Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Розділ 10. Руди металів і промислова сировина на їх основі
За час еволюції торгівлі номенклатура товарів, що складають групу “Сировина і продукція металургії”, значно змінювалася. Ці зміни обумовлені насамперед потребами світового господарства і, як наслідок, світового ринку металів. На початку XX ст. основними товарами у даній групі були сплави заліза (сталі і чавуни різних марок) та ртуть, за останні приблизно 50 років - кольорові метали, а за останні 30 років значна частка оборотів відійшла дорогоцінним та рідкоземельним металам, які у практиці світової торгівлі часто називають “малими металами”. Світові ціни на руди і концентрати прямо пропорційно залежать від цін на відповідні метали.
§1 Сучасні уявлення про руди металів і промислову сировину на їх основі
Рудами називають мінеральні маси, з яких економічно доцільне добування металу або необхідного елемента. Найбільші і багаті корисними компонентами скупчення руд називаються родовищами, а їх скупчення, які економічно доцільно розробляти, - промисловими родовищами. Мінімальний вміст металу, при якому доцільне промислове використовування руд, називається кондиційним.
Металеві руди, добуті з надр, називаються сирими; з них за допомогою підготовчих операцій одержують товарну руду. До підготовчих операцій відносять:
- дрібнення (дроблення): надання шматкам мінералу певних розмірів і розділення (звільнення) зерен рудного мінералу;
- грохочення: розділення руди за розміром кусків;
- обкускування (кускування): штучне отриманням шматків руди більших розмірів; здійснюється агломерацією, або брикетуванням. Агломерація - це процес спікання дрібних рудних часток з метою отримання агломерату; якщо до складу агломераційної шихти вводиться речовина, що сприяє покращанню металургійного процесу (флюси), то одержуваний агломерат називається офлюсованим; якщо агломерації піддається тонкоподрібнена руда, то спочатку в барабанах, що обертаються, її перетворюють в окатиші. Початковою сировиною для агломерації є рудні дрібні частки і колошниковий пил (відходи доменного виробництва), дрібний кокс (розміром менше 3 мм у кількості 8-12 % маси), або кам'яновугільний дріб. Брикетування - це пресування рудної маси в брикети з зв’язуючими або без них;
- збагачення: підвищує вміст заліза в руді відділення від неї порожньої породи. (відокремлену від руди порожню породу називають хвостами); при глибокому збагаченні руд з низьким вмістом заліза одержують концентрат; основні методи збагачення - рудоразборка, гравітаційне, електромагнітне, флотаційне і хімічне;
-випалення: підготовча операція для руд, що містять воду в зв'язаному стані та вуглекислоту і сірку; його проводять в рудовипалювальних печах при 600-800°С;
- усереднення хімічного складу: приведення руди до однорідного складу за процентним вмістом компонентів.
Найбільше значення в металургії чорних металів мають залізні (залізняки), марганцеві і хромові руди.
Руда складається з рудного мінералу, порожньої породи і домішок. Рудні мінерали залізняку є оксидами, карбонатами, сульфідами і іншими сполуками. Головні з них:
- магнетит (магнітний залізняк, Fe304) - мінерал чорного кольору з металевим блиском і вмістом заліза 40-70% і високими магнітними властивостями;
- гематит (червоний залізняк, Fe2O3) - мінералом від буро-червоного до чорного кольору з металевим блиском і вмістом заліза 45-65%; в ньому є велика кількість домішок (%) ін металів (титану - до 11, алюмінію - до 14, марганцю—до 17% і ін.);
- лимоніт (бурий залізняк, n Fe2O3хН20) - мінерал від жовтого до темно-бурого кольору, що містить до 63% заліза, має високу відновлюваність і якість. Колір.
- сидерит (залізний шпат, FeCO3) - мінерал від яскраво-жовтого до бурого кольору із змістом заліза до48 %;
- ільменіт (титановий залізняк, FeTiO3)- мінерал чорного кольору, що міститься до 37% заліза і 32% титану; через важку відновлюваність і високий вміст титану використовується як титанова руда (джерело отримання феротитану і ін.);
-пірит (сірчаний колчедан, залізний колчедан) FeS2) - мінерал латунно-жовтого кольору, що містить до 47% заліза; через високий вміст сірки і інших домішок використовується для отримання сірчаної кислоти, міді, золота і кобальту.
Кондиційний вміст заліза для магнетитових і гематитових руд - не менше 46-50%, лимонітових – 37-45%, сидеритових- 30-35% (різниця мінімального вмісту заліза пояснюється його неоднаковою відновлюваністю). Руди із вмістом заліза менше 25-30% відносять до позабалансових, збагаченню не піддають і в металургії не використовують. Показники якості залізних руд відображають їх хімічний склад, фізичні і фізико-хімічні властивості. Основними є вимоги до хімічного складу:
= високий вміст заліза, % (багаті – 60-67, середні – 50-60, бідні – 40-50);
= мінімальний вміст шкідливих домішок - сірки, фосфору, миш'яку, цинку і свинцю (граничний допустимий вміст сірки в доменному залізняку - не більше 0,005% на 1% заліза, фосфору - 0,00075- 0,003%, цинку і свинцю - 0,05%);
= низька температура плавлення порожньої породи;
= постійність хімічного складу.
Вимоги до фізико-хімічних властивостей залізняку зводяться до можливо вищої відновлюваності, яка оцінюється кількістю палива, необхідного для відновлення металу з руди. Важливими фізичними властивостями залізняку є пористість і висока газопроникність насипної маси, яка визначається кусковатістью, відсутністю дрібних фракцій, високою міцністю і слабкою стиральністю.
Основним споживачем марганцевих руд є чорна металургія (90-95% добування). Оскільки марганець є одним з основних легуючих елементів, марганцеві руди майже завжди входять в шихту доменних печей при виплавці переробих чавунів і феросплавів. Найважливіші рудні мінерали марганцевих руд - піролюзит (68,2 % Мn), псиломелан (45-60%), брауніт (9,5%), гаусманіт (72%), манганіт (62,5%), родохрозит (48%) і ін. На вигляд вони є темними (чорні, сірі або бурі) щільними землистими масами. При оцінці якості металургійної марганцевої руди основними є вміст марганцю, чистота за шкідливими домішками, кусковатість, твердість і вміст вологи. Найбагатші руди містять більше 50 % марганцю. Основним шкідливим домішком в марганцевих рудах є фосфор (в високосортних рудах допустимий його вміст не більше 0,003% на 1% марганцю). Сірка в марганцевих рудах не є шкідливою, оскільки при виплавленні легко переходить в шлак. За кількісним співвідношенням марганцю і заліза руди є марганцеві (марганцю більше 30%, заліза 10-40%) і марганцево-залізисті (відповідно 4-10 % і більше 40 %).
Хромові руди використовують для отримання хрому - одного з найефективніших легуючих елементів. Хромові руди, що використовуються в металургійній промисловості, називають хромітами. Найпоширеніші з них - хромітовий залізняк (містить 68% Cr2O3, що в перерахунку на чистий хром - 45,6%).Якість хромітів оцінюється за вмістом окислу хрому і за цією ознакою їх поділяють на високосортні (понад 48%), средньосортні (40-46%) і низькосортні (менш 40%). Крім того, найважливішими показниками якості хромітів є співвідношення Cr2O3 і FeO та кількість шкідливих домішок (сірки і фосфору).
Основними правилами зберігання і перевезення руд є захист їх від можливого забруднення небажаними домішками, змішування різних руд і однакових руд різних партій, мінімізація кількісних втрат і захист від змерзання в моноліт. Тому найцінніші руди перевозять насипом в чистих критих залізничних вагонах, а концентрати - в тарі міцній, гарантуючій від зволоження, засмічення, втрат (дерев'яних, викладених папером бочках, сталевих барабанах, паперово-тканинних мішках). На кожному пакувальному місці вказується товарний знак підприємства-виробника, марка концентрату, номери партії і місця, маса брутто і нетто, номер стандарту. Руди необхідно зберігати в сухих закритих приміщеннях, захищених від засмічення і змішування. Менш цінні руди (напр., залізну) транспортують насипом у великовантажних піввагонах або звичайних товарних вагонах, а зберігають складеними в штабелі заввишки 6-8 м на відкритих майданчиках. На кожну партію руди або концентрату, що відправляється, виписується сертифікат, в якому вказуються назву підприємства-виробника, номер партії, маса, номер стандарту, результати хімічного аналізу, процентний зміст вологи і ін. відомості (кількість місць, дата відправлення і т. д.). Для запобігання руд від змерзання застосовують сушіння центрифугуванням, попереднє заморожування при постійному перелопачуванні, додавання гігроскопічних прошарків (тирси, соломи), спеціальних поглиначів вологи (негашене вапна) або водних розчинів з низькою температурою замерзання (розчин кухарської солі), обмаслювання мінеральними маслами і ін.
Для визначення якості руди при прийманні вибирають середню пробу рахунковим, вибірковим або щуповим методом. При рахунковому методі пробу беруть при вантажно-розвантажувальних роботах через рівну кількість порцій (ковшів, лопат і ін.) або через рівні проміжки часу; при вибірковому - рівними порціями з різних місць партії; щуповий метод полягає у відбиранні проб сипкого вантажу з різних місць партії за допомогою щупа.
Основні процеси отримання чавуну, відновлення оксидів, плавлення чавуну і шлаку можуть проходити тільки при достатньо високих температурах, що досягається спалювання палива, яким є кокс. На 1 т виплавленого чавуну витрачається 400-600 кг коксу, а його вартість складає 40-50% собівартості чавуну. Кокс, що використовується в металургії, повинен відповідати ряду вимог: механічна міцність, що зберігається при високих температурах; відсутність дрібних фракцій, що знижують газопроникність шихти; висока пористість і теплота згорання; низький вміст шкідливих домішок (фосфору, сірки), золи, летких речовин, невисока вартість.
Флюсами називають добавки, що вводяться в доменну і агломераційну шихту для зниження температури плавлення порожньої породи і надання доменному шлаку необхідного складу і фізичних властивостей, що забезпечують очищення чавуну від сірки і нормальну роботу печі. За складом порожньої породи, що вноситься в піч, флюси є основні (звичайний або доломітизований вапняк), кислі (бідний залізняк з крем'янистою порожньою породою) і глиноземисті (боксити).
Як замінники руд і флюсів використовують мартенівський, конвертерний, доменний або зварювальний шлаки, колошниковий пил, окалину (оксиди заліза, що утворюються на поверхні зливків при нагріві перед плющенням), піритові або колчеданові огарки (відходи виробництва сірчаної кислоти), чавунний скрап і ін.
Замінниками коксу є природний і коксівний газ, мазут, пилоподібне паливо і вугільно-мазутова суспензія.
§2 Товарознавча характеристика чорних металів і промислової сировини на їх основі
Таким чином, об’єктом сучасної торгівлі у товарній групі ”Сировина і продукція металургії“ є метали: непрозорі, кристалічні, тверді при кімнатній температурі (крім ртуті) тіла, що мають характерний металевий блиск, ковкість, високі електро- і теплопровідність, міцність, в’язкість, пластичність. Частка металів у номенклатурі хімічних елементів таблиці Д.І.Мєндєлєєва складає майже 1/3. Металеві сплави – це сполуки двох або декількох металів один з одним або з неметалами (металоїдами). Кількість сплавів, які можна одержати, практично не обмежена, а їх властивості, що визначаються хімічним складом, вельми різноманітні. Тому в техніці найбільше вживання одержали сплави.
За прийнятою у металознавстві класифікацією метали як сировина можуть бути згруповані за умовною комплексною ознакою: чорні та кольорові; до чорних металів відносяться залізо і його сплави з вуглецем (сталь і чавун) та марганець і хром; до кольорових (незалізних) - усі решта метали.
Чавун - один з головних конструкційних матеріалів: 20-40 % маси різних машин, механізмів і устаткування складають на чавунні деталі. Переваги чавуну, що визначають його широке вживання - простота отримання і дешевизна, висока технологічність (один з кращих ливарних сплавів), характеристики міцності, зносостійкість, в'язкість і теплостійкість, хороша витривалість.
Види чавунів формують вміст зв'язаного вуглецю, форма графітних включень, склад і призначення. Властивості чавунів визначає їх внутрішня будова - металева основ (залізо) і включення графіту. Вуглець в чавуні є в зв'язаному (цементит) і у вільному (графітні включення) стані. Кількість і форма включень визначають основні механічні властивості чавуну (чим менше графітних включень, чим вони дрібніші і більш ізольовані - тим вища міцність чавуну.
За вмістом зв'язаного вуглецю види чавуну є:
= білий: весь вуглець знаходиться в зв'язаному стані; на зламі він має світлий металевий блиск, тому і називається білим; його частка - понад 80% виплавлених в домнах чавунів; основна його кількість переробляється на сталь;
= половинчатий: значна частка вуглецю (більше 0,8 %) знаходиться в зв'язаному стані;
= сірий, який за вмістом і способом зв’язку вуглецю поділяється на різновиди: перлітовий (знаходиться в зв'язаному стані 0,7-0,8% вуглецю), феритно-перлитовий (0,1-0,7%), феритний (весь вуглець знаходиться у вигляді графіту);
За формою графітних включень види чавуну є:
= сірий: графіт має форму пластин різного розміру; він добре обробляється різанням і серед ливарних чавунів є найпоширенішим; маркується буквами СЧ і цифрами, що вказують середню величину тимчасового опору при розтягуванні (МПа); для виго товлення маловідповідальних деталей, що зазнають невеликих навантажень в ро боті, з товщиною стінки відливання 10-30 мм (будівельних колон, фундаментних плит, малонавантажених деталей машин і ін.) використовують чавуни марок СЧ10 і СЧ15; для відповідальних деталей (станин верстатів і механізмів, поршнів, цилін дрів, блоків двигунів тощо) - СЧ18, СЧ21, СЧ24, СЧ25, СЧ30, СЧ35, СЧ40, СЧ 45;
= високоміцний: має кулясті графітні включення, отримується обробкою розплавленого чавуну присадками магнію, церію або інших лужних або лужно-земельних металів; має механічні властивості, що не поступаються литій вуглецевій сталі (високу пластичність, в'язкість, теплостійкість, зносостійкість, міцність (в три рази більше, ніж у сірого чавуну), хороші ливарні властивості, обробляється різанням; маркується буквами ВЧ і цифрами (перші дві – середнє значення тимчасо вого опору при розтягуванні; другі - відносне видовження, %); чавуни ВЧ42-12, ВЧ 38-17, ВЧ45-5, ВЧ50-2, ВЧ60-2, ВЧ70-3, ВЧ80-3, ВЧ100-4, ВЧ120-4 застосовують для виготовлення колінчастих валів, накривок циліндрів і інших деталей двигунів, прокатних станів, ковальсько-пресового, хімічного і нафтового устаткування;
= ковкий: графіт має форму пластівців; одержують відпалом (тривалим нагрівом при високих температурах) відливок білого чавуну; за властивостями займає проміжне місце між сірими чавунами і сталями (має хороші ливарними властивості, достатньо високу міцність і пластичність; маркують буквами КЧ і цифрами (перші дві – тимча совий опір при розтягуванні, МПа, другі - відносне видовження, %); використо вують для виготовлення деталей, експлуатованих при великих динамічних і стати чних навантаженнях (КЧ37-12, КЧ35-10) і менш відповідальних виробів (КЧ306; КЧ 33-8), гальмівних колодок, ланок і роликів ланцюгів конвеєрів, вилок карданних валів і ін. (КЧ50-4, КЧ56-4, КЧ60-3, КЧ63-2).
За складом види чавунів є:
= звичайні;
= модифіковані (СЧ 30, СЧ 35, СЧ 40): одержують додаванням в рідкий чавун перед розливанням спеціальних добавок - модифікаторів (феросиліцію, силікокальцію, графіту і ін.), що дозволяє одержати в чавунних відливках перлітову основу з вкрапленнями невеликої кількості ізольованих пластинок графіту середньої величини і в кінцевому результаті підвищити їх механічні властивості;
= леговані: це чавуни, у складі яких є спеціальні легуючі елементи (хром, нікель, мідь, титан, молібден і інші), що помітно поліпшуючі його механічні, фізичні і технологічні властивості; за сумарним вмістом легуючих елементів ці чавуни є низько- (до 3%), середньо- (3-10%) і високолеговані (більше 10%); якщо легуючі елементи вже містяться в залізняку, то чавуни називають природнолегованими. Леговані чавуни є конструкційні, зносостійкі (ИЧХ15М3, ИЧХ28НГ, ИЧХ17НГ3), антифрикційні (АСЧ-1, АСЧ-2, АСЧ-3, АЧВ-1, АЧВ-2), немагнітні, корозійностійкі, жароміцні (ЧС15МЧ, ЧН1ХМД), жаростійкі (ИСЧХ, ИСЧЮХ22, ЖЧЮ30), ростостійкі (здатні чинити опір незворотному збільшенню об'єму при нагріві до високих температур). В маркуванні легованих чавунів букви відображають їх властивості (ИЧ - зносостійкі, АСЧ - антифрикційні сірі чавуни, АЧВ - антифрикційні високоміцні чавуни, ЖЧ - жаростійкі чавуни) і легуючі елементи (X - хром, Н- нікель, Г- марганець, Д- мідь, М- молібден, Ю- алюміній); цифри після букв, що позначають легуючі елементи, вказують на їх зміст у % (якщо цифра відсутня, то вміст легуючого елемента менше 1%).
За призначенням види чавунів є:
= ливарні: для виготовлення виробів методами литва; поставляються у вигляді готових відливок або у формі чушок масою 18-45 кг (є коксові (ЛКОО - ЛК5), деревовугільні (ЛД1, ЛД2, ЛДЗ), спеціальні (КК - для відливання ковкого чавуну, коксовий; КД - деревовугільний; ВД - для відливання валів прокатних станів, дере вовугільний; ЛКА - ливарний коксовий для авіапромисловості) і природнолеговані хромонікелеві (ЛХЧ1-ЛХЧ6, ХНК2 - ХНК5, ХНД2-ХНД5); цифри в маркуванні позначають порядковий номер, який залежить від вмісту кремнію (чим менше кремнію, тим вище порядковий номер); чавуни деяких марок за вмістом марганцю поділяють на групи, фосфору - на класи, сірки - на категорії;
= переробні: для перероблення на сталь; є 4х типів (коксові - Ml, М2, МЗ, В1, Б2, Т; коксові високоякісні - ПВК1, ПВК2, ПВКЗ; деревовугільні - МД1, МД2; деревовугільні високоякісні - ПВД1,ПВД2,ПВДЗ); в маркуванні букви М, Б, Т означають спосіб перероблення (відповідно мартенівський, бессемерівський і томасівський), цифри - порядковий номер марки (чим вона вище, тим менше вміст кремнію); розподіл на групи, класи і категорії всередині окремих марок аналогічні ливарному чавуну.
Чавунні відливки і труби. Всі деталі з чавуну виготовляють методами литва. Литі вироби (відливки) одержують заливанням рідкого металу в ливарні форми; процес виготовлення називається ливарним виробництвом. Рідкий чавун для виготовлення відливок одержують в спеціальних печах (вагранках, полуменевих і електропечах, тигельних горнах) з чушкового чавуну, феросплавів, чавунного лому, повернення (браку) ливарного виробництва і флюсів.
Чавунні відливки за структурою литого чавуну поділяють на групи: сірі (СЧ), ковкі (КЧ), високоміцні (ВЧ) і спеціальні (жаростійкі, антифрикційні і ін.). Їх поставляють на ринок за ознакою механічних властивостей, тому цифрова частина маркування відображає тимчасовий опір при розтягуванні і відносне подовження (напр., відливки КЧ 30-6-Ф, де КЧ - ковкий чавун; 30 - тимчасовий опір розриву, МПа; 6 - відносне подовження, %; Ф – феритний) і наноситься на необроблювану поверхню відливка литими, вибивними позначеннями, або фарбою. За допустимими відхиленнями від встановлених розмірів чавунні відливки поділяються на класи точності. Відливки поставляються партіями, супроводжуваними документом про якість (відображає товарний знак підприємства-виробника, номер креслення деталі або відливка, номер або дату плавки, кількість і маса відливок, марка чавуну, результати випробувань, штамп ОТК і позначення стандарту).
Продукцією ливарного виробництва ще залишаються чавунні труби і сполучні частини до них. Ці труби на одному кінці мають спеціальної форми розтруб, за допомогою якого їх з'єднують. Вони відрізняються підвищеною стійкістю проти корозії і терміном служби більшим, ніж сталеві, пластмасові, керамічні. За призначенням поділяються на каналізаційні і напірні (для передачі рідин під тиском), за рівнем якості—на 6 груп (А,Б,В,Г,Д,Е). Основні їх характеристики - внутрішній діаметр (умовний прохід), товщина стінки, довжина; призначення, основні розміри (напр., труба ЧНР 400АХ6000, де ЧНР - чавунна напірна розтрубна, 400 - умовний прохід, мм, А - клас поставки (якості), 6000 - довжина, мм).
Сполучними частинами чавунних труб є фланці, відведення, переходи, патрубки і інші деталі, необхідні для спорудження складної системи трубопроводів; вони є класів А (для найвідповідальніших ділянок) та Б (для внутрішньої каналізаційної системи будівель); в умовному позначенні вказують їх вид і основні розміри (напр, ТК 60°-100Х50-Б, де ТК 60° - трійник косий під кутом 60°, (100Х50) - умовні проходи, Б- клас).
Феросплави - це сплави заліза з кремнієм, марганцем, хромом, молібденом, вольфрамом, іншими металами і неметалами. Їх застосовують для розкислювання сталі і введення в неї легуючих елементів. Феросплави найчастіше відносять до чавунів, проте лише деякі з них одержують в доменних печах, а основну частку - в електропечах (електроферосплави) відновленням руд, їх концентратів і чистих оксидів металів вуглецем або металами. Основні ознаки їх характеристики:
- спосіб отримання: електротермічні (отримують в електричних дугових печах відновленням кисневих сполук металів вуглецем) і металотермічні (відновлення металів з руд здійснюється алюмінієм, кремнієм або їх сплавами);
- питома вага на ринку: перша (велика) група - марганцеві, кременисті, хромові сплави (їх частка в загальному об'ємі вироблених Україні феросплавів - близько 95%) та друга (мала) група - сплави на основі вольфраму, молібдену, титану, ниобію, бору і інших металів; найбільш поширені на ринку феросплави силікомарганець (СМц 26; вміст кремнію не менше 26%), феромарганець (ФМц 0,5; вміст вуглецю 0,5%), металевий марганець (Мр 1, вміст вуглецю 1,0%), феросиліцій (ФС 92, вміст кремнію не менше 92%), кристалічний кремній (Кр 1, сума домішок 1%), силікокальцій (СК 10, кальцію не менше 20%), феросилікохром (ФСХ 13, кремнію 10-16%), хром металевий (Х99Б, хрому не менше 99%), феровольфрам (ФВ 70, вольфраму не менше 70%), феромолібден (ФМо 60, молібдену не менше 60%);
- хімічний склад; він дуже різноманітний; умовне позначення включає найменування (відображає основні компоненти) і марку (відображає найменування компонентів (букви) і вміст основного елемента (вуглецю, або домішок).
Феросплави поставляють в шматках масою 5-25 кг і перевозять насипом в заздалегідь обчищених закритих вагонах або в тарі (бочках, сталевих барабанах, дерев'яних ящиках) масою брутто 80-500 кг. Обов'язковою умовою транспортування і зберігання феросплавів є виключення їх змішування.
Сталь - це сплав заліза з вуглецем і іншими елементами, де вміст вуглецю становить 0,03-2 % (найчастіше - 0,1-1,4%). Сировиною для її виробництва є переробний чавун, феросплави, технічно чисті метали (марганець і хром металеві та кремній кристалічний) і вторинні чорні метали (включають лом і відходи; поділяють на види (лом сталевий, лом чавунний, доменний присад), категорії (А - нелегований метал; Б - легований метал) і класи (I і II залежно від стану поставки, ступеня чистоти, габаритів і маси).
За хімічним складом сталь відрізняється від чавуну меншим змістом вуглецю і домішок кремнію, марганцю, сірки і фосфору. Перероблення чавуну у сталь (по суті - видалення вуглецю і частини означених домішок) здійснюється способами:
-конвертерним: із 1854 р. до сьогодні найпоширеніший (до 50% сучасної світової виплавки сталі) через відносну простоту і дешевизну, відсутність витрат палива, високу продуктивність праці; недоліки - залежність якості сталі від хімічного складу перероблюваного чавуну, необхідність розташовувати сталеплавильне виробництво поблизу домни, неможливість переробки великої кількості металевого лому, великі угар (спалювання) заліза (до 6-9 %) і утворення пилу; суть способу - в продуванні розплавленого чавуну повітрям або киснем (при підвищеному вмісті азоту, що погіршує її механічні властивості сталі); різновидами конвертерного способу є бесемерівський (переробка чавуну, що містить до 2% кремнію і до 0,1% сірки і фосфору; з такої сталі виготовляють труби, кріпильні вироби, жорсткий дріт, рейки) та томасівській (переробка чавуну, що містить велику кількість фосфору, сірки і до 0,6% кремнію; з такої сталі виробляють покрівельне і сортове залізо, м'який дріт);
-мартенівським: варіння сталі в спеціальних печах способом чавунно-рудним (шихтою служить рідкий чавун з додаванням залізняку для окислення домішок), скрап-процесом (шихтою є сталевий лом (60-70%) і твердий чушковый чавун (30-40%), і скрап-рудним (шихтою є сталевий лом (20-50%), багатий залізняк (15-30%) і рідкий чавун; окислення домішок здійснюється киснем повітря і добавками вапна, бокситів і ін., що спеціально вводяться і видаляються із шлаком; переваги способу: можливість виплавки широкого асортименту вуглецевих і легованих сталей, переробки в необмежених кількостях металевого лому і твердого чушкового чавуну, використання чавуну будь-якого хімічного складу, забезпечення якості сталі вище, ніж конвертерної, за рахунок більшої чистоти за шкідливими домішками, азоту і неметалічними включеннями; недоліки - значна тривалість плавки (4-8 проти 1 год при конвертерному) і тому нижча продуктивність праці, значні витрати палива і вища вартість (тому будівництво мартенівських печей практично припинено); сталь (порівняно з конвертерною) використовується для виготовлення відповідальніших виробів (заготовок для кування і плющення, рейок, сортового і листового прокату).
-електроплавильним; обігрівання ванни здійснює електрострум; шихта складається із сталевого лому, переробного чушкового чавуну, залізняку, флюсів, розкислювачів і феросплавів; переваги – можливість отримання високих температур (до 2000°С), простота і точність їх регулювання, значне зниження угару заліза і легуючих елементів, сталь високої якості, зливки практично без газових міхурів; застосовується для виробництва жароміцних, неіржавіючих, кислототривких, магнітних і інших видів спеціальних сталей; недоліки - мала продуктивність і висока вартість (через велику витрату електроенергії); спосіб, разом з киснево-конвертерним, визнаний перспективним.
Властивості сталі визначає її хімічний склад. Компоненти сталі розділяють на:
- постійні домішки: вуглець (невід'ємна складова, має на властивості основний вплив, вміст 0,1-1,4%, збільшенням вмісту підвищує твердість і міцність, зменшує пластичність і в'язкість), марганець (відносять до постійних домішок при вмісті менше 1% і до легуючих елементів при вмісті більше 1%; розкислювач; підвищує міцність, зносостійкість, ріжучі властивості прокалюваність, знижує викривлення при гартуванні і ударну в'язкість; вміст 11-14% (сталь Гатфільда) надає високу зносостійкість; вміст 10-12% робить сталь немагнітною), кремній (розкислювач сталі і легуючий елемент (при вмісті понад 0,8%), збільшує властивості міцності, межу пружності, корозійну і жаростійкість, знижує ударну в'язкість) сірка і фосфор (шкідливі домішки; сірка робить сталь «червоноламкою»; фосфор, підвищуючи твердість, знижує ударну в'язкість і викликає «холодноламкість» - крихкість при температурах нижче мінус50°С);
- приховані домішки: кисень, азот і водень частково розчинені в сталі і присутні як неметалічні включення (оксиди, нітриди); є шкідливими, оскільки розпушують метал при гарячій обробці, викликають в ньому надриви (флокени);
- випадкові домішки: мідь, цинк, свинець, хром, нікель і ін метали, що потрапляють в сталь з шихтами; в основному вони погіршують якість;
- спеціальні добавки (легуючі елементи): вводять для надання певних властивостей; найчастіше це марганець, кремній, хром (найпоширеніший; перешкоджає зростанню зерна при нагріві сталі, покращує механічні і ріжучі властивості, підвищує корозійну стійкість, прокалювання, роботу стирання; вміст понад 10% робить сталь нержавіючою, але забирає здатність гартуватись), нікель (підвищує міцність при збереженні високої в'язкості, перешкоджає зростанню зерна при нагріві, знижує викривлення при гартуванні, збільшує корозійну стійкість і прокалювання; вмісті 18-20% робить сталь немагнітною, жаростійкою, жароміцною і корозійностійкою),. молібден (подрібнює зерно сталі, значно підвищує прокалюваність, стійкість проти відпускання, в'язкість при низьких температурах, ковкість і абразивну стійкість, знижує схильність до відпускної крихкості), вольфрам (підвищує твердість і ріжучі властивості, прокалюваність, міцність і в'язкість; вміст 9 і 18% робить сталі швидкорізальними), ванадій (створює дрібнозернисту структуру, затримує зростання зерна при нагріві, підвищує ударну в'язкість, стійкість проти вібраційних навантажень, прокалюваність, стійкість до відпускання), бор (збільшує прокалюва ність, підвищує циклічну в'язкість, здатність гасити коливання високої частоти, знижує схильність до незворотної відпускної крихкості) ніобій (запобігає міжкристалічній корозії, покращує зварювальні властивості, підвищує пластичність, міцність і повзучість при високих температурах) цирконій (підвищує межу витривалості на повітрі і в корозійних середовищах, покращує міцність при підвищених температурах і ударну в'язкість при температурі нижче 00С, уповільнює зростання зерна, підвищує прокалюваність і зварюваність), мідь(підвищує корозійну стійкість), селен і телур( покращують механічні властивості і пластичність).
Основні металургійні методи підвищення якості сталі:
- безперервне розливання; зливки, порівняно з іншими, мають дуже чисту поверхню (за класом чистоти), дрібнозернисту структуру, менш розвинену хімічну неоднорідність (ліквацію), без усадкових раковин; різко зменшуються втрати металу у відходи, підвищується продуктивність праці;
- вакуумування рідкої сталі; застосовується для отримання високоякісних і деяких високолегованих марок; дозволяє очистити метал від газів, домішок неметалічних включень, підвищити механічні властивості; вартість зливків значно підвищується;
- електрошлакова переплавка; застосовується для поліпшення структури, підвищення пластичності і зварюваності зливків масою до 200 т; це метод очищенням рідкого металу від неметалічних включень і розчинених газів при його проходженні через шар шлаку, що містить значну кількість плавикового шпату;
- рафінування сталі рідким синтетичним шлаком; застосовується для розкислювання, додаткового очищення від сірки і неметалічних включень та поліпшення механічних властивостей.
Процеси термічної обробки сталі полягають в її нагріванні і охолоджуванні, що викликає зміну внутрішньої будови і властивостей. Основні її види:
- відпал: нагрівання до 200-1200°С, тривала витримка при цій температурі і повільне (іноді разом з піччю) охолоджування. Залежно від початкового стану сталі і температури нагріву є відпал повний (для сортового прокату, поковок і відливок фасонів із сталі з метою створення дрібнозернистої структури, підвищення в'язкості і пластичності; температура 730-950°С), неповний (для зниження твердості і поліпшення обробки різанням; температура та ж), ізотермічний (930-950°С; для штамповок, заготовок інструментів і виробів невеликого розміру з легованих сталей для поліпшення обробки різанням і підвищення чистоти поверхні), низький (650-680°С; сортовий прокат з легованої сталі (для зниження твердості) або вуглецеві сталі для обробки різанням, холодної висадки або волочіння) сфероідізіруючий (750-820°С; для зниження твердості, підвищення відносного подовження і звуження), гомогенізацій ний, або дифузійний (1100-1200°С; для зливків і великих відливок з легованої сталі для зменшення ліквації), рекристалізаційний (650-760° ; для усунення наклепу і підвищення пластичності сталі, деформованої в холодному стані), для зняття залишкових напруг (200-700°С; для зменшення внутрішніх напруг виробів, одержаних литвом, зварюванням, різанням);
- нормалізація: нагрів сталі до 850950°С, нетривала витримка і охолоджування на повітрі; подрібнюється зерно одержаних при литві, плющенні, куванні, штампу ванні виробів і заготовок; часто застосовується замість відпалу і гартування;
- гартування (гарт): нагрів сталі до 227-860°С, витримка і швидке охолоджування у воді, олії чи ін середовищі для підвищення твердості, зносостійкості і міцності інструментальних сталей та міцності, твердості, достатньо високої зносостійкості і пластичності конструкційних сталей; параметри гарту - температура нагріву і швидкість охолоджування (має вирішальний вплив на результат гарту); для підвищення твердості, зносостійкості і межі витривалості оброблюваного виробу при збереженні в'язкої і сприйнятливої до ударних навантажень його серцевини здійснюють поверхневий гарт (найчастіше з індукційним нагрівом СВЧ вуглецеві сталі із змістом вуглецю 0,4-0,5%); для зменшення крихкості і внутрішніх напруг, викликаних гартом, та одержання сталі з оптимальним поєднанням міцності, пластичності і ударної в'язкості, її піддають відпусканню (нагрів до 200-680°С, витримка і подальше охолоджування з певною швидкістю) при низькій(для ріжучого і вимірювального інструменту з вуглецевих і низьколегованих сталей), середній (для пружин і штампів) і високій температурі (для середньовуглецевих конструкційних сталей, де високі вимоги до межі витривалості і ударної в'язкості).
-патентування: це процес нагріву сталі до 870-950°С, охолоджування до 450-550°С, тривалої витримка при цій температурі і подальше охолоджування на повітрі або у воді для поліпшення пластичності дроту перед подальшим волочінням;
- термомеханічна обробка: поєднання пластичної деформації (плющення, кування, штампування і інших способів обробки тиском) і гарту для одночасного підвищення опору пластичної деформації і руйнуванню.
Хіміко-термічні методи обробки сталі передбачають структури і хімічного складу її поверхні дифузійним насиченням поверхневого шару відповідними елементами - нагрівом сталевого виробу до заданої температури і витримкою його в середовищі цих елементів. Найпоширеніші її види:
- цементація (навуглецювання): насичення поверхні вуглецем при 930-950°С з подальшим гартом і і низькому відпусканні; поверхня стає твердішою (до 225°С), зносостійкою, стійкою до вигинання і кручення; проводиться в твердому (деревне вугілля, кам'яновугільний напівкокс, торф'яний кокс з вуглекислим барієм і кальци нованою содою) чи газоподібному (природний газ) середовищі (карбюризаторі);
-азотизація: насичення поверхні азотом при нагріві до 500-650°С в середовищі аміаку для надання високої твердості (до 550°С), зносостійкості, опору корозії;
-нітроцементація: насичення поверхні одночасно вуглецем і азотом при 840-860°С в середовищі природного газу і аміаку для підвищення твердості і зносостійкості поверхневого шару сталевих деталей;
- ціанування: насичення поверхні одночасно вуглецем і азотом при 820-950°С в розплавлених ціаністих солях для підвищення твердості, зносостійкості і межі витривалості;
- борування: насичення поверхні бором при 850-950°С для підвищення твердості, абразивної, корозійної зносостійкості і теплостійкості;
- силіціонування: насичення поверхні кремнієм (насичений шар високо корозійно стійкий в морській воді, хімічно стійкий в азотній, сірчаній і соляній кислотах, стійкий до зношування;
- дифузійна металізація: насичення поверхні окремими металами для надання певних властивостей; алюмінієм (алітування) - для підвищення окалино- і корозій ної стійкості в атмосфері і морській воді; хромом (хромування) - забезпечує коро зійну стійкість в морській і прісній воді, азотній кислоті, окалиностійкість, підви щення твердості і зносостійкості; цинком (цинкування) - для підвищення корозійної стійкості в атмосфері, бензині, маслах і горючих газах, що містять сірководень.
Ринковий видовий асортимент сталі формують особливості виробництва, хімічного складу, розкислювання, якісні характеристики, призначення і ін.
Основною ознакою класифікації сталі є хімічний склад, за яким сталь є вуглецева і легована
Вуглецева сталь - це сталь, що не містить яких-небудь спеціальних добавок.; є конструкційна (містить 0,1-0,85% вуглецю і застосовується для виготовлення конструкцій, споруд, деталей машин) та інструментальна (містить 0,65-1,4% вуглецю і використовується для виготовлення ріжучого, вимірювального, штампувального і інших видів інструменту). Конструкційна вуглецева сталь виготовляється звичайної якості, якісна, а також підвищеної і високої здатності оброблятись різанням (автоматна). Сталь вуглецева звичайної якості застосовується для виготовлення зварних і клепаних конструкцій в будівництві і машинобудуванні і за характеристиками якості поділяється на групи А, Б, В (табл. 10.1).
Таблиця 10.1
|
Групи сталі |
Вміст вуглецю % |
||
|
А |
Б |
В |
|
|
Сто |
БСтО |
— Менше 0,06 |
|
|
Ст1 |
БСт1 |
ВСт1 0,06-0,12 |
|
|
Ст2 |
БСт2 |
ВСт2 0,09-0,15 |
|
|
СтЗ |
БСтЗ |
ВСтЗ 0,14-0,22 |
|
|
Ст4 |
Б Ст4 |
ВСт4 0,18-0,26 |
|
|
Ст5 |
БСт5 |
ВСт5 0,28-0,37 |
|
|
Стб |
БСтб |
— 0,38-0,49 |
Сталь групи А поставляється за механічними властивостями (хімічний склад не регламентується, оскільки деталі, що виготовляються з неї, не піддаються гарячій обробці (куванню, зварюванню, термічній обробці); чим більше номер марки, тим вище міцність, але нижче пластичність . За нормованими показниками механічних властивостей сталь групи А поділяється на три категорії.
Сталь групи Б поставляється за хімічним складом (механічні властивості не регламентуються, оскільки відомий хімічний склад і деталі із сталі цієї групи можна обробляти термічно. За нормованими показниками механічних властивостей сталь групи б поділяється на дві категорії.
Сталь групи В поставляється за механічними властивостями з додатковими вимогами до хімічного складу. За нормованими показниками механічних властивостей вона підрозділяється на шість категорій.
Маркування: Б і В - групи сталі (група А в маркуванні не позначається), Ст—сталь, цифри - умовний номер марки залежно від хімічного складу і механічних властивостей. Сталь вуглецева звичайної якості є кипляча (КП), напівспокійна (ПС) і спокійна (СП) - букви записують після умовного номера марки. Буква Г вказує на підвищений вміст марганцю (СтЗГпс), цифра в кінці - номер категорії (для сталей першої категорії ця цифра не проставляється).
Сталь вуглецева якісна використовується переважно в машинобудуванні; порівняно із сталлю звичайної якості до неї жорсткіші вимоги за вмістом шкідливих домішок, особливо фосфору і сірки (в якісних сталях всіх марок вміст сірки допускається не більш 0,04%, фосфору - не більше 0,035%.
Сталь вуглецева якісна конструкційна є марок 08, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58, 60 кипляча (КП), напівспокійна (ПС) і спокійна (СП); цифра в позначенні марки вказує на середній вміст вуглецю в сотих частках відсотка.
За вимогами до випробування механічних властивостей сталь є п'яти категорій, за призначенням - трьох підгруп: а - для гарячої обробки тиском, б - для холодної обробки тиском, в- для холодного волочіння, що відображається в маркуванні (напр., 30-а-2, де 30 - марка сталі, а - підгрупа, 2 – категорія).
Сталь конструкційна підвищеної і високої оброблюваності різанням призначена для виготовлення на металоріжучих верстатах-автоматах різних машинобудівних деталей (тому її називають також автоматна) і є за станом металу трьох підгруп (а - для гарячої обробки тиском, б - для механічної обробки, в - для холодного волочіння), а за хімічним складом - шести груп (табл.10.2)
Таблиця 10.2
Марки сталі конструкційної підвищеної і високої оброблюваності різанням
|
Групи сталі |
Марки |
|
Вуглецева сірчиста |
АН, А12, А20, АЗО, А35, А40Г |
|
Вуглецева свинецевомістка |
АС40 |
|
Вуглецева сірчисто-селениста |
А35Е, А45Е |
|
Хромова сірчисто-селениста |
А40ХЕ |
|
Серністомарганцевиста свинецевомістка |
АС 14, АС35Г2, АС45Г2 |
|
Легована свинцевомістка |
АС 12, ХН, АС14ХГН, АС20ХГНМ, АС30ХМ, АС38ХГМ |
|
В маркуванні: А-автоматна, С-свинець, Е-селен, X-хром, Г-марганець, Н-нікель, М-молібден, цифра -середній вміст вуглецю в сотих частках відсотка |
Сталь інструментальна вуглецева є марок У7, У8, У8Г, У9, У10, У11, У12, У13, У7А, У8А, У8ГА, У9А, У10А, У11А, У12А, У13А (в маркуванні: У-вуглецева, А-високоякісна, Г-з підвищеним вмістом марганцю, цифра - середній вміст вуглецю в десятих частках відсотка.
Легована сталь - це сталь, до складу якої вводять добавки (легуючі елементи) в кількостях, що помітно змінюють її структуру і властивості (легування здійснюють для надання сталям необхідних характеристик). Хімічний склад легованої сталі є основним показником, що визначає її якість, галузі використання, вартість, тому він відображається в її найменуванні (позначають тільки основні, що є у складі сталі, легуючі елементи без вказання їх кількості; напр., сталь марганцевиста, хромнікелева і ін.) і маркуванні.
Маркування легованих сталей буквено-цифрове; перша 1-2-значна цифра вказує на середній вміст вуглецю в десятих чи сотих частках відсотка (якщо вуглецю в сталі менше 0,04% - знак 00, менше 0,08% - 0; 1% і більше - цифра не проставляється); букви вказують найменування легуючих елементів (М-молібден, Г-марганець, С-кремній, Х-хром, Н-нікель, Т-титан, В-вольфрам, Ф-ванадій, А-азот, Ю-алюміній, К-кобальт, Ц-цирконій, Б-ніобій, П-фосфор, Р-бор, Д-мідь, Е-селен), цифри після букв - середній вміст цих легуючих елементів у відсотках; відсутність цифри означає, що їх вміст менше 1,5%; буква А в кінці означає високоякісну леговану сталь ( чистішу за вмістом сірі і фосфору); в маркуванні деяких легованих сталей спочатку проставляються букви, вказуючі на їх використання (Р-швидкорізальні, Ш-шарикопідшипникові, Э-електротехнічні, Е-для постійних магнітів; в швидкорізальних сталях цифра після букви Р вказує середній зміст вольфраму у відсотках). Для позначення марок сталі, що переплавлялася, застосовуються букви, що проставляються через тире після індексації, яка характеризує хімічний склад (напр., Ш-електрошлакова переплавка, ВД-вакуумнодугова, ЕЛ-електронно-променева, ПД.-плазмено-дугова, ВН-вакуумноіндукційна, ШД-електрошлакова і вакуумно-дугова, ШЛ-електронно-променева і електрошлакова і т.д.)
Леговані сталі є конструкційні, інструментальні і з особливими властивостями.
Конструкційні леговані сталі є якісні і високоякісні; за вмістом вуглецю – низько-(до 0,3%) і средньовуглеродисті (0,3-0,55%); за вмістом легуючих елементів – низько- і середньолеговані.
Конструкційна низьколегована сталь містить не більше 0,22% вуглецю і до 3-4% легуючих елементів; використовується у вигляді листів, сортового прокату фасону в будівництві і машинобудуванні, добре зварюється; сортамент налічує близько 30 марок (09Г2, 09Г2Д, 12ГС, 09Г2СД, 10Г2С1Д, 15ГФ, 15ГФД, 15Г2СФД, 14Г2АФ, 18Г2АФпс, 10ХНДП і ін.).
Конструкційна середньолегована сталь є цементуюча (не більш 0,3% вуглецю) і покращувана (0,3-0,5%), що використовується після гарту і високого відпускання (поліпшення); сортамент налічуає 13 груп (хромиста, марганцевиста, хромомарган цева, хромокремниста, хромомолібденова, хроммолібденванадієва, хромованадієва, нікель молібденова, хромонікелева, хромонікелева з бором, хромокремніймарган цева, хромокремнемарганцевонікелева, хромомарганцевонікелева, хромомарганце вонікелева з титаном і бором, хромонікельмолібденова, хромонікельванадієва, хромонікельмолібденованадієва, хромоалюмінієва, хромоалюмінієва із молібденом) і понад 80 марок.
За хімічним складом і властивостей конструкційна легована сталь ділиться на категорії - якісна, високоякісна А, особливовисокоякісна Ш (сталь електрошлакової переплавки); за призначенням - на підгрупи: а—для гарячої обробки тиском (окрім осідання, висадки, штампування), б- для холодної механічної обробки по всій поверхні, в - для холодного волочіння (підкат), г - для гарячого осідання, висадки і штампування; за станом матеріалу - без термічної обробки, термічно оброблена (Т) і нагартована (Н).
Інструментальні леговані сталі порівняно з вуглецевою відрізняються більшою теплостійкістю і прокалюваністю, тому можуть використовуватися при високих швидкостях різання і для обробки твердих металів (стійкість інструменту з швидкорізальної сталі в 10-30 разів, а швидкість різанняв 2-4 рази більше, ніж з вуглецевої).
Для виготовлення ріжучого інструменту використовують сталі з основним легуючим елементом хром (15Х, 9ХС1, ХВГ, ХВСГ), або молібден (Р12, Р18, Р6М5, Р8МЗ, Р8МЗК6С, Р9Ф5, Р14Ф4, Р9К5, Р9К10, Р10К5Ф5, Р18К5Ф2).
Сталі, леговані вольфрамом, кобальтом, молібденом, ванадієм відомі як швидкорізальні (Р18, Р12, Р9, Р6МЗ).
Для виготовлення штампів, що пластично деформують метал при нормальних температурах, застосовуються сталі марок Х12Ф1, Х6ВФ, 7ХГ2ВМ, 6Х6ВЗМФС і ін. Вони повинні мати високу твердість, зносостійкість і міцність, поєднані з достатньою в'язкістю.
Для виготовлення штампів, що деформують метал в гарячому стані при температурі понад 30°С, застосовуються сталі марок 5ХНМ, 5ХНВ, 4Х38МФ, 4Х5В2ФС, 4Х5МФ1С, ЗХ2В8Ф, 4Х2В5МФ і ін. Вони повинні мати високі механічні властивості при підвищених температурах, окалиностійкість і здатність не утворювати тріщини при багаторазових нагріваннях і охолоджуваннях.
Для виготовлення вимірювальних інструментів звичайно застосовують сталі марок X, ХВГ, Х12Ф1 і ін.
До легованих сталям з особливими властивостями відносяться жаростійкі (окалиностійкі), жароміцні, корозійностійкі, магнітні, ресорно-пружинні, шарикопідшипникові, зносостійкі та сталі з високим електроопором.
Жаростійкі (окалиностійкі) сталі є стійкі проти хімічного руйнування поверхні в газових середовищах при температурах понад 550°С. В них для отримання захисної окисної плівки як легуючі елементи застосовують хром, нікель і алюміній (15Х5, 15Х28, ХН7010 і ін.). Ці сталі застосовують для роботи в навантаженому стані при високих температурах протягом певного часу, використовуючи їх опір виникаючій повзучості і руйнуванню. Для виготовлення деталей, що працюють при температурах 400-600°С, використовують сталі марок 15ХМ, 12Х1МФ, 40Х9С2, 15Х11МФ, при 600-750°С - 09Х14Н16Б, при температурах до 1000°С) - ХН77ТЮР, ХН55ВМТФКЮ і ін.
Корозійностійкі (нержавіючі) сталі є стійкі проти електрохімічної корозії. За рахунок введення в їх склад елементів, що створюють захисні плівки, які підви щують електрохімічний потенціал. Вони є хромисті і хромонікелеві (табл. 10.3).
Таблиця 10.3
Дані про асортимент і призначення нержавіючих сталей:
|
Марки сталі |
Призначення |
|
Хромисті |
|
|
12Х13 |
Для деталей з підвищеною пластичністью, що піддаються ударним навантаженням; для виробів, що працюють в слабоагресивних середовищах. |
|
20Х13; 30Х13; 40Х13 |
Для деталей з підвищеною пластичністью, працюючих в слабоагресивних середовищах, ріжучого, вимірювального і хірургічного інструменту, пружин |
|
08Х13; 12Х17 (08Х17Т) |
Для устаткування заводів легкої і харчової промисловості, зварних конструкцій. |
|
15Х25Т;15Х28 |
Для зварних конструкцій, що не піддаються дії ударних навантажень при температурах експлуатації не нижче мінус 20°С в агресивних середовищах. |
|
Хромонікелеві |
|
|
12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т, 03Х18Н11 |
Для зварних конструкцій, що працюють у контакті з азотною кислотою і іншими окислювальними середовищами, та в якості жаростійкого, жароміцного криогенного матеріалу. |
|
10ХНГ14Н4Т |
Для устаткування, що працює в слабоагресивних середовищах і в криогенній техніці при температурі до мінус253°С |
|
07Х21Г7АН5 |
Як корозійностійкий матеріал підвищеної міцності для конструкцій, працюючих при температурах від мінус 253°С до плюс 400°С |
Магнітні сталі є магнітно-тверді для виготовлення постійних магнітів (ЕХ5К5, ЕХ9К15М2, магнітно-м'які для виготовлення якорів і полюсів електротехнічних машин, магнітопроводів, статорів і роторів електродвигунів, силових трансформаторів (Э11, Э12, Э13, Э21, Э22, Э31, Э32, Э41, Э48) і парамагнітні для виготовлення немагнітних деталей приладів і машин (17Х18Н10, 12Х18Н10Т, 55Г9Н9ХЗ).
Ресорно-пружинні сталі володіють високим опором малим пластичним деформаціям і межею витривалості при достатній пластичності і опорі крихкому руйнуванню. Найчастіше для виготовлення пружин і ресор використовуються леговані сталі марок 50С2, 55С2А, 70СЗА, 60С2ХФА, 60С2ВА, 60С2Н2А, 50ХГА, 50ХФА і ін.
Шарикопідшипникові сталі повинні мати високу прокалюваність на велику глибину, твердість, зносостійкість, опір контактній втомлюваності. Вони є марок ШХ15СГ, 20Х2НЧА, 18ХГТ, ШХЧ, 95Х18 і ін.
Зносостійкі сталі використовуються при виготовленні деталей, що працюють на знос в умовах абразивного тертя, високого тиску і сильних ударів (сталі марок 110Г13Л, ЗОХ10Г10 і ін.).
Сталі з високим електроопором застосовуються для виготовлення нагрівальних елементів промислових, лабораторних і побутових приладів і печей. Вони мають високий електричний опір, достатню міцність, окалиностой-кість і випускаються марок Х13ЮЧ, ОХ23Ю5, ОХ27Ю5А і ін.
Сталевий прокат. Прокатка (прокатування, плющення) - це обробка металів тиском шляхом обтискання між валами прокатних станів, що обертаються. В процесі плющення зливок або заготовка пластично деформується, зменшується в товщині, збільшується в довжині і набуває необхідної форми. Одержуваний виріб називається прокатом, або профілем. За способом обробки є гаряче (температура заготовки більша або рівна температурі рекристалізації сталі) і холодне плющення. Продукцією прокатного виробництва є заготовки для подальшої обробки різанням або тиском, сортовий (простий і фасон) і листовий прокат, та рейки, труби і профілі спеціального призначення.
До заготовок прокатного виробництва відносять блюми, сляби, сутунки та круглі і грановані заготовки для виготовлення труб. Вони прокатуються із зливків із сталеплавильних цехів, або з рідкого металу на машинах безперервного литва. Блюм (блюмс, блум)- це сталева заготовка квадратного перетину із стороною понад 140 мм. Сляб - сталева заготовка прямокутного перетину із шириною понад 15 разів більшою висоти. Сутунка- плоска сталева заготовка завтовшки 4-22 мм і шириною 150-730 мм для виготовлення листового прокату.
За розмірами сортовий прокат є на велико- (більше 100 мм), середньо- (38-100 мм) і дрібносортний (менше 38 мм), а листовий – товсто- (завтовшки більше 4 мм) і тонколистовий.
За точністю виготовлення прокат є високої, підвищеної і звичайної точності з плюсовими або мінусовими допусками (відхиленням числової характеристики параметрів від номінального (розрахункового) значення у більшуу або меншу сторону).
Окрім плющення профілі виготовляють іншими способами, у тому числі куванням (обробка металів тиском на пресах, молотах або кувальних машинах), калібруванням (процес суміщає волочіння і невелике обтискання гарячокатаного сортового сталевого прокату для отримання точніших розмірів, поліпшення якості поверхні і підвищення деяких механічних властивостей), гнуттям (виготовлення гнутих профілів із полосового (смужкового) прокату в холодному стані на роликових профілезгинаючих станах).
Сортамент сталевого прокату за формою поперечного перетину є простий, фасонний і спеціального виду.
До простого сортового прокату відноситься квадратний (квадрат), круглий (круг), прямокутний (смуговий, полосовий), листовий, трикутний, шестикутний (шестигранний), овальний, напівкруглий, сегментний, шинний і деякі інші види. Квадратна сталь є гарячекатана, кована і калібрується із стороною квадрата до 200 мм і довжиною прутка до 10 м Кругла сталь є гарячекатану, калібрована і кована діаметром до 250 мм і довжиною прутка •1,5-10 м (діаметром до 9 мм включно поставляється в мотках). Прямокутна (смугова) сталь найчастіше має ширину 12-200 мм, товщину 4-60 мм, довжину 3-9 м, поставляється в мотках або смугах; є прокатна смугова, широкосмугова універсальна, гарячекатана ресорно-пружинна, 2-3 шарова, та холоднокатана стрічка (пакувальна, штампувальна, плющена, для бронювання кабелів, пружинна і ін.). В торговельних документах на простий сортовий прокат вказують його вид, основні розміри, марку сталі, номери відповідних стандартів і деякі інші відомості.
Рис.10.1. Основні види сортового прокату фасонного (а-кутник рівнобокий (рівнополочний); б-швелер; в-зетовий;г-кутник нерівнобокий (нерівнополочний); д-колонний; е-коритний; ж-віконний; з-однотавр; і-двохтавр; к- шпунтовый)
Листовий прокат за товщиною є в листах і рулонах. Його основні різновиди - сталь листова гарячекатана і холоднокатана, тонколистова покрівельна, гарячекатана рифлена, гарячекатана товстолистова двошарова, тришарова гарячекатана листова і широкосмугова, декапірована (на поверхню нанесено шар іншого металу), електротехнічна тонколистова, товстолистовая корозійностійка, жаростійка і жароміцна і ін. В торговельних документах на листовий прокат вказують його основні розміри, якісні характеристики, марки сталі і номери стандартів.
Труби сталеві є зварні і безшовні, загального і спеціального призначення. Їх основні характеристики - зовнішній діаметр, товщина стінки і довжина. Труби сталеві загального призначення - це безшовні холоднокатані, холодно тягнуті, гарячекатані, водогазопровідні (оцинковані і неоцинковані, з різьбленням і без різьблення, легкі звичайні і посилені), тонкостінні з накатаним різьбленням, електрозварні (з прямим або спіральним швом, холодно тягнуті і холоднокатані. Труби спеціального призначення - це прецизійні (підвищеної точності виготовлення), футеровані пластмасою, корозійностійкі (з корозійностійкої сталі або біметалеві), з високолегованих сталей, нарізні (бурильні), крекінгові і ін. В торговельних документах вказуються основні розміри труби, марка сталі, з якої вона виготовлена, і номер стандарту.
Спеціальними видами прокату є кільця, вали, зубчаті колеса, рейки та профілі із змінним поперечним перетином по довжині (періодичні профілі).
Рейки є залізничні (для широкої і вузької колії), трамвайні, кранові, для метрополітену і ін. За основними характеристиками вони поділяються на типи (відображається в цифровій частині маркування: рейка КР 100; де КР - кранова, 100-номінальна ширина головки, мм)
Періодичні профілі є 3,4,5,7-східчасті для валів електродвигунів, напіввалів турбокомпресорів, тракторів, автомобілів, дорожніх машин і ін. Їх використання скорочує відходи металу при обробці складнопрофільних виробів, зменшує трудомісткість і збільшує продуктивність праці, підвищує зчеплення з іншими матеріалами (напр., арматура в бетоні).
Продукцією подальшого перероблення прокату є:
- листовий прокат з покриттями: це сталь тонколистова оцинкована, що освинцьована, лакована (включаючи хромовану), покрита пластмасами, жерсть гарячого лудіння і ін. В торговельних документах на листовий прокат з покриттями враховують його призначення, товщину покриття, сорт, розміри листів. Жерсть луджена є консервна і різну. Сортність листового прокату з покриттями визначає стан поверхні, наявність заломлених кутів, подряпин і іншими показниками;
- гнуті профілі є прокатом, виготовленим холодною профілізацією листів, смуг або стрічок на роликових профілезгинаючих верстатах. Ці профілі є типу швелера, кута, зетові, коритні, С-подібні, замкнуті, ін. і широко вживані в машинобудуванні і будівництві; порівняно з гарячекатаними мають меншу товщину, складнішу форму, високу точність виготовлення (при однаковій міцності гнуті профілі на 25-30% легше гарячекатаних). Замовлення прокату для торгівлі найчастіше має три варіанти по довжині: складський, торговий (довжини в межах розмірів прокату за стандартами), кратний (такі довжини прокату, коли з однієї заготовки виходить декілька деталей з мінімальною кількістю відходів) і мірні (довжини відповідні розмірам однієї виготовленої деталі).
Сортамент металовиробів промислового призначення - це сталевий дріт і канати, машинобудівні кріпильні вироби, пружини, сітки і ін, одержані плющенням, куванням, штампуванням, пресуванням, волочінням, калібруванням тощо.
Дріт - це довгі металеві стрижні невеликої товщини, виготовлені холодним волочінням (протягування через ряд отворів, що звужуються), або плющенням (катанка). За призначенням є дріт конструкційний (для виготовлення деталей і конструкцій), інструментальний (для виготовлення інструментів), пружинний, арматурний, для холодної висадки (для виготовлення цвяхів і кріпильних виробів), для канатів, кабелів, проводів і ін. Дріт відрізняється хімічним складом {вуглецевий і легований), формою поперечного перетину (круг, плющенка, квадрат, 3 та 6-гранний, періодичного профілю і ін.), товщиною, міцністю на розрив, видом поверхні і ін.
Канати — це металеві вироби, одержані звиванням дротв навкруги сердечника. Різновидом канатів є троси, де звивання виконано пасмами. Сталеві канати є несучі (вантажолюдські (ГЛ) і вантажні (Г)); арматурні і авіаційні для легких (Л), середніх (З) або жорстких (ПС) умов роботи. За механічними властивостями дроту канати є вищої, першої і другої марок; за видом покриття поверхні дроту - з світлого або оцинкованого дроту; за матеріалом сердечника - з металу, полімерів, мінеральних або рослинних волокон. Різноманітність асортименту канатів обумовлена різними видами їх конструкцій і методами звивань: за способом звивання вони є такі, що розкручуються (Р) і не розкручуються (Н); за напрямом – правого (П) і лівого (Л) звивання; за поєднанням напрямів звивання елементів конструкції (дротів, пасм, сердечника) – хрестового (Х) або одностороннього (О) звивання; за характером звивання дротів в пасмах - з лінійним (ЛК), точковим (ТК), точково-лінійним (ТЛК) дотиканням дротів в пасмах. Позначення конструкцій канатів – цифрове: перша цифра - кількість пасм, друга - кількість дротів в пасмах; цифри в дужках: перша - кількість центральних дротів, друга –кількість дротів в першому шарі, третя - кількість дротів в другому шарі і т.д. Основними характеристиками канатів є діаметр каната і дроту, тимчасовий опір розриву, розрахункове розривне зусилля каната і дротів і ін.
Машинобудівні кріпильні - це вироби роз'ємних чи нероз'ємних з'єднань деталей, вузлів і конструкцій:
-болти: циліндричні вироби з різьбою для нагвинчування гайки; розрізняються за точністю виготовлення, загальною довжиною і довжиною нарізної частини, діаметром і ходом різьби, розміром під ключ і формою головки;
-гайки: кріпильні вироби для різьбового з'єднання, що мають отвори з різьбою; за формою є 4 та 6-гранні, круглі і ковпачкові, потовщені і спеціальних конструкцій; їх основні характеристики - розміри і хід різьби, розмір під ключ і товщина;
-шпильки: вироби у формі циліндра з різьбою на обох кінцях; розрізняються загальною довжиною і довжиною нарізних частин, діаметром і ходом різьби;
-гвинти: циліндричні вироби з нарізаною по всій довжині різьбою і головкою під ключ або викрутку;
-шайби: кріпильні кільцеподібні вироби для захисту поверхні деталей, що сполучаються, від пошкодження головками болтів або гайками та для запобігання їх самовідгвинчування; є розрізні, нерозрізні різних товщини і внутрішнього діаметру;
-шплінти: відрізки напівкруглого дроту (плющенки) для запобігання самовід гвинчування гайок і з'єднання слабо навантажених деталей;
-шпонки: кріпильні деталі прямокутної форми для запобігання взаємного переміщення частин, що сполучаються;
-штифти: конічні або циліндрові стрижні для нерухомого закріплення деталей, що сполучаються%
-заклепки: кріпильні вироби циліндрової форми для нероз'ємного з'єднання деталей за допомогою клепки в гарячому чи холодному стані; є з круглою, напівкруглою, плоскою і потайною головкою;
-шурупи: стрижні конічної форми з різьбленням і головкою під викрутку для нероз'ємного з'єднання деталей;
-цвяхи: кріпильні вироби з дроту, які за призначенням (довжина, товщина, діаметр головки) є будівельні, толеві, обробні, шпалерні, тарні, шиферні, взуттєві і ін.
-сітки: вироби, одержані переплетенням дроту; є загального призначення (для виготовлення перегородок, кліток, розділення сипких тіл) і спеціальні (для армування бетону, скла, фільтрувальні); відрізняються видом дроту, розміром і формою ланок.
Умови зберігання і транспортування сталевого прокату і металовиробів. Сталевий прокат поставляється партіями; кожна з них супроводжується документом про якість, що містить найменування підприємства-виробника, споживача, продук ції, номер замовлення, транспортного засобу, плавки і партії, розміри, кількість місць, загальну масу продукції, марку, групу, категорію, хімічний склад сталі, но мер стандарту, результати випробувань, штамп ОТК, дату виписування документа.
Маркування наносять безпосередньо на продукцію (якщо вона не упаковується), або на ярлик (якщо упаковується) і виконують ударним способом, електрографуван ням, кольоровим лаком або фарбою (додатково - у вигляді кольорових смуг або крапок). Маркування на ярлику відображає товарний знак підприємства-виробника, марку сталі або її умовне позначення, номери плавки і партії, розмір продукції, її масу нетто і знак «ТБ» (якщо поставка є за здавальною (теоретичною) масою).
Сортовий і фасонний прокат, сталь калібровану і сталь із спеціальною обробкою, гнуті профілі поперечним перетином до 50 мм упаковують в зв'язки прутів, мотків або зв'язки мотків (бухти); листи товщиною до 4 мм, стрічки у відрізках - в пачки.
Обв'язують металопрокат металевою стрічкою товщиною 0,5-2,0 мм і шириною до 30 мм або дротом діаметром до 7 мм; кінці стрічки з'єднують замком або подвійним точковим зварним швом; звязування дротом - не менше ніж в 2-3 обороти з щільним скручуванням кінців.
Багато видів металовиробів упаковуються в парафінований папір, полімерну плівку, а потім укладаються в жорстку тару (ящики, барабани, контейнера і т. д.). Окрім упаковки, для захисту від корозії, металовироби покриваються консерваційними мастилами або фарбами (емалями).
Сталевий прокат і метизи перевозяться всіма видами транспорту відповідно до чинних правил перевезення та умов завантаження і кріплення вантажів.
Сталевий прокат і металовироби можуть зберігатися в приміщеннях з регульованими або нерегульованими параметрами, під навісом або на відкритому повітрі. Поряд з ними не повинні зберігатися кислоти, луги і інші електроліти та речовини, що виділяю ть в атмосферу корозійно-активні агенти. Приміщення повинні провітрюватися.
Для того, щоб не переплутувалися види, прокат і метизи повинні зберігатися розсортованими.
§3 Товарознавча характеристика кольорових металів і промислової сировини на їх основі
Кольорові метали класифікують за такими ознаками:
- густина (кг/м3): важкі (більше 4500) — свинець, мідь, олово, цинк, нікель і ін.; легкі (менше 4500 ) — алюміній, магній, титан і ін;
- температура плавлення (0С): легкоплавкі (менше 1539) —свинець, олово, цинк, алюміній і ін.; тугоплавкі (більше 1539) —вольфрам, молібден, мідь, нікель і ін.;
- ступінь окислення: благородні (золото, срібло, платина і платиноїди) і звичайні;
- ступінь розповсюдження в земній корі: поширені і рідкісні (літій, рубідій, галій, тантал, ніобій, лантан, церій, радій, уран і ін.).
- ступінь чистоти (наявність домішок, %): пониженої чистота (1-5), середньої або технічної (0,1-1), підвищеної (0,01-0,1), високої (0,001-0,01), особливої чистоти (0,0001-0,001) і надчисті (менше 0,0001);
- затратами на видобування (звичайні, дорогоцінні (коштовні).
Металеві сплави класифікуються за наступними ознаками:
- призначення: загального призначення і спеціальні (підшипникові, заклепкові і ін.);
- кількість елементів (компонентів): подвійні (бінарні) і складні;
- наявність спеціальних домішок: не леговані і леговані (із спеціальними добавками, %), у тому числі низьколеговані (добавок до 5), середньолеговані (5-10) і високолеговані (понад 10%);
- структура: тверді розчини, хімічні сполуки і механічні суміші;
- спосіб отримання виробів: такі, що деформуються і ливарні;
- хімічний склад і властивості: прецизійні (із строго дозованим складом і специфічними властивостями) і звичайні.
Властивості металів групують у фізичні (густина, температура плавлення, температура розширення, електричний опір, електропровідність), хімічні (здатність протидіяти негативному впливу довкілля, кислот, лугів та інших хімічних сполук; ступінь руйнування металів в різних середовищах оцінюють корозійною стійкістю), механічні (міцність, пластичність, твердість, крихкість, пружність, стійкість до стирання, стійкість до зношування, повзучість), технологічні (здатність до обробки різанням і тиском, зварювальність, ливарні властивості, змінюваність)
Номенклатура усіх металів і сплавів, які є об’єктами торгівлі як сировина - досить значна; ця величина змінна і визначається потребами ринку. Напр., для торгівлі на LME зареєстровано 337 марок металів і сплавів. Але найбільшу частку сьогодні у світовій торгівлі (за даними торговельних бюлетенів світових товарних бірж) складають алюміній, мідь, олово, свинець, цинк, нікель, золото, срібло, платина, паладій.
Формування початкової ринкової ціни металів має дві тенденції. Окремі метали продаються за ціною виробника, встановленою видобувними компаніями, або дуже близькою до неї, навіть при тому, що існують ринки надлишків металу чи металевого брухту. Вільні ринкові ціни на інші метали (нікель, платину, сурму) набагато вищі від цін виробників, тому кількість угод по цих металах на ринку значно коливається.
Алюміній (хімічний символ Al, назва хімічного елементу – алюміній, порядковий номер у системі хімічних елементів – 13) - сріблясто-білий метал густиною 2,7 г/см3 і температурою плавлення 6600С; відрізняється високими електро- і теплопровідністю, стійкістю до корозії, низьких і високих побутових температур; легко і добре піддається механічній обробці (литтю); немагнітний, нетоксичний; на повітрі покривається оксидною плівкою (за сучасними уявленнями допустимість контакту цієї плівки з харчовими продуктами оцінюється неоднозначно).
Незважаючи на сучасне становище найбільш застосовуваного металу на планеті, алюміній використовувався екстенсивно д середини XIX ст., поки не був винайдений недорогий метод його електролітичного отримання і розпочалося масштабне виробництво. До цього алюміній цінився на рівні коштовних металів (напр., при царському дворі у Росії перші столові прибори з алюмінію були дорожчими за аналогічні вироби з золота). Вважається наявним у достатній кількості, але тільки у сполуках. Звичайно потрібно близько 2 фунтів (746 г) окису алюмінію для виробництва одного фунта (373,2 г) алюмінію. Наприкінці 1980-х рр. ринкова ціна алюмінію коливалася в межах $250-$275 за 1 метричну тонну. Раніше розвідані запаси окису алюмінію (глинозему) були невеликі. Очікувалося, що все-таки ці обсяги збільшаться, особливо в Австралії, яка є найбільшим виробником глинозему у світі; іншими основними районами видобування бокситів є країни Латинської Америки (Ямайка, Гайана, Бразилія, Венесуела, Супінам, Гвінея), США та Канада. Чутливо реагуючи на потреби ринку, американські алюмінієві компанії розрахо ву вали на високі прибутки у 1990-х рр. від використання алюмінію у харчових упакуваннях і аерокосмічній галузі. Подібного росту не очікувалося в будівельній і автомобільній промисловості. У 1989 р. експорт був основною статтею доходу в алюмінієвій промисловості, і передбачалося, що так буде продовжуватися і надалі. Основні компанії-виробники, що постачають алюміній для світової торгівлі, - Alcoa, Alcan, Reynolds Metals. Сучасне загальне світове виробництво складає більше 16 млн. тонн у рік. Найбільш потужними виробниками первинного алюмінію є США, Канада та Австралія, а найбільшими споживачами – США, країни Євросоюзу та Японія; основними постачальниками світового ринку алюмінію є Норвегія, Канада, Австралія і Бразилія, а найбільшими його покупцями – Японія, США, ФРН, Франція, Італія, Південна Корея, Тайвань (перелік подано у низхідному порядку). Експерти прогнозують загальносвітове зростання потреб в алюмінії в межах 6% в рік (найбільше у Китаї та в Південній Кореї – до 30%). Показовими світовими цінами на первинний алюміній вважаються ціни LME (із 1978 р)
Основними галузями використання алюмінію є виробництво тари і упакування; будівництво (~30% світового виробництва); транспорт; виробництво електроприладів (~10% світового виробництва), машин і устаткування; виготовлення ужиткових товарів (електричні проводи і шнури, посуд, побутова радіоелектронна апаратура, електричні побутові прилади).
Вимоги ринку стосуються лише характеристики хімічна чистота (марка, вміст хімічного елементу Al), яка повинна бути не нижче АО-99,0%. За вихідною сировиною алюміній як товар є первинний і вторинний. Розфасовують алюміній для торгівлі найчастіше у зливки у вигляді брусків чи Т-подібних профілів.
Світовими центами торгівлі алюмінієм є міжнародні товарні біржі: реальним – LME, NEX; ф’ючерсної торгівлі – Товарна біржа (США), Commodity Exchange Inc.(COMEX). Серед металів, якими торгують світові товарні біржі, за фізичними (у тоннах) обсягами торгівлі (реальні та ф’ючерсні контракти) алюміній посідає перше місце, значно випереджаючи інші метали. Так, на LME щоденно укладається близько 20 000 контрактів на первинний і 500 контрактів на вторинний алюміній (це більше, ніж на решту кольорових металів); в цілому сума контрактів, що укладаються тільки на LME на алюміній, за добу складає майже $10 млрд. Сучасна ринкова ціна алюмінію складає приблизно $ 1450 / т (середньорічна 2000р.), з поставкою через 3 місяці як правило на 2% більше.
Товарознавчі аспекти світового біржового ринку алюмінію стосуються понять:
Якість (Quality). Алюміній, що постачається відповідно до контракту LME, це:
a)первинний високоякісний алюміній мінімальної чистоти 99.70% з максимально допустимим вмістом заліза 0.20 % і сполук кремнію 0.10%;
б) первинний високоякісний алюміній з домішками, перелік і кількість яких відповідають зареєстрованому позначенню P1020A у Звіті реєстрації позначень Алюмінієвої асоціації (Registration Record of Aluminum Association Designations) і Межах хімічного складу нелегованого алюмінію Алюмінієвої асоціації Inc., США від 15.05.1982р. (Chemical Composition Limits for unalloyed aluminium of the Aluminum Association Inc., U.S.A);
в) первинний високоякісний алюміній, що відповідає марці, внесеній у схвалений LME список марок алюмінію (LME-approved list of aluminium brands).
Форми і ваги (Shapes & Weights). Поставлений алюміній може бути у формі зливків (виливанців) металу (ingots) у формі тавр (T-bars) чи брусків (sows). Зливки металу повинні бути надійно закріплені в зв'язуваннях, які найкраще надаються для штабелювання. Вага зливка металу повинна бути в межах дозволеного діапазону 12-26 кг. Необхідно, щоб вага тавр не перевищувала 5 %-го відхилення від 675кг (після 18.01.2000 р. - 5 %-го відхилення від 750кг), вага кожного бруска - 5 %-го відхилення від 750кг.
Усі передбачені посилання у маркуванні і контрактах повинні бути зроблені на повні спеціальні правила контрактів торгівлі металами на LME.
Алюмінієві сплави. Якісні характеристики спожив них властивостей первинного алюмінію є настільки високими і перспектив ними, що спричинили виробництво більш ніж 100 марок (grades) алюмі нієвих сплавів, у яких різні кількості інших металів чи хімічних елементів, об'єднаних з алюмінієм, дозволяють отримати міцніший, ніж первинний алюміній, матеріал з бажаними характеристиками для найрізноманітніших галузей використання. Так, контрактами LME виділені ті марки сплавів алюмі нію, що найширше використовуються у автомобілебудуванні, але однаковою мірою придатні як інструмент керування ризиком (risk management) у біржовій торгівлі іншими сплавами, коли дані сплави є ціновою базою (підставою) знижок чи премій, страхових внесків (priced basis a discount or premium) до контрактів LME. Значна кількість сплавів алюмінію придатна до повторного (багаторазового) перероблення (recycled material). Стосовно навколишнього середовища переваги рециклінгу, об'єднані з ін ши ми властивими перевагами сплавів алюмінію, вважаються фахівцями без заперечною підставою подальшого завоювання саме цими сплавами значної частки ринку металів.
Існує дуже багато марок алюмінієвих сплавів, що розроблені фахівцями спеціально для потреб окремих користувачів і галузей використання. Повний перелік переваг, що обумовлюють використання цих сплавів настільки широкий, що згрупувати їх в одну картку споживання не можуть навіть аналітики. Однак, найширша торгівля відбувається обмеженою кількістю сплавів. Так, LME торгує лише алюмінієвими сплавами трьох марок (марка 380.1, марка 226 і марка D12S), які виробляються в Північній Америці, Європі і Японії відповідно, які в основному використовуються для виготовлення окремих деталей, частин, вузлів тощо в автомобіле будуванні. Початок біржової торгівлі сплавами алюмінію – LME, 1992 р. Алюмінієвий сплав, що постачається відповідно до контракту LME, повинен бути сплавом хімічного елементу Al, що відповідає одній з технічних вимог і марок, внесених у список нижче:
a) марки A380.1, виготовлений відповідно до специфікації 1989р. Алюмініє вої асоціації Inc. (The Aluminum Association Inc. specification (1989));
б) марки 226, виготовлений відповідно до характеристик сплаву GBD-ALSi9Cu3, описаних у DIN 1725 1986 р. (GBD-AlSi9Cu3 as described in DIN standard 1725 (1986));
в) марки D12S, виготовлений відповідно до вимог класу 12 стандарту JIS H2118-1976 ( JIS H2118-1976, Class 12) з врахуванням Примітки (Специфікація для сплаву алюмінію марки D12S повинна виконуватися разом із доповненням, у якому межі вмісту інших хімічних елементів у сплаві вказані у такий спосіб: “Інші хімічні елементи – загальна кількість не повинна перевищувати 0.50%; вміст Al - вираховується як залишок від 100%”).
Алюмінієвий сплав для торгівлі повинен бути у формі зливків (виливків) металу (ingot form) вмасою 500-1000 кг у зв’язці, які надійно зв'язані гальванізованими чи захищеними від корозії іншим способом смугами сталі чи смугами поліпропілену; зв’язки повинні мати однакову масу (повинні бути рівноважні), щоб найкраще сприяти штабелюванню.
Алюмінієвий сплав, що відповідає специфікації Північної Америки А380.1 (NASAAC, Aluminium alloy conforming to the special North American A380.1 specification) повинен бути сплавом хімічного елементу Al, що відповідає технічним вимогам марки A380.1 і виготовлений відповідно до специфікації 1989 р. Алюмінієвої асоціації Inc. (The Aluminum Association Inc. specification (1989) і повинний бути у формі: зливків металу (ingots) масою 4-17.3 кг; маленьких брусків (small sows) масою 408-590 кг; великих брусків (large sows) масою 567-726 кг; тавр (T-bars) масою 408-726 кг.
Мідь (Хімічний символ Cu, назва хімічного елементу – купрум, порядковий номер у системі хімічних елементів – 29) - метал червоного кольору, густина - 8.95 г/см3; температура плавлення - 10830С; відрізняється відмінними елект ро провід ністю, теплоємкістю, стійкістю до корозії (покривається захисною оксидною плів кою характерного зеленого кольору); добре піддається механічній обробці та литтю (особливо у сплавах); у чистому вигляді – нетоксичний, оксидна плівка – токсична.
Мідь вважається першим металом, який людина добула із землі (є історичні дані про використання міді на острові Кіпр за 7000 років до н. е; з цим островом пов’язують і назву хімічного елементу Cu). У доісторичні часи мідь добувалась на території сучасної Європи відкритим способом і разом з оловом використовувалась для виготовлення зброї, посуду, знарядь праці і хатніх речей (начиння), про що свідчить назва прадавнього періоду історії людства “бронзовий вік”. У сучасному розумінні бронзи – це сплави міді з усіма металами (найчастіше – оловом, алюмінієм, марганцем) і деякими неметалами (найчастіше - кремнієм); сплави міді з цинком мають назву латуні. З плином часу використання міді збільшилося кількісно і розширилось якісно. З зростанням потреб у міді розширювались і поглиблювались наукові дослідження і самого металу і можливостей його застосування. В світі сформувалися осередки промислового виробництва міді та виробів на її основі. Загальне світове виробництво у рік складає ~8 млн. тонн (з руди) і ~10 млн. тонн рафінованої міді; у загальній кількості частка міді сорту А ~14 млн. тонн. Провідні світові виробники - США і Чилі. Приблизно 40% світових потреб у міді задовольняють переробленням мідного брухту. Основними світовими споживачами міді є США, РФ, Японія (разом майже 50% світового споживання). Мідь продається американськими і канадськими товарними біржами переважно на основі ціни виробника. У минулому така практика превалювала на усіх провідних світових товарних біржах, що торгують міддю, однак наприкінці 1960-х р.р. Чилі, Замбія та інші країни відмовилися від фіксованих цін виробників і з того часу Рада країн-експортерів міді спрямовує основні зусилля перш за все на стабілізацію світових цін. Біржова торгівля міддю - LME у 1877 р.
Фахівці ринку міді, коли йдеться про її використання, найчастіше вживають термін “багатоцільовий метал”. Мідь - чудовий провідник електричного стру му, тому головний напрям індустріального її використання - виробництво провідників електричного струму (проводів, шнурів, кабелів тощо), електричних побутових і спеціальних виробів для електротехнічних та інших галузей промисловості. Будівництво - сьогодні друга галузь народного господарства за обсягами використання міді. Найбільше розвинутими країнами мідь сьогодні використовується у таких галузях (напр., у США – це майже 70 % споживання):
а) електротехніка - двигуни, генератори, батареї, вентилятори, нагрівальне та холодильне устаткування, побутова радіоелектронна апаратура тощо;
б) електроніка - проводи, шнури тощо;
в) зв’язок - комунікативні комп’ютерні, телефонні, телеграфні лінії, лінії кабельного телебачення, супутники тощо;
г) будівництво - дахівка, труби, фітінги (фасанина), деталі та вузли побутового гідротехнічного спорядження, окремі конструкційні та декоративні елементи, скріплювачі (болти, гайки, шурупи, дюбелі);
д) транспорт - двигуни і турбіни автомобільного, залізничного та повітряного транспорту; засоби управління, кондиціонування, сигналізації тощо.
Кількісно меншою мірою мідь використовується у виготовленні ювелір них виробів і монет (у США ~ 10% споживання міді), декоративно–приклад ному мистецтві, виробництві товарів широкого вжитку (посуд, меблі тощо).
Експерти ринку міді прогнозують стабільне зростання світових потреб у міді до 5% у рік і збільшення її виробництва розвинутими країнами в середньому на 3% у рік.
Вимоги ринку в основному стосуються хімічної чистоти (вмісту хімічного елементу Cu) та способу виробництва і формують поняття “марка”, “сорт” (Grade). Напр., до біржової торгівлі допускаються:
а) мідь катодна МООк (вміст Cu не 99,99%), МОк (не 99,95%), М1к (не 99,9%);
б) мідь катодна переплавлена – М1 (вміст Cu не 99,9%);
в) мідь вогневого рафінування – М2 (вміст Cu не 99,7 %) та М3 (не 99,5%).
Додатковою (специфічною, порівняно з іншими металами, якими торгують світові товарні біржі) характеристикою якості міді інколи може бути вимога до електропровідності. За цією характе ристи кою мідь, яка реалізується на світовому ринку, повинна відповідати показнику національних стандартів США або Великобританії і поділяється на високосортну; сорт А, звичайну. Для торгівлі мідь повинна бути розфасована у катодні стержні (катодна мідь) чи зливки-бруски (мідь вогневого рафінування). Світовими центрами біржової торгівлі міддю є LME, NEX, MidAm (усі торгують і реальним товаром і ф’ючерсами ). За фізичними обсягами торгівлі через світові товарні біржі мідь посідає сьогодні друге місце (на LME це складає близько 17000 контрактів за добу, що майже у 3 рази більше, ніж цинку або нікелю окремо, та майже в 2 рази більше від цинку і нікелю разом). Сучасна ринкова ціна міді - приблизно $ 1670/т (середньорічна 2002 р.); з поставкою через 3 міс. - на 2% більше.
У світовій торгівлі якість міді найчастіше оцінюють за вимогами LME, куди постачається електролітична мідь у формі катодів - сорт A (Сopper grade A). Вся поставлена мідь по ви н на відповідати маркам, внесеним у схвалений LME список марок міді, і національним стандартам Великобританії на мідь, які гармонізовані з ста ндартами ЄС - BS EN 1978:1998; позначення міді, що допускається для торгівлі на LME, у цих стандартах наведено так: Cu-CATH-1.
Усі передбачені посилання у маркуванні і контрактах повинні бути зроблені на повні спеціальні правила контрактів торгівлі металами на LME.
Цинк (хімічний символ Zn, назва хімічного елементу – цинк, порядковий номер у системі хімічних елементів – 30) - голубувато-білий (сріблястий) метал середньої твердості, досить крихкий при кімнатній температурі, при 100-1500С добре згинається та піддається прокатуванню у листи; при нагріванні понад 2000С дуже крихкий; в цілому має хороші механічні властивості, добре обробляється тиском; у природі поширений; легкоплавкий (4190С), легкий (густина - 7,14 г/см3); на повітрі утворює шар оксиду чи основного карбонату, який захищає його від подальших хімічних і певною мірою механічних пошкоджень; особливість властивостей цинку полягає у тому, що на нього практично не діє вода (хоча у ряду напруг він розташований значно нижче від водню), оскільки гідроксид цинку, що утворюється при першому контакті з водою, є нерозчинним і захищає ззовні нижні шари металу від руйнування водою; у кислотах цинк розчиняється і як аморфний метал (подібно до берилію) розчиняється у лугах; пари цинку (в нормальних умовах, але при сильному нагріванні) горять зеленувато-білим полум’ям; цинк та його сполуки, що утворюються у нормальних умовах, є токсичними, тому вироби з цинку заборонено використовувати у контакті з харчовими продуктами.
Сплави міді з цинком (латуні) були відомі ще древнім грекам та єгиптянам, проте хімічно чистий цинк було виділено лише у 1746 р., а промислове виробництво почалося лише у кінці XVII століття. Цинк звичайно добувається як супутній продукт стандартного великомасштабного отримання інших металів, тому зростання ринків металів-“супутників” стимулює зростання споживання цинку. У природі відомо понад 60 мінералів, що містять цинк; він енергійний водний мігрант (переноситься разом з свинцем поверхневими та підземними термальними водами). Розвідані геологічні запаси цинкових руд у світі оцінюються сьогодні приблизно у 150 млн. т. Загальне світове виробництво складає близько 9 млн. тонн у рік (у тому числі з руди майже 7,7 млн. тонн); світове споживання знаходиться приблизно у цих же межах; сумарні складські запаси становлять дещо більше 1,2 млн. тонн. Світові лідери добування цинкових руд - Канада, Китай, Австралія (в межах 1 млн.т кожна), Перу (близько 800 тис.т), США (майже 600 тис.т), Мексика (близько 400 тис.т), Болівія, Бразилія, Казахстан, Індія, Польща, Іспанія, Росія (в межах 200 тис.т кожна). Провідні світові виробники цинку - Китай (майже 1 млн.т), Канада та Японія (в межах 700 тис.т кожна), Швеція, Перу, Мексика, Корея, Іспанія, Німеччина, США, Франція (в межах 400 тис.т кожна). Найбільшими споживачами цинку є США (понад 1,3 млн.т), Японія і Китай (майже 800 тис.т кожна), Німеччина (понад 600 тис.т), Італія, Корея, Франція (близько 300 тис.т кожна). Найбільшими постачальниками світового ринку цинку є Канада, Японія, США, Південна Корея, Мексика, країни ЄС; найзначнішими покупцями – ФРН, Франція, США, Бельгія, Японія, Південна Корея. Регіональне споживання цинку таке: Європа - 35%, Азія - 33%, Аме ри ка - 25% (у т.ч. США - 16%). За даними Міжнародної дослідницької групи по свинцю і цинку намічається значне зростання добування цинку в Ізраїлі, Республіці Корея, Малайзії та виробництва в Австралії, Канаді, Індії, США. Ціни цинкових концентратів на світовому ринку як правило не повідомля ються; інколи в окремих інформаційних даних повідомляється вартість перероблення руд у концентрати; базовими світовими цінами на цинк вважаються ціни LME. Початок біржової торгівлі цинком - LME, 1915 р.
Як і мідь, цинк вважається багатоцільовим металом. Найширше розвинутими країнами використовується для нанесення захисних гальванічних покрить на вироби із сталі (майже 50% виробництва), що експлуатуються в атмосферних умовах чи у воді. Захисні властивості виробів з сталі цинк зберігає декілька років, але захист неефективний при високій відносній вологості, значних коливаннях температури, у приморських регіонах та у морській воді. Природа електропозитивного цинку дозволяє іншим металам дуже легко гальванізуватися (покриватися цинком) і набувати додаткового захисту від корозії; так обробляють елементи будівель, транспортні засоби, устаткування і інші вироби широкого вжитку. У значних кількостях цинк використовується у таких галузях:
а) виробництво латуней (майже 20% виробленого металу);
б) транспортобудування; хороші ливарні якості і низька температура плав лення забезпечують використання цинку для отримання дрібних деталей тра нспортних засобів способом лиття; для цих цілей використовується вик лючно високочистий цинк (вміст хімічного елементу Zn не менше 99,995%);
в) будівництво - виготовлення покрівельних цинкових листів і профілів та супутніх виробів на основі сплавів цинку з міддю і титаном;
г) рафінування свинцю;
д) відновлювач у хіміко-технологічних процесах виробництва золота, міді і кадмію;
е) виробництво люмінофорів; три основні кольори на екрані телевізора є люмінофорами на основі цинку: синій – ZnS+Ag, зелений - ZnSe+Ag, червоний – Zn3(PO4)2+Mn, рентгенівських трубок та світлових табло;
є) виробництво напівпровідників - сполук з селеном, телуром та сіркою;
ж) виробництво магнітом’яких феритів;
з) виробництво хімічних джерел світла; ця галузь використання має стійку тенденцію до згортання через забруднення довкілля продуктами утилізації цинкомістких хімічних джерел світла; це обумовлено біогенністю цинку: містячись у значній кількості у грибах, морських водоростях та безхребетних (в устриці його майже 0,4% сухої маси), цинк є корисним для людини еле ментом, оскільки протидіє карликовості людського організму, але надлишок цинку спричиняє канцерогенну дію на кровоносну систему та серце людини;
к) медицина - присипки та пасти, що містять цинк, є в’яжучими і дезінфікуючими препаратами;
л) виробництво пігментів для лакофарбової промисловості та полив (емалей);
м) виробництво гуми та гумових виробів;
н) антисептичне просочування деревини (хімічні сполуки цинку).
Галузь використання цинку значною мірою залежить від його хімічної чистоти, тому що навіть мізерні домішки інших металів (понад 0,01%) дуже суттєво впливають на технологічні і споживні властивості цинку (крихкість, здатність до обробки тощо).
Вимоги ринку стосуються не стільки хімічної чистоти (вмісту хімічного елементу Zn), скільки якісних та кількісних характеристик домішок. Наприклад, товарні біржі торгують рафінованим цинком, який поділяється на марки (Ц – цинк, В - високочистий); до біржової торгівлі допускаються: ЦВ00 (вміст хімічного елементу Zn – не 99,99%), ЦВ0 (99,97%), ЦВ1 (99,9%). Напр., LME виділяє цинк вищого сорту (ґатунку) та спеціального вищого сорту (спеціальний високосортний). Для торгівлі цинк повинен бути розфасований у зливки-бруски трапецієвидної форми, оброблені для захисту від корозії; маркування повинно містити марку металу.
Світовими центрами біржової торгівлі цинком є LME, NEX, MidAm (усі торгують і реальним товаром і ф’ючерсами). За фізичними обсягами торгівлі через світові товарні біржі цинк сьогодні посідає третє місце (на LME це складає понад 6000 контрактів за добу, що у 3 рази більше, ніж олова, на 1000 більше від нікелю, але менше від міді і алюмінію (відповідно у 2,5 та у 3,5 рази)). Сучасна ринкова ціна цинку - близько $1150/т (середньорічна 2003 р.) наявного товару; з поставкою через 3 міс. - на 2% більше.
Якість (Quality). Цинк, поставлений відповідно до контракту LME, повинен мати хімічну чистоту 99.995%, а розташований на варранті після 1.11. 2000 р. повинен відповідати цій чистоті з градуюванням домішок відповідно до стандарту Великобританії 1179:1996 "Цинк і Цинкові Сплави - Первинний Цинк" (BS EN 1179:1996 "Zinc and Zinc Alloys - Primary Zinc"). Поставлений цинк повинен бути:
a) тільки марок, поіменованих (внесених) у схвалений LME список спеціальних високоякісних марок цинку (special high-grade zinc brands);
б) у зливках металу; плити і пластини (slabs and plates) розуміють також як зливки металу вагою не більше 55 кг кожний.
Кожен пакет вагою 25 тонн повинен знаходитися в одному складі, складатися з металу однієї марки і злитків металу одного розміру, які за потребою можуть піддаватися палетизації (формуванню у палети) за формою і розміром. Усі передбачені посилання у маркуванні і контрактах повинні бути зроблені на повні спеціальні правила контрактів торгівлі металами на LME.
Олово (хімічний символ Sn, назва хімічного елементу – станум, порядковий номер у системі хімічних елементів - 50) - кольоровий метал сріблясто-білого кольору з світло-жовтуватим відтінком; у природі розповсюджений не широко, легко плавкий (2320С), важкий (густина - 7,3 г/см3); на повітрі утворює тонку ок сидну плівку, яка робить його високостійким до корозії (на повітрі при кім натній температурі не окислюється, але при нагріванні вище від температури плавлення поступово перетворюється в оксид); м’який, тягучий, добре обробляється тиском і прокатуванням у тонкі листи (станіоль); нетоксичний (покриття оловом внутрішніх поверхонь побутового посуду з сплавів міді та ін. металів відомо з давніх часів під назвою полуди); при згинанні олов’яної палички у звичайних умовах чути хара ктерне потріску вання, обумовлене тертям кристалів; формується у різні кристалічні решітки: тетрагональну (біле олово) і кубічну (сіре олово); не піддається дії води; соляна і сірчана кислоти діють на олово повільно, концентровані – розчиняють.
Олово, поряд з міддю, було одним з перших металів, які добувались і використовувались людиною; його чудові споживні якості забезпечили йому належне місце у виробництві ужиткових товарів. Олово цінилось за здатність до утворення сплавів (особливо бронз) та нетоксичність, що сприяло швидкому розповсюдженню торгівлі цим металом у багатьох частинах світу. Тому не дивно, що оловом торгували на LME з самого початку заснування біржового ринку металів у 1877р. Олово досить легко виплавляється з руд, тому економічно розвинені країни часто згортають це виробництво як економічно не доцільне або переносять його у країни з невисоким ступенем економічного розвитку: напр., США не добувають олов’яні руди на своїй території з 1989р. Для торгівлі використовується первинний і вторинний метал, співвідношення яких на ринку приблизно - 4:1. Найбільші розвідані запаси олов’яних руд зосере дже ні у Китаї (понад 3400 тис.т), Бразилії (майже 2500 тис.т), Малайзії (близько 1400 тис.т) та Австралії (понад 1000 тис.т); значні запаси (в межах 400-900 тис.т) мають Болівія, Індонезія, Таїланд, Перу, Росія. Провідними рудодобувальними країнами і постачальниками олова у світі є Китай (в межах 80 тис.т у рік), Індонезія (42 тис.т), Бразилія і Перу (приблизно по 30 тис.т кожна), Болівія, Австралія і Малайзія (в межах 20 тис.т кожна); понад 90% олова, виробленого у цих краї нах, експортується за їх межі. Провідні постачальники олова на світо вий біржовий ринок є Малайзія, Індонезія, Бразилія, Болівія, Таїланд; найбі ль ши ми покупцями на цьому ринку є США (у 2000р. - майже 45 тис. тонн олова: 36 тис. т первинного і 9 тис. т вторинного), країни ЄС та Японія.
Діяльність світового і регіональних ринків олова регулює Міжнародна Рада по олову – організація виробляючих і споживаючих країн. Одна з проблем Ради те, що США – великий імпортер олова – не є її членом. Рада підтримує стабільність ринку, купуючи і продаючи олово з так званих буферних запасів. Виключне значення для підтримання стабільних світових цін на олово має продаж цього металу зі стратегічних запасів США, які становлять майже 70 тис.т.
Разом з міддю олово використовується людиною з “бронзового віку”. Сьогодні найширше олово з однаковим успіхом застосовується і у класичних виробництвах - виробництві бронз та ливарних сплавів, і у сучасних розробках – напр., додавання олова робить вольфрам більш технологічним. Однак, найбільше використовується олово для виробництва припоїв і для лудіння (нанесення покриття на сталеві вироби). Найпоширеніші сучасні галузі використання олова:
- захисне покриття виробів з заліза, які контактують з харчовими продуктами, перш за все консервних банок; обумовлене нешкідливістю для людини і продуктів харчування олова та речовин, що утворюються при корозії олова; у даній галузі використовується до 40% усього олова, яке реалізується товарними біржами світу;
- виготовлення олов’яних бабітів антифрикційного елементу у виробництві підшипників (сплави з міддю і сурмою);
- виготовлення припоїв і легатур сплавів міді, де олово застосовується як легуючий компонент;
- виготовлення білих полив та емалей для покриття виробів з заліза (посуду, санітарно-технічних виробів тощо);
- фарбування і обважнення текстильних матеріалів; гідроксостанат натрію (Na2SnO3 x 3H2O), похідна сполука альфа-олов’яної кислоти (H2SnO3) та амонійна сіль олов’янохлористоводневої (NH4)2[SnCl6] кислоти є протравами при фарбуванні текстильних матеріалів і використовуються для обважнення виробів з натурального шовку (шовкові тканини можуть містити до 50 масових відсотків олова);
- виготовлення “сусального золота”: дисульфід олова (SnS2) у вигляді золотисто-жовтих лусочок використовується для “позолоти” деревини (меблеві вироби, багет, іконостаси церков тощо);
- виготовлення друкарських шрифтів та оболонок кабелів (у сплавах з свинцем);
- виготовлення штампувальних (легкодеформувальних) та ливарних бронз (у сплавах з міддю).
Структура використання олова найбільшим його споживачем (США)%: виго товлення консервних банок та інших ємкостей - 30%; електроустаткування - 20%; будівництво та транспортне машинобудування - по 10%; інші галузі - 30%.
Вимоги ринку в основному стосуються хімічної чистоти (вмісту хімічного елементу Sn). Напр., товарні біржі торгують рафінованим оловом, яке поділяється на марки (О - олово, ВЧ - високочисте); до біржової торгівлі допускаються: ОВЧ 000 (вміст хімічного елементу Sn – не менше 99,99%), ОВЧ01 (99,9%), ОВЧ02 (99,7%), ОВЧ03 (99,5%), ОВЧ04(99,3%). Для торгівлі олово повинно бути розфасоване у зливки-бруски трапецієвидної форми, оброблені для захисту від корозії відповідно до вимог специфікацій окремих товарних бірж чи вимог домовленостей; маркування повинно містити марку металу.
Світові центри біржової торгівлі оловом - LME, NEX, KLCE (усі торгують і реальним товаром і ф’ючерсами ). За фізичними обсягами торгівлі через світові товарні біржі олову відводиться сьогодні незначна роль; напр., на LME це складає приблизно 1500 контрактів за добу, що майже у 10 разів менше від міді і у 4 рази менше від цинку. Сучасна ринкова ціна – приблизно $ 5430/т (середньорічна 2002 р.) наявного товару; з поставкою через 3 міс. ~ $ 5450/т.
Олово, поставлене відповідно до контракту LME, повинно мати хімічну чистоту мінімум 99.85 % і відповідати національному стандарту Великобританії BS3252:1986. Олово, виготовлене після 16.09.1996р., за хімічним складом повинно відповідати гармонізованому з стандартами Євросоюзу національному стандарту Великобританії BS EN 610:1996. Все поставлене олово повинне бути:
a) тільки марок, поіменованих (внесених) у схвалений LME список марок олова (LME-approved list of tin brands);
б) у зливках металу чи плитах (ingots or slabs) вагою не менше 12 кг і не більше 50 кг кожний.
Кожен пакет вагою 5 тонн повинен знаходитися в одному складі, складатися з металу однієї марки і зливків металу однієї форми і розміру, які за потребою можуть піддаватися палетизації (формуванню у палети) за формою і розміром. Усі передбачені посилання у маркуванні і контрактах повинні бути зроблені на повні спеціальні правила контрактів торгівлі металами на LME.
Cвинець (хімічний символ Pb, назва хімічного елементу – плюмбум, порядковий номер у системі хімічних елементів- 82) - кольоровий метал сірого (голубувато-білого) відтінку; у природі не широко розповсюджений, легкоплавкий (3270С), важкий (густина - 11,34 г/см3); надзвичайно м’який (ріжеться звичайним кухонним ножем); високостійкий до корозії за рахунок того, що на повітрі швидко вкривається тонкою оксидною плівкою; вода не взаємодіє з свинцем, але у присутності повітря свинець руйнується водою і утворює гідроксид; жорстка вода сприяє утворенню плівки нерозчинних солей сульфату і основного карбонату, які перешкоджають утворенню гідроксиду; розведені соляна і сірчана кислоти не діють на свинець, азотна та концентровані соляна, сірчана та оцтова кислоти розчиняють його; усі розчинні сполуки свинцю отруйні; добре поглинає радіоактивне випромінювання (гамма-промені).
Крім періодів міжнародного конфлікту, коли торгівля була припинена, LME тривалий час була основним центром вільної світової торгівлі свинцем у стандартизованому вигляді; для торгівлі використовується первинний і вторинний метал. Первинний свинець отримують з руд, найважливішою з яких є свинцевий блиск (PbS). Розвідані геологічні запаси свинцевих руд оцінюються приблизно у 70 млн. т і зосереджені в Австралії, США, Канаді, Китаї та окремих країнах СНД. За даними Міжнародного дослідного центру олова і свинцю загальносвітове добування свинцевих руд у 2001 р. склало майже 3 млн. т при темпах зростання 1% у рік; найбільшими видобувачами свинцевих руд та виробниками концентратів сьогодні є Австралія, Канада, Перу, Мексика; найбільший приріст видобування спостерігається в Австралії, Ірландії, Мексиці та Швеції. Виробництво рафінованого свинцю у 2001р. становило 6,7 млн.т, вторинного - 2,5 млн.т (у т.ч. поставки на світовий біржовий ринок посткомуністичних країн склали майже 500 тис.т). Найбільшими виробниками рафінованого свинцю є Австралія, Канада, Мексика, Японія, США, окремі країни ЄС. Основними постачальниками світового біржового ринку свинцю є Австралія, Канада і Мексика, а основними його покупцями – США та країни ЄС. Загальносвітове споживання свинцю у 2001 р. становило майже 6,54 млн.т. Регіональна структура світового ринку свинцю має такий вигляд (2000р., тис.т, добування, виробництво рафінованого металу, споживання): всього відповідно – 2995, 6141, 5955; Америка – 1158, 2115, 2196; Азія – 697, 1790, 1656; Австралія і Океанія – 645, 287, 63; Європа – 329, 1831, 1936; Африка – 166, 118, 104. Показником світових цін на рафінований свинець є ціни LME. Початок біржової торгівлі свинцем - LME, 1903 р.
Побічним продуктом виробництва міді, цинку і свинцю є кадмій. На початку XXI ст. світові обсяги виробництва його становили понад 20 тис. т (включаючи виробництво з брухту). Основна кількість ринкового кадмію закуповувалась Японією для виготовлення нікель-кадмієвих акумуляторів електричної енергії для побутових електричних приладів та побутової радіоелектронної апаратури. Кадмій входить у розширений список металів, якими торгує LME, але реалізується у світовій торгівлі у незначних кількостях.
Історія використання свинцю має багате коріння. Будучи дуже м'яким і гнучким, високостійким до корозії, він був ідеальним для використання як у трубопроводах для питної води часів розквіту Римської імперії, так і в якості конструкційного та допоміжного металу у ранньому автомобілебудуванні. З початку XX ст. використання свинцю у автомобілебудуванні зменшилося, але появились нові галузі – виробництво акумуляторів електричної енергії і бензину, які утворили величезний ринок свинцю. І якщо сьогодні вироб ництво акумуляторів з застосуванням свинцю ще утримує провідні позиції (майже 60% загального обсягу споживання свинцю припадає на виробництво кислотних акумуляторів електроенергії), то тенденція економічно розвине них країн до використання неетилованих бензинів сприяє значному зменшен ню використання свинцю. Як не дивно, але проблеми навколишнього середо вища, пов’язані з використанням свинцю, стали причиною появи нових на прямів його ж використання: зокрема, свинець використовують для кожухів металів в енергетичних системах, щоб захистити від електричних втрат чи небезпечних випромінювань. Основною галуззю використання свинцю, що реалізується на світовому ринку, є технічні виробництва:
- пластини акумуляторів та оболонки кабелів;
відповідальні деталі агрегатів сірчанокислотних заводів (кожухи башт, змійовики холодильників тощо);
боєприпаси та дріб;
сплави для підшипників, друкарський гарт та припої;
пластини для захисту від радіоактивних випромінювань;
тетраетилсвинець або етилова рідина – важка, отруйна металоорганічна речовина для оптимізації октанового числа бензинів;
виробництво кришталю;
фарбування текстильних матеріалів: ацетат свинцю Pb(CH3COO)2);
реактиви для лабораторного визначення сірководню;
окислювачі хімічних виробництв (сполуки чотиривалентного свинцю);
свинцевий сурик (Pb3O4) - яскраво-червона речовина для виробництва олійних фарб;
отримання легкоплавких сплавів (припоїв).
Вимоги ринку в основному стосуються хімічної чистоти (вмісту хімічного елементу Pb). Товарні біржі торгують рафінованим свинцем, який поділяється на марки (С - свинець); до біржової торгівлі допускаються: С0000 (вміст хімічного елементу Pb не менше 99,99%), С000 (99,9%), С00 (99,8%), С0 (99,7%), С1 (99,6%), С2 (99,5%), С3 (99,4%). Для торгівлі свинець повинен бути розфасований у зливки-бруски трапецієвидної форми, оброблені для захисту від корозії відповідно до вимог специфікацій окремих бірж; маркування повинно містити марку металу.
Світові центри торгівлі: LME, NEX, KLCE (торгівля і реальним товаром і ф’ючерсами). За фізичними обсягами торгівлі через світові товарні біржі свинець займає сьогодні таке ж незначне місце, як і олово; напр., на LME це складає близько 2500 контрактів за добу, що менше, ніж алюмінію приблизно у 9 разів, міді - майже у 5 разів, цинку - майже у 2 рази і приблизно на 1 000 контрактів більше, ніж олова. Сучасна ринкова ціна - приблизно $ 453/т (середньорічна 2002 р.) наявного товару; з поставкою через 3 міс. ~ на $ 20/т більше.
Свинець, поставлений відповідно до контракту LME, повинен бути у зливках (ingots) і мати хімічну чистоту мінімум 99.97% і повинен бути:
a) тільки марок, поіменованих (внесених) у схвалений LME список марок свинцю ( LME-approved list of standard lead brands);
б) у зливках металу (ingots) вагою не більше 55 кг кожний.
Кожен пакет вагою 25 тонн повинен знаходитися в одному складі, складатися з металу однієї марки і зливків металу однієї форми і розміру, які за потребою можуть піддаватися палетизації (формуванню у палети) за формою і розміром. Усі передбачені посилання у маркуванні і контрактах повинні бути зроблені на повні спеціальні правила контрактів торгівлі металами на LME.
Нікель (хімічний символ Ni, назва хімічного елементу – нікол, порядковий номер у системі хімічних елементів - 28) - кольоровий блискучий метал яскраво-білого кольору (сріблястий з жовтуватим відтінком); у природі не широко розпов сюджений, тугоплавкий (14530С), важкий (густина - 8,9 г/см3); за хімічною класифікацією належить до “сімейства заліза” (залізо, кобальт, нікель); дуже твердий, добре полірується, притягується магнітом, високо-стійкий до корозії (в атмосфері, воді, лугах і багатьох кислотах), але активно розчиняється в азотній кислоті. Первинний нікель може протистояти корозії і зберігає основ ні фізичні властивості (перш за все міцність) у широкому спектрі температур. Коли ці властивості були виявлені, почався бурхливий розвиток виробництва первинного нікелю. Пізніше було досліджено, що поєднання навіть у мізер них кількостях первинного нікелю зі сталлю значно збільшує міцність і корозійну стійкість новоствореного сплаву; такі сталі отримали назву нержа віючих сталей. Це “партнерство” нікелю і заліза збереглося і значно розвину лось: виробники нержавіючих сталей - сьогодні чітко відокремлені, най більші споживачі первинного нікелю. Крім того, нікель є практично незамін ним металом при виробництві багатьох сплавів спеціального призначення.
Лише у середині XVIII ст. первинний нікель був вперше виділений (відокремлений) як самостійний метал. До цього часу його знаходили в мідних родовищах поряд з мідною рудою і вважали неповноцінною міддю. З архівних даних відомо, що через підвищену твердість уламки такої руди використовували як шкребки (абразиви) для мідних труб; ці уламки працівники між собою жартома називали за прізвиськом диявола - Старий Нік (Old Nick); вважається, що вживана сьогодні назва цього хімічного елементу (нікол) походить саме від розповсюдженої колись назви уламків - Old Nick.
За розповсюдженістю нікель останній у “сімействі заліза”. Розвідані геологічні запаси нікелевих руд у світі оцінюються приблизно у 50 млн. т. Світове добування нікелевих руд (2000 р., тис.т за вмістом нікелю) сконцентроване у наступних країнах: Канада – 273, Росія – 270, Домініка нська Республіка – 183, Австралія та Океанія (острів Нова Каледонія) – 124, Індонезія – 73 (всього у світі близько - 1050). Світове виробництво рафіно ваного нікелю має такі обсяги (2000 р., тис.т): Росія - 239, Канада - 123, Японія –136, Австралія – 75, Норвегія - 74.Для біржової торгівлі використовується первинний і вторинний метал. Первинну нікелеву продукцію (рафінова ний нікель, феронікель та оксид нікелю) для світового ринку виготовляють переважно компанії Канади, Японії і Норвегії. Первинний нікель отримують з руд, найважливішою з яких є латеритна порода. Загальносвітова річна потреба (за оцінками дослідницької фірми CRU) складала 980 тис.т у 1999р. і 1050 тис.т у 2000р.; при середньорічному зростанні (оцінка фірми Brook Hunt) потреб у нікелі на 4-5% у 2010 р. прогнозується потреба у нікелі в межах 1,7 млн.т. Стан в останні роки поставок реального нікелю на світовий біржовий ринок оцінюється як напружений перш за все через нестабільність поставок з Росії, яку на світовому біржовому ринку вважають найбільш непередбачуваним постачальником. Це обумовлює, по-перше, дуже різкі стрибки цін і змушує провідних виробників нержавіючих сталей, основних споживачів нікелю, використовувати металобрухт, що містить нікель, замість первинного нікелю (сьогодні найширше закуповуються сталі марок 304 та 316); по-друге, значні запаси нікелю на складах провідних товарних бірж (напр., поточні запаси у 2000р. на LME складали 12-22 тис.т). Провідними виробниками нікелю для біржової торгівлі є Австралія і Канада; в останні роки помітні спроби значних поставок на цей ринок нікелю з Росії, Фінляндії та Франції; основними покупцями на цьому ринку є продуценти (виробники) нержавіючих сталей – Японія, США, ФРН, Бразилія, Південна Корея, Тай вань. Загальносвітове споживання нікелю зросло з 965 тис.т у 1998р. до 1045 тис.т у 2000 р. і у розрізі окремих країн має такий вигляд: Європа - 370 тис.т (Німеччина - майже 100; Італія, Франція, Фінляндія – в межах 50; Бельгія, Іс панія, Великобританія, Швеція – в межах 30); Азія - понад 360 тис.т (Японія - 160, Тайвань - 100, Республіка Корея - 90); Америка - понад 200 тис.т (США – близько 160, Канада - в межах 20). Частка інших країн і регіонів (Африка, Китай та Росія) становить приблизно по 30 тис.т.
Світова ринкова ціна нікелю є досить нестабільною, що обумовлено цілою низкою економічних і політичних факторів та значними обсягами переробки брухту нержавіючих сталей, широкомасштабні заходи щодо нала годження системи збирання якого мають місце у країнах Західної Європи та СНД (у Великобританії 1 метрична тонна брухту купується приблизно за £500). Так, у 1996 р. середньорічна ціна 1 т нікелю на LME становила $ 7700, а 07.11.2003 – понад $ 12000. Показником світових цін на нікель є ціни LME. Початок біржової торгівлі - LME, 1979 р.
Основна кількість нікелю використовується на виготовлення сплавів з залізом, міддю, цинком та ін. металами з метою отримання високостійких до корозії матеріалів. У значних кількостях нікель використовують у виробництвах:
- термостійких сплавів (німонік, інконель, хастелой), які застосовуються при виготовленні турбін та реактивних двигунів, у яких робочі температури становлять близько 9000С; ці сплави містять понад 60% нікелю, 15-20% хрому та ін. елементи; найсучаснішими розробками у даній галузі є металокерамічні сплави, де нікель є сполучною речовиною - їх експлуатують при температурах до 11000С;
- елементів електронагрівальних приладів, у яких нагрівальним елементом є сплав ніхром, що містить 80% нікелю та 20% хрому;
- магнітних сплавів; напр., пермалой містить 78,5% нікелю та 2,5% заліза;
- сплавів з особливими властивостями, серед яких найчастіше виділяють монель-метал (нікель та 30% міді; за стійкістю до корозії не поступається нікелю, але має кращі механічні властивості; застосовується у хімічному апа ратобудуванні); нікелін та константан (сплави з міддю, які мають значний електричний опір, що практично не змінюється з зміною температури; вико ристовуються в електровимірювальних приладах); інвар (36% нікелю та 64% заліза; сплав не розширюється при нагріванні до 1000С; використовується у виготовленні електро- та радіотехнічних приладів, хімічному машинобудуванні); платиніт (сплав нікелю і заліза, що має коефіцієнт розширення скла і використовується для впаювання металевих контактів у скло).
Незначна частка нікелю використовується:
для покриття інших металів і сплавів з метою захисту від корозії і надання кращого зовнішнього вигляду;
як каталізатор у хімічних виробництвах; для виготовлення лабораторного посуду; виготовлення лужних акумуляторів електроенергії (кадмієво- та залізо-нікелевих);
для виробництва сплавів (мельхіор - сплав з цинком, нейзильбер – сплав з цинком і міддю) для виготовлення посуду (столового, кухонного, спеціального) та буфетних приборів;
для виробництва нікель-кадмієвих акумуляторів.
Вимоги ринку в основному стосуються хімічної чистоти (вмісту хімічного елементу Ni). Так, товарні біржі торгують рафінованим нікелем, який поділяється на марки (Н0, Н1у, Н1, Н2 , Н3, Н4), та сетльмент-нікелем. Для торгівлі нікель повинен бути розфасований у пластини, оброблені відповідно до вимог специфікацій окре мих бірж чи за домовленістю сторін; маркування повинно містити марку металу.
Світові центри торгівлі: LME (торгівля і реальним товаром і ф’ючерсами). За фізичними обсягами торгівлі через світові товарні біржі нікель займає сьогодні значне місце. Напр., на LME це складає понад 5000 контрактів за добу, що є менше, ніж алюмінію, у 4 рази, міді - майже у 3 рази, цинку - приблизно на 1500 контрактів на добу. Сучасна ринкова ціна нікелю піддається значним коливанням як протягом року, так і у різні роки: $6026/т (середньорічна 1999р.), $10284/т (середньорічна 2000 р.), $ 12000 /т (12.10.2003 р).
Первинний нікель, поставлений відповідно до контракту LME, повинен мати хімічну чистоту (вміст хімічного елементу Ni - 99.80 % за хімічним аналізом) і відповідати ASTM специфікації.Весь поставлений первинний нікель повинен бути:
a) виробництва тільки тих виготовлювачів, які поіменовані у схваленому LME переліку;
б) у формі катодів, гранул чи брикетів. При постачанні у вигляді катодів вони повинні бути калібровані за розмірами: 100mm x 100mm (4"x 4"), 50mm x 50mm (2"x2"), 25mm x 25mm (1"x1"); допуски відхилень від розміру повинні відповідати всесвітньо прийнятій торговельній практиці. Розміри однієї пластини, за винятком петель, не повинні перевищувати 1000mm x 1300mm; максимальний діапазон товщини 2mm - 15mm. Кожен варрант нікелю повинен складатися з виробів тільки одного розміру. Усі розділені катоди нікелю, гранули, брикети, поставлені на склад біржі, повинні бути упаковані в сталевих барабанах вагою нетто від 150 до 500 кг.
Усі передбачені посилання у маркуванні і контрактах повинні бути зроблені на повні спеціальні правила контрактів торгівлі металами на LME.
Брухт кольорових металів
На даному етапі розвитку світової торгівлі брухт металів не є поширеним товаром, але в сучасних умовах ринку металів набуває особливого значення для торгівлі, оскільки здійснює суттєвий вплив на ціни первинних (великих) кольорових біржових металів та забезпечення світового ринку вторинними кольоровими металами; має значні перспективи через наявність значних потенційних запасів у економічно розвинутих країнах і, особливо, у індустріальних країнах посткому ністичного простору. Тому економічно розвинуті країни (перш за все провідні світові виробники нержавіючих сталей) налагоджують, забезпечують успішне функціонування і дедалі ширші масштаби системи заготівель брухту кольорових металів, орієнтовані на великі закордонні можливості. Даній проблемі приділяється все більше уваги провідними ринковими виданнями, які висвітлюють стан ринку кольорових металів і публікують наразі лише дані про попит на брухт кольорових металів та ціни не періодично.
За даними Metal Bulletin видовий асортимент та ціни брухту кольорових металів станом на початок XXI ст. є наступними (дані подаються стосовно партії брухту, яка повинна становити не менше 10 т; означена ціна є ціною заводу на території Великобританії, £ /т):
- мідь: світлий дріт – 1200, дріт з покриттям оловом –1080, електротехнічні обрізки – 1110, чистий важкий лом – 1070;
- латунь: важка – 760, стружка – 940;
- нікель: чистий – 4800, сплав з хромом (не менше 37% нікелю – 1800, 65% - 2400);
- свинець: м’який – 310, пластини акумуляторів – 90, акумулятори – 58;
- цинк: відходи виробництва та гартцинк – 555;
- алюміній: група 1 (чистий пакетований – 960, чисті обрізки – 755, чисті відходи пресування – 970, пакетований старий прокат – 695, технічно чисте литво - 680); група 7 (стружка – 435, обрізки 640).
На брухт окремих металів ціни встановлюють за масу в 1 англійський фунт (умови поставки сіф, $/а.ф.):
- титан: з вмістом олова не більше 0.5% у вигляді необробленої стружки – 0.87;
ртутомісткий брухт – 0.3
На підставі аналізу тенденцій розвитку світового ринку брухту кольорових металів є гіпотеза про перспективність цього виду товару у номенклатурі кольорових металів, якими торгують світові товарні біржі. Зокрема, досить прозоро прослідковується аналогія розвитку ринку брухту кольорових металів та розвитку ринку прогресивних целюлозомістких матеріалів (MDF, посформінг тощо), які виготовляються на основі вторинної паперової сировини (макулатури). Потужні виробництва таких широковідомих, гучно рекламованих та рекомендованих вітчизняним споживачам видів товарів, як ламінована підлога, меблеві фасади з MDF, посформінг тощо, сконцентровані у економічно розвинених країнах, але орієнтовані на вторинну сировину, що в основному заготовляється у посткомуністичних країнах Європи (перш за все країнах СНД); сировина успішно заготовляється і вивозиться у економічно розвинені країни, які виробляють товари з цієї ж сировини для майбутніх поставок на ринок країн-заготівельників. Саме такі, або дуже подібні ринкові перспективи, на нашу гіпотетичну думку, вимальовуються щодо брухту кольорових металів.
§4. Товарознавча характеристика коштовних металів і промислової сировини на їх основі
Золото (хімічний символ Au, назва хімічного елементу – аурум, порядковий номер у системі хімічних елементів -79) - rоштовний блискучий метал жовтуватого кольо ру; не розповсюджений у природі, коштовний, благородний; температура плавлення - 1064,40С; важкий (густина - 19,3 г/см3); хімічно стійкий: розчи няється у “царській водці” (суміші концентрованих соляної і азотної кислот), хлорній воді та ртуті, має високі електро- і теплопровідність; надзвичайно ковкий та пластичний (прокатуванням можна отримати листи товщиною 0.0001 мм, а з 1 грама золота можна витягнути дріт (нитку) довжиною 3500 метрів); на повітрі при кімнатній температурі не змінює властивостей навіть при нагріванні; метал надзвичайно довговічний та стійкий до руйнування (у археологічних знахідках трапляються вироби з золота, вік яких значно перевищує вік нашої цивілізації).
Розуміння сучасного ринкового місця золота неможливе без розуміння поняття “золотого стандарту”. Споконвіку золото було засобом платежу і лише у 1880рр. стало офіційним стандартом обміну. У сучасній історії роль золота як грошей вперше була узаконена у Великобританії, коли у 1816р. стали чеканити золоті монети “соверени”. До середини 1800-х рр. економіка багатьох країн світу почала базуватись на золотому стандарті. У 1922р. США змінили чис тий золотий стандарт на обмінний, що дозволяв здійснювати міжнародні пла тежі і золотом і доларами США, і продовжували викуповувати власну валюту (долари США) за золото на вимогу. У 1931р. (часи світової економічної кризи) Великобританія вийшла з системи золотого стандарту, і для збере ження фінансової стійкості своїх банків США у 1933р. розірвали зв’язок долара США та золота: законодавчо було заборонено таємне накопичення, зберігання та експорт золота у зливках; офіційна ціна золота зросла з $20 за тройську унцію до $35, яка утрималась до 1971р. У 1968р. було організовано подвійний ринок золота: воно мало офіційну ціну $35 за тройську унцію для міжнародних розрахунків і ціну вільного ринку – для усіх інших угод. Інфля ційні процеси 1970-х рр. призвели до припинення використання золота як грошового стандарту: золотий стандарт було ліквідовано, що дало можли вість громадянам володіти золотом у зливках на правах приватної власності і стало причиною появи біржових угод на золото. Цей процес, який часто називають демонетизацією золота, докорінно змінив структуру світового ринку золота і став причиною того, що виробництво, реалізація (продаж) та сфери споживання практично усього золота, як чинника, закладеного в основу сучасного розуміння поняття „світовий ринок золота”, сконцентро вані у приватних руках. Сьогодні у країнах з ринковою економікою відсутнє поняття „офіційна ціна золота” , а біржові угоди, пов’язані з цим металом, укладаються лише за фактичними (об’єктивними) ринковими цінами.
Сумарна пропозиція золота на світових гуртових ринках складає (дані на початок ХХI ст.) близько 2000 т. Основними джерелами його надходження вважаються: золото, добуте на золотих розсипищах (новий видобуток); золото, збуте (продане через товарні біржі) окремими країнами через центральні банки; брухт золота та валютні операції. За підрахунками фахівців ринку коштовних металів загальна кількість золота, добута з надр чи вироблена за останні 6000 років, складає приблизно 125 000 т. Сучасне загальносвітове річне добування золота у шахтах (розсипищах) у різні роки (з 1985 по 2000) - 1300-1500 т. Найбільшими виробниками золота є ПАР (понад сорок золотодобувних шахт та розсипищ, які обслуговує більше як 5000 тис. працівників, забезпечили виробництво у різні роки від 600 до 1000 т золота, що становить близько 25% сучасного світового обсягу добування цього металу), Росія (близько 280 т; найбільший показник становив 304 т у 1988 р.), США (в межах 160 т), Канада (понад 120 т), Австралія (близько 100 т); ці дані стосуються країн, де золото добувається, а не країн, які його у кінцевому результаті продають. Брухтом золота вважаються золотарські (ювелірні) вироби населення та промислові золотомісткі вироби; загальносвітова частка такого золота складає ~ близько 500 т у рік. Значна частка ринкового золота зберігається у центральних банках та МВФ у якості резерву: це офіційний золотий запас, який, напр., у 1999р. у розвинутих країнах Заходу складав приблизно 1,5 млрд. тр унцій.
Найзначнішими галузями використання золота сьогодні є:
а) капіталовкладення. Інвестиції у золото мають багато форм: найпоширенішими є зливки, монети та запаси у розсипищах. Купівля офіційних золотих монет в останні десятиліття є найпопулярнішим способом вкладення капіталів. Стабільним попитом на світовому ринку користуються офіційні золоті монети США (“Золотий орел”), Китаю (“Китайська панда”), Канади (“Кленовий листок”), Австралії (“Австралійський самородок”) та Мексики (“50 песо Мексики”). Зокрема, реалізація товарними біржами золотих монет значно зросла з 1987р., що призвело до перероблення провідними золотодобувними країнами запасів золота у зливках у монети (напр., США виготовили у 1987 р. 3,4 млн. монет, переробивши для цього 2 млн. тройських унцій золота зі зливків). Іншою, досить поширеною (за оцінками експертів ринку) формою інвестицій у золото є його таємна купівля (через підставних осіб), накопичення та зберігання приватними особами (тезавраторами) як засіб захисту від інфляції і падінь курсів валют. Найбільшими інвесторами у зберігання зливків-брусків є японці (за оцінками експертів США) та американці (за оцінками експертів Японії). Так, експерти США вважають, що практично 80% золота, яке приховується за межами США та Європи, знаходиться у Японії (кількісно протилежною є думка експертів Японії). У значних кількостях золото купується офіційними державними структурами окремих країн для поповнення офіційних ресурсів.
б) золотарські вироби. Приблизно 70% золота (з усіх джерел надходження, у рік, в цілому у світі) використовується для виготовлення золотарських виробів, монет, медалей, товарів промислового та побутового призначення тощо - у світовому масштабі це приблизно 1500-1600 т; 75% від цієї кількості – нові надходження (золото, добуте на розсипищах). Світовим центром виготовлення золотарських виробів вважається Європа, у якій провідне місце сьогодні займає Італія; значна кількість золота переробляється країнами Далекого Сходу та Південно-Східної Азії (Тайвань, Таїланд).
в) промислові потреби. Серед галузей промисловості найзначнішу кількість золота (як необхідної складової промислової продукції) використовують:
- електроніка: виготовлення проводів, що мають практично ідеальну електропро від ність та стійкість до окислення; загальносвітове споживання цієї галузі експертами оцінюється приблизно у 120-150 т у рік;
- будівництво: виготовлення світло- та тепловідбиваючих віконних стекол для великих адміністративних та бізнесових центрів; такі стекла містять не традиційну алюмінієву, а надтонку (товщиною в 1-2 молекулярних шари) плівку золота, яка є ефективнішою і довговічнішою за алюмінієву; застосування такої плівки (не зважаючи на її дорожнечу) дозволяє заощадити значні кошти при подальшій експлуатації приміщень на їх кондиціонуванні (виключається вартість кондиціонерів, їх монтажу, електроенергії живлення, догляду при експлуатації тощо).
На початок XXI ст. загальносвітова структура використання золота мала приблизно такий вигляд: майже по 34 000 тонн золота використовувалося для промислово-побутових потреб та знаходилося у резерві країн-членів МВФ і інших міжнародних організацій; понад 25 000 тонн золота складали нагромадження приватних осіб.
Специфічні джерела надходження золота на ринок і в сфери споживання у країнах з розвинутою системою торгівлі золотом через світові товарні біржі:
- інвестиції в золото (implied investment) - закупівлі золота у комерційних структур;
- золоті кредити (gold loans) - позики золота з комерційних банків як надійне джерело фінансування для подальшого використання.
Пропозиція золота на світових ринках (у т.ч. біржова торгівля золотом) стосується золота у зливках, “золотого піску” (золота у крупинках) та офіційних золотих монет (окрім антикварних).
Вимоги ринку стосуються виключно хімічної чистоти (вмісту хімічного елементу Au). Найчастіше торгують золотом (незалежно від виду товару – зливки, монети, пісок), яке містить не менше 99,9% хімічного елементу Au; таке золото у біржовій торгівлі називається золотом чистоти triple nine (“три дев’ятки”); у каратній системі це відповідає чистоті у 24 карати. Кількісні характеристики золота, яке реалізується на світових ринках (у т.ч. і на біржових) можуть бути різні; найчастіше це 100 метричних (приблизно 2,835 кг), 100 або 1000 тройських (tr. oz.) унцій (відповідно 3,11 або 31,1 кг); на окремих світових товарних біржах золото продають у кількостях 1,0 чи 0,5 кілограма; лот у біржовій торгівлі може бути будь-якої кратності до вказаних кількостей.
Для торгівлі золото повинно бути розфасоване у зливки-бруски трапецієвидної форми, оброблені для захисту від корозії відповідно до вимог специфікацій; маркування повинно містити дані про чистоту металу; кожен зливок, крім того, має власну нумерацію, подібну до нумерації грошових купюр. Офіційні монети мають встановлену країнами-виробниками масу; на біржах продаються найчастіше кратно біржовій одиниці.
У формі зливків, монет, “золотого піску” чи ф’ючерсів золотом торгують практично усі провідні товарні біржі світу. Найбільша частка торгівлі реальним золотом у світових масштабах (у кількісному і вартісному вираженні) припадає на такі товарні біржі: Товарна біржа Бразилії (Bolsa de Mercadoris & Futuros the Commodities & Futures Exchange – BM&F); Чикагська товарна біржа (Chicago Mercantile Exchange – CME); Ф’ючерсна біржа Гонконгу (Hong Kong Futures Exchange LTD – HKFE); Міжнародна біржа ф’ючерсів (International Futures Exchange – IFE; США); Лондонський ринок золота (London Gold Futures Market - LGFM); Міжнародна валютна біржа Сінгапуру (Singapore International Monetary Exchange – SIMEX); Сіднейська біржа ф’ючерсів (Sidney Futures Exchange – SFE); Товарна біржа Вінніпега (Winnipeg Commodity Exchange - WCI); Товарна біржа (Commodity Exchange Inc - COMEX). Найбільшими центрами ф’ючерсної торгівлі золотом є LME та COMEX; торгівлі монетами – MidAm та NEX.
Середня ринкова ціна - приблизно $9000/кг або $280\tr. oz. (середня за 2000 р.) наявного товару; особливістю формування біржової ціни золота є те, що на неї значно більше впливає сумарна величина попиту (платоспроможна потреба), ніж за гальна пропозиція. У світовій практиці торгівлі золотом найчастіше регламентують:
=доставку (Delivery). Золото, поставлене за контрактом, повинно мати реєстраційний номер (serial number) та розпізнавальний штамп (identifying stamp), схвалений і внесений у спеціальний список біржі. Доставка повинна бути зроблена з ліцензійного складу біржі у районі Манхетен м. Нью-Йорк.
= сорт і вимоги до якості (Grade and Quality Specifications). При виконанні кожного контракту продавець повинен поставити 100 тройських унцій (±5%) очищеного золота, що містить не менше ніж 995 мг хімічного елементу Au в одному зливку (in one bar) чи у трьох зливках спільною масою один кілограм; кожен зливок повинен мати реєстраційний номер (serial number) та розпізнавальний штамп (identifying stamp), схвалений і внесений у спеціальний список біржі, який може бути наданий на вимогу (запит).
= торговельний символ (Trading Symbol) - GC.
Срібло (хімічний символ Ag, , назва хімічного елементу – аргентум, порядко вий номер у системі хімічних елементів - 47) - коштовний пластичний метал білого кольору; не розповсюджений у природі, благородний; температура плавлення - 960,80С; важкий (густина - 10,5 г/см3); має найбільші серед металів електро- та теп лопровідність і блиск (здатність до віддзеркалення; поступається за цією характе ристикою лише індію); хімічно малоактивний; окислюється на повітрі, у присуд ності сірководню темніє і покривається чорною плівкою (AgS); ковкий, тягучий, податливий при механічній обробці; має унікальні антибактерицидні здатності.
Загальносвітове виробництво срібла становить приблизно 450 млн. tr. oz. Основними джерелами його надходження на світовий ринок є:
а) срібло, добуте як побічний продукт добування інших металів (перш за все нікелю, міді, свинцю, цинку і золота); це основне джерело отримання срібла (практично 70% усіх надходжень), і саме тому біржові ціни металів-супутників срібла, потреба і попит на них суттєво впливають на ціни та інші ринкові характеристики срібла;
б) срібло, добуте у розсипищах; провідним постачальником такого срібла є Мексика (майже 70 млн. tr. oz., що складає приблизно 20% загальносвітової кількості, або стільки ж, скільки добувають США та Канада разом); значні поставки на світовий біржовий ринок здійснюють також (у низхідному порядку) Перу, Канада, США, РФ;
в) утилізація з брухту (вторинне срібло);
г) надходження з державних запасів;
д) приватні збереження;
е) регенерація стічних вод (особливо високоіндустріальних міст).
Загальносвітове споживання срібла розвиненими країнами становить понад 500 млн. tr. оz.; ієрархічно найбільші споживачі: США, Канада, Мексика, Великобританія, Німеччина, Італія, Японія, Індія. Формування ринкової ціни срібла найбільше залежить від сфери його використання. Найзначніші галузі використання:
а) промислове виробництво; використовує майже 90% срібла, що реалізується через товарні біржі для виготовлення:
- фотопродукції (фото-, кіно- та інші світлочутливі плівки та папір; фотокопіювальна техніка); напр., у США це майже 60 млн. tr. oz. у рік; ця ж галузь превалює і щодо джерел регенерації срібла (особливо після запровадження мережі фотолабораторій і значного зростання масштабів аматорського фотографування через використання порівняно дешевих та простих у експлуатації плівкових фотоапаратів);
- електротехнічних та електронних виробів; завдяки відмінній провідності тепла та електроенергії при високих температурах та завдяки значній власній термостійкості срібні електричні контакти використовуються сьогодні практично у кожному якісному (перш за все високонадійному) побутовому (холодильники, кондиціонери та ін. електричні машини; електронагрівальні прилади тощо) чи спеціальному електроприладі, комп’ютері, будь-якому виді комунікаційних виробів (телефон та інші), в авіаційній техніці; напр., США щорічно для цих потреб використовує майже 25 млн. tr. oz. срібла;
- припоїв (сплавів для з’єднання спаюван ням); напр., США у цю галузь залучає майже 6 млн. tr. oz. срібла у рік;
б) ювелірна справа, чеканення пам’ятних монет та медалей; для чеканення монет срібло використовується людством століттями; мода на коле к ціо нування значно розширила цю сферу використання срібла; напр., у США з цією метою щорічно використовується понад 4 млн. tr. oz. срібла;
в) медицина; використовує срібло у сферах зуболікування, виготовлення ла бо ра торних інструментів (хірургічні, терапевтичні тощо) та посуду; напр., США з цією метою щорічно використовують 1 млн. tr. oz. срібла.
В останні десятиліття зберігається стійка тенденція обмеження використання срібла у промисловості та заміни його нержавіючими сталями, сплавами олова та алюмінію (з радієм – у виготовленні нагрівальних приладів; з танталом – хірургічних інструментів тощо); нерозв’язаною проблемою є заміна срібла в електротехнічній та електронній промисловості, де створені на сьогодні замінники або дорожчі від срібла, або мають значно гірші споживні властивості.
Вимоги ринку стосуються виключно хімічної чистоти (вмісту хімічного елементу Ag). Зокрема, біржі торгують сріблом, що містить не менше 99,9% хімічного елементу Ag; таке срібло (як і золото) у біржовій торгівлі називається сріблом чистоти triple nine (“три дев’ятки”); у каратній системі це відповідає чистоті у 24 карати. Кількісна одиниця у світовій торгівлі не регламентована; напр., на різних товарних біржах вона може бути різною і залежить як від окремої біржі, так і від форми торгівлі (реальним сріблом чи ф’ючерсна); найчастіше застосовуються такі кількісні характеристики - 5000 tr. oz. (155,5 кг), 1000 tr. oz. та 30 кілограмів; біржовий лот може бути будь-якої кратності до вказаних кількостей. Для торгівлі срібло повинно бути розфасоване у зливки-бруски трапецієвидної форми, оброблені для захисту від корозії відповідно до вимог специфікацій; маркування повинно містити дані про чистоту металу. Офіційні монети мають встановлену країнами-виробниками масу; продаються поштучно або кратно біржовій одиниці. У формі зливків та ф’ючерсів найбільша частка торгівлі сріблом (у кількісному і вартісному вираженні) здійснюється тими ж товарними біржами, що і торгівля золотом (CBOT, MidAm, LME, NEX, WCE, TOCOM, SFI), та Лондонською біржею срібла (The London Silver Market - LSM). Найбільшим центром торгівлі срібними монетами є NYMEX.
Середня ринкова ціна найчастіше подається у центах за 1 tr. oz. і складає приблизно $135/кг або $ 4\tr. oz. (середньорічна 2001 р.) наявного товару; ф’ючерсні поставки на ціну практично не вливають
У світовій практиці торгівлі золотом найчастіше регламентують сорт і вимоги до якості (Grade and Quality Specifications). При виконанні кожного контракту продавець повинен поставити 5,000 тройських унцій (±6%) очищеного срібла, що містить не менше ніж 999 мг хімічного елементу Ag у зливках (bars) масою 1,000 чи 1,100 унції; кожен зливок повинен мати реєстраційний номер (serial number) та розпізнавальний штамп (identifying stamp), схвалений і внесений у спеціальний список біржі, який може бути наданий на вимогу (запит). Торговельний символ (Trading Symbol) - SI.
Платина (хімічний символ Pt, , назва хімічного елементу- платина, порядковий номер у системі хімічних елементів – 78) -коштовний пластичний метал сріблясто-білого (майже білого) кольору, дуже подібний за зовнішнім виглядом до срібла; не розповсюджений, благородний; температура плавлення - 17960С; важкий (густина - 21,4 г/см3); надзвичайно інертний - практично не змінюється навіть при сильному нагріванні; хімічно дуже стійкий (“царська водка” розчиняє платину, але значно повільніше, ніж золото); твердий; має високий питомий опір; піддається куванню, прокатуванню, волочінню і штампуванню при кімнатній температурі. Отримання хімічно чистої платини (вільної від домі шок інших металів платинової групи) є надзвичайно хімічно складним, доро гим (через вартість хімічних реактивів), трудомістким і тривалим процесом.
У природі платина трапляється виключно у вигляді самородків як хімічно чиста платина чи у вигляді твердого розчину з одним з 15-ти металів (найчастіше з залізом, міддю, нікелем) різних розмірів: від 0,1 мкм до декількох кілограмів (напр., на Уралі було знайдено самородок платини вагою 9439 г). Людині платина була відома ще у часи стародавнього Єгипту, Ефіопії, Греції, легендарних держав Південної Америки. Вважається, що сучасну назву платині дали конкістадори, які через подібність до срібла називали цей метал “сріблечком” (іспанською мовою “plata” означає срібло). В Європі платину спочатку вва жали і називали “білим золотом” і як окремий метал визнали лише у 1774р. Платина вважається рідкоземельним елементом, який є у концентраціях 2-5 грами у тонні в корінних родовищах, магматичних породах та метеоритах і у концентрації 0,1–100 г/т в комплексних родовищах. Сумарні розвідані світові запаси усіх платинових руд на початок XXI ст. складають майже 7000 т (без запасів РФ) і сконцентровані у ПАР (понад 6200 т.), Колумбії (майже 155 т), Канаді (близько 500 т), США (розвідані запаси Аляски оцінюються приблизно у 90 т). Загальносвітове добування платини сьогодні складає приблизно 60 т. Провідні платинодобувні країни - ПАР (майже 45 т; частка ПАР у світовому добуванні платини у різні роки складає 40-80%); Канада (в межах 12 т), Колумбія (близько 1 т). Загальносвітове виробництво платини - майже 6 млн. tr. oz., з яких 97% припадає на первинну платину; основні постачальники світового біржового ринку платини - ПАР (понад 3,5 млн. tr. oz., або майже 20% світового виробництва), Росія (близько 2 млн. tr. oz.), Канада (майже 300 тис. tr. oz.), США (до 100 тис. tr. oz.). Загально світова річна потреба у платині (дані 2000 р.) оцінюється приблизно у 170 т. Експерти ринку прогнозують значне зростання сумарних світових потреб у платині в найближчому майбутньому через її використання у виробництві фільтрів–нейтралізаторів вихлопних газів автомобілів. Це пов’язано з стрімко зростаючим переліком кількості країн, що запроваджують на своїй території суворі обмеження щодо чистоти вихлопних газів автотранспорту і забезпечують у такий спосіб екологічну чистоту довкілля.
До 1945 р. понад 50% платини використову ва лось для виготовлення ювелірних виробів. Із 1950-х р. майже 90% платини застосовується у наукових та промислових цілях. Кількісно найзначніші галузі використання платини сьогодні: хімічна промисловість (виготовлення корозійно стійких деталей апаратури, ка талізаторів, нагрівальних елементів електричних печей, водневих електродів тощо); науково-дослідні лабораторії (виготовлення тугоплавкого інертного лабораторного посуду та інструментів - тиглі, мисочки, ступки, мірні склянки, лабораторні ложечки тощо); високо технологічні лабораторні дослідження (виготовлення термометрів опору тощо); електро- та радіотехніка; медицина; антикорозійні покриття спеці альних анодів, ювелірних виробів, деталей і корпусів спеціальних та ексклю зивних годинників тощо (напр., США для означених цілей щорічно використовують майже 1 млн. tr. oz. Срібла).
Вимоги ринку стосуються виключно хімічної чистоти (вмісту хімічного елементу Pt ). Зокрема, біржі торгують платиною, що містить не менше 99,9% хімічного елементу Pt; така платина (як золото і срібло) у біржовій торгівлі називається платиною чистоти triple nine (“три дев’ятки”); у каратній системі це відповідає чистоті у 24 карати. Кількісні характеристики платини, яка реалізується на світових ринках (у т.ч. і на біржових) можуть бути різні; так, біржова одиниця на різних товарних біржах може складати різну кількість і залежить як від окремої біржі, так і від форми торгівлі (реальною платиною чи ф’ючерсна); найчастіше це 100 або 50 Troy oz. (NYMEХ); 0,5 кг (ТОСОМ); біржовий лот може бути будь-якої кратності до вказаних кількостей.
Для торгівлі платина розфасовується у зливки-бруски трапецієвидної форми, оброблені відповідно до вимог специфікацій; маркування повинно містити дані про чистоту металу. У формі зливків та ф’ючерсів найбільша частка торгівлі платиною (у кількісному і вартісному вираженні) здійснюється тими ж товарними біржами, що і торгівля золотом - MidAm, TOCOM, NYMEX. Ринкова ціна платини значно коливається і в останні 20 років має тенденцію до зниження: у 1981р. - приблизно $1000\ tr. oz. (середньорічна ціна), у 1987 р. – $550, у 2001 р. - $422\tr. oz., або $13600\кг наявного товару; ціна на платину, поставлену через 3 місяці, є практично такою ж; на біржову ціну платини в останні роки значно впливає невизначена ситуація довкола російського підприємства “Норильский никель”, яке є одним з найбільших продуцентів платини у світі.
Найбільшою світовою товарною біржею, яка здійснює операції з платиною, сьогодні є NYME (NYMEX), де торгівля платиною почалася в 1956 р., з того часу значно виросла і сьогодні кількісно переважає серед контрактів по мета лах. Ринок паладію встановився пізніше, у 1968 р. Одиницею платинового ко нт ракту є 50 tr. oz. платини в пластинах чи брусках. Чистота металу повинна бути не менше 99,5% для паладію і не менше 99,8% для платини і металів платинової групи (було подано на розгляд пропозицію про перегляд стандарту чистоти до мінімального вмісту 99,9% хімічного елементу Pt у продукції, що реалізується біржею). Стандарти якості вимагають вмісту як мінімум 99,8% хімічного елементу паладію.
У світовій практиці торгівлі платиною найчастіше регламентують:
= огляд (Inspection - повинен бути здійснений спеціальним біржовим оглядачем (Exchange-approved assayer); проби мають юридичну силу (вважаються правдивими), якщо зроблені безпосередньо біржовим оглядачем, забезпечують повне охоплення металу (перев’язку) скріплювачем, схваленим (затвердженим) товарним складом біржі та товарною біржею.
= пакування (Packaging). Платина може бути поставлена в пакетованій чи непакетованій формі. Пакетований блок повинен бути герметичним і скріпленим оглядачем біржі чи виробником так, щоб його не можна було відкрити без порушення ізоляції чи змінити марку металу. Блок повинен мати спеціальне маркування, що вказує номер партії (лота), номер бруска, вагу, сорт, назву (ім'я) чи емблему (особисте клеймо) оглядача біржі, схвалений біржею товарний знак і символ металу.
= сорт і вимоги до якості (Grade and Quality Specifications). При виконанні кожного контракту, продавець повинен поставити 50 tr. oz. (±7%) платини, що містить не менше ніж 999,5 мг хімічного елементу Pt у 1 грамі без жодної окремої частки, масою менше 10 унцій. Кожна одиниця контракту може складатися зі зливків металу чи пластин; кожна надрізана пластина повинна містити номер лоту чи зливка (lot or bar number) з вказанням ваги (weight), сорту (grade), імені чи особистого клейма оглядача біржі (name, or logo of the assayer) та символу розпізнавання металу (symbol identifying the metal).
= торговельний символ (Trading Symbol) - PL.
Паладій (хімічний символ Pd, , назва хімічного елементу –паладій, порядковий номер у системі хімічних елементів – 46) - є металом платинової групи (разом з руте нієм - Ru, родієм - Rh, осмієм - Os та іридієм – Ir).Основні органолептичні характеристики паладію такі ж, як і платини: це коштовний пластичний метал сріблясто-білого (майже білого) кольору, дуже подібний за зовнішнім виглядом до срібла; не розповсюджений у природі, благородний; температура плавлення - 15540С; значно легший від платини: майже такий за масою, як рутеній і родій (густина майже - 12 г/см3); надзвичайно інертний (практично не змінюється навіть при сильному нагріванні); хімічно менш стійкий від платини (розчиняється у гарячій азотній та концентрованій сірчаній кислотах); має високу електропровідність; піддається куванню, прокатуванню, волочінню і штампуванню при кімнатній температурі; особливо значною (найбільшою серед платинових металів) є здатність паладію поглинати водень (поглинаючи до 900 власних об’ємів водню, він зберігає початковий зовнішній вигляд, але стає крихким).
У природі паладій наявний виключно у вигляді супутника платини: як інші метали платинової групи, трапляється там же, де і платина. До 1803 р. паладій вважали платиною, оскільки у платинових самородках він спостерігається у стані твердого розчину; назву свою отримав на честь планети Паллади, відкритої у 1802 р. Як і платина, вважається рідкоземельним елементом; за розповсюдженістю у земній корі він третій (після платини і осмію) метал платинової групи: трапляється у 13-ти (платина – у 9-ти) з 30-ти відомих сьогодні мінералів, що містять метали платинової групи, а також у кам’яних метеоритах, де його вміст у десятки і навіть сотні разів більший, ніж у земних мінералах. Дорослі дерева, що ростуть у лісах на місцях родовищ платинових металів, також містять елементи платинової групи, і добування металів з попелу дерев вважається економічно доцільним (ліс вирубують, спалюють і з попелу добувають метали). Але у найзначніших кількостях добувають паладій разом з іншими платиновими металами з родовищ платинових руд, тому промисловими виробниками паладію є практично усі виробники платини; інколи у платинових рудах вміст паладію може у 3-4 рази перевищувати вміст платини. Загальносвітове виробництво становить майже 4 млн. tr. oz.; основними постачальниками світового біржового ринку є ПАР (понад 2 млн. tr. oz.), Росія (в межах 1,5 млн. tr. oz.; підприємство “Норильский никель” експертами ринку відноситься до провідних світових виробників паладію), Канада (близько 200 тис. tr. oz..), США (майже 50 тис. tr. oz.).
Найзначніші галузі використання паладію у економічно розвинутих країнах - хімічна промисловість (виготовлення каталізаторів, нерозчинних анодів, філь’єр); науково-дослідні лабораторії (виготовлення високочутли вих реактивів-визначників, лабораторного посуду, термо рег у ляторів і термопар паладій-золото); медицина (зубопротезування); ювелірна справа; спеціальне приладо буду вання: виготовлення відповідаль них мало габа рит них деталей; виготовлення високотемпературних припоїв. Напр., для означених цілей США використовують майже 200 тис tr. oz. паладію щорічно).
Вимоги ринку стосуються виключно хімічної чистоти (вмісту хімічного елементу Pd). Біржі торгують паладієм, що містить не менше 99,9% хімічного елементу Pd; такий паладій (як золото, срібло, платина) у біржовій торгівлі називається паладієм чистоти triple nine (“три дев’ятки”); у каратній системі це відповідає чистоті у 24 карати. У формі злитків та ф’ючерсів найбільша частка торгівлі (у кількісному і вартісному вираженні) постійно припадає лише на NYMEX. Ринкова ціна значно коливається і в останні 20 років, як і ціна платини, має тенденцію до зниження: якщо у 1981 р. вона становила ~$300\Troy oz. (середньорічна), у 1987 р. – $130, то у 2001 р. -$312\Troy oz, або $10030\кг наявного товару; ціна на паладій, поставлений через 3 місяці, є практично такою ж; паладій значно дешевший від платини тільки через те, що є менш ефективним як каталізатор у хімічних виробництвах.
У незначній кількості світові товарні біржі (найчастіше LME) торгують іридієм, металом платинової групи, який практично у повних обсягах, що реалізуються товарними біржами, використовується у електрохімічній промисловості для покриття електродів та у якості каталізатора. Біржові ціни на іридій значно коливаються: середньорічна ціна LME становила $300\tr. oz. у 1991 р. і $130\tr. oz. у 1997 р.
Сировиною і продукцією металургії торгують у найзначніших масштабах постійно торгують міжнародні (світові) товарні біржі (приблизно 20 бірж); найважливішими з них за кількістю видів металів та розмірами оборотів є: Лондонська біржа металів ( London Metal Exchange - LME); Біржа Нью-Йорка (New York Exchange - NEX ); Середньоамериканська товарна біржа (Midamerican Commodity Exchаnge – MidAm); Нью-Йоркська товарна біржа (New York Mercantile Exchange - NYMEX); Токійська товарна біржа (Tokyo Commodity Exchange - TOСOM); Чикагська торгова палата (Chicago Board of Trade - CBOT); Товарна біржа в Куала-Лумпур (Kuala Lumpur Commodity Exchange - KLCE).
LME є однією з найвпливовіших фінансових організацій Лондона. Вона добре відома не тільки серед виробників металів і видобувних компаній, але й у фінансових колах, оскільки є центром світової торгівлі металами. Щодня трейдери, що представляють корпорації усього світу, збираються на ринзі для укладення угод шляхом відкритих вигуків. З самого початку діяльності LME приділяла виключну увагу якості металів, якими вона торгувала, для того, щоб її товар міг використовуватися практично у всіх сферах промисловості. На момент реєстрації на біржі відбувалися операції з оловом, міддю, свинцем, цинком і чавуном. Пізніше торгівля чавуном була припинена, з'явився контракт на срібло. У 1978 р. почали укладатися угоди з продажу алюмінію, у 1979 – з нікелем. У 1989 р. LME відмовилася від контрактів на срібло, але з 10.05.1999 р. торгівлю сріблом було відновлено. В даний час на LME котируються 8 основних металів: первинний алюміній, мідь, свинець, нікель, олово, цинк, срібло і вторинний алюміній. Членами LME є близько 100 компаній, що робить її у повному розумінні слова міжнародною біржею – 80% брокерських місць належить іноземним чи спільним фірмам, а серед фірм, що використовують LME для укладення угод, 97% – іноземні. LME функціонує 24 години на добу. Ті члени біржі, що мають на це право, можуть укладати угоди в будь-який час:
Перша сесія Друга сесія
Срібло –11.40 Вторинний алюміній – 15.10
Вторинний алюміній – 11.45 Срібло – 15.15
Олово – 11.50 Свинець – 15.20
Первинний алюміній –11.55 Цинк – 15.25
Мідь –12.00 Мідь – 15.30
Свинець –12.05 Первинний алюміній – 15.35
Цинк – 12.10 Олово – 15.40
Нікель – 12.15 Нікель – 15.45
Перерва Перерва
Мідь – 12.30 Срібло – 15.55
Вторинний алюміній – 12.35 Свинець – 16.00
Олово – 12.40 Цинк – 16.05
Свинець –12.45 Мідь – 16.10
Цинк –12.50 Первинний алюміній – 16.15
Первинний алюміній –12.55 Олово – 16.20
Нікель –13.00 Нікель – 16.25
Срібло –13.05 Вторинний алюміній – 16.30
Позабіржова торгівля до 13.30 Позабіржова торгівля з 16.35 до 17.30
Обсяги торгів на LME вражають уяву навіть досвідченого торговельного працівника. Напр., у 2001 р. вони становили (тис. лотів): первинного алюмінію – 21119, міді – 16797, свинцю – 2458, нікелю – 4897, олова – 1510, цинку - 5987, вторинного алюмінію – 501. LME є світовим лідером за обсягами торгів – сума всіх угод за день досягає $10 млрд. За фізичними обсягами торгівлі на біржі лідирують контракти на первинний алюміній і мідь.
Особливість LME полягає в тому, що це насамперед ринок фізичний, де постачання реального товару гарантовано, усі контракти укладаються під реальні угоди, незважаючи на те, що звуться ф'ючерсні. На LME продавець має право вибору як марки металу з числа зареєстрованих на біржі (усього їх на даний момент 337), що він збирається поставити покупцю, так і пункту доставки товару. Щоб забезпечити реальне постачання товарів, LME зберігає великі запаси металів на складах по усьому світі (напр., у 2001 р вони становили (тис.т): первинного алюмінію – понад 640, міді – понад 600, цинку – понад 320, нікелю – близько 70, свинцю – близько 110, олова – понад 8, вторинного алюмінію – понад 97). Число використовуваних складів зростало останнім часом неймовірними темпами: у 1962 р. LME дала згоду на використання першого складу за рубежем – це були склади металів у Роттердамі. Першими офіційними складськими приміщеннями за межами Європи стали в 1987 р. склади в Сінгапурі. На сьогодні біржа нараховує понад 360 зареєстрованих складських комплексів у США, Європі і на Далекому Сході. Складські приміщення LME розташовані з урахуванням районів промислового споживання металів, щоб уникнути небажаного демпінгу виробників. Доставка металів за контрактами LME відбувається у третю середу місяця на основі товаророзпорядчих документів (варрантів) – цінних паперів, власник яких має право на одержання зазначеної кількості визначеного металу на тому чи іншому складі. Варранти випускаються складськими фірмами при одержанні металу і перевірці його марки і якості. Зовсім недавно доставка металів за контрактами LME відбувалася на основі письмових документів. Об'єднавши свої зусилля, LME і Лондонська розрахункова палата створили електронну систему SWORD. Складські компанії, як і раніше, випускають варранти, але тепер у стандартному електронному форматі, після чого вони вносяться в базу даних SWORD. Система цілком контролює процес створення, переміщення і погашення складських свідчень, значно підвищуючи ефективність і надійність операцій. Тепер усі випущені варранти знаходяться в депозитарії Першого Національного банку Чикаго (The First National Bank of Chicago), а між учасниками торгів обертаються лише їх електронні версії. Система SWORD почала діяти 19.07.1999 р., і нею користуються всі учасники ринку – складські компанії і їх агенти, члени LME і їх клієнти, Лондонська клірингова палата. Незважаючи на те, що всі угоди на LME забезпечені реальним товаром, у кінцевому результаті лише 2% всіх контрактів, що укладаються, завершуються реальним постачанням металу. Більшість же контрактів погашаються зворотними угодами до моменту виконання. Таким чином, заплановане постачання (купівля чи продаж металу) об’єктивно і кількісно точно відображає попит та пропозицію реального ринку. Тому дані про зміну запасів металу на складах LME мають виключно велике значення при формуванні біржових котирувань.
Роль біржової торгівлі товарами у світовій економіці важко переоцінити. Будучи однією з найстаріших товарних бірж у світі, LME протягом усього свого існування мала величезне значення, однак, воно незрівнянне з теперішнім внеском у підтримання стабільних цін на товари промислового призначення в усьому світі. За останнє сторіччя світова торгівля металами зазнала значних змін: на вимогу ринку LME скасовувала неактуальні і запровадила нові контракти; постійно збільшує масштаби діяльності та розширює спектр послуг, що надаються; вдосконалює порядок торгів і систему надання інформації клієнтам та зовнішнім користувачам. Таким чином, щодня в ході торгів на LME визначається те, що протягом наступної доби буде називатися "світовими цінами на кольорові метали".
Контрольні питання
1.Товарознавча характеристика руд металів і промислової сировини на їх основі
2. Товарознавча характеристика металургійного коксу і флюсів
3. Товарознавча характеристика сірих, високоміцних і ковких чавунів
4. Товарознавча характеристика легованих чавунів
5. Товарознавча характеристика ливарних і переробних чавунів
6. Товарознавча характеристика чавунних відливок і труб
7. Товарознавча характеристика феросплавів
8. Поняття про сталь та її хімічний склад
9. Товарознавча характеристика легуючих елементів сталі
10. Методи покращання якості сталі
11. Ринкова класифікація сталі
12. Товарознавча характеристика вуглецевих сталей
13. Товарознавча характеристика легованих сталей
14. Товарознавча характеристика сталевого прокату
15. Товарознавча характеристика сортаменту металовиробів промислового призначення
15. Товарознавча характеристика алюмінію
16. Товарознавча характеристика міді
17. Товарознавча характеристика олова
18. Товарознавча характеристика свинцю
19. Товарознавча характеристика цинку
20. Товарознавча характеристика нікелю
21. Товарознавча характеристика брухту кольорових металів
22. Товарознавча характеристика золота
23. Товарознавча характеристика срібла
24. Товарознавча характеристика платини
25. Товарознавча характеристика паладію
Тестові завдання
1. Залізняк, що містить 60-67% заліза називається:
а) багатий
б) середній
в) бідний
г) позабалансовий
2. Найбільше значення в металургії чорних металів мають
а) залізні (залізняки), марганцеві і хромові руди
б) залізні (залізняки) і хромові руди
в) залізні (залізняки) і марганцеві руди
г) тільки залізні руди (залізняки)
3. Мінерал латунно-жовтого кольору, що містить до 47% заліза, високий вміст сірки і інших домішок і використовується для отримання сірчаної кислоти, міді, золота і кобальту це:
а) пірит
б) лимоніт
в)магнетит
г) гематит
3. Основним показником якості залізних руд є:
а) хімічний склад,
б) фізичні властивості
в) фізико-хімічні властивості
г) усі означені групи властивостей
.
4. Природний і коксівний газ, мазут, пилоподібне паливо і вугільно-мазутова суспензія у виробництві чорних металів є замінниками:
а) коксу
б) флюсів
в) руд
г) кам’яного вугілля
5.Простота отримання і дешевизна, висока технологічність (один з кращих ливарних сплавів), характеристики міцності, зносостійкість, в'язкість і теплостійкість, хороша витривалість – це основні ринкові переваги%
а) чавуну
б) сталі
в) алюмінію
г)золота
6. Сплави заліза з кремнієм, марганцем, хромом, молібденом, вольфрамом, іншими мета лами і неметалами, які застосовують для розкислювання сталі і введення в неї легуючих елементів, лише деякі з них одержують в доменних печах, а основну частку - в електропечах відновленням руд, їх концентратів і чистих оксидів металів вуглецем або металами це:
а) феросплави
б) леговані чавуни
в) леговані сталі
г) бікомпонентні метали
7. Сплав заліза з вуглецем і іншими елементами, де вміст вуглецю 0,03-2% (найчастіше - 0,1-1,4%), а сировиною для виробництва є переробний чавун, феросплави, технічно чисті метали (марганець і хром металеві та кремній кристалічний) і вторинні чорні метали це:
а) сталь
б) ковкий чавун
в) феросплави
г) бікомпонентні метали
8. Сплав, до складу якої вводять добавки в кількостях, що помітно змінюють його структуру і властивості, а хімічний склад є основним показником, що визначає якість, галузі використання, вартість і тому відображається в найменуванні – це:
а) легована сталь
б) вуглецева сталь
в)легований чавун
г) феросплав
9. Блюми, сляби, сутунки та круглі і грановані заготовки для виготовлення труб це:
а) заготовки прокатного виробництва
б) простий сортовий сталевий прокат
в) листовий сталевий прокат
г) фасонний сортовий сталевий прокат
10. Мідь, цинк, нікель це метали:
а) кольорові важкі
б) кольорові легкі
в) кольорові легкоплавкі
г) благородні
11. Коштовний пластичний метал білого кольору; не розповсюджений у природі, благородний; температура плавлення - 960,80С; важкий (густина - 10,5 г/см3); має найбільші серед металів електро- та теплопровідність і блиск (здатність до віддзеркалення; поступається за цією характеристикою лише індію); хімічно малоактивний; окислюється на повітрі, тягучий, податливий при механічній обробці це:
а) срібло
б) золото
в) платина
г) паладій
12. Блискучий метал яскраво-білого кольору (сріблястий з жовтуватим відтінком); у природі не широко розповсюджений, тугоплавкий (14530С), важкий (густина - 8,9 г/см3); дуже твердий, добре полірується, притягується магнітом, високо-стійкий до корозії (в атмосфері, воді, лугах і багатьох кислотах), але активно розчиняється в азотній кислоті, може протистояти корозії і зберігає основні фізичні властивості (перш за все міцність) у широкому спектрі температур це:
а) нікель
б) платина
в) паладій
г) срібло