metalùrgija (gr. metallurgeō – kasu rūdą, apdirbu metalą), metãlų prãmonė, apima juodųjų (juodoji metalurgija) ir spalvotųjų (spalvotoji metalurgija) metalų gavybą iš rūdų, koncentratų, įvairių gamybos atliekų. Sudaro: rūdos ir kitos žaliavos paruošimas, metalų išgavimas iš rūdos egzoterminių reakcijų šiluma (pirometalurgija), žematemperatūrės plazmos energija (plazminė metalurgija), elektrocheminiu ar elektroterminiu būdu (elektrometalurgija), vandeniniais cheminių junginių tirpalais (hidrometalurgija), t. p. metalų valymas (rafinavimas), metalų lydinių gamyba ir perdirbimas. Metalurgijai priskiriama ir metalo miltelių gamyba, jų perdirbimas į metalo keramiką ir kitokias kompozicines medžiagas (miltelių metalurgija).
Magnitogorsko metalurgijos kombinatas (Rusija)
Raida
Metalurgijos pradžia laikoma septintas–šeštas tūkstantmetis prieš Kristų – Mažosios Azijos pietvakariuose jau lydytas varis. Penktame–ketvirtame tūkstantmetyje prieš Kristų varis buvo gaunamas iš gamtinio vario oksido ir liejamas degtose molio formose, t. p. pradėta karštuoju būdu kalti vario dirbinius, o antrame tūkstantmetyje prieš Kristų Artimuosiuose Rytuose, Vidurio Europoje imta redukuoti varį iš degtų sulfidinių vario rūdų ir jį rafinuoti. Tuo pačiu metu pradėta gaminti ir alavinės bronzos (vario ir alavo lydinys) dirbinius, išmokta redukuoti geležį iš rūdų lauže, vėliau žaizdre (moliu ar akmenimis išklota duobė). Pirmame tūkstantmetyje prieš Kristų, patobulinus geležies lydymą žaizdre (dumplėmis pučiant degimui reikalingą orą), gautas lengvai grūdinamas plienas; jo dirbiniai buvo geresni negu bronziniai ir jų paklausai vis didėjant pirmo tūkstantmečio pradžioje plienas jau buvo lydomas daug kur Europoje ir Azijoje.
plieno lydymo gamykloje
14 a. viduryje atsirado mažosios aukštakrosnės, kuriose pradėta gaminti ketų (geležies ir anglies lydinys), be to, geležį ir plieną imta lydyti dviem etapais: pirmuoju iš rūdos buvo lydomas ketus, antruoju – iš jo geležis arba plienas. 18 a. viduryje Didžiojoje Britanijoje pradėta plieną lydyti šamotiniuose tigliuose, vėliau ir liepsninėse lydkrosnėse. 18 a. pabaigoje–19 a. pradžioje susikūrė metalurgijos mokslas. 19 a. antroje pusėje atsirado naujų plieno lydymo būdų: Bessemerio (1856), Martino (1864; Martino krosnis) ir Thomaso (1878). 20 a. antroje pusėje Austrijoje plieną pradėta lydyti deguonies konverteryje, tuo pat metu labai geros kokybės konstrukciniam plienui gauti imta jį pakartotinai perlydyti (rafinuoti) vakuuminėse lankinėse ir elektroninėse lydkrosnėse.
21 a. pradžioje vis labiau tobulinami metalurgijos procesai, siekiama kurti naujų efektyvesnių metalo gavimo būdų.
Metalų gamyba
Neapdirbto plieno 2007 daugiausia pagamino Kinija (be Taivano; 489,2 mln. t), Japonija (120,2 mln. t), Jungtinės Amerikos Valstijos (98,2 mln. t), Rusija (72,2 mln. t), Indija (53,1 mln. t), Pietų Korėja (51,4 mln. tonų). Plieno lydymo didžiausios bendrovės pasaulyje: Liuksemburge registruota ArcelorMittal (2007 išlydė 116,4 mln. t), Japonijos Nippon Steel Corporation (35,7 mln. t) ir JFE (34,0 mln. t), Pietų Korėjos POSCO (31,1 mln. t), Kinijos Baosteel (28,6 mln. t), Anshan‑Benxi (23,6 mln. t), Jiansu Shagang (22,9 mln. t) ir Tangshan (22,8 mln. t), Indijos Tata Steel (26,5 mln. t), Jungtinių Amerikos Valstijų United States Steel Corporation (21,5 mln. tonų).
metalurgijos gamykla Dąbrowa Górniczoje (Lenkija)
Neapdirbto rafinuoto vario 2006 daugiausia išlydė Kinija (be Taivano; apie 3,0 mln. t, 2005 aplenkė Čilę), Čilė (2,8 mln. t), Japonija (1,5 mln. t) ir Jungtinės Amerikos Valstijos (1,2 mln. tonų). Didžiausia vario gamybos bendrovė pasaulyje Codelco (Čilė) 2007 išlydė 1,7 mln. t vario (apie 10 % pasaulinės gamybos).
Pagal neapdirbto nikelio metinę gamybą pirmaujančios Rusija (2006 išlydė 273 300 t), Kanada (153 700 t), Japonija (152 800 t), Kinija (136 000 t), Australija (116 500 t) pateikia apie 60 % metinės pasaulio nikelio produkcijos. Didžiausia nikelio gamybos bendrovė Norilskij Nikel (Rusija) 2007 išlydė 295 000 t nikelio (apie 18 % pasaulio gamybos).
2006 pagal neapdirbto aliuminio gamybą pirmaujančios Kinija (2006 – daugiau kaip 9,3 mln. t, 2001 aplenkė Jungtines Amerikos Valstijas), Rusija (3,7 mln. t), Kanada (3,1 mln. t), Jungtinės Amerikos Valstijos (2,3 mln. t) ir Australija (1,9 mln. t) pateikė 59,8 % pasaulio aliuminio produkcijos. Didžiausios aliuminio lydymo bendrovės: UC Rusal (Rusija; apie 12 % pasaulio metinės aliuminio produkcijos), Rio Tinto Alcan (Kanada), Alcoa (Jungtinės Amerikos Valstijos).
Pagal neapdirbto rafinuoto švino gamybą pirmaujančios Kinija (be Taivano; 2,7 mln. t, 2003 aplenkė Jungtines Amerikos Valstijas) ir Jungtinės Amerikos Valstijos (1,3 mln. t) 2006 pateikė 50,2 % pasaulio švino produkcijos.
Pagal cinko lydymą pasaulyje pirmaujanti Kinija (1993 aplenkė Japoniją) 2006 pateikė 3,2 mln. t, arba 30 % pasaulio neapirbto cinko produkcijos. Didžiausios cinko lydymo bendrovės pasaulyje: OZ Mineral (Australija; įkurta 2008 susijungus bendrovėms Zinifex ir Oxiana Ltd.), Hindustan Zinc (Indija).
Magnio augiausia išlydo Kinija (2002 – 200 000 t; 1999 aplenkė Jungtines Amerikos Valstijas) ir Jungtinės Amerikos Valstijos (73 600 t), šios šalys 21 a. pradžioje pateikia apie 30 % pasaulio metinės neapdirbto magnio produkcijos.
Iš pagrindinių spalvotųjų metalų mažiausiai išlydoma alavo. 71,4 % pasaulio alavo produkcijos 2006 pateikė Indonezija (117 500 t) ir Kinija (114 300 tonų).
Daugiau kaip 50 % pasaulio kadmio produkcijos 21 a. pradžioje kasmet pateikia Kinija (2002 – 2500 t), Japonija (2444 t), Pietų Korėja (1900 t), Kanada (1664 t) ir Meksika (1200 tonų).
L: Industry Commodity Statistics New York 1980–2004.
2687
1403
Metalurgija Lietuvoje
Lietuvoje geležies dirbiniai pradėti gaminti ankstyvajame geležies amžiuje, labiau paplito pirmo tūkstantmečio pradžioje. Geležis tuo metu lydyta iš pelkių rūdos mažose lydymo krosnelėse (rudnelėse); 1–4 a. krosnelių rasta Aukštadvario piliakalnio, Lavoriškių piliakalnio, Nemenčinės piliakalnio, Paplienijos piliakalnio papėdėse. Daug geležies dirbinių gaminta 9–13 a. Rūdninkuose (prie Merkio). 15 a. pabaigoje pradėta naudoti geležies lydymo krosnis (rudnias), turinčias vandens ratą dumplėms dumti. 15–19 a. Lietuvos teritorijoje veikė apie 50 rudnių (vienoje vietoje veikdavo tol, kol išnaudodavo arčiau esančius rūdynus). Nuo 19 a. vidurio, nutiesus geležinkelį ir ėmus kur kas pigesnę geležį įsivežti iš Vakarų šalių, dauguma jų buvo uždarytos.
Pirmosios aukštakrosnės Lietuvos Didžiojoje Kunigaikštystėje įrengtos 18 a. antroje pusėje Vilniaus gubernijos Ašmenos apskrityje (viena Vyšniave, kita – Nalibokuose; ši veikė neilgai, iki 19 a. pabaigos).
1403