Анализ качества медных катодов в ОАО «Уралэлектромедь»

Содержание

Введение

1. Теоретические основы качества меди.

  1.1Обзор рынка меди.

  1.2 Особенности классификации меди и ее сплавов

  1.3 Факторы, формирующие качество меди

2. Анализ качества медных  катодов в ОАО «Уралэлектромедь» 
  2.1 Характеристика предприятия ОАО «Уралэлектромедь»

  2.2 Анализ продукции, реализуемой ОАО «Уралэлектромедь»

  2.3 Схема производства и изготовления медных катодов

3.Потребительские свойства  медных катодов

   3. 1 Классификация дефектов медных катодов

   3.2 Маркировка, упаковка, транспортировка медных катодов

   3.3 Правило приемки.  Технические требования. Методы  контроля

Заключение

Список использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

1. Теоретические основы качества меди.

 

1.1Обзор рынка меди

 

 

 Медь - химический элемент с символом Cu и атомным номером 29. Это - податливый металл с очень высокой тепловой и электрической проводимостью. Чистая медь мягка и покорна; у неокисленной поверхности металла красновато-оранжевый цвет. 
     Как и многие природные ресурсы, медь очень распространена на Земле (приблизительно 10¹⁴ тонн только в первом километре земной коры или приблизительно 5 миллионов лет добычи по объемам в настоящее время). Однако, учитывая современные технологии, добыча только крошечной части этих запасов экономически выгодна. Согласно различным оценкам, разведанных медных запасов, доступных для горной промышленности, имеющихся в настоящее время, достаточно на 25-60 лет, в зависимости от предположений темпу роста добычи и эффективности геологоразведки. 
     Концентрация меди в среднем в рудах составляет только 0,6%, а большинство коммерческих руд - сульфиды, особенно халькопирит (CuFeS2) и в меньшей степени халькозин (Cu2S). По данным Американской геологической службы объем совокупных запасов меди на месторождениях в 2012 году составил 680 млн. тонн. 
     В настоящее время большая часть меди добывается из медных сульфидов из больших карьеров, где содержится от 0,4% до 1,0% меди. Примеры таких месторождений - Chuquicamata в Чили, Бингхэма Кэниона Майна в Юте, США и El Chino Mine в Нью-Мексико, США. В Чили находятся крупнейшие в мире запасы меди - 190 млн. тонн.

 

 

 

Запасы на месторождениях меди в 2012 году, тыс.тонн *

Чили	190,000.0
Австралия	86,000.0
Перу	76,000.0
США	39,000.0
Мексика	38,000.0
Прочие страны	251,000.0
Всего запасы	680,000.0

* данные US Geological Survey

Добыча и производство рафинированной меди в мире резко  увеличилось за последние 25 лет. Это связано, в первую очередь с увеличением спроса на металл, так как большие развивающиеся страны, такие как Китай, Индия и Бразилия вышли на мировой рынок. В тот же период крупнейшей областью добычи меди стала Южная Америка. В 2007 году приблизительно 45% меди в мире были произведены из Гор Анд; Соединенные Штаты произвели 8%

Чили - лидер по добыче меди в мире. По прогнозам Чилийской  комиссии по меди, добыча меди в стране не снизится и даже продолжит увеличиваться  в ближайшие годы. В США фактически вся произведенная медь прибывает  из, в порядке убывания производства, Аризоны, Юты, Нью-Мексико, Невады и Монтаны. В больших количествах медь добывается также в Австралии, Канаде, Перу, России и Китае. Крупнейшими производителями рафинированной меди являются Китай, Чили, Европейский союз, Япония, США и Россия. Эксперты полагают, что риск снижения объемов производства меди в ближайшие годы низок, потому что производство меди распределено по странам мира и не ограничено единственной областью. Однако, из-за важности данного металла в строительстве и электротехнике, воздействие любого снижения объемов поставок на мировую экономику и промышленность было бы высоко. 

Медь также является одним  из наиболее широко перерабатываемых металлов; приблизительно одна треть  всей меди, потребленной во всем мире является вторичной. Медь может повторно выплавляться из отходов производства и лома, в том числе из сплавов, содержащих данный металл, и использоваться непосредственно или далее подвергаться переработке до рафинированной меди, не теряя ни одного из химических или физических свойств. 
     Каждый год в США, используется больше вторичной меди, нежели чем получено из недавно добытой руды.

Добыча меди в мире, тыс.тонн*

* данные US Geological Survey

Медь обладает превосходной тепло- и электропроводностью, что делает данный металл незаменимым для использования  в строительстве и электротехнике. В строительстве медь используется в форме кабелей, в нагревательных приборах и вентиляции и других изделиях. Она также широко используется в печатных платах телефонов, компьютеров и других устройств.

Производство и потребление  меди в мире, тыс.тонн*

год	2008	2009	2010	2011	2012
Всего добыча	15645.0	15761.0	16024.0	16020.0	16524.0
Первичное производство	13676.0	13713.0	15624.0	15965.0	16500.0
Вторичное производство	6006.0	5779.0	6000.0	6200.0	6200.0
Всего производство	18498.0	18581.0	19209.0	19698.0	20245.0
Всего потребление	18094.0	18133.0	19332.0	19566.0	20147.0
Запасы	810.0	1096.0	1018.0	1012.0	855.0
Цена COMEX	319.2	237.0	342.7	398.4	362.4

* Сводные данные

 

Цена на медь исторически  была непостоянна, и это были существенные колебания: от 60-летнего нижнего  уровня 1,32 долл./кг в июне 1999 года до 8,27 долл./кг в мае 2006 года. Цена упала до 5,29 долл./кг в феврале 2007 года, а затем отскочила к 7,71 долл./кг в апреле 2007 года. В феврале 2009 года в виду ослабления мирового спроса и падения цен на товары цены на медь составили 3,33 долл./кг. В 2011-2012 годах цен на медь вновь вернулись к отметкам 8,0 долл./кг.

Цены на медь, долл./т

 

По оценкам экспертов, ввод в строй новых проектов и  увеличение мощности некоторых существующих производств способны привести к скачку в мировом производстве меди в течение 2013 года. Обычно, это могло бы означать снижение цены на металл. Но в данном случае, аналитики не видят причин для того, чтобы увеличение производства привело к развитию драматической ситуации на рынке. Они указывают, что материальные запасы уже исторически низки. Кроме того, спрос, как ожидается, также увеличится. Таким образом, рынок, по прогнозам, перейдет от дефицита металла в 2012 году к его излишку в 2013 году, однако этот излишек будет не большим.  
     CPM Group прогнозирует что объем добычи меди в 2013 году возрастет на 6,8% до 17,6 млн. тонн. Bhar прогнозирует увеличение на 6,8% до 18 млн. тонн, в то время как BNP Paribas - повышение на 6,9% до 17,9 млн. тонн. В 2014 году ожидается еще большее увеличение добычи. Фактически, за 2013-2014 годы, BNP Paribas предсказывает рост добычи медной руды на 15%. 
     Спрос на медь, по мнению аналитиков, также повысится в 2013 году на фоне роста мировой экономики, однако его рост будет более медленным, чем увеличение поставок. Wirga ожидает рост мирового спроса на медь на 3,7%, в то время как Briggs и Bhar предсказывают 5,0%. 
     В частности, аналитики ждут увеличения спроса со строны Китая, поскольку там наиболее активно развивается инфраструктура. Китай - самый большой в мире потребитель меди (приблизительно 35-40% мирового потребления). 
     Цены, по мнению аналитиков, будут немного снижаться в 2013 году. Однако существенного падения не ожидается. Так, на 2013 год CPM Group прогнозирует, что цена на медь составит в среднем 7986 долл./т, а Societe Generale - 7,975 долл./т. Другие компании также прогнозируют подобные значения: Barclays Capital - 7925 долл./т; BNP Paribas - 7825 долл./т. Morgan Stanley и TD Securities представили более оптимистичные прогнозы на 2013 год - 8600 долл./т и 8124 долл./т, соответственно.

 

1.2 ОСОБЕННОСТИ КЛАССИФИКАЦИИ  МЕДИ И СПЛАВОВ

 

Чистая медь (Сu) это популярный представитель группы цветных металлов, который обладает внушительным набором полезных физико-технических характеристик. Главные свойства этого металла – высокая электрическая и тепловая проводимость, дополняемая хорошей сопротивляемостью окислению. Существует несколько видов заготовок из чистой меди, в которых основной металл представлен от 99,4% до 99,9% от общего объёма с остаточными примесями и легирующими компонентами – фосфором, цинком, никелем, оловом, свинцом, бериллием, кремнием. Кроме сочетания легирующих элементов, чистая медь различается по давлению, необходимому для деформации структуры. Металл, твердость которого примерно равна 45 МПа называется мягкой медью, а если этот параметр равен 110 МПа, такую медь называют твёрдой. Более точная классификация по пределу прочности заключается в наличии трёх видов меди с соответствующим отражением в маркировке – мягкая медь (м), полутвёрдая (пт) и твёрдая (т).

Для повышения физико-технических  характеристик чистой меди в современной  металлургии создаются передовые  медные сплавы, легируемые различными металлами и минералами. Основные элементы, которые включены в состав медных сплавов этих двух типов –  это цинк, олово, алюминий, кремний, фосфор, никель. В качестве дополнительных легирующих компонентов для создания новых физических и химических характеристик  используются марганец, висмут, никель, бериллий и другие элементы таблицы  Менделеева.

Все медные сплавы подразделяются на три большие группы – латунь, оловянистые и неоловянистые бронзы. Информация о бронзах и латунях представлена в отдельных статьях текущего раздела.

По аналогии с алюминиевыми сплавами, металлы на основе меди также делятся  на деформируемые и литейные сплавы. Деформируемые медные сплавы отличаются высокой пластичностью и электропроводностью. Эти металлы широко используются для создания различных конструкций, штампованных деталей, пружин, гильз, электротехнических и электронных изделий, а также  декоративно-функциональных предметов  интерьера. Из них производятся многие виды проката: медный лист и трубы, сорт и арматура. Литейные медные сплавы характеризуются отличной плавкостью и являются основным материалом для художественного и промышленного фасованного литья.

Медно-фосфористые сплавы представляют собой металлы, в состав которых  входит два основных элемента - медь и фосфор. Кроме того, в составе  таких сплавов находятся в  незначительных пропорциях висмут и  сурьма. Медно-фосфористые сплавы используются в машиностроении, для создания новых  сплавов, в качестве раскислителей и в производстве бытовой техники. В частности материалы этого класса, дополненные серебром, являются самофлюсующимися припоями для эффективной пайки меди и других цветных металлов.

Большим спросом в промышленном производстве пользуются жаропрочные  сплавы меди, включающие кремний, хром и цинк в различных пропорциях. Эти прогрессивные материалы  способны выдерживать значительные термальные нагрузки без изменения  основных физико-химических характеристик. Подобное свойство обусловило широкое  применение медных сплавов для изготовления деталей, работающих в условиях повышенного  термального прессинга.

Жаропрочные сплавы включают в свой состав от одного до нескольких легирующих элементов. Для упрочнения термической  стойкости в такие сплавы вводят хром, марганец, кремний, никель и цинк в различных пропорциях и сочетаниях. Предварительная стадия процесса производства на основе медных сплавов этой категории  в обязательном порядке включает в себя термообработку заготовок  для облегчения механических воздействий. Электротехнические медные сплавы –  это подгруппа жаропрочных соединений, которая используется для производства электронных деталей, электрооборудования  и приборов. Металлы этого класса, кроме термостойкости, отличаются повышенной электропроводностью, что и определяет область применения. В основном они  представлены медным кругом различного диаметра.

В отдельную группу также выделены медно никелевые сплавы, отличающиеся непревзойдённой коррозийной стойкостью, что позволяет с успехом использовать этот передовой материал в современном  судостроении. К этой же группе относится  мельхиор, который широко используется для изготовления посуды и украшений. Наличие в сплаве никеля существенно  увеличивает сопротивление окислению, повышает упругость и прочность  конечного соединения. Одновременно понижаются главные свойства меди - теплопроводность и электропроводимость, что учитывается при использовании  медно-никелевых сплавов. Как правило, обработка медно-никелевых сплавов  требует повышенных температурных  режимов и высокого давления.

Большинство медных сплавов обладают серьёзным конкурентным приоритетом, ставящим эти металлы в группу незаменимых материалов в определённой области производства. Минимальный  коэффициент трения – это главное  преимущество различных сплавов  этой категории, который активно  используется в изготовлении деталей  для механических узлов, работающих в режиме постоянного рабочего контакта с различными твёрдыми поверхностями.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Анализ качества медных катодов в ОАО «Уралэлектромедь»

 

2.1 Характеристика предприятия  ОАО «Уралэлектромедь»

 

История медного дела в  наших краях начинает свой отсчет с двух документов середины XIX века, свидетельствующих об открытии медной руды.

21 марта по старому  стилю 1854 г. Управляющий Верхисетскими наследников Гвардии корнета Яковлева заводами Василий Михайлов сын Сигов подал всеподданнейшее прошение в Уральское Горное Правление, где известил о том, что в окрестности Пышминско-Ключевского золотосодержащего прииска в 12 верстах от Верхисетского завода найдены медьсодержащие руды. А 12 августа по старому стилю 1854 г он подает второе прошение в Уральское Горное Правление, где пишет, что место это считается «благонадежым к дальнейшей разработке», представляет план с описанием на гербовой бумаге.

Месторождение получило название Пышминско-Ключевского, а поселок, возникший на этом месте-Медный рудник. В 1854 г. была заложена первая шахта Иоанно – Богословская, а в 1867 г. заработал медеплавильный завод. В период революции и Гражданской войны добыча руды и производство меди прекратились. После окончания войны завод проработал 2 года и в 1926 г. был окончательно закрыт.