. Первоначально люди познакомились с легкоплавкими металлами – оловом, серебром, медью, выплавка коих могла состояться при температуре, которую человек создавал, имея под рукой то, что хорошо и долго горело, главным образом древесину. Семь с половиной тысяч лет назад человечество вступило в эпоху, получившую название «бронзовый век». Именно тогда оно научилось получать медь и олово из горных пород, а также ему удалось изобрести сплав, который мы сейчас называем бронзой.
Железо – более тугоплавкий материал, и работать с ним древнему человеку было не под силу. Первое железо, как предполагают историки, пришло к нам в виде метеоритного железа. Найденные следы выплавки не позволяют точно установить временной период, но за три тысячи лет до н.э. египтяне уже пользовались клинками, выплавленными из метеоритов. Такое оружие было распространено на территории Азии и называлось «небесными клинками». Словосочетание «лом черных металлов» в то время не понял бы ни один из живущих. Слитки железа хранились как стратегический запас золота в современном мире. Выработка железа из руды предположительно началась в1200 году до н.э. на территории Малой Азии. С этой поры начался исторический «железный век». Считается, что секрет получения железа из руды изначально был открыт хеттам, жителям Малой Азии. По крайне мере так записано в Библии. Сейчас это территория современной Турции.
Первое железо из руды было сыродутным и выплавлялось при низкой температуре с подачей в яму с рудой холодного воздуха. Оно было слишком мягким и не могло конкурировать с метеоритным. В бою клинки гнулись, и воины постоянно выпрямляли свое оружие прямо на поле сражения. Постепенно, продвигаясь по пути проб и ошибок, люди создали горн, в котором температуры была настолько высока, что железо превращалось в сталь. Многое зависело от сырья. Двигаясь по пути прогресса, человек научился использовать добавки, придающие стали новые свойства. Сейчас мы имеем обширные технологии производства черных металлов, и даже широкое распространение пластика в ХХ веке не смогло вытеснить из употребления железо. Мы не знаем, как потомки, коим предстоит жить спустя тысячи лет, назовут наш временной период. Может быть, они запишут его как «пластиковый век» по аналогии с бронзовым и железным. Тем не менее, конвертеры, доменные и мартеновские печи раскинутые на всех континентах кроме Антарктиды, дают нам черные металлы в виде чугуна и стали широкого спектра марок для разных сфер деятельности.
Как делают чугун и сталь
Прием чермета в производстве черных металлов с каждым годом приобретает все большее значение – запасы полезных ископаемых становятся проблематичными. Что лежало почти на поверхности уже извлечено, для остального приходится глубже вгрызаться в землю. Традиционно чугун и сталь получают из железной руды, лежащей очень глубоко. Главный компонент в них - химический элемент под названием «железо», или ferrum, обозначенный в химической таблице Менделеева как «Fe». Отличие чугуна от стали заключается в количестве углерода в составе металла. В чугуне его больше, что придает сплаву хрупкость в отличие от сталей.
Чугун выплавляется в доменной печи, куда загружается железная руда и кокс. Кокс делают из каменного угля определенных сортов длительным нагреванием без доступа воздуха. Таким образом, получается топливо для доменной печи, обладающее большей теплотой сгорания, чем уголь. Сгорая, кокс выплавляет из руды железо, передавая ему свои химические элементы – углерод, серу и фосфор. Тяжелый чугун оседает вниз, расплавленный шлак, как пена, находится сверху. На выходе из доменной печи вытекает горячий жидкий чугун, а шлак (то, что осталось от руды и кокса), остается в печи.
В первой половине XIXвека французский металлург Пьер-Эмиль Мартен сконструировал первую мартеновскую печь для выплавки стали из чугуна. Простыми словами она работает так: чугун и добавленный марганец нагреваются за счет подачи тепла от сгорания газового топлива или мазута. Излишки углерода уходят из чугунной массы, добавки соединяются с железом, и на выходе получается сталь. В мартенах перерабатывается и лом черных металлов. На самом деле процесс немного сложнее, но для понимания принципа такого толкования достаточно.
Сейчас мартеновский процесс на Земле практически вытеснен более эффективным и экологичным кислородно-конвертерным способом и электроплавкой. Мартеновские печи больше не строятся, что наилучшим образом сказалось на ассортименте современных сталей.
Виды чугуна
Если практически каждый мало-мальски образованный человек знает различие между чугуном и сталью, то далеко не все понимают, зачем нужны разные виды чугуна. Задумчиво глядя на старую бабушкину сковородку, прикидывая, выбросить раритет или оставить на черный день, мы полагаем, что чугун бывает только черного цвета. Нет, нет и нет – чугун бывает разный:
· Чугун серый. Это то, из чего сделана та самая сковородка. Используется в машиностроении для производства крышек, кожухов, станин, фланцев, корпусов коробок передач, базовых корпусных деталей и много другого.
· Высокопрочный чугун. Получают его из серого чугуна добавлением магния и церия. Из него делают детали повышенной прочности, которые раньше изготавливались из сталей 20Л, 25Л, ЗОЛ и 35Л – корпуса и станины станков, зубчатые колеса, гильзы и прочее.
· Чугун ковкий. На самом деле детали из этого материала тоже получают литьем, а не ковкой. Своему названию он обязан более высокой прочности, пластичности и вязкости, чем у серого чугуна. Используется для производства деталей, эксплуатируемых при высоких статических и динамических нагрузках.
· Чугун легированный. Содержит легирующие добавки и обладает повышенной устойчивостью к коррозии, жаропрочностью и износостойкостью.
Есть еще и белый чугун, содержащий цементит. Название получил по белому цвету на изломе. Служит основой для получения ковкого чугуна.
Виды стали
Если классификация чугуна достаточно проста, то со сталью дело обстоит сложнее. Стали делятся:
· По химическому составу – углеродистые и легированные.
· По качеству – обыкновенные, качественные, высококачественные и особо высококачественные.
· По назначению – конструкционные, инструментальные, специальные.
· По способу раскисления – кипящие, спокойные, полуспокойные. В качестве примечания: раскисление это процесс удаления из жидкой стали оксида железа, который помогает металлу ржаветь.
· По структуре в отожженном и в нормализованном состоянии.
Помимо этого внушительного списка в каждой группе есть свои подгруппы, которые, в свою очередь тоже имеют структуру. При этом технологии не стоят на месте, и появляются новые виды сталей, полученные разными способами и содержащие те или иные добавки. Изношенные металлические предметы заменяются на новые. На смену морально устаревшим конструкциям приходят более совершенные. И все вышедшее из употребления превращается металлолом, который в отличие от многих материалов, может перерабатываться и возвращаться к жизни, как птица Феникс.
Что делать с ломом черного металла
Ответ на этот вопрос можно начать, как ни странно, с рекламы. Вы когда-нибудь задумывались, зачем нужна реклама? Она навязывается повсюду в попытках производителей и торговцев побудить нас полезть за кошельком. В советские времена наш народ знал, что реклама товаров в «заграницах» есть. У нас ее не было – ограниченный государственно регламентируемый ассортимент и тотальный дефицит не нуждались в продвижении. Единственный рекламный лозунг на фасадах домов «Летайте самолетами Аэрофлота» кроме недоумения не вызывал иных эмоций – а на чем еще летать-то? Сейчас рекламные приемы более изощрены, и каждый продавец старается, как может. Причиной тому стало перепроизводство в масштабах земного шарика. Непродовольственных товаров производится больше, чем необходимо человечеству. Вот и старается каждый бренд, каждое предприятие и каждый менеджер протолкнуть свои изделия в первые ряды, чтобы покупатель выбрал именно их продукцию.
Прямым или косвенным образом рекламируется материал под названием «железо», входящий в состав большинства изделий. Здесь имеются ввиду не предприятия, где можно сдать металлолом за деньги, а продукция, содержащая металл. В пылу производства мы добываем его в виде руды в огромных количествах, чуть меньше, чем газ, нефть и уголь. На одну тонну выплавленного железа мы вытаскиваем из недр Земли несколько тонн угля. Для производства тонны кокса добавляем другой уголь, газ и нефть, тоже извлеченные с глубин земной коры. Использовав изделия с металлом, отбрасываем их в сторону, покупая новые. А старое-то остается на поверхности, и не важно, свалка это или балкон, заставленный лыжами, банками и прочим хламом.
Вдумайтесь – мы прокладываем шахтные тоннели на сотни километров ежегодно, вгрызаемся в поверхность гигантскими карьерами, извлекаем содержимое, плавим-куем-штампуем. Все извлеченное не возвращается назад. Оно остается на поверхности все в больших количествах. Его, вытащенного из недр и переработанного, на земле столько, что экология наша не просто стонет, а криком кричит. Сегодня сдать чермет – это не просто избавиться от ненужного, а сделать маленький вклад в сохранение планеты. И это не громкие слова, это реальность. Если каждый человек в мире будет сдавать в утиль ежедневно 1 старый саморез, за год их накопится 120 железнодорожных цистерн общим весом 28653 тонн!!! И стоит это богатство 386 миллионов рублей…
Сдавая лом черных металлов, мы зарабатываем, цена есть у каждой вещи, поступающей в пункт приема. Сейчас она колеблется от 21000 до 29000 рублей за тонну, но имеет тенденцию к постоянному росту. Сдав металл, мы дарим ему вторую, третью или десятую жизнь, внося ценный вклад в среду обитания будущих поколений.