9(ix)c(2)

ISSN 0035-9696 Cena 16,00 zł (w tym „O" VAT) Nakład do 500 egz.

n

rudy m tal

R-50 2005 SIGMA-NOT

^J

\tfjr

CZASOPISMA

Sp. z o. o.

WARUNKI PRENUMERATY CZASOPISM kolportowanych przez Wydawnictwo SIGMA-NOT Spółka z o.o. w 2005 r. Zamówienia na prenumeratę czasopism wydawanych przez wydawnictwo SIGMA-NOT można składać w dowolnym terminie. Mogą one obejmować dowolny okres, tzn. dotyczyć dowolnej liczby kolejnych zeszytów każdego czasopisma. Zamawiający może otrzymywać zaprenumerowany przez siebie tytuł począwszy od następnego miesiąca po dokonaniu wpłaty. Zamówienia na zeszyty sprzed daty otrzymania wpłaty będą realizowane w miarę możliwości — z posiadanych zapasów magazynowych. Warunkiem przyjęcia i realizacji zamówienia jest otrzymanie z banku potwierdzenia dokonania wpłaty przez prenumeratora. Dokument wpłaty jest równoznaczny ze złożeniem zamówienia. * Wpłat na prenumeratę można dokonywać na ogólnie dostępnych blankietach w Urzędach Pocztowych (przekazy pieniężne) lub Bankach (polecenie przelewu), przekazując środki na adres:

Wydawnictwo SIGMA-NOT Spółka z o.o. 00-950 Warszawa, ul. Ratuszowa 11 BPH PBK S.A. O/Warszawa Pl. Gen. Hallera 6 Nr 53 1060 0076 0000 4282 1000 0012

Uwaga Prenumeratorzy: od 1999 roku prenumeratę przyjmuje wyłącznie Zakład Kolportażu Wydawnictwa SIGMA-NOT Spółka z o.o. * Na blankiecie wpłaty należy czytelnie podać nazwę zamawianego czasopisma, liczbę zamawianych egzemplarzy, okres prenumeraty oraz własny adres. Na życzenie prenumeratora, zgłoszone np. telefonicznie, Zakład Kolportażu ul. Ku Wiśle 7, 00-707 Warszawa, tel. (022) 840-30-86, fax: (022) 891-13-74, tel./fax (022) 840-35-89, 840-59-49 wysyła specjalne blankiety zamówień wraz z aktualną listą tytułów i cennikiem czasopism. Przyjmujemy zamówienia również przez Internet: http://www.sigma-not.pl. Prenumerata e-mail: k o l p o r t a z @ s i g m a - n o t . p l . Informacje e-mail: i n f o r m a c j a @ s i g m a - n o t . p l . Sekretariat e-mail: s e k r e t a r i a t @ s i g m a - n o t . p l . Dział Reklamy i M a r k e t i n g u e-mail: [email protected]. * Odbiorcy zagraniczni mogą otrzymywać czasopisma poprzez prenumeratę dewizową (wpłata dokonywana poza granicami Polski w dewizach, wg cennika dewizowego z cenami podanymi w dolarach amerykańskich) lub poprzez zamówioną w kraju prenumeratę ze zleceniem wysyłki za granicę (zamawiający podaje dokładny adres odbiorcy za granicą, dokonując równocześnie wpłaty w wysokości dwukrotnie wyższej niż cena normalnej prenumeraty krajowej). * Ogłoszenia przyjmuje: Dział Reklamy i Marketingu, 00-950 Warszawa, skr. 1004, ul. Mazowiecka 12, pok. 6, tel./fax (022) 827-43-66, 826-80-16, e-mail: [email protected]

Egzemplarze archiwalne (sprzedaż przelewowa lub za zaliczeniem pocztowym) można zamawiać pisemnie, kierując zamówienia na adres: Wydawnictwo SIGMA-NOT, Spółka z o.o. Zakład Kolportażu, 00-707 Warszawa, ul. Ku Wiśle 7 tel. (022) 840-30-86, fax. (022) 891-13-74, tel./fax (022) 840-35-89, 840-59-49 natomiast za gotówkę można je nabyć w Klubie Prasy Technicznej w Warszawie ul. Mazowiecka 12, tel. (022) 826-80-17. * W przypadku zmiany cen w okresie objętym prenumeratą Wydawnictwo zastrzega sobie prawo do wystąpienia o dopłatę różnicy cen oraz prawo do realizowania prenumeraty tylko w pełni opłaconej. * Istnieje możliwość zaprenumerowania l egz. czasopisma po cenie ulgowej przez indywidualnych członków stowarzyszeń naukowo-technicznych zrzeszonych w FSNT oraz przez uczniów szkół zawodowych i studentów szkół wyższych. Blankiet wpłaty na prenumeratę ulgową musi być opatrzony na wszystkich odcinkach pieczęcią koła SNT lub szkoły.

CENA PRENUMERATY W 2005 ROKU w przypadku zmiany cen w okresie objętym prenumeratą, prenumeratorzy zobowiązani są do dopłaty różnicy cen kwartalna

półroczna

roczna

normalna

ulgowa

normalna

ulgowa

normalna

ulgowa

48,00 zt

24,00 zł

96,00 zł

48,00 zł

192,00 zł

96,00 zł

SIGMA-NOT

R.50 2005

SP. z o.o.

rudy

i metale nieżelazne

9

CZASOPISMO NAUKOWO-TECHNICZNE STOWARZYSZENIA INŻYNIERÓW l TECHNIKÓW PRZEMYSŁU HUTNICZEGO W POLSCE M I E S I Ę C Z N Indeks 37495

SPIS TREŚCI:

Strona 478 481 485 491 494 500

MisiotekZ.; Butra J.: PauloA.: Botor J.: Zasadziński J. : Stolarz S.: PRZETWÓRSTWO ALUMINIUM

SmyrakB., Knych T., MamalaA.:

502

NORMALIZACJA

512

METALURGIA PROSZKÓW

Skrót tytułu (dla bibliografii)

I

K

Rudy Metale

Złoty Jubileusz Rozwój górnictwa rud miedzi Zmiany bazy zasobowej metali nieżelaznych w Polsce w ostatnim 50-leciu Rudy Metale — 50 lat rozwoju metalurgii ekstrakcyjnej Rozwój przetwórstwa metali nieżelaznych w ostatnim półwieczu Metalurgia Proszków Fenomenologia Teologicznej ekwiwalentności parametrów a, T, T w procesie niskotemperaturowego pełzania drutów ze stopu AlMgSi

513

Badania procesów wytwarzania kompozytów wolframowych o programowanych własnościach wytrzymałościowych

517

Biuletyn Instytutu Metali Nieżelaznych

524

Światowy rynek metali nieżelaznych

529

Przemysł metali nieżelaznych w latach 2000-2005

Dobrzański-Stalony F.:

534

„O zmianachw kstałceniu" cd., lecz czy tylko o zakresie i technice kształcenia należy mówić?

KRONIKA

536

Cybula L, Horubala Z, Ludyński Z., Nowak W.: BIULETYN INSTYTUTU METALI NIEŻELAZNYCH

WochM.: ŚWIATOWY RYNEK METALI NIEŻELAZNYCH

Butra J.: IZBA GOSPODARCZA METALI NIEŻELAZNYCH

StasiakR.: POLEMIKI

ISSN 0035-9696 Czasopismo Rudy i Metale Nieżelazne w 2005 r. jest dofinansowane przez Ministerstwo Nauki i Informatyzacji Redakcja czasopisma: red. naczelny: prof. zw. dr hab. inż. Zbigniew Misiołek, z-ca red. naczelnego: doc. dr inż. Józef Czernecki, red. działowi: dr hab. inż. Jan Butra, dr hab. inż. Wojciech Libura, prof. nzw., prof. zw. dr hab. inż. Andrzej Paulo. Sekretarz Redakcji: mgr Bożena Szklarska-Nowak. Adres Redakcji: 40-019 Katowice, ul. Krasińskiego 13. Skr. poczt. 221. Tel./fax (0-prefix-32) 256-17-77. Korekta: Marzena Rudnicka. Rada Programowa czasopisma Rudy i Metale Nieżelazne. Przewodniczący: prof. zw. dr hab. inż. Józef Zasadziński. Zastępca Przewodniczącego prof. dr hab. inż. Jan Botor. Sekretarz dr inż. Józef Z. Szymański. Członkowie: prof. dr hab. inż. Andrzej Jasiński, prof. dr hab. inż. Andrzej Korbel. Wszystkie artykuły o charakterze naukowym są opiniowane. Redakcja nie odpowiada za treść reklam i ogłoszeń. Wydawca: Wydawnictwo Czasopism i Książek Technicznych SIGMA-NOT Sp. z o.o., ul. Ratuszowa 11, 00-950 Warszawa, skr. poczt. 1004, tel.: (0-prefix-22) 818-09-18,818-98-32, fax: 619-21-87, internet: http://[email protected] Internet: http://www.sigma-npt.pl. Prenumerata e-mail: [email protected]. Informacje e-mail: [email protected]. Dział Rekalmy i Marketingu, ul. Mazowiecka 12, 00-950 Waszawa, skr. 1004, tel./faks: (O 22) 827-43-66, 826-80-16, e-mail: [email protected]. Format A4. Objętość 8,0 ark. druk. Druk ukończono w wrześniu 2005 r.

Rudy Metale: R 50, nr 9, s. 477+536, wrzesień 2005 r. Druk: Przedsiębiorstwo Miernictwa Górniczego Spółka z o.o., Katowice ul. Mikołowska lOOa

rudy i metale

Rudy Metale R 50 2005 nr 9 UKD 07(438):669.2.8:438(05)"54":061.7(05)"54"(438)

50 lat ZŁOTY JUBILEUSZ THE GOLDEN JUBILEE

Mija 50 lat obecności czasopisma RUDY I METALE NIEŻELAZNE na krajowym rynku wydawniczym czasopism naukowo-technicznych. RUDY I METALE NIEŻELAZNE pełnią służebną rolę wobec przemysłu metali nieżelaznych, publikując artykuły z zakresu geologii w obszarze bazy zasobowej rud metali nieżelaznych, ich wzbogacania oraz problematyki technologii procesów metalurgii i przetwórstwa metali oraz ochrony środowiska. Mając na uwadze zainteresowanie Wyższych Uczelni, jak również jednostek zaplecza naukowo-badawczego i projektowego, światową i krajową problematyką badawczo-rozwojową przemysłu metali nieżelaznych w ostatnim 10-leciu rozszerzono łamy naszego czasopisma o następujące działy: 1. „Metalurgia Proszków", którego zakres tematyczny poszerzono o problematykę technologiczno-materiałową kompozytów na osnowie metali. 2. „Przetwórstwo Aluminium" w związku z 10-krotnym wzrostem zapotrzebowania światowego i krajowego rynku na wyroby z aluminium i jego stopów. 3. Rosnąca od kilku lat i licząca się na rynku światowym produkcja srebra, sięgająca 1350 t/r. w KGHM POLSKA MIEDŹ S.A. spowodowała utworzenie działu „Metale Szlachetne", w którym, poza danymi z inżynierii procesowej i materiałowej o tej produkcji, publikowane są artykuły dotyczące stopów platyny i palladu, które wytwarza Mennica Państwowa na potrzeby gospodarki i różnych gałęzi przemysłu. 4. Zainteresowanie Wyższych Uczelni i jednostek naukowo-badawczych spowodowało włączenie do naszego d czasopisma biuletynu Instytutu Metali Nieżelaznych, zawierającego informacje z dziedziny prac badawczo-wdrożeniowych Instytutu, nowości technologiczne oraz wiadomości gospodarcze. 5. Z kolei, uwzględniając zasygnalizowane potrzeby krajowych zakładów produkcyjnych przemysłu metali nieżelaznych, wprowadzono dział „Światowy Rynek Metali Nieżelaznych" wraz z ich cenami na Giełdzie Londyńskiej, opracowany przez Centrum Badawczo-Projektowe Miedzi CUPRUM Sp. z o.o. we Wrocławiu. 6. Zmierzając do kompleksowej prezentacji przemysłu metali nieżelaznych, od kilku lat publikuje się na naszych łamach, w dziale przygotowanym przez Izbę Gospodarczą Metali Nieżelaznych przegląd oraz analizę wielkości i wartości krajowej produkcji przemysłu metali nieżelaznych na potrzeby kraju oraz na eksport. 478

Znacząca część artykułów ma charakter naukowy, a autorami są znani w kraju i zagranicą profesorowie uczelni krajowych, zwłaszcza Akademii Górniczo-Hutniczej oraz Politechnik: Śląskiej, Częstochowskiej, Wrocławskiej, Rzeszowskiej, jak również instytutów naukowo-badawczych, głównie Instytutu Metali Nieżelaznych, Polskiej Akademii Nauk oraz pracownicy przemysłu metali nieżelaznych, którzy prezentują swoje osiągnięcia badawczo-wdrożeniowe. Artykuły publikowane są również w języku angielskim i rosyjskim. Udział publikacji autorów zagranicznych (część artykułów jest tłumaczona na język polski) to uznanie rangi czasopisma, które jest wymieniane w specjalistycznych naukowych zestawieniach międzynarodowych bibliografii, np.: Cambridge Scientific Abstracts Materials Informations (w tym Metals, Aluminium Industry, Ohio ISA), Information u. Dokumentation GDMB i innych. Jako ważną uznajemy również wymianę międzynarodową naszego czasopisma, realizowaną w ilości 30 egzemplarzy przez Instytut Metali Nieżelaznych. Wartość merytoryczna artykułów publikowanych w naszym czasopiśmie jest wysoko oceniana przez opiniodawców. Jest ono obecnie jedynym periodykiem w dziedzinie metali nieżelaznych sklasyfikowanym przez Ministerstwo Nauki i Informatyzacji 6 punktami, dzięki wysokiemu poziomowi naszych publikacji. Od wielu lat redakcja wydaje numery specjalne na organizowane przez Komitety PAN, Wyższe Uczelnie oraz zakłady przemysłowe konferencje cykliczne i jubileuszowe, które często odbywają się z udziałem gości zagranicznych. W latach 1993-2005 wydaliśmy ogółem 133 numery, z czego 20 numerów dotyczyło konferencji cyklicznych z udziałem gości zagranicznych, a 17 numerów dotyczyło jubileuszy podmiotów gospodarczych. Pragnę przypomnieć redaktorów naczelnych i sekretarzy redakcji od momentu powołania do życia czasopisma, którzy wraz z zespołem redakcyjnym dążyli do coraz bogatszego i ciekawszego pod względem merytorycznym, stylistycznym i edytorskim miesięcznika, poświęcając mu swoją wiedzę i doświadczenie. Należy Im się za to zaangażowanie wdzięczność i mam nadzieję, że pamięć o nich będzie zawsze żywa wśród nas. Dla przypomnienia wymieniamy nazwiska redaktorów naczelnych i sekretarzy redakcji: 1. Doc. J. Adamiczka — redaktor naczelny, dyrektor IMN (1958-1959) T. Panieńska — sekretarz redakcji (1958-1959) 2. M. Zatcher — redaktor naczelny, Zjednoczenie Metali Nieżelaznych (1959-1990) T. Żywicka — sekretarz redakcji (1959-1963) M. Ciaciuchowa — sekretarz redakcji (1964-1966) M. Rokicka — sekretarz redakcji (1967-1974) Mgr B. Szklarska-Nowak — sekretarz redakcji (1975-5-1990) 3. Prof. zw. dr hab. inż. Z. Misiołek — redaktor naczelny, Instytut Metali Nieżelaznych (1991 do nadal) Mgr B. Szklarska-Nowak — sekretarz redakcji (1991 do nadal). Wydawcą naszego czasopisma jest SIGMA-NOT Sp. z o.o. z siedzibą w Warszawie, której za współdziałanie i przychylność Jej Kierownictwa i Pracowników jesteśmy szczerze zobowiązani. Wszystkim sponsorom, a przede wszystkim dawnemu Komitetowi Badań Naukowych, a obecnie Ministerstwu Nauki i Informatyzacji, Instytutowi Metali Nieżelaznych, CUPRUM, AGH, Politechnikom: Śląskiej, Częstochowskiej, Wrocławskiej, Rzeszowskiej oraz zakładom przemysłu metali nieżelaznych składani w imieniu redakcji podziękowanie, wyrażając nadzieję na dalszą owocną współpracę. Zwracam się do PT. Czytelników zainteresowanych naszymi publikacjami o nadsyłanie swoich uwag i propozycji, które mogą być pomocne w doborze tematyki zamieszczanych artykułów. Równocześnie informuję, że w dalszym ciągu będziemy chętnie udostępniać nasze łamy na konstruktywną polemikę na temat naszych publikacji. Do drugiego półwiecza naszej działalności zespół redakcyjny wchodzi z przemyślanym programem działania i z przekonaniem o dalszym powodzeniu, uzbrojony w dotychczasowe doświadczenia oraz głębokie przekonanie o celowości, tej niełatwej, ale potrzebnej i satysfakcjonującej pracy dla dobra nauki i postępu technicznego w krajowym przemyśle metali nieżelaznych.

Profesor ZBIGNIEW MISIOŁEK Redaktor Naczelny 479

SIGMA - NOT

SPÓŁKA z o.o.

WYDAWNICTWO CZASOPISM l KSIĄŻEK TECHNICZNYCH ul. Ratuszowa 11, 00-950 Warszawa, skrytka pocztowa 1004

Redakcja czasopisma „Rudy i Metale Nieżelazne" 2005-08-05

PN-43-05

Przypadający na br. Jubileusz 50-lecia miesięcznika „Rudy i Metale Nieżelazne" jest dla Wydawnictwa SIGMA-NOT jako wieloletniego wydawcy tego zasłużonego tytułu powodem do szczególnej dumy. Obecność tego czasopisma na polskim rynku wydawniczym uważamy za potwierdzenie aktywnej roli, jaką Wydawnictwo chce odgrywać w procesie podnoszenia kwalifikacji zawodowych polskich techników i inżynierów poprzez dostarczanie im aktualnych informacji, przydatnych w praktyce zawodowej. Branżę przemysłową, do której adresowane są „Rudy ł Metale Nieżelazne", uważamy za istotną dla harmonijnego rozwoju gospodarczego całego kraju - stąd też ze szczególnym zadowoleniem witamy Państwa Jubileusz. „Rudy i Metale Nieżelazne" wykazywały zawsze szczególną dbałość o poziom merytoryczny, a kontynuacja ich wydawania przez ostatnie 15 lat dowodzi, że czasopismo to umiało się odnaleźć w nowej rzeczywistości ekonomicznej, stanowiącej przecież trudne wyzwanie dla całej prasy technicznej. Tym bardziej gratulujemy Państwu tego Jubileuszu. Jesteśmy przy tym świadomi, że obecną pozycję „Rud ..." zawdzięczamy Zespołowi Redakcyjnemu i jego współpracownikom, gronu znakomitych autorów, Radzie Programowej oraz jednostkom wspierającym ł Reklamodawcom. Prosimy o przekazanie naszych podziękowań wszystkim osobom zasłużonym dla tego tytułu i równocześnie życzymy świętowania kolejnych, pięknych jubileuszy w jak najlepszej formie. Życzymy także wielu pożytecznych i ciekawych publikacji w następnych rocznikach „Rud i Metali Nieżelaznych".

Wiceprezes Ds. Ekonomiczno-Finanąawych

'

Prezes Naczelny Redaktor

Elżbieta BOKUS

dr inż. Andrzej KUSYK

Prezes Naczelny Redaktor

Wiceprezes ds. Ekon.-Finansowych

07 1060 0076 0000 4049 3005 9622

Tel. (0-22) 818-09-18

Tel. (0-22) 818-98-32

NIP 524-030-35-01, www.sigma-not.pl

Fax (0-22) 619-21-87

Dział Reklamy i Marketingu

KRS 0000069968

E-mail: [email protected]

Tel./Fax (0-22) 826-80-16

BPH

PBK S.A. O/Warszawa

JAN BUTRA

Rudy Metale R 50 2005 nr 9 UKD65.016:622.343(438):622.273(438):553.43(438)

ROZWÓJ GÓRNICTWA RUD MIEDZI Górnictwo rud miedzi w Polsce jest jednym z największych i najnowocześniejszych w skali światowej. Jego rozwój na szeroką skalę nastąpił po odkryciu w 1957 roku złoża na monoklinie przedsudeckiej. Przedstawiono początki górnictwa rud miedzi po drugiej wojnie światowej oraz historię zagospodarowania złoża między Lubinem a Sieroszowicami. Na tle specyficznych warunków zalegania złoża przedstawiono rozwój systemów i technologii górniczych. Słowa kluczowe: górnictwo rud miedzi, rozwój systemów eksploatacji

DEYELOPMENT IN COPPER ORE MINING The copper ore mining industry in Poland is one ofthe largest and most modern in the world. Its development on a large scalę took place after a deposit discovery on Fore-Sudetian monocline in 1957. The beginnings of the copper ore mining industry after the second world war have been presented as well as a history ofmanagement ofa deposit between Lubin and Sieroszowice. The development of mining systems and technologies is described with an account ofspecific ore run conditions. Keywords: copper ore mining, development of mining systems

Górnictwo rud miedzi w Polsce jest jednym z najnowocześniejszych i największych w skali światowej. Umożliwiło intensywny rozwój gospodarczy regionu i postawiło Polskę w rzędzie największych światowych producentów tego metalu. Powojenny rozwój górnictwa rud miedzi nie miał charakteru jednorodnego (rys. 1). Początkowy okres do roku 1960, to odbudowa i uruchomienie kopalń na obszarze synkliny złotoryjskiej i synkliny grodzieckiej. Od roku 1948, w którym zakończono odwadnianie kopalni LENA, aż do 1958 r. odwadniano kolejno zatopione wyrobiska, budowano nowe szyby i podejmowano wydobycie kolejno w kopalniach LENA, KONRAD, LUBICHÓW, UPADOWA GRODZIEC. W 1951 r. rozpoczęto budowę, a w 1954 r. podjęto eksploatację w kopalni NOWY KOŚCIÓŁ. W latach 1952+1960 wybudowano nowoczesny zakład wzbogacania rudy przy kopalni KONRAD. W 1960 r. utworzono Zakłady Górnicze KONRAD, po połączeniu kopalń KONRAD, LUBICHÓW i UPADOWA GRODZIEC. W procesie wydobycia stosowano wypróbowany przez Niemców ścianowy podłużny system eksploatacji z obudową stojakami drewnianymi i elastycznym ugięciem stropu na drewnianych stosach wypełnianych ubogą radą. Długość ścian wynosiła od 40 do 200 m. W kopalni KONRAD Mosowano następujące rodzaje systemów eksploatacji: — ścianowy podłużny z elastycznym ugięciem stropu (do 1965 r.), — ścianowy poprzeczny z podsadzką płynną (do 1965 r.), — ścianowy podłużny z podsadzką płynną (do 1965 r.), — ścianowy podłużny z zawałem stropu (od 1965 do 1989 r.). W kopalniach LENA i NOWY KOŚCIÓŁ stosowano następujące systemy: — ścianowy podłużny z elastycznym ugięciem stropu,

— ścianowy podłużny z zawałem stropu. Urabianie złoża prowadzone było wyłącznie materiałami wybuchowymi. W procesie eksploatacji stosowano między innymi: — obudowę stalowo-członową (SP-40, SW-30a: Yalent i SCG) i likwidację przestrzeni wybranej poprzez zawał stropu, — do załadunku i odstawy urobku na ścianie — przenośniki zgrzebłowe Grot i Śląsk 59 z wręboładowarkami WŁE-50.S (do 1967 r.) oraz ładowarki zgarniakowe. Od 1964 roku do transportu urobku w chodnikach podścianowych stosowano przenośniki taśmowe PTG-800. Wydobycie rud miedzi w tym okresie było niewielkie, a największa kopalnia KONRAD wydobywała maksymalnie około 1,4 min Mg rudy o zawartości do 0,9 % miedzi. Rozwój górnictwa rud miedzi na szeroką skalę, z wybiegającą w przyszłość myślą techniczną i urbanistyczną, nastąpił po odkryciu w 1957 r. złoża między Lubinem a Sieroszowicami. Celowość badań utworów cechsztynu strefy przedsudeckiej postulował już w 1951 r. profesor Józef Zwierzycki. Istotnym faktem dla poszukiwań złóż rud miedzi było wykonanie w 1953 r. profilu sejsmicznego na linii Bolesławiec-Głogów przez Antoniego Granicznego. W tym czasie w Państwowym Instytucie Geologicznym podjęto, pod kierunkiem Jana Wyżykowskiego, prace badawcze na Dolnym Śląsku. Interpretacja profilu sejsmicznego pozwoliła Janowi Wyżykowskiemu na opracowanie planu oraz projektu wierceń. Projekt pierwszych wierceń przewidywał otwory badawcze w Gromadce, Ruszowicach i Gaikach. Otwór wiertniczy Gromadka nie wykazał osadów cechsztynu, natomiast odwierty Ruszowice i Gaiki ze względu na stan sprzętu wiertniczego, nie uzyskały planowanych głębokości.

Drhab. ini. Jan Butra — Centrum Badawczo-Projektowe Miedzi CUPRUM Sp. z o.o. Ośrodek Badawczo-Rozwojowy, Wrocław.

481

Legenda ©

Zaiząd KGHM POLSKA MIEDŹ SA

3t kopalnia czynna 3£ kopalnia nieczynna

HM GŁOGÓW

i

•i huta

Orsk

x

HM CEDYNIA \

Bolesławie

Rys. 1. Legnicko-Głogowski Okręg Miedziowy Fig. 1. The Legnica-Głogów Copper District

Wsparciem dla koncepcji poszukiwań rud miedzi w obszarze przedsudeckim był odwiert przemysłu naftowego Wschowa l, w którym na głębokości 1930 m stwierdzono łupek miedzionośny. Pozwoliło to realizować koncepcję poszukiwawczą i rozpocząć wiercenia otworów: Sieroszowice, Lubin, Koźlice oraz Dzikowo. Gdy 23 marca 1957 r. stwierdzono mineralizację chalkozynową w spągu cechsztynu w otworze Sieroszowice i potwierdzono ten fakt w otworze Lubin, stało się jasne, że koncepcja poszukiwań Jana Wyżykowskiego była słuszna. W 1959 r. opracowano pierwszą dokumentację geologiczną złoża, w której na obszarze 175 km wykazano zasoby rudy w ilości 1364 min Mg oraz 19,339 min Mg miedzi. Zagospodarowanie tak zasobnego złoża wymagało utworzenia nowej struktury organizacyjnej. Inwestorem początkowej fazy robót górniczych były utworzone l stycznia 1960 r. ZAKŁADY GÓRNICZE LUBIN w budowie, które l maja 1961 r. przekształcono w KOMBINAT GORNICZO-HUTNICZY w Lubinie w budowie. Zarządzeniem Ministra Przemysłu Ciężkiego z dnia 30 grudnia 1968 r. zmieniono nazwę przedsiębiorstwa na KOMBINAT GORNICZO-HUTNICZY MIEDZI w Lubinie. Kombinat przeszedł bez większych zakłóceń trudny etap transformacji ustrojowej początku lat dziewięćdziesiątych. Pozwoliło to na podjęcie programu kompleksowych przekształceń zapoczątkowanych powołaniem w dniu 12 września 1991 r. jednoosobowej spółki Skarbu Państwa KGHM POLSKA MIEDŹ S.A. Od lipca 1997 r. w wyniku prywatyzacji, akcje KGHM POLSKA MIEDŹ S.A. notowane są na giełdach w Warszawie i Londynie.

482

Odmienność warunków geologiczno-górniczych złoża między Lubinem a Sieroszowicami, w stosunku do eksploatowanych w tym czasie w Polsce złóż wymagała zastosowania nowych, oryginalnych rozwiązań i kompleksowego spojrzenia na jego zagospodarowanie. Pierwsza koncepcja modelu kopalń LUBIN i POLKOWICE, opracowana pod kierunkiem prof. Bolesława Krupińskiego w Zakładzie Projektowania Kopalń AGH w Krakowie, zakładała wydobycie każdej kopalni w wielkości 2,5 min Mg w roku. Dalsze rozpoznanie i szybki przyrost bazy zasobowej spowodowały modyfikację tej koncepcji. Zaproponowano jednostki dwuszybowe, wzorowane na kopalni KONRAD, ujęte w model kopalni zespołowej. W 1962 r. opracowano „Projekty Wstępne" kopalń LUBIN i POLKOWICE. Założono w nich dwa poziomy wydobywcze oraz wydobycie po 3,9 min Mg/r. Po opinii Biura Ekspertów Rady Ministrów opracowano ZTE budowy kopalń LUBIN i POLKOWICE o wydobyciu po 4,5 min Mg. W praktyce kopalnie LUBIN i POLKOWICE wybudowane zostały z jednym poziomem wydobywczym, co pozwoliło skrócić czas budowy kopalń. Równocześnie uzyskano wzrost wydobycia do 5,2 min Mg, co dało podstawy do opracowania Założeń Techniczno-Ekonomicznych rozbudowy kopalń LUBIN i POLKOWICE do poziomu wydobycia 7,5 min Mg rocznie. Poziom ten został osiągnięty w praktyce. W projekcie wstępnym kopalni RUDNA zakładano wydobycie 5,0 min Mg w roku. Opracowany w ZBiPM CUPRUM Projekt Dyrektywny odchodził zdecydowanie od przyjętych założeń i przewidywał budowę szybów o średnicy 7,5 m oraz wydobycie rudy 9,0 min Mg rocznie. Projekt zakładał nowe rozwiązania:

na dole kopalni transport taśmowy, koncentrację transportu rudy szybami skipowymi, mechanizację i automatyzację procesów produkcyjnych. W marcu 1974 r. zaktualizowano Założenia Techniczno-Ekonomiczne na wydobycie 12 min Mg rocznie, które kopalnia osiągnęła w latach osiemdziesiątych. Prace studialne dla kopalni SIEROSZOWICE zakładały budowę trzech jednostek wydobywczych (2 x 10 min Mg rocznie i l x 6 min Mg rocznie) lub dwóch jednostek o wydobyciu po 15 min Mg rocznie. ZTE dla kopalni SIEROSZOWICE I opracowano z wydobyciem rocznym 7,5 min Mg. Budowę kopalni rozpoczęto w maju 1976 r. W 1980 r. zrezygnowano z budowy zakładu wzbogacania i ograniczono wydobycie docelowe do 4,8 min Mg rocznie. W dniu l stycznia 1996 r. utworzono Zakłady Górnicze POLKOWICE-SIEROSZOWICE, łącząc kopalnie POLKOWICE i SIEROSZOWICE. Podstawowy problem, jaki stanął przed budowniczymi Zagłębia Miedziowego, związany był z głębieniem szybów. Do roku 1960 nie prowadzono w Polsce robót szybowych w tak trudnych warunkach. Udostępnienie złoża rud miedzi w obszarze LGOM wymagało zastosowania przy budowie szybów metody mrożenia górotworu, a głębokość mrożenia sięgać miała 450 m. Było to zadanie niosące ze sobą wiele problemów. Pionierski okres budowy szybów kopalń LUBIN oraz POLKOWICE przypada na lata 1960-1970. Projektowanie rozwiązań technicznych i technologicznych głębienia pierwszych szybów oparto na doświadczeniach przemysłu węglowego. Doświadczenia te w praktycznym zastosowaniu do warunków w LGOM okazały się w wielu przypadkach nieprzydatne. W pierwszym z głębionych szybów — szybie wschodnim L-III kopalni LUBIN mrożenie odbywało się dwuetapowo. Pierwszy etap od powierzchni do 160 m, drugi do 312 m. Urabianie zamrożonego górotworu odbywało się ręcznie. Do głębokości 100 m zastosowano obudowę betonową z wkładką blaszaną. Natomiast od 100 do 312 prowadzono głębienie szybu w obudowie tubingowej. Poniżej strefy szyb drążono metodą zwykłą z zastosowaniem techniki strzelniczej w obudowie betonowej. W trakcie głębienia wystąpiły przestoje związane z awariami. Pierwsza awaria zdarzyła się 28 lipca 1961 r. na głębokości około 148 metrów, druga 9 stycznia 1962 r. na głębokości 246 m. Podobne problemy wystąpiły w szybach L-I i L-II kopalni LUBIN, gdzie głębokość mrożenia była znacznie większa i sięgała 430 m. Oba szyby zostały dwukrotnie zatopione. Jednak wszystkie problemy zostały pokonane, a doświadczenia zdobyte podczas głębienia szybów kopalni LUBIN i POLKOWICE zaowocowały przy budowie szybów kopalń RUDNA i SIEROSZOWICE i pozwoliły na opracowanie technologii mrożenia nawet do 700 m. Przełomem w głębieniu szybów w LGOM było skonstruowanie i wykonanie kombajnów szybowych do urabiania zamrożonego górotworu. Zastosowanie po raz pierwszy w górnictwie światowym mechanicznego urabiania spowodowało istotne zwiększenie postępu robót, zmniejszenie zatrudnienia. Wprowadzenie technologii podwieszania obudowy tubingowej wyeliminowało konieczność stosowania wstępnej obudowy murowej. Ewolucja maszyn wyciągowych i ładowarek szybowych oraz zastosowanie szalunków hydraulicznych pozwoliło na modernizację technologii wykonywania szybów poniżej strefy mrożonej. Złoże rud miedzi na monoklinie przedsudeckiej nie ma swoich odpowiedników w świecie. Jest złożem o ogromnych zasobach, jednocześnie zalega w trudnych warunkach geologicznych. Do charakterystycznych cech złoża zaliczyć należy: — dużą głębokość zalegania od 600 do 1200 m, — małe nachylenie od 4 do 6°, — dużą zmienność miąższości i okruszcowania, — zmienny profil litologiczny, — występowanie w stropie złoża skał o wytrzymałości od 7 do 10 razy większej od wytrzymałości skał spągowych, — złożoną tektonikę,

— zdolność skał złożowych oraz otaczających do akumulowania energii sprężystej i skłonność do gwałtownego jej wydzielania. W projekcie wstępnym kopalni LUBIN założono doświadczalną eksploatację poprzedzającą wybór odpowiedniego systemu eksploatacji. Oddział doświadczalny miał również spełniać rolę dołowego poligonu w celu poznania mechanizmu zmian zachodzących w górotworze podczas eksploatacji. Założono wypróbowanie stosowanego w Starym Zagłębiu systemu ścianowego. Przewidziano także próby z systemem komorowe-filarowym. Oddział doświadczalny zlokalizowano w polu B kopalni LUBIN, na poziomie 610 m. Podczas eksploatacji w rejonie ścian doświadczalnych prowadzono szeroki zakres prac badawczych i pomiarowych niezbędnych do oceny zachowania się górotworu. Złoże urabiano z wykorzystaniem techniki strzelniczej. Otwory strzałowe wiercone były ręcznie. Urobek ładowany był na przenośnik zgrzebłowy (później zastosowano ładowarkę zgarniakową) i odstawiany do przenośnika taśmowego. W ścianie stosowano obudowę podporową. Niskie wydajności uzyskiwane w systemie ścianowym oraz jego ograniczone możliwości w stosunku do zmiennych warunków geologiczno-górniczych były podstawą próby znanego już w światowym górnictwie rud systemu komorowo-filarowego, którą rozpoczęto w grudniu 1967 r. rozcinanie złoża dla tego systemu (poniżej pola ścianowego). Rozcinanie złoża polegało na wykonaniu sieci komór i pasów eksploatacyjnych, dzielących całe pole eksploatacyjne na duże filary o wymiarach ok. 25 x 35 i 25 x 25 m (I etap eksploatacji), a następnie rozcinanie ich na filary 5 x 5 m (II etap). Urabianie złoża wykonywano również z pomocą techniki strzelniczej. Otwory strzałowe wykonywane były początkowo wiertarkami ręcznymi, a następnie już wozami wiertniczymi (SBU, Serpent). Ładowanie urobku odbywało się już ładowarkami łapowymi 18HR4 i PNB-3k lub ładowarkami łyżkowymi na wozy odstawcze typu Expadump-14D2. Do obudowy stropu wyrobisk zastosowano wyłącznie obudowę kotwową. Kierowanie stropem odbywało się przez zawał skał stropowych wywoływany robotami strzałowymi w stropie. Eksploatacja doświadczalna jednoznacznie wskazała na system komorowo-filarowy jako optymalny dla złoża LGOM. Podczas stosowania systemów komorowo-filarowych dwuetapowych występowały liczne dynamiczne przejawy ciśnienia górotworu, ponieważ filary o większych wymiarach wykazywały dużą sztywność (pracowały w stanie quasi-sprężystym). Podczas drugiego etapu eksploatacji przy rozcinaniu tych filarów niejednokrotnie występowało gwałtowne ich niszczenie w fazie przechodzenia calizny filarów ze stanu sprężystego w stan późniszczeniowy w polu roboczym frontu eksploatacyjnego. Doprowadziło to do rezygnacji z systemów eksploatacji, w których calizna złoża była wcześniej rozcinana na sztywne filary. Preferowane zaczęły być systemy komorowo-filarowe jednoetapowe. Zakładają one wybieranie złoża jednym frontem eksploatacyjnym składającym się z szeregu równoległych przodków komorowych łączonych pasami, między którymi pozostawiane są filary technologiczne zapewniające stateczność stropu w przestrzeni roboczej. Istotną modyfikacją w zakresie systemów eksploatacji na początku lat osiemdziesiątych było opracowanie systemu z filarami technologicznymi, których wielkość ustalana była w zależności od miąższości złoża. Kolejnym krokiem była rezygnacja z zawału stropu. Od 1994 r. powszechnie stosowanym w eksploatacji jest system komorowo-filarowy jednoetapowy z ugięciem stropu. Początkowo też w systemach komorowo-filarowych jednoetapowych filary technologiczne usytuowane były dłuższą osią równolegle do linii frontu rozcinki złoża. W latach następnych z uwagi na konieczność koncentrowania możliwie dużej liczby przodków komór (dla prowokowania zjawisk dynamicznych robotami strzałowymi urabiającymi), w systemach tych filary technologiczne wycina się dłuższą osią prostopadle do frontu rozcinki złoża. Przy wybieraniu grubego złoża

483

eksploatacja była i jest prowadzona systemami komorowo-filarowymi z podsadzką hydrauliczną na dwie warstwy. Ze względu na łatwiejsze utrzymanie stropu w mocnych skałach dolomitowo-wapiennych zawsze pierwsze są wykonywane wyrobiska w warstwie górnej. Specyfika stosowanych w kopalniach rud miedzi jednoetapowych komorowo-filarowych systemów eksploatacji polega na tym, że wydzielane na froncie rozcinki calizny komorami i tzw. „pasami" filary technologiczne ulegają już na linii rozcinki rozciskaniu ciśnieniem eksploatacyjnym i przechodzą w stan pozniszczeniowy. Oznacza to, że górnicy i maszyny samojezdne nie pracują przy caliźnie znajdującej się w fazie sprężystej, co ma ogromne znaczenie w warunkach zagrożenia tąpaniami. Podstawową zaletą systemów komorowo-filarowych jest mechanizacja i automatyzacja robót górniczych mająca na celu, przede wszystkim, poprawę bezpieczeństwa pracy, wzrost wydajności i obniżkę kosztów wydobycia rudy. Mówiąc o mechanizacji i automatyzacji robót górniczych mamy na myśli cztery podstawowe etapy wydobycia, którymi są: urabianie, ładowanie, odstawa urobku i kotwienie. Proces urabiania rozwijał się bardzo dynamicznie, tak w zakresie wiercenia, jak i metod strzelania. Od wiercenia ręcznego poprzez wiertnice z wiertarkami pneumatycznymi do nowoczesnych, wydajnych wiertnic z wiertarkami hydraulicznymi o doskonałych parametrach w zakresie postępu wiercenia raz trwałości i niezawodności. Znaczący wpływ na wydajność procesu urabiania miały nowoczesne materiały wybuchowe i doskonalone techniki strzelania. Dynamit, który nadal jest bardzo ważnym materiałem strzelniczym, uzupełniono nowoczesnymi materiałami, takimi jak: saletrol (ANFO) i materiały emulsyjne, które pozwalają na automatyzację procesu ładowania materiałów wybuchowych. Być może w najbliższej przyszłości nastąpi kolejny, znaczący przełom w technice urabiania. Będzie to wprowadzenie kombajnów, przede wszystkim do cienkiego złoża. Próbna eksploatacja kombajnu realizowana jest w O/ZG POLKOWICE-SIEROSZOWICE. Na początku eksploatacji rudę ładowano ręcznie na przenośnik zgrzebłowy typu Śląsk-59. Pod koniec lat sześćdziesiątych do odstawy zastosowano ładowarkę zgarniakową o pojemności skrzyni 0,75 m3. Dzisiaj powszechnie korzystamy z ładowarek o pojemności łyżki

484

4,6 lub 8 m . Natomiast wozy odstawcze mogą transportować jednorazowo do 451 urobku. Strop wyrobisk w systemie komorowo-filarowym zabezpieczany jest obudową kotwową. Otwory kotwowe w początkowym okresie wiercone były ręcznie. Była to operacja uciążliwa, mało wydajna i niebezpieczna. Pierwsza kotwiarka typu SWK-2 zastosowana została w 1970 r. Kotwiarka ta wyposażona była w pneumatyczną wiertarkę obrotową. Od 1997 r. w zakładach górniczych KGHM Polska Miedź S.A. eksploatowane są automatyczne wieżyczki wiercąco-kotwiące typu WKM oraz RAJ. Zastosowanie wieżyczek automatycznych do zabudowy kotwowej pozwoliło zdecydowanie poprawić bezpieczeństwo pracy. W chwili obecnej proces kotwienia jest w pełni zmechanizowany, dotyczy zarówno technologii zabudowy kotwi rozprężnych, jak i wklejanych. Podsumowując należy stwierdzić, że w okresie ostatnich pięćdziesięciu lat polskie górnictwo rud miedzi dokonało znaczącego postępu technologicznego. Nowoczesna technologia oraz ciągłe ulepszenia systemów eksploatacji w warunkach zagrożenia tąpaniami zapewniają wysoki poziom wydobycia wynoszący ok. 30 min Mg rudy rocznie. Aktualny bilans zasobów oraz doświadczenia eksploatacyjne wskazują, że po 2020 r. będzie następował spadek wydobycia ze względu na sukcesywne wyczerpywanie się zasobów. Dla zapewnienia ciągłości produkcji na obecnym poziomie przygotowane są plany zagospodarowania złoża na głębokościach poniżej poziomu 1200 m w obszarze górniczym „Głogów Głęboki-Przemysłowy". W obszarze tym zasoby przemysłowe rudy miedzi wynoszą 204 min Mg rudy i 5,1 min Mg miedzi.

Literatura 1. Butra J., Kicki J.: Ewolucja technologii eksploatacji złóż rud miedzi w polskich kopalniach. Biblioteka Szkoły Eksploatacji Podziemnej nr 17, Kraków 2003. 2. Butra J., Pawlak M., Ostropolski L, Mrozek K.: Początki i rozwój górnictwa miedzi w LGOM oraz kształtowanie się nowych technologii górniczych. Jubileusz 35-lecia KGHM POLSKA MIEDŹ S.A. [niepublik.]. 3. SpeczikSt.: Czterdzieści lat Polskiej Miedzi. Biblioteka Szkoły Eksploatacji Podziemnej, nr 22, Kraków 2002.

ANDRZEJ PAULO

Rudy Metale R 50 2005 nr 9 UKD622.013.34(438):621.762.001.5:669.018.9:620.17

ZMIANY BAZY ZASOBOWEJ METALI NIEŻELAZNYCH W POLSCE W OSTATNIM 50-LECIU Przedstawiono obraz wieloletnich zmian zasobów rud metali nieżelaznych w Polsce, ich przyczyny i prognozą. Perspektywy powiększenia zasobów przemysłowych są ograniczone, a stopień ich wykorzystania przez urynkowione kopalnie zależy od światowych cen metali. Od polowy lat siedemdziesiątych baza zasobowa rud metali nieżelaznych w Polsce kurczy się nie tylko na skutek intensywnej eksploatacji znanych zasobów i spadku efektywności poszukiwań w miarę zagęszczania sieci rozpoznawczej, ale także zmiany technologii górniczych generujących większe straty zasobów, niekorzystnej ewolucji cen większości metali wpływającej na zmianę kryteriów bilansowości, zmiany polityki surowcowej od autarkicznej do wolnorynkowej oraz spadku nakladów na rozpoznanie zlóż i modernizację zakładów przetwórczych. Złoża rud cynkowo-olowiowych ulegną wyczerpaniu w ciągu kilku lat, a kopalnie rud miedzi będą zmuszone do ograniczenia wydobycia około 2020 roku, jeśli nie nastąpi udostępnienie głębszych części złoża. Przetwarzanie metalurgiczne rud miedzi dostarcza ubocznie srebra, ołowiu i selenu w ilościach znaczących na rynku światowym. Rudy te tworzą także duże potencjalne źródło innych metali, dla których nie opracowano jeszcze zadowalających technologii pozyskiwania. Słowa kluczowe: zasoby mineralne, złoża rud, Polska, kryteria bilansowości, wystarczalność zasobów

CHANGES IN RESOURCES OF NON-FERROUS METALS IN POLANO DURING THE LAST 50 YEARS Ań insight into long-term changes of non-ferrous ore resources and resemes in Poland is given, along with explanation of reasons andforecast. Perspectives ofincreasing mineral resemes arę rather limited, whereas their exhaustion depends greatly on world metal market development. Sińce mid-70's Polish non-ferrous ore resource base have shrinked due to large scalę exploitation of reserves and diminishing efficiency of exploration at maturę stage of geologieal knowledge ofthe country. Among other reasons arę: evolution into bulk mining technologies which generate losses in reserves, decrease in metal prices leading to elimination oflow-grade ores andchange ofbalance sheet criteria, profound change of mineral policyfrom autarchy into open market and drastic reduction of investment in geological research and modernizing industrial plants. Lead-zinc deposits will be exhausted within next years. Copper mines will beforced to reduce capacities around 2020 ifdeep mining operations arę not developed. Metallurgy ofcopper ores supplies significant quantities ofsilver, lead and selenium into world market. Copper ores present also large potential of other metals, but their recovery were not successfully developed, as yet. Keywords: mineral resources, ore deposits, Poland, balance sheet criteria, durability ofreserves Okres 50 lat od powstania czasopisma Rudy i Metale Nieżelazne jest dobrą okazją do retrospekcji nad zmianami bazy zasobowej rud oraz określenia perspektyw jej rozwoju. W artykule zostanie przedstawiony obraz zmian, jego analiza geologiczno-gospodarcza i wnioski dla polityki surowcowej kraju. Cele te można łatwiej zrealizować dzięki jednolitym zasadom dokumentowania złóż oraz opracowywanemu systematycznie przez służbę geologiczną „Bilansowi zasobów kopalin w Polsce", który ma już 50-letnią tradycję, i znacznie młodszemu studium „Bilans gospodarki surowcami mineralnymi Polski na tle gospodarki światowej", którego pierwowzór ukazał się w 1992 r. W latach 1951+1954 wprowadzono obowiązek dokumentowania zasobów przed podjęciem działalności inwestycyjnej oraz sformalizowano ustalanie zasobów, powierzając opiniowanie dokumentacji złóż Komisji Zasobów Kopalin przy Centralnym Urzędzie Geologii [15]. Na ich podstawie do 1956 r. Prezes CUG wydawał opinie umożliwiające nakłady inwestycyjne w górnictwie [28]. W początkowym okresie nakłady na poszukiwania złóż i budowę kopalń były bardzo duże, co skutkowało rozwojem bazy zasobowej. Z kolei kryzys ekonomiczny spowodował radykalne ograniczenie

wydatków inwestycyjnych w tej dziedzinie od końca lat siedemdziesiątych. Przechodzenie do gospodarki rynkowej, wieloletni spadek cen surowców [19] oraz zamiar ujednolicenia klasyfikacji zasobów w krajach Unii Europejskiej [12, 13] powodują urealnienie bazy zasobowej w nowych warunkach. Odroku 1952 stosowano jednolite kryteria bilansowości dla złóż określonego typu, które dekretował resort. Na wzór radziecki okresiano gęstość sieci wierceń do udokumentowania w odpowiedniej kategorii. Duże zmiany cen surowców mineralnych i trudności projektowe zagospodarowania zasobów skłoniły do kilkakrotnej korekty tych kryteriów. Konsekwencją były zmiany wielkości zasobów i jakości rud, a w kilku przypadkach przekwalifikowanie złóżbilansowych do pozabilansowych. Zasoby przemysłowe określano na podstawie przybliżonego rachunku ekonomicznego, opartego na wskaźniku efektywności inwestycji [36]. Z biegiem lat ujawniła się nierealność tego wskaźnika. Na obszarze Polski występują udokumentowane złoża następujących rud metali nieżelaznych: cynku i ołowiu, miedzi i srebra, niklu, cyny, uranu i arsenu. Aktualnie eksploatowane są tylko rudy Zn-Pb i Cu-Ag. W rudach tych występują drugorzędne domieszki

Prof. zw. dr hab. inż- Andrzej Paulo — Akademia Gómiczo-Hutnicza, Wydziai Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska. Kraków.

485

kadmu, talu, selenu, ołowiu, niklu, renu, złota i platynowców, które są lub były pozyskiwane w procesach metalurgicznych. Domieszki innych metali nieżelaznych, rejestrowane w „Bilansie zasobów", tj. Ga, Ge, Co, Mo, Ti i V, nie mają znaczenia praktycznego ze względu na brak opłacalnej technologii ich pozyskiwania. W minionych latach omawianego okresu eksploatowano w Polsce rudy arsenu ze złotem (do 1960 r.), rudy uranu (do 1963 r.) i rudy niklu (do 1983 r.). Duże nagromadzenie rud żelazowo-tytanowo-wanadowych w głębokim podłożu krystalicznym okolicy Suwałk, odkryte w latach sześdziesiątych, zostało skreślone z bilansu w 1994 r., jako nie odpowiadające kryteriom ekonomicznym i technicznym złóż. Jego wielkoskalowa eksploatacja, zakładana w minionym okresie, stwarzałaby ponadto duże zagrożenie dla środowiska. Z końcem lat pięćdziesiątych udokumentowano też niewielkie zasoby argilitów, jako potencjalnego surowca aluminium. Z powodu dużej zmienności złoża i niskiej jakości kopaliny wydobycia jednak nie podjęto. Złoża rud cynku i ołowiu Obszar śląsko-krakowski jest jednym z najstarszych i największych regionów wydobycia rud cynku i ołowiu w Europie. Od średniowiecza po połowę XX w. prowadzono płytką eksploatację w pobliżu wychodni dolomitów kruszconośnych. Po 1945 r. utrzymano w ruchu kopalnie bytomskie, a przed 1955 r. uruchomiono ponownie kopalnie rud tlenowych—Galmany w Jaworznie (czynną w okresie 1952-5-1958) i Bolesław (Ulisses) koło Olkusza (od 1948 r.). Początkowo były to zakłady prymitywne, zdewastowane, o słabo rozpoznanej bazie zasobowej, częściowo prowadzące wtórną eksploatację zwałów i resztek złoża w filarach ochronnych [29]. W pierwszych latach powojennych podlegały nacjonalizacji. Aktywność wszystkich kopalń w okresie powojennym prezentuje rysunek 1. W latach 1950+1970 odwiercono ok. 3600 otworów poszukiwawczych i rozpoznawczych o łącznym metrażu ponad 620 000 m [7, 8]. Skutkowało to wielkimi odkryciami geologicznymi i uruchomieniem wydobycia rud siarczkowych w kopalniach BOLESŁAW (1953 r.), TRZEBIONKA, OLKUSZ i POMORZANY. Zdolność wydobywcza TRZEBIONKI i POMORZAN przekroczyła 2 min t/r., stawiając je w rzędzie największych kopalń rud Zn-Pb na świecie [21]. Stan zasobów udokumentowanych w kategoriach A-C2 na ko1950 i

Zn-Pb

ORZEŁ BIAŁY DĄBRÓWKA

1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 i i i 1 1 1

-««•«• «

GALMANY

i

1 1

do 2006

OLKUSZ POMORZANY

do 2010?

Cu

KONRAD LUBICHÓW LUBIN POLKOWICE SIEROSZOWICE RUDNA Al-AU ZŁOTY STOK

l l

i '

do 2030

l

do °010 '

l

'

'

do 2023

1

Ni

i 1950

i

i

i

i

i

i

i

i

i

i

Rys. 1. Okresy działalności kopalń rud metali nieżelaznych w Polsce powojennej Fig. 1. The periods of activity of non-ferrous ore mines in post-war Poland

486

i

1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

nieć kolejnego roku sprawozdawczego przedstawia rysunek 2. Obserwujemy imponujący wzrost, związany z rozpoznawaniem nowych obiektów — w latach sześdziesiątych głównie w obszarze chrzanowskim i olkuskim, a później, do początku lat osiemdziesiątych, w okolicach Zawiercia. Polska była w tym zakresie liderem w ramach RWPG, gdzie baza zasobowa była wyjątkowo uboga i wykorzystywano znacznie gorsze rudy. Do liczb oficjalnych należy podchodzić ostrożnie znając warunki dokumentowania. W latach pięćdziesiątych technika wiertnicza pozostawiała wiele do życzenia i w strefach okruszcowanych rzadko osiągano wymagany 70 % uzysk rdzenia. Na podstawie prób z zasypówki i rdzenia ustalano współczynniki przeliczeniowe. Kilkakrotnie zmieniały się kryteria bilansowości (w latach 1952, 1957, 1960, 1970, 1975 i 1992), po czym wprowadzano korekty ilości wyliczanych na nowo zasobów; tak więc obraz na rysunku 2 odzwierciedla sumaryczny efekt. Zmiany te były podyktowane trudnościami wykorzystania zasobów w cienkich ciałach rudnych. Pierwotne kryteria włączały do zasobów interwały najpierw 0,5 m, apotem 2 m. Mechanizacja kopalń skutkowała 3,5-metrową furtą eksploatacyjną, co przy zbyt cienkich soczewkach prowadziło do nadmiernego zubożenia urobku. W końcu przyjęto nowe kryteria z podwójnym parametrem brzeżnym: zawartość Zn + Pb = 2 % i zasobność 7 m% Zn. Początkowo znaczny udział w zasobach i wydobyciu miały rudy tlenowe — galmany. Po zamknięciu w 1989 r. przestarzałych i uciążliwych ekologicznie wydziałów przetwarzania tlenowych rud cynku w HC MIASTECZKO ŚLĄSKIE, a potem również w ZGH BOLESŁAW, eksploatacja galmanów okazała się niecelowa i ich zasoby wyprowadzano stopniowo z bilansu. Redukcja zasobów złoża Zawiercie (po przeliczeniu według nowych kryteriów i zmianie kategorii rozpoznania) oraz wspomniane pomijanie rud galmanowych spowodowały drastyczny spadek zasobów bilansowych po 1990 r. Dla określenia realnej bazy surowcowej przemysłu istotne znaczenie mają zasoby przemysłowe, tj. ta część zasobów, która może być przedmiotem eksploatacji. W odróżnieniu od bilansowych, które ustala się w celu udokumentowania złoża, jednakowo dla całej grupy złóż danego typu na podstawie analogii i doświadczeń górnictwa, lecz bez rachunku ekonomicznego, zasoby przemysłowe wylicza się na podstawie założeń techniczno-ekonomicznych konkretnego projektu zagospodarowania złoża i spodziewanych uzysków przeróbczych, uwzględniając zmiany cen surowca. Zasoby przemysłowe są wykazywane w Bilansie od 1978 r. dla złóż już udostępnionych. Cechuje je błąd oceny mniejszy od 30 %. Wskutek nie udostępniania nowych złóż zasoby przemysłowe wykazują stały spadek. Przewiduje się ich wyczerpanie do 2006 r. w Trzebionce i ok. 2008+2010 w Pomorzanach. Na przełomie 2003/2004 zasoby przemysłowe tych kopalń wyniosły łącznie l 326 000 t Zn i 531 000 t Pb. Niezagospodarowane zasoby bilansowe rozproszone są w 11 złożach i wykazują średnią zawartość 3,83 %Zn+ l,84%Pb. Wśród nich najlepsze wydaje się w miarę płytkie złoże Zawiercie I, zawierające niemal 1,7 min t Zn i 0,7 min t Pb w rozpoznanych w kat. Cj zasobach ponad 34 min t rudy. W okolicy Zawiercia nie ma jednak zakładu wzbogacania rud. Wstępny rachunek ekonomiczny przy założeniu cen światowych poniżej 1200+1300 USD/t Zn i 600 USD/t Pb [25, 32,33] nie był zachęcający do inwestowania. Szuwarzyński [34] zwrócił uwagę, że przy innym określeniu obszaru złożowego, nazwanego roboczo Zawiercie-Wschód, który powstałby przez wydzielenie najlepszej części ze złóż Zawiercie I i Zawiercie II, można by uzyskać 17,5 min t zasobów spełniających obecne kryteria bilansowości (w tym l min t Zn i 0,4 min t Pb). Zaostrzenie kryteriów dla zasobów przemysłowych, np. do zawartości brzeżnej 5,5 % Zn+Pb, skutkowałoby podwyższeniem średniej zawartości do 6,86 % Zn i 3,07 % Pb, przy zmniejszeniu zasobów rudy do 11,6 min t i pożądanym wzroście miąższości złoża. Przewiduje się znaczne koszty udostępnienia złoża, którego zasoby znajdują się w dużym

Zasoby rud Zn-Pb

400

kowe ołowiu w złożach rud miedzi na 2,2 min t, z czego 664 tyś. t występuje w zasobach przemysłowych. Tak więc zasoby przemysłowe ołowiu w rudach miedzi są już większe niż w gwałtownie zmniejszających się zasobach rud Zn-Pb. /.łoża rud miedzi i srebra

1950

1960

1970

1990

2000

Lata Rys. 2. Zmiany łącznych zasobów złóż rud cynku i ołowiu Fig. 2. The changes in overall resources of the zinc ore and lead ore deposits interwale pionowym od +72 do +282 m n.p.m., w silnie zawodnionym górotworze i na terenie częściowo zabudowanym. Istnieją ponadto problemy ochrony głównego triasowego zbiornika wód podziemnych i przekonania do inwestycji społeczności lokalnej. Warto odnieść liczby wynikające z rysunku 2 i tekstu do zasobów inicjalnych złóż, które w konsekwencji zdecydowano się zagospodarować oraz do rocznego wydobycia i związanego z nim ubytku zasobów. Zasoby złoża Balin-Trzebionka przed podjęciem eksploatacji wynosiły według dokumentacji ok. 39 min t, natomiast zestawienie corocznych operatów ewidencyjnych zasobów wskazuje, że w rzeczywistości były większe, wynosiły ok. 55 min t. Przyrost nastąpił w wyniku rozpoznania eksploatacyjnego. Zasoby złoża Pomorzany były jeszcze większe, ok. 60 min t [18]. Odkrycie tak dużych obiektów nie jest już możliwe. Rocznie wydobywa się 4,7+4,9 min t rudy, ale towarzyszące temu ubytki zasobów mogą być inne wskutek strat górniczych i dokładniejszego rozpoznania złoża. Wkrótce, po zamknięciu ZG TRZEBIONKA, dostawy surowca dla krajowych hut będą ograniczone mocą wydobywczą i przerobową jedynej kopalni. Średnia zawartość Zn w zasobach udostępnionych spadała konsekwentnie od 6 % w 1960 r. do poniżej 4 % w 1993 r., a w zasobach przemysłowych utrzymuje się od 10 lat na poziomie ok. 4,3 % Zn. Przeciwnie, średnia zawartość Pb rosła stopniowo od ok. I do l ,5 % w analogicznym okresie, a w zasobach przemysłowych ostatnich 10 lat oscyluje ok. 1,8 %. Sumaryczne zawartości Zn + Pb w naszych zasobach przemysłowych utrzymują się zatem ok. 5,5+6 %, to jest są wyraźnie niższe od przeciętnej światowej, ok. 10 %. W tej sytuacji uboższe zasoby niezagospodarowane nie mają szans na zainteresowanie górnictwa. Perspektywy powiększenia bazy zasobowej przez odkrycie nowych złóż są małe. Pojedyncze otwory wiertnicze, które miały wyjaśnić perspektywy powiększenia zasobów złoża Klucze i przy okazji problem modelu złóż w podłożu paleozoicznym dały negatywne wyniki. Prowadzone jest ponowne oszacowanie pewnych obszarów w okolicy Zawiercia przy innych niż dotychczas założeniach. Definitywny koniec wielowiekowego górnictwa rud Zn-Pb w Polsce wydaje się nieuchronny. Nie oznacza to jednak końca dostaw ołowiu z kopalin krajowych. Źródłem tego metalu mogą być nadal rudy miedzi ze złóż okolic Lubina-Głogowa. W ostatnich latach wydobyta ruda zawiera 35-5-52 tyś. t ołowiu. Ołów pozyskiwany jest z odpadów przetwarzania hutniczego koncentratów miedzi w ilości 13*20 tyś. t ołowiu surowego [10]. Prowadzona modernizacja Wydziału Ołowiu HM GŁOGÓW I powinna zwiększyć efektywność i zdolność produkcyjną do 26 tyś. t/r. W Bilansie zasobów [28] określono zasoby szacun-

Od połowy XX w. jedyne udokumentowane zasoby miedzi w złożach polskich wiążą się z obszarem Dolnego Śląska. Po administracji niemieckiej przejęliśmy zdewastowane w działaniach wojennych kopalnie w niecce północnosudeckiej — późniejsze Lena i Nowy Kościół w okolicy Złotoryji — oraz zatopioną płytką kopalnię w okolicy szybów K-1, K-II i L-I w Iwinach k. Bolesławca. Kopalnia LEN A i jej zakład przeróbczy ruszyły ponownie w 1950r., a kopalnia Nowy Kościół w 1955 r. Od 1953 r. między Iwinami i Grodźcem uruchomiono Zakłady Górnicze KONRAD, prowadząc jednocześnie stopniowo udostępnienie głębszych poziomów w interwale 200-5-830 m ppt. Pierwotnie stosowano bardzo liberalne kryteria bilansowości, co powodowało włączenie do zasobów rud 0 średniej zawartości 0,6-5-0,7 % Cu. W latach 1958-^-1962 udostępniono złoża miedzi i anhydrytu z gipsem w przyległym do Konrada obszarze górniczym Lubichów, gdzie zawartość miedzi wynosiła 0,95+1,2 %. Kopalnia LUBICHÓW była okresowo łączona z KONRADEM, a po jego zatrzymaniu z końcem 1989 r., zasoby rud miedzi są rozliczone wspólnie jako złoże Niecka Grodziecka już według nowych kryteriów. Do 1995 r. utrzymywano w nim zasoby przemysłowe. Potem obydwie kopalnie zatopiono. Z końcem 1978 r. udokumentowano w pobliżu złoże Wartowice, na bazie którego zamierzano budować kolejną kopalnię — BOLESŁAWIEC, ale wskutek kryzysu ekonomicznego zrezygnowano z tego projektu jeszcze przed zatwierdzeniem dokumentacji złoża [24]. Odkrycie miedzionośnego poziomu na monoklinie przedsudeckiej koło Sieroszowic, Lubina, Wschowej i Ostrzeszowa w 1956 r. spowodowało intensywne prace poszukiwawcze i dokumentacyjne w kolejnych latach i po dwóch dekadach poznaliśmy jedno z największych złóż rad miedzi na świecie. W latach osiemdziesiątych wykonano tylko pojedyncze otwory poszukiwawcze. Po odkryciu nowego złoża wprowadzono kryteria bilansowości w 1959 r., a następnie zmieniano je w latach 1965 i 1977, przede wszystkim zwiększając kolejno głębokość dokumentowania z 1000 do 1500 1 2000 m. Aktualne kryteria obowiązują od 1993 r.; zliberalizowały znacznie minimalną średnią zawartość miedzi w złożu, zaostrzyły nieco zasobność i zmniejszyły głębokość dokumentowania do 1250 m (w przypadku deklaracji udostępnienia przez KGHM — do 1500 m). W 1968 r. rozpoczęto wydobycie w LUBINIE i POLKO3500

500

1950

1960

1970

1980

1990

2000

Lata Rys. 3. Zmiany łącznych zasobów złóż rud miedzi Fig. 3. The changes in overall resources of copper ore deposits

487

WICACH, w 1974 r. w RUDNEJ, a w 1980 r. w budowanej z coraz większymi trudnościami kopalni SIEROSZOWICE. Aktywność wszystkich kopalń w okresie minionego pięćdziesięciolecia prezentuje rysunek 3. Od 1996 r. połączono organizacyjnie kopalnię POLKOWICE, która wyczerpała większość zasobów, z kopalnią SIEROSZOWICE. Zdolności wydobywcze omawianych kopalń są imponujące, wynoszą (w min t): LUBIN 6,5, RUDNA 12, POLKOWICE-SIEROSZOWICE: 9,5. Stan zasobów udokumentowanych w kategoriach A-C2 na koniec kolejnego roku sprawozdawczego przedstawia rysunek 4. Obserwujemy szybki wzrost zasobów do 1987 r., związany z udokumentowaniem nowych obszarów. W latach osiemdziesiątych następował on głównie w głębokiej strefie złoża. Zmiany kryteriów odbiły się na skokowym spadku zasobów w połowie lat dziewięćdziesiątych. Jednocześnie nastąpiły wyraźne zmiany jakości zasobów (rys. 5). Od roku 1987 średnia zawartość miedzi w zasobach przemysłowych przewyższyła tę w bilansowych, a od 1995 r. poprawiła się znacząco: o ok. 0,25 % w zasobach przemysłowych (aż 14 % względnych !) i ok. 0,15 % w zasobach bilansowych. Stan zasobów przemysłowych przedstawiany jest w Bilansie zasobów od 1978 r. Leżą one na głębokości mniejszej od 1250 m. Do 2000 r. eksploatowano tylko zasoby powyżej 1150 m pod powierzchnią terenu. Większość pozostałych zasobów nie jest udostępniona z powodu trudniejszych warunków geologiczno-górniczych (głębokość ponad 1250 m, wysoka temperatura, zagrożenie wodne itp.)

Tablica l Zasoby (stan 2003/2004) i średnie parametry złóż miedzi Table l The resources (as for 2003/2004) and average parameters of ore deposits

Nazwa złoża

Zasoby rud A-C2 min t

Średnia zawartość*

Miąższość cTpHnifl ol L Ul ilu

bilansowe

przemy-

Cu

Ag

słowe

%

g/t

1,42 2,21 2,62 2,93 2,09 2,50 2,20 2,23 1,5 1,43 1,58 0,86 1,97

74 46 46 62 36 42 34 80 80 51 58 43 57

Lubin-Małomice 401,8 211,7 Rudna 582,5 279,5 Polkowice 117,8 51,7 Sieroszowice 312,7 244,5 Radwanice Wschód 5,6 7,6 — Radwanice Zachód 18,6 — Gaworzyce 66,6 Głogów Głęboki — 668,4 — Retków 35,0 — 57,2 Niecka Grodziecka Warto wice 59,0 — — Nowy Kościół 13,5 Razem 2340,6 793,0

m

3,56 5,66 2,55 1,86 2,89 1,8 1,5 -3,3 bd 1,58 1,34 -2,0 1,5-10

* w zasobach przemysłowych, dla ztóż nie udostępnionych w zasobach bilansowych

120 Ag w zasobach udostępnionych

100

jg,

80

O)

*r 60

Ag w zasobach przemysłowych

l O

40

Cu w zasobach przemysłowych

20

1984

1989

1994

2004

Lata

Rys. 4. Zmiany zasobów miedzi i srebra w złożach eksploatowanych Fig. 4. The changes in copper and silver resources in the mined deposits %Cu

1.5 1975

Rys. 5. Zmiany zawartości miedzi w zasobach i urobku Fig. 5. The changes in copper content in the resources and in the excavated ore

488

2005

i gorszych parametrów złoża (tabl. 1). Ze względu na barierę termiczną czynione są przygotowania techniczne do wybierania tylko części zasobów z obszarów rezerwowych i tylko w bezpośrednim sąsiedztwie obszarów obecnie eksploatowanych. Decyzje muszą być podjęte z dużym wyprzedzeniem, gdyż obecne zasoby przemysłowe ulegają dość szybkiemu wyczerpaniu. W projektach zagospodarowania złóż należących do KGHM POLSKA MIEDŹ S.A. zakładano wyczerpanie złoża POLKOWICE do 2016 r., LUBIN i RUDNA do ok. 2045 r., a tylko SIEROSZOWICE z małym wydobyciem przetrwałyby do ok. 2070 r. W Prospekcie Emisyjnym (1997 r.) akcji KGHM podano jeszcze mniejszą wystarczalność złoża, odpowiednio do 2030 r. w LUBINIE, 2023 r. w RUDNEJ i 2040 r. w POLKOWICACH-SIEROSZOWICACH. Jeśli nie udostępni się nowych zasobów, to ok. 2020 r. nastąpi wyraźne załamanie wydobycia [2]. Na ubytek zasobów wpływa nie tylko ilość wydobyta (rzędu 25 min t/r.), ale w dużej mierze również straty górnicze. Według Banaszaka [2] współczynnik wykorzystania złoża przemysłowego waha się od 0,8-5-0,83 w kopalniach eksploatujących grube złoże do 0,89-^-0,94 w złożu cienkim. Wyższą wartość notuje się tam, gdzie eksploatacja trwa krótko i nie ujawniły się skutki naprężeń górotworu nad przestrzenią wybraną. Regułą ekonomiczną działania kopalń jest wybieranie najpierw najbardziej atrakcyjnych części złoża, aby skrócić czas zwrotu nakładów inwestycyjnych [31, 32]. Również w okresach niskich cen kopalnia musi eksploatować najbogatsze rudy. W ten sposób na późną fazę eksploatacji złoża pozostają parcele z rudami uboższymi od średniej, których wykorzystanie jest realne tylko w przypadku wzrostu cen. Wrażliwość eksploatacji zasobów KGHM w poszczególnych kopalniach na ceny rynkowe przedstawili Banaszak [2] i Paulo [18]. Silny wzrost jakości urobku w ostatnich latach (rys. 5) może skutkować skróceniem czasu wystarczalności zasobów w stosunku do projektowanego. Już przed 10 laty sygnalizowano [3] znaczny stopień sczerpania zasobów przemysłowych złoża. W latach 1994+1995 wynosił on w KGHM średnio 35 %, przekraczając w kopalni POLKOWICE 62 %. Na długo przed końcowym rozliczeniem zasobów kopalnie wchodzą na obszary rezerwowe, jak Małomice, Radwanice Wschód.

Perspektywę powiększenia zasobów stwarza projekt udostępnienia złoża Głogów Głęboki Przemysłowy z istniejących kopalń. Na tym tle warte ponownego rozważenia jest ponowne udostępnienie zasobów złoża Niecki Grodzieckiej wraz z przyległą częścią złoża Wartowice. Znaczny obszar na ich pograniczu ma zasobność 2 ponad 75 kg Cu/m , chociaż średnia miąższość interwału zawierającego ponad 0,7 % Cu wynosi tylko ok. 1,5 m. W Polsce, poza omówionymi obszarami Dolnego Śląska i analizowanym jeszcze północno-wschodnim obrzeżeniem Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, nie zarysowują się perspektywy odkrycia złóż miedzi o wartości przemysłowej. Wartość dolnośląskich złóż miedzi podwyższa znacznie domieszka srebra. Wynosi ona średnio 80 g/t w piaskowcowej części złoża, 134 g/t w łupkach i 48 g/t w dolomitach i wapieniach z rudą bilansową. Przy dokumentowaniu zasobów przelicza się zawartość srebra w rudzie bilansowej na równoważną zawartość miedzi w proporcji 10 g/t Ag = 0,1 % Cu. Duża część srebra przechodzi podczas eksploatacji i wzbogacania rud do koncentratów miedziowych, które zawierają 20*28 % Cu i 400*1000 g Ag/t. Kopalnie KGHM tworzą największy okręg górniczy srebra na świecie dostarczając 6,4 % produkcji globalnej [22]. Oszacowanie zasobów srebra w złożu jest mniej dokładne niż miedzi z powodu mniejszego zakresu opróbowania na zawartość srebra. Ilość srebra w zasobach przemysłowych jest wykazywana w Bilansie zasobów dopiero od 1994 r. W ciągu ostatniej dekady notuje się fluktuacje tych zasobów w granicach 42-5-51 tyś. t zawartego srebra. Wcześniej szacowano ilość srebra w zasobach czynnych kopalń, podając spadek od 109 tyś. t Ag w 1985 r. do 85,6 tyś. t w 1993 r. W ostatnich latach odzyskuje się w Polsce ponad 10001 tego metalu; dane statystyczne za 2003 r. podają ilość 13321 Ag w koncentratach. Złoża rud niklu Złoże krzemianowych rud niklu w Szklarach na Dolnym Śląsku tworzy nieregularną czapę wietrzeniowąmasywuserpentynitowego. Było eksploatowane w okresie 1891-5-1920 głównie pod ziemią, a następnie odkrywkowo od 1935 do 1945 r. i od 1953 do 1983 r. Eksploatacja odkrywkowa schodziła stopniowo do głębokości 15-5-50 m, zależnie od spękania masywu i zasięgu wietrzenia Rudy krzemianowe nie nadają się do wzbogacania mechanicznego. Rudę ze Szklar przetapiano w miejscowej hucie na żelazonikiel o zawartości ok. 8 % Ni. Po wojnie złoże było dokumentowane na podstawie rozpoznania eksploatacyjnego i nielicznych otworów na zewnątrz konturu złoża. Bilansowa zawartość brzeżna w wyrobisku wynosiła 0,5 % Ni. Zasoby bilansowe w Szklarach utrzymywały się na poziomie kilkunastu milionów ton rudy, w której znajdowało się 100*120 tyś. t niklu. Średnia zawartość w rudzie oscylowała ok. 0,8 % Ni, a w urobku kierowanym do huty była nieco niższa. Zasoby pozostałe w bilansie po likwidacji zakładu w 1983 r. wynoszą 117 000 t Ni w 14,6 min rudy. Dokumentacja uaktualniona w 1988 r. wykazała 6,7 min t rady i ok. 53 000 t Ni. Ta druga ilość formalnie wystarczała na 50 lat eksploatacji, jednakże od czasu kryzysu energetycznego na świecie w połowie lat siedemdziesiątych zaniechano eksploatacji rud krzemianowych, zawierających mniej niż 0,9-5-1,3 % Ni [20], Utrzymywanie rud niklu w Bilansie zasobów straciło uzasadnienie po likwidacji pobliskiej huty. Poszukiwania złóż w sąsiednich masywach ultrazasadowych dały wynik negatywny. Nie były też zachęcające próby wzbogacania niklonośnych siarczków towarzyszących mineralizacji Fe-Ti-V w masywie suwalskim. Natomiast domieszki 25*70 g Ni w tonie rudy miedzi z okolic Lubina-Głogowa, rosną w koncentracie flotacyjnym do 200-5-400 g/t, a przy rafinacji elektrolitycznej miedzi są odprowadzane w postaci siarczanu i wytrącane jako NiSO4 • 7H2O. Zasoby niklu w kopalniach KGHM zostały oszacowane na niespełna 37 tyś. t [11], a aktualny Bilans zasobów [28] wykazuje dla 5 złóż

miedzi zasoby szacunkowe 58,6 tyś. t, w połowie w złożach nie udostępnionych. Złoża rud cyny Rudy cyny były eksploatowane na małą skalę w Górach Izerskich koło Przecznicy od XVI do połowy XIX w. Systematyczne prace poszukiwawcze podjęto w latach 1953*1957 oraz 1976*1992 w paśmie łupkowym Starej Kamienicy od Przecznicy przez Gierczyn i Krobicę po Nove Mesto w Czechach, tj. na odcinku 35 km. W pasie tym stwierdzono stałą obecność 1*5 warstw cynonośnych 0 miąższości 0,2*1 m, zasięgu wgłębnym do 50*100 m i zawartości 0,1*2 % Sn. Do rad bilansowych kwalifikowano interwały o miąższości l m, zawierające co najmniej 0,2 % Sn. Głównym nośnikiem cyny jest kasyteryt, który niestety tworzy na ogół drobne ziarna 1 występuje w towarzystwie siarczków. W obecnych warunkach rynkowych podobne rady budzą zainteresowanie przy zawartości powyżej 2 % Sn. Zasoby oceniane wcześniej na kilka milionów ton rudy 0 średniej zawartości ok. 0,48 % Sn przeniesiono do kategorii pozabilansowych. Złoża rud uranu Złoża rud uranu były poszukiwane w Polsce w latach 1948*1973. Odkryto szereg złóż, przeważnie małych, które eksploatowano od 1949 r. Początkowo działalność na tym polu prowadziły Zakłady Przemysłowe R-l, które po 1956 r. przeszły spod zarządu radzieckiego w polskie ręce. Od 1956 r. prace badawcze podjął również Instytut Geologiczny. Ostatnia kopalnia rud uranu, Radoniów w Górach Izerskich, zakończyła pracę w 1963 r. Dane o zasobach uranu w czynnych kopalniach i produkcji nie były publikowane. W latach sześćdziesiątych podawano jednak w Bilansie informacje o wielkości zasobów bilansowych i szacunkowych rudy i uranu w poszczególnych złożach udokumentowanych w rozbiciu na kategorie A+B, C] i C2, a także o miąższościach 1 zawartościach metalu. Miąższości rzadko przewyższały 0,2 m, a średnie zawartości wahały się od 0,06 do 0,2 % U. Po dramatycznym spadku cen uranu od końca lat siedemdziesiątych i utrzymującym się niskim zapotrzebowaniu tego rodzaju koncentracje nie budzą już zainteresowania. Złoża rud innych metali i źródła ubocznego odzysku W Bilansie zasobów utrzymywane jest złoże Złoty Stok, w którym prowadzono eksploatację od średniowiecza, a na większą skalę w XVIII i XIX w. oraz 1954*1960. Pozostały w nim ubogie rady arsenu (średnio 3,57 %) i złota (2,8 g/t) w ilości ok. 0,5 min t. Okres świetności i wysokich cen surowców arsenu przeminął z początkiem XX w., chociaż metaliczny arsen miał ponownie okres koniunktury 1974*1986. Obecnie nie wydobywa się już samodzielnych rud arsenu nigdzie na świecie, pierwiastek ten i pochodny arszenik znalazły się na liście substancji niebezpiecznych, powstały trudności ze zbytem arszeniku, uzyskiwanego ubocznie przy oczyszczaniu gazów hutniczych i rekultywacji obszarów skażonych [21]. Przydatność omawianej rudy arsenu jako źródła złota jest współcześnie problematyczna. Do początku lat osiemdziesiątych utrzymywano w Bilansie zasoby kopalin, które mogły być przydatne do produkcji aluminium. Były to różne, zasobne w glin skały ilaste, np. argillit, iły ogniotrwałe. Wprawdzie odbiegały one niekorzystnie jakością od boksytów, to jednak zakładano, że zostanie wypracowana opłacalna technologia i wykorzystany zostanie rzekomy nadmiar energii w Polsce. Produkcji na skalę przemysłową nigdy nie podjęto. Zasoby innych metali były oszacowane w charakterze potencjalnych surowców ubocznych, możliwych do pozyskania przy wydo-

489

byciu kopalin głównych. Wanad i tlenki tytanu mogły być produkowane w przypadku eksploatacji kompleksowych rud żelaza w masywie suwalskim. Istnieje też teoretyczna możliwość pozyskiwania pewnej ilości minerałów tytanu przy oczyszczaniu piasków szklarskich. Kadm i tal były ważnymi produktami ubocznymi przetwarzania górnośląskich rud Zn-Pb. Z czasem ujawniono ich toksyczność i stały się produktami niepożądanymi. Z rud Zn-Pb pozyskuje się nadal niewielkie ilości srebra. Selen i ren towarzyszą rudom miedzi. Selen jest wydzielany na dużą skalę (65+78 t/r., 3+4 % produkcji światowej) od 1993 r. ze szlamów anodowych na Wydziale Metali Szlachetnych przy Hucie Głogów KGHM POLSKA MIEDŹ S.A. Przedtem kilkakrotnie mniejszą produkcję z tego samego źródła prowadzono w HMN SZOPIENICE. Oszacowanie zasobów selenu jest obarczone dużym błędem; podaje się liczby 39001, 8540 t i 1950 t Se, z których ostatnia dotyczy ilości możliwej do pozyskania z udostępnionych obecnie złóż. Jest to rząd wielkości rocznej produkcji światowej [23]. Do początku lat dziewięćdziesiątych odzyskiwano ren w postaci technicznego nadrenianu amonu z odpadowego kwasu siarkowego w procesach hutniczych przetwarzania koncentratów miedzi. Rudy miedzi są również źródłem pierwotnym metali szlachetnych: dużej ilości opisanego wyżej srebra, 350+400 kg złota i pewnej ilości szlamu zawierającego platynowce. W tej grupie oszacowaniu zasobów podlega tylko srebro. Ponadto Bilans zasobów przedstawia szacunkowe zasoby kobaltu, molibdenu i wanadu w rudach miedzi, chociaż nie jest dotąd znana opłacalna technologia ich pozyskiwania. Podsumowanie Baza zasobowa rud metali nieżelaznych w Polsce kurczy się. Składa się na to wiele powodów — naturalne wyczerpywanie znanych zasobów, spadek efektywności poszukiwań dużych złóż w miarę zagęszczania sieci rozpoznawczej, zmiany technologii górniczych w kierunku masowej nieselektywnej eksploatacji, niekorzystny długoletni trend cenowy większości metali wpływający na zmianę kryteriówbilansowości, zmianapolityki surowcowej od autarkicznej do wolnorynkowej oraz spadek nakładów na rozpoznanie złóż i modernizację zakładów przetwórczych w ostatnich 25+30 latach. Złoża rud miedzi są ważnym źródłem srebra i selenu na skalę światową a podrzędnym innych metali szlachetnych. Tworzą one także duże potencjalne źródło innych metali, dla których nie opracowano jeszcze zadowalających technologii pozyskiwania. Literatura 1. Bachowski C., Siewierski S., Tomanik R.: Perspektywy zasobowe rud miedzi w Polsce na progu XXI wieku. Mat. Konf. Szkoły Eksploatacji Podziemnej'99. IGSMiE PAN Kraków, 1999, s. 9+22. 2. BanaszakA.: Baza zasobowa rud miedzi i perspektywy jej rozwoju. Mat. V Konf. Wykorzystanie zasobów złóż kopalin użytecznych. Zakopane 1996. CPPGSMiE PAN Kraków, 1996, s. 97+104. 3. Banaszak A, Kubiak J.: Wskaźnik zużycia zasobów jako źródło informacji o stopniu zagospodarowania złoża. Mat. IV Konf. Aktualia i perspektywy gospodarki surowcami mineralnymi. Zakopane 1994. CPPGSMiE PAN Kraków, 1994, s. 13.1+13.9. 4. BanaszakA, Tomanik R.: Formalnoprawne aspekty zagospodarowania złoża Głogów Głęboki. Gosp. Sur. Min. 2004, t. 20, z. specj. nr l, s. 89+99. 5. Gientka M.: Polityka resortu w dziedzinie poszukiwania, rozpoznawania i eksploatacji surowców mineralnych. Prz. Geol. 1995, nr l, s. 49+56. 6. Ciuszek A., Janik R., Nie f M.: Zmiany zasobów złoża rud miedzi w wyniku lepszego rozpoznania. Górnictwo Odkrywkowe, 2002, r. 44, nr 2+3, s. 79+84. 7. Grzechnik Z.: Historia dotychczasowych poszukiwań i eksploatacji. Poszukiwanie rud cynku i ołowiu na obszarze śląsko-krakowskim. Prace Inst. Geol., t. 83, s. 23+42. 8. KZK: Zasady dokumentowania złóż kopalin stałych. Min. Środowiska. Warszawa, s. 54.

490

9. Maczek H.: Die Blei- und Zinkindustrie in Osteuropa — Auswirkungen auf den Weltmarkt. Erzmetall, 1992, t. 45, nr 7+8, s. 389+395. 10. NeyR., Smakowski T. (red): Bilans gospodarki surowcami mineralnymi Polski i świata 1999+2003. Kraków 2004. IGSMiE PAN, s. 1023. 11. Nieć M.: Złoża rud miedzi i srebra [W:] Ney R. (red.) Surowce mineralne Polski: Surowce metaliczne: miedź, srebro. Kraków 1997. Wydaw. Centrum PPGSMiE PAN, s. 9+44. 12. Nieć M.: Międzynarodowa klasyfikacja zasobów UNECE i problemy klasyfikacji zasobów przemysłowych. [W:] VI seminarium: Metodyka rozpoznawania i dokumentowania złóż kopalin oraz geologicznej obsługi kopalń. Kraków 1998. Wydaw. CPPGSMiE PAN. 13. Nieć M.: Czym są kryteria bilansowości i ich rola w gospodarce złożem. Gosp. Sur. Mineralnymi, 2002, t. 18, z. spec., s. 29+40. 14. Nieć M.: Metodyka rozpoznawania i dokumentowania złóż kopalin stałych w minionym pięćdziesięcioleciu. Góra. Odkrywkowe, 2002, t. 44, nr 2+3, s. 54+58. 15. Nieć M.: Pięćdziesiąt lat działalności Komisji Zasobów Kopalin. Prz. Geol. 2003, nr 10, s. 851+857. 16. Nieć M., Przeniosło S.: Wykorzystanie złóż kopalin w Polsce. Problemy gospodarki zasobami kopalin. 50 lat działalności Komisji Zasobów Kopalin. Warszawa 2004, Min. Środowiska, s. 31+46. 17. Nieć M., Piwocki M., Przeniosło S.: Międzynarodowa klasyfikacja zasobów i jej znaczenie dla gospodarki złożem. Gosp. Sur. Mineralnymi, 2002, t. 18, z. spec., s. 19+28. 18. Paulo A.: Złoża rud metali nieżelaznych w Polsce: zasoby, jakość i wystarczalność. Mat. V Konf. Wykorzystanie zasobów złóż kopalin użytecznych. Zakopane 1996. CPPGSMiE PAN Kraków, s. 79+96. 19. Paulo A., Krzak M.: Ceny surowców mineralnych, cz.I i II. Prz. Geol., 1998, t. 46, nr 11, s. 1123+1133, nr 12, s. 1215+1224. 20. Paulo A., Strzelska-Smakowska B.: Materiały do ćwiczeń z nauki o złożach i geologii gospodarczej, cz. II. Skrypt uczelniany AGH nr 1476. Wydaw. AGH, Kraków 1996, s. 288. 21. Paulo A., Strzelska-Smakowska B.: Arsen pod koniec XX wieku. Prz. Geol., 2000, t. 48, nr 10, s. 875+882. 22. Paulo A., Strzelska-Smakowska B.: Rudy metali nieżelaznych i szlachetnych. Kraków 2000, Wydaw. AGH, s. 259. 23. Paulo A., Strzelska-Smakowska B.: Selen a przełomie XX i XXI wieku. Prz. Geol., 2003, t. 51, nr 6, s. 459+464. 24. PiestrzyńskiA. (red.): Monografia KGHM Polska Miedź S.A. Lubin 1996, s. 1220. 25. Ptoskonka A.: Zagospodarowanie złoża rudy Zn-Pb „Zawiercie-1". Mat. Konf. Aktualne problemy górnictwa rud. Kraków 1994. Wydaw. CPPGSMiE PAN, s. 101+111. 26. Prospekt Emisyjny: Prospekt emisyjny akcji KGHM Polska Miedź S.A. Lubin 1997. 27. Przeniosło S.: Kształtowanie się bazy zasobowej kraju. Problemy gospodarki zasobami kopalin. 50 lat działalności Komisji Zasobów Kopalin. Warszawa 2004, Min. Środowiska, s. 21+30. 28. Przeniosło S. (red.): Bilans zasobów kopalin i wód podziemnych w Polsce wg stanu na 31 XII 2003 r. Warszawa 2004. PIG, s. 429. 29. Przeniosło S., Bąk B., Radwanek-Bąk B., Smakowski T.: Analiza gospodarki rudami cynku i ołowiu w Polsce (wg stanu na koniec 1990 r.). Warszawa 1992. PIG, s. 55. 30. Rączaszek-Suchodolska H., Nieć M.: Weryfikacja zasobów złóż kopalin. Prz. Geol., 2003, t. 51, nr 10, s. 862+869. 31. Strzelska-Smakowska B.: Ocena ekonomiczna złóż rud. Kraków 2003. Wydaw. Uczelniane AGH N.-T., s. 128. 32. Strzelska-Smakowska B., Paulo A.: Ocena możliwości i ekonomicznej celowości zagospodarowania złóż metoda wartości zaktualizowanej netto (NPV). Mat. V Konf. Aktualia i perspektywy gospodarki surowcami mineralnymi. Kraków 1995. CPPGSMiE PAN, s. 67+82. 33. Strzelska-Smakowska B., Paulo A.: Ocena ekonomiczna zasobów złóż rud metali. Mat. V Konf. CPPGSMiE PAN „Wykorzystanie złóż zasobów kopalin użytecznych". Sympozja i konf. 1996, nr 21, s. 13+26. 34. SzuwarzyńskiM.: Perspektywy i ograniczenia rozwoju bazy zasobowej ZG Trzebionka S. A.. Mat Konf. Szkoły Ekspl. Podziemnej '99. IGSMiE PAN i AGH Kraków, 1999, s. 83+88. 35. Urban W., Gągotek W.: Górnictwo rud Zn-Pb w Polsce. Mat. Konf. Aktualne problemy górnictwa rud. Kraków 1994. Wydaw. CPPGSMiE PAN, s. 137+148. 36. Wanielista K.: Kryteria ekonomiczne w projektowaniu eksploatacji złóż kopalin. Kraków 1995. Wydaw. CPPGSMiE PAN.

JAN BOTOR

Rudy Metale R 50 2005 nr 9 UKD669.2/.7:622.2.7.1(438)"19/20"

RUDY METALE 50 LAT ROZWOJU METALURGII EKSTRAKCYJNEJ Przedstawiono zasadnicze zmiany w metalurgu ekstrakcyjnej metali nieżelaznych, jakie zaszły w Polsce w ciągu 50 lat wydawania czasopisma naukowo-technicznego Rudy i Metale Nieżelazne. Przedyskutowano rozwój techniki i technologii otrzymywania i rafinacji: cynku, ołowiu, miedzi, srebra i aluminium. Omówiono ważniejsze obszary badań naukowych i badawczo-rozwojowych prowadzonych w omawianym zakresie. Słowa kluczowe: metalurgia metali nieżelaznych, hutnictwo polskie, produkcja hutnicza

RUDY l METALE 50 YEARS OF THE DEVELOPMENT OF EXTRACTIVE METALLURGY The basie changes in extractive metallurgy of non-ferrous metals, which took place in Poland over the 50 years of publication of the periodical „Rudy i Metale Nieżelazne" (Non-ferrous Ores and Metals) have been presented. Development ofmethods and technolog ies for the production and refining ofzinc, lead, copper, silver and aluminium has been discussed. Significant areas ofscientific research and R&D activity in this field have been described. Keywords: metallurgy of non-ferrous metals, Polish metallurgy, metallurgical production Wstęp Minęło 50 lat od chwili ukazania się pierwszego numeru czasopisma naukowo-technicznego przemysłu metali nieżelaznych pod nazwą Rudy i Metale Nieżelazne (RiMN). W tym czasie nastąpił znaczący rozwój metod otrzymywania i rafinacji metali. Był to rozwój zarówno ilościowy, jak i jakościowy. Doskonaleniu techniki i technologii metalurgii ekstrakcyjnej towarzyszył coraz szerszy udział badań naukowych i badawczo-rozwojowych. Zdecydowanie powiększyła się baza szkolnictwa zawodowego i akademickiego. Większość tych dokonań technicznych, technologicznych, naukowych i badawczo-rozwojowych była dokumentowana na łamach RiMN. W artykule przedstawiono w dużym skrócie dokonania, jakie miały miejsce w okresie 50 lat ukazywania się RiMN. Rozwój metod otrzymywania i rafinacji metali W okresie ostatniego półwiecza metalurgia ekstrakcyjna strategicznych metali nieżelaznych miedzi, cynku, ołowiu czy aluminium uległa zasadniczym zmianom. Przyczyną takiego stanu rzeczy były problemy związane z ochroną środowiska naturalnego, wymagania ekonomiczne oraz nowe sposoby zarządzania procesami wytwarzania, przede wszystkim w zakresie jakości produkcji. Problemy ochrony środowiska w rozpatrywanym okresie zaczęły odgrywać decydującą rolę, głównie ze względu na presję społeczną. Zmieniła się filozofia podejścia do tego problemu. Istotnym stało się tworzenie technologii a priori czystych ekologicznie, a więc nie jak w dawniejszym podejściu, polegającym na opracowaniu metod i budowie instalacji oczyszczających na „brudnych" liniach produkcyjnych. Prawa konkurencji rynkowej to kolejny strategiczny czynnik, wymuszający postęp w technologiach metalurgicznych. Konieczne stało się opracowanie metod wytwarzania o zwiększonej produktywności, o obniżonych wymaganiach energetycznych i kompleksowym odzysku wszystkich użytecznych pierwiastków przy możliwie najniższym poziomie strat bezpowrotnych. Poprawę wyniku ekonomicznego

realizowano głównie na drodze: — wprowadzania nowych technologii realizowanych w nowoczesnych dynamicznych reaktorach metalurgicznych, — obniżki kosztów inwestycyjnych, — stosowania tańszych surowców wsadowych, w tym złomu i odpadów produkcyjnych, — wprowadzania nowoczesnych metod zarządzania procesem produkcyjnym. Należy podkreślić, że metalurgia ekstrakcyjna metali nieżelaznych, jak chyba żadna inna dziedzina hutnictwa, spełniała powyższe wymagania rozwojowe. Zaowocowało to powstaniem pod koniec XX w. wielu nowoczesnych technologii otrzymywania i rafinacji metodami stapiania zawiesinowego i stapiania w kąpieli. Rozwój metalurgii ekstrakcyjnej metali nieżelaznych w Polsce starał się nadążać za tendencjami światowymi. Udawało się to w różnym stopniu w różnych okresach. Można wyodrębnić cztery zasadnicze okresy rozwoju przemysłu metali nieżelaznych, w tym jego części ekstrakcyjnej. W pierwszym okresie, gdy zaczęły ukazywać się RiMN, główny nacisk skupiał się na uruchomieniu istniejących linii produkcyjnych. W okresie międzywojennym na ziemiach polskich produkowano: cynk, ołów, kadm i srebro. Praktycznie całe hutnictwo było w rejonie śląsko-krakowskim. Okres II wojny światowej spowodował znaczące pogorszenie stanu technicznego hut. Istniała więc konieczność uporządkowania stanu technicznego, technologicznego i organizacyjnego. Metalurgię cynku reprezentowały cztery huty: ZC SZOPIENICE łącznie z hutą KUNEGUNDA, ZC WEŁNOWIEC z hutą SIEMIANOWICE, ZC SILESIA z hutą RADZIONKÓW oraz ZC TRZEBINIA. Ołów produkowano w wymienionych już ZC SZOPIENICE oraz w ZGH ORZEŁ BIAŁY i ZGH WARYŃSKI. Kadm i srebro produkowano w ZC SZOPIENICE. Drugi okres wiąże się ze znacznym ilościowym rozwojem przemysłu metali nieżelaznych. W tym też czasie powstają RiMN, które już na stałe staną się jego czasopismem. Ilościowy rozwój często oparty jest na przestarzałej technice i technologii. Stąd też warunki rozwoju sprecyzowane na początku tego rozdziału nie są spełnione

Prof. dr hab. inż. Jan Bolor — Politechnika Śląska, Katowice, Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice.

491

lub też spełnione są tylko w części. Rozbudowana została baza produkcyjna już wytwarzanych metali, głównie cynku. Powstają huty aluminium i miedzi. Pierwsza serię elektrolizy tlenku glinu w stopionych roztworach soli fluorowych uruchomiono pod koniec 1954 r. w Skawinie (HAS). Huta została wybudowana i uruchomiona w oparciu o technologię stosowaną w hucie w Zaporożu. Były to elektrolizery z anodami Sóderberga z bocznym doprowadzeniem prądu o natężeniu 45 kA. Zastosowana konstrukcja była przestarzała, uciążliwa dla środowiska (nie było oczyszczalni gazów procesowych), wymagająca ręcznej obsługi. Projektowana zdolność produkcyjna wynosiła 15 000 t/r. Dzięki udoskonaleniu technologii w krótkim czasie wzrosła do ponad 22 000 t/r. W 1960 r. uruchomiono II serię elektrolizy. Zwiększono gęstość prądową (szybkość procesu) stosuąc natężenie prądu 60 kA. Zmodernizowano konstrukcję wanien elektrolitycznych, zmodyfikowano skład kriolitowego elektrolitu, zmechanizowano obsługę elektrolizerów. Produkcja wzrosła do około 56 000 t/r. Sześć lat później uruchomiono w Koninie drugą polską hutę aluminium (HAK). Zakład został zbudowany na licencji francuskiej firmy Pechiney. Zastosowano elektrolizery z anodami Sóderberga z górnym doprowadzeniem prądu elektrycznego o natężeniu 100 kA. Mokry system oczyszczania gazów pozwalał na odzysk fluoru z roztworów płuczkowych. Obsługa wanien była zmechanizowana z wprowadzonymi później elementami automatyki (regulacja odległości międzybiegunowej). Pomimo znacznego postępu w stosunku do rozwiązań stosowanych w HAS, przyjęte w HAK konstrukcje były już przestarzałe w stosunku do rozwiązań światowych. W tym czasie stosowano bowiem już elektrolizery ze wstępnie spieczonymi anodami i natężenia prądu znacznie przekraczające 100 kA. Obecnie produkcja aluminium pierwotnego w Polsce, po zamknięciu HAS, wynosi zaledwie 50 000 t. Wobec braku perspektyw budowy nowej huty aluminium, coraz większego znaczenia nabiera odzysk tego metalu ze złomu i odpadów. Jest to kierunek szczególnie zalecany w przypadku braku surowców, w tym przypadku złóż boksytu. Perspektywy rozwoju metalurgii ekstrakcyjnej aluminium, w przeciwieństwie do przetwórstwa tego metalu, nie rysują się optymistycznie. Miedź zaczęto produkować na większą skalę w czasie podobnym do rozpoczęcia produkcji aluminium. W latach 1952 do 1959 budowano i sukcesywnie uruchamiano Hutę Miedzi LEGNICA. Produkcja oparta była o pełny cykl technologiczny obejmujący: brykietowanie, stapianie w piecu szybowym, separacja kamienia od żużla, konwertorowanie, rafinacja ogniowa i elektrolityczna, topienie katod i odlewanie „wirerbarsów". Kolejną hutę miedzi opartą na technologii pieca szybowego uruchomiono w 1971 r. w Głogowie. Zastosowane w tym zakładzie agregaty metalurgiczne były w wielu elementach udoskonalone, osiągające znacznie większe wydajności. Przyjęte rozwiązania technologiczne w obydwu hutach nie spełniały w pełni wymagań stawianym nowoczesnym technologią metalurgii ekstrakcyjnej. W pełni zostały one dopiero zrealizowane w HM GŁOGÓW II uruchomionej w 1978 r. Jest to przykład, który można zaliczyć do trzeciego .jakościowego" rozwoju przemysłu metali nieżelaznych. Zasadniczymi etapami technologicznymi procesu realizowanego w oparciu o licencję firmy fińskiej OUTOKUMPU Oy są: suszenie siarczkowego koncentratu miedzi, proces stapiania w zawiesinie celem otrzymania miedzi blister, redukcyjny proces odmiedziowania żużla w piecu elektrycznym, utleniający proces rafinacji stopu Cu-Fe-Pb-As oraz ogniowa i elektrolityczna rafinacja celem uzyskania miedzi katodowej. Był to pierwszy na świecie proces otrzymywania miedzi z pominięciem etapu konwertorowania kamienia miedziowego. Istotą nowoczesności tej technologii jest duża szybkość procesu wynikająca przede wszystkim z wysokiej wartości pola powierzchni międzyfazowej ciało stałe rozproszone w ciągłej fazie gazowej. Czynnikami intensyfikującymi proces jest także wysoka

492

wartość siły napędowej procesu (na skutek dużej zawartości tlenu w fazie gazowej) oraz korzystne warunki hydrodynamiczne procesu wpływające na wartość współczynnika wnikania tlenu w fazie gazowej. Dwa pozostałe zasadnicze etapy tej technologii: odmiedziowanie żużla i świeżenie stopu zostały opracowane dzięki licznym pracom badawczo-rozwojowym. Omawiane technologie zalicza się do procesów zachodzących w kąpieli. Odmiedziowanie żużla w piecu elektrycznym przebiega w warunkach stosunkowo słabej burzliwości. Etapem determinującym są złożone zjawiska transportu masy i segregacji faz. Poznanie i zrozumienie, nawet w ujęciu jakościowym, pozwoliło na znaczną intensyfikację i wzrost odzysku miedzi. Cynk jest historycznie ważnym metalem z co najmniej dwu powodów. Pierwszym jest opanowanie po raz pierwszy w Europie metody jego otrzymywania w tzw. mufli śląskiej. Drugim powodem jest fakt, że powstanie i rozwój przemysłu cynku na Śląsku w XIX w., było podstawą powstania jednego z największych ośrodków przemysłowych w Europie. W czasie, gdy zaczęły ukazywać się RiMN cynk produkowano w czterech wspomnianych Zakładach Cynkowych. W 1955 r. uruchomiono nowy zakład elektrolizy cynku w ZC BOLESŁAW w oparciu o spiekany tlenek cynku. Wydział elektrolizy cynku w ZC SZOPIENICE został rozbudowany i zmodernizowany. WWełnowcu rozwinięto metodę rektyfikacji cynku. Tam też produkowano pewne ilości tego metalu oryginalną metodą w mufli pionowej. Stale ubożejące surowce cynkonośne oraz konieczność ochrony środowiska spowodowały konieczność budowy nowej huty cynku. Zlokalizowana została ona w MIASTECZKU ŚLĄSKIM. Zastosowano w niej technologię równoczesnego otrzymywania cynku i ołowiu w piecu szybowym opartą na licencji Imperiał Smelting Processes. Przez wiele dziesiątków lat panowała opinia, że cynku ze względu na wysoką prężność par nie można produkować w piecu szybowym. Dopiero skonstruowany rozbryzgowy kondensator wypełniony ciekłym ołowiem umożliwił realizację tej technologii. To rozwiązanie problemu separacji faz gazowego cynku do rozproszonej fazy ciekłego ołowiu można uznać za jedno z najwybitniejszych osiągnięć metalurgii XX w. Wszystkie inne przyszłościowe metody wykorzystują to rozwiązanie. W 1979 r. uruchomiono w MIASTECZKU ŚLĄSKIM drugi kompleks procesu ISF. Znacznie później uruchomiono proces rektyfikacji cynku hutniczego. Pozwoliło to na usunięcie jednej z podstawowych wad tej technologii — jakości wytwarzanego metalu. Pozostają jednak trudne problemy każdej technologii opartej o piec szybowy: spiekalnia, koks, ochrona środowiska i w konsekwencji ekonomia procesu. Najstarszym metalem produkowanym w Polsce jest srebro. Już w XII w. w okolicach Bytomia otrzymywano ten metal z bogatych w srebro rud ołowiu. Te dwa metale przez wiele lat były produkowane w łącznym cyklu technologicznym. W okresie, gdy zaczęły ukazywać się RiMN rozpoczęto produkcję srebra z kierunku miedziowego. Wydział Przerobu Szlamów Anodowych zlokalizowano w ZC SZOPIENICE. Rafinację wytworzonego metalu dore prowadzono w ZM TRZEBINIA. W HC MIASTECZKO ŚLĄSKIE otrzymywano srebro z surowców cynkowo-ołowiowych. W 1993 r. w KGHM POLSKA MIEDŹ S.A. uruchomiony został Wydział Metali Szlachetnych zlokalizowany w HM GŁOGÓW. Zasadniczy etap technologiczny wytopu meta'u dore odbywa się w piecu obrotowym Kaldo. Piec wyposażony jest w lance: opałową, do wprowadzenia powietrza oraz do wprowadzenia materiałów. W jednym cyklu odbywają się cztery zasadnicze etapy procesu: topienia, redukcji, konwertorowania i rafinacji. Proces Kaldo zalicza się do nowoczesnych procesów stapiania w kąpieli. Rozwój nauki i prac badawczo-rozwojowych Wraz z rozwojem przemysłu metalurgicznego nastąpił także

znaczący rozwój badań naukowych i badawczo-rozwojowych. Wyniki tych badań byty również w znacznej części prezentowane na tamach RiMN. Przez całe tysiąclecia rozwój technologii metalurgicznych odbywał się drogą „prób i błędów". Pierwsze rozprawy o tematyce metalurgicznej ukazały się na przełomie XVII i XVIII w. Byty to opracowania o charakterze opisowej technologii chemicznej. W XX wieku rozwój nauk umożliwiał równowagowy opis pewnych procesów metalurgicznych. Wraz w rozwojem metod doświadczalnych dysponowano coraz bogatszymi danymi termochemicznymi i termodynamicznymi oraz zaawansowanymi technikami obliczeniowymi. Umożliwiało to analizę większości złożonych układów metalurgicznych. W ostatnich trzech dekadach XX w. znacząco rozwinęły się badania kinetyki procesów metalurgicznych. Uwzględniały one kinetykę samych reakcji chemicznych wraz z opisem zjawisk transportu masy, ciepła i pędu. Uzyskane dane termodynamiczne i kinetyczne pozwoliły na wdrożenie kolejnego narzędzia badań procesów metalurgicznych. Z końcem XX w., szeroko rozwinięte zostały metody modelowania procesów metalurgicznych zarówno w ujęciu fizycznym, jak i matematycznym. Kierunki badań w Polsce były zbliżone do tych na świecie. W czasie, gdy zaczęto wydawać RiMN, rozpoczęto badania termodynamiczne. Początkowo były to głównie prace obliczeniowe, między innymi zmierzające do znalezienia rozwiązaniarównaniaGibbsa-Duhema. Następnie w coraz szerszym zakresie podejmowano prace doświadczalne. Stosowane były metody pomiaru SEM ogniw elektrochemicznych, a później również pomiary prężności par, głównie metodami efuzyjnymi. Stosowano także pomiary kalorymetryczne i liczne odmiany pomiarów równowagowych W coraz większym stopniu badania i obliczenia zmierzały do opisu rzeczywistych układów występujących w procesach metalurgicznych. Równolegle do omawianej tematyki prowadzono również liczne prace doświadczalne nad określeniem właściwości fizykochemicznych układów metalurgicznych. W tym obszarze określano parametry kinetyczne: lepkość, dyfuzyjność, gęstość, przewodnictwo elektryczne i cieplne. Badano także napięcie powierzchniowe i międzyfazowe dla opisu zjawisk powierzchniowych. Badania kinetyczne rozpoczęto od procesów zachodzących w obszarze aktywacyjnym w nawiązaniu do reakcji redukcji tlenków metali, w szczególności tlenku cynku. Szerokie badania przeprowadzono nad układami dyspersyjnymi typu: ciągła faza ciekłego metalu z rozproszoną fazą gazową i stałą. Znaczące osiągnięcia odnotowano w badaniach kinetyki procesów elektrodowych w nawiązaniu do procesów korozji elektrochemicznej i elektrorafinacji miedzi. Badano także zjawiska zachodzące w roztworach stopionych soli w nawiązaniu do procesu elektrolizy roztworów tlenku glinu w kriolicie. Podjęto również prace nad modelowaniem procesów metalurgicznych. Przykładowo można wymienić modele transportu ciepła dla wielu procesów metalurgicznych, modele transportu ciepła i masy w procesie zawiesinowego stapiania siarczkowych koncentratów miedzi, czy też modele transportu masy w procesie desorpcji wodoru z ciekłego aluminium. Wyniki badań prac badawczo-rozwojowych były szczególnie silnie prezentowane na łamach RiMN. Trudno znaleźć proces realizowany w skali przemysłowej, któremu by nie poświęcono uwagi w pracach publikowanych w RiMN. W metalurgii ekstrakcyjnej cynku wiele publikacji dotyczyło metody równoczesnego otrzymywania cynku i ołowiu w piecu szybowym ISF. Chyba żaden z dotychczas stosowanych w kraju procesów nie doczekał się tylu opracowań termodynamicznych co proces ISP. Szerokie badania prowadzono nad optymalizacją przygotowania wsadu do tego procesu. W metodzie hydroelektrolitycznej otrzymywania cynku szczególnie istotne były badania w zakresie przygo-

towania odpowiedniej jakości elektrolitu. W metalurgii aluminium dużo prac badawczo-rozwojowych poświęcono zagadnieniu optymalizacji procesu elektrolizy tlenku glinu w stopionym kriolicie. Prowadzono ją na drodze doboru właściwych anodowych gęstości prądowych oraz optymalizacji składu elektrolitu. Szereg prac i publikacji poświęcono zagadnieniom konstrukcji katody celem zapewnienia odpowiedniego przepływu prądu i rozkładu pola elektromagnetycznego, a także automatycznej regulacji odległości międzybiegunowej. Rozwój przemysłu miedziowego, ustanowienie rządowego programu badawczego zaowocowało szeregiem prac badawczo-rozwojowych również w zakresie metalurgii ekstrakcyjnej miedzi. Tematyka ta była również szeroko prezentowana na łamach RiMN. Na czoło wysuwają się prace poświęcone technologii jednostadialnego procesu zawiesinowego stapiania siarczkowych koncentratów miedzi. Technologia ta oparta na licencji fińskiego koncernu OUTOKUMPU Oy posiada wiele elementów, które można uznać za oryginalne rozwiązania technologiczne. Wymienić tutaj należy przede wszystkim proces redukcji tlenku miedzi z żużla zawiesinowego, czy też proces rafinacji utleniającej stopu Cu-Fe-Pb. Dokonano również istotnych zmian w konstrukcji pieca zawiesinowego. Szereg prac dotyczyło zagadnień rafinacji ogniowej i elektrorafinacji miedzi. Dużo uwagi poświęcono problemom ochrony środowiska. Równolegle prowadzono prace badawczo-rozwojowe nad doskonaleniem technologii: stapianie w piecu szybowym — proces konwertorowania. Zrealizowano obszerne prace dotyczące odzysku metali towarzyszących. Najważniejsze z nich dotyczyły technologii otrzymywania wysokiej jakości srebra. Dużo uwagi poświęcono zagadnieniom kontroli procesu i opracowaniu właściwych metod analizy chemicznej. Podsumowanie Przedstawiono w skrócie rozwój technologii otrzymywania i rafinacji metali nieżelaznych oraz rozwój nauki metalurgicznej i prac badawczo-rozwojowych w okresie 50 lat ukazywania się czasopisma naukowo-technicznego Rudy i Metale Nieżelazne. Rozwój ten przedstawiono w świetle zmian, jakie w tym czasie dokonywały się w skali globalnej. Rudy Metale towarzyszyły temu rozwojowi i dobrze mu służyły. Publikacje obejmowały całościowo tematykę metalurgii ekstrakcyjnej metali nieżelaznych. Informowały o nowo wdrażanych technologiach, donosiły o ich modernizacji, opisywały przebieg złożonych procesów. Przeprowadzano na ich łamach dyskusję o kierunkach rozwoju tej gałęzi przemysłu. W licznych pracach przeglądowych dokumentowały rozwój, jaki dokonywał się w światowym hutnictwie. Informowano również o działalności pozazawodowej, działalności SITPH, przyczyniając się do integracji środowiska. Należy wyrazić nadzieję, że Rudy Metale będą w dalszym ciągu spełniły tę rolę. Przy czym należy pamiętać, że zależy to nie tylko od Redakcji i Autorów publikujących na jej łamach. Literatura 1. Rudy Metale — wybrane numery, r. 1.50, 1955+2005.

2. Palmrich A. <ed): Hutnictwo na ziemiach polskich. ZG SITPH, Katowice, 1992. 3. BotorJ.: Hutnictwo u progu 21 stulecia. Rudy Metale r. 45, 2000, nr 3, s. 141+177. 4. BotorJ.: Współczesne kierunki badań i rozwoju wysokotemperaturowej metalurgii ekstrakcyjnej. Komisja Hutnictwa PAN — Instytut Metali Nieżelaznych, Katowice-Gliwice 1990, s. 1+75. 5. BotorJ.: Postępy w metalurgii ekstrakcyjnej metali nieżelaznych, w: Inżynieria Materiałowa i Metalurgia na przełomie drugiego i trzeciego tysiąclecia Hetmańczyk M. i Maliński M. (eds.) Wydaw. Polit. Śląskiej, Gliwice 2004, s. 11+26.

493

JÓZEF ZAŚ ADZIŃSKI

Rudy Metale R 50 2005 nr 9 UKD 669.2/.7(438)(091):669.056

ROZWÓJ PRZETWÓRSTWA METALI NIEŻELAZNYCH W OSTATNIM PÓŁWIECZU W artykule zaprezentowano w formie syntetycznej rozwój przetwórstwa metali nieżelaznych na przestrzeni ostatniego półwiecza. Jest to refleksja osobista autora na temat przetwórstwa metali nieżelaznych z uwzględnieniem rozwoju przemysłu przetwórczego metali nieżelaznych w Polsce. Okazją do retrospektywnego spojrzenia na przetwórstwo metali nieżelaznych jest 50-lecie działalności czasopisma Rudy i Metale Nieżelazne, które na swych łamach prezentuje między innymi prace z zakresu przetwórstwa metali nieżelaznych, przyczyniając się. tym samym do propagowania wśród kadry inżynierskiej zagadnień z tego obszaru. Słowa kluczowe: przetwórstwo metali, metale nieżelazne polskie

DEYELOPMENT OF NON-FERROUS METALS PROCESSING IN THE LAST HALF-CENTURY Thepaper describes in a synthetic form the development ofnon-ferrous metals processing industry over the last half-century. Personal thoughts ofthe author on non-ferrous metals processing with an account ofthe development ofnon-ferrous metals processing industry in Polandarępresented. The occasionforretrospective outlookon the issues relatedto non-ferrous metals processing is the 50th anniversary ofthe periodical "Rudy i Metale Nieżelazne" (Non-Ferrous Ores and Metals), which publishes many papers in thisfield thus disseminating the related knowledge within the engineering staff. Keywords: metals processing, Polish non-ferrous metals

Wstęp Jubileusz 50-lecia czasopisma Rudy i Metale Nieżelazne jest dobrą okazją, aby spojrzeć na rozwój przetwórstwa metali nieżelaznych na przestrzeni lat i podkreślić rolę, jaką odegrało czasopismo w propagowaniu nowych rozwiązań technologicznych tej właśnie gałęzi przemysłu metali nieżelaznych. Poziom przetwórstwa metali jest powiązany z rozwojem poszczęgólnych gałęzi przemysłu. Kraje wysoko uprzemysłowione charakteryzują się wyjątkowo rozwiniętym przetwórstwem metali, które preferuje zaawansowane techniki wytwarzania wyrobów gotowych o najwyższych parametrach użytkowych. Można bez przesady powiedzieć, że istnieje ścisły związek pomiędzy stanem przetwórstwa metali a poziomem techniki, gospodarki i zasobności danego kraju. Patrząc w kategoriach ekonomicznych przetwórstwo metali stanowi o tzw. wartości dodanej. Im wyższy poziom technologii przetwórczych, tym lepsze wykorzystanie zasobów naturalnych i wyższa opłacalność produkcji. Próba zdefiniowania obszaru przetwórstwa metali Najogólniej można powiedzieć, że przetwórstwo metali obejmuje procesy technologiczne począwszy od odlewania wsadu, przeznaczonego do przeróbki plastycznej, a skończywszy na półwyrobach

lub wyrobach z metali i stopów charakteryzujących się określonymi własnościami użytkowymi oraz założonym kształtem i wymiarami. W grupie operacji technologicznych w przetwórstwie metali mieszczą się: — odlewanie (statyczne, półciągłe, ciągłe oraz specjalne sposoby odlewania), — nagrzewanie wsadu, — kształtowanie plastyczne na gorąco i zimno (walcowanie, wyciskanie, ciągnienie, kucie, tłoczenie oraz sposoby mieszane i specjalne), — wyżarzanie międzyoperacyjne, wyżarzanie na gotowo, — frezowanie, trawienie, — obróbka cieplna i cieplno-plastyczna, — zabiegi uszlachetniania powierzchni, — cięcie, gięcie, łączenie (zgrzewanie, spajanie, lutowanie, spawanie), — konfekcjonowanie, pakowanie itp. Tak zwane głębokie przetwórstwo może ponadto uwzględniać zabiegi i operacje specjalistyczne, prowadzące do otrzymywania gotowych wyrobów, gdzie obok materiału metalicznego mogą występować inne materiały, np. tworzywa sztuczne, guma itp. Jako przykład można przywołać okna aluminiowo-plastiko we czy aluminiowo-drewniane itp. Na podstawie przytoczonych informacji można stwierdzić, że

Prof. zw. dr hab. ini Józef Zasadziński — Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metali Nieżelaznych, Kraków.

494

w ramach przetwórstwa można mówić o przetwórstwie: — klasycznym, — zaawansowanym, — specjalistycznym. Na rysunku l przedstawiono schematycznie obszar przetwórstwa metali z zaznaczeniem jego zakresów obejmujących przetwórstwo klasyczne, zaawansowane i specjalistyczne. Rysunek 2 prezentuje wybrane procesy wchodzące w zakres przetwórstwa klasycznego, zaawansowanego i specjalistycznego. ODLEWANIE

METALURGIA

ZABIEGI WYKAŃCZJĄCE

PRZERÓBKA PLASTYCZNA

WYRÓB FINALNY

PRZETWÓRSTWO

ZAAWANSOWANE

SPECJALISTYCZNE

Rys. 1. Poglądowy schemat obszaru przetwórstwa metali Fig. 1. Pictorial diagram of metals processing area

Metale i stopy nieżelazne w przetwórstwie Wieloletnie doświadczenia i praktyka przemysłowa ukształtowały gatunki metali nieżelaznych ich stopów przeznaczonych do przeróbki plastycznej. Jednym z głównych kryteriów jest tutaj tzw. odkształcalność metali lub stopu, która informuje o oporze, jaki stawia metal w czasie deformacji plastycznej oraz wielkości bezpiecznego odkształcenia, możliwego do zrealizowania w danych warunkach kształtowania plastycznego. Obok metali nieżelaznych ich stopów przeznaczonych do przeróbki plastycznej wyróżnia się także metale a głównie stopy przeznaczone do odlewania. Stopy te z reguły wykazują niską odkształcalność. Podany wyżej podział na metale nieżelazne i stopy, przeznaczone do przeróbki plastycznej, oraz stopy odlewnicze stosowany jest w praktyce do dzisiaj, chociaż w świetle obecnych możliwości technologicznych, np. w ramach zaawansowanego przetwórstwa podział ten zaczyna tracić rację bytu. Wystarczy tu przytoczyć takie technologie, jak reocasting czy tixoforming, aby zakwestionować wspomniany podział na stopy odlewnicze i stopy do przeróbki plastycznej. Nie wnikając w szczegóły, chronologiczna lista metali nieżelaznych ich stopów wykorzystywanych w ramach przetwórstwa przedstawia się następująco: — miedź, miedź stopowa, — stopy miedzi — mosiądze, mosiądze specjalne, brązy, miedzionikle, — cynk i stopy cynku, — ołów, — stopy srebra i metali szlachetnych,

PRZETWÓRSTWO KLASYCZNE ODLEWANIE STATYCZNE ODLEWANIE PÓŁCIĄGŁE

NAGRZEWANIE WLEWKÓW

NA GORĄCO

NA ZIMNO

WALCOWANIE WYCISKANIE KUCIE

WALCOWANIE CIĄGNIENIE TŁOCZENIE

PÓŁWYRÓB

BLACHA TAŚMA FOLIA PRĘT DRUT KSZTAŁTOWNIK RURA ODKUWKA WYTŁOCZKA

PRZETWÓRSTWO ZAAWANSOWANE ODLEW CIĄGŁY

WALCOWANIE CIĄGŁE

PROPERZI CONTOIOD HUNTER HAZELLET Dff FORMING CASTEX REOCASTING

CONFORM KUCIE Z FAZĄ CIEKŁĄ

CIĄGNIENIE ULTRADŹWIĘKOWE HYDRODYNAMICZNE TŁOCZENIE HYDROSTATYCZNE HYDROMECHANICZNE PRASOWANIE OBWIEDNIOWE

PÓŁWYRÓB

BLACHA TAŚMA FOLIA PRĘT DRUT KSZTAŁTOWNIK RURA ODKUWKA WYTŁOCZKA

PRZETWÓRSTWO SPECJALISTYCZNE TECHNOLOGIE NA BAZIE METALURGII PROSZKÓW TECHNOLOGIE W PRZEMYŚLE KABLOWYM RURY ŻEBROWANE WEWNĘTRZNIE I ZEWNĘTRZNIE WYROBY JUBILERSKIE

Rys. 2. Wybrane procesy wchodzące w zakres przetwórstwa klasycznego, zaawansowanego i specjalistycznego Fig. 2. Selected processes in the rangę of classical, advanced and specialist processing

495

— stopy aluminium — AlMg, AlCuMg (Li), AlMgSi, AlSi (reocasting), — proszki metali, — kompozyty metalowe, — nanomateriały. Ważniejsze etapy rozwoju przetwórstwa metali nieżelaznych Przetwórstwo metali nieżelaznych ma swoją długą historię osadzonąjeszcze w Egipcie tysiące lat p.n.e., kiedy to już wtedy kształtowano plastycznie miedź rodzimą na drodze kucia. Przetwórstwo klasyczne, w rozumieniu zdefiniowanym w tej pracy, swoje początki datuje u progu XX w. Wówczas to liderem w zakresie urządzeń a także stosowanych technologii w przetwórstwie metali nieżelaznych była Anglia. Generalnie można stwierdzić, że dynamiczny rozwój przetwórstwa metali nieżelaznych na świecie nastąpił po II wojnie światowej. W przypadku Polski dynamiczny rozwój przetwórstwa metali nieżelaznych przypada na początek lat siedemdziesiątych ubiegłego stulecia. Niestety lata 1980-^1990 były wyjątkowo trudne dla gospodarki i istotnie osłabiły pozycję polskiego przetwórstwa metali nieżelaznych na arenie międzynarodowej. Przełom XX i XXI w. może być uznany jako pozytywny okres dla polskiego przetwórstwa metali nieżelaznych, w tym szczególnie dotyczy to przetwórstwa aluminium i jego stopów. Szczegółowe informacje na temat przetwórstwa metali nieżelaznych na przełomie XX i XXI w. można znaleźć w opracowaniu Profesora Zbigniewa Misiołka opublikowanym w czasopiśmie Rudy i Metale Nieżelazne roku 2000, nr 9. Próbując w sposób syntetyczny wskazać na ważniejsze etapy rozwoju przetwórstwa metali nieżelaznych za ostatnie 50-lecie, warto zauważyć, że głównymi sposobami kształtowania plastycznego metali nieżelaznych ramach tzw. przetwórstwa klasycznego są wal-

G

cowanie, wyciskanie i ciągnienie. Pozostałe dwa podstawowe sposoby kształtowania plastycznego, tzn. kucie i tłoczenie należące do przetwarzania klasycznego, są w mniejszym stopniu wykorzystywane w przetwórstwie półwyrobów natomiast chętniej są stosowane w ramach przetwórstwa zaawansowanego i specjalistycznego. Z oczywistych powodów omawiając etapy rozwoju przetwórstwa metali nieżelaznych skoncentrujemy uwagę na ważniejszych etapach rozwoju odlewania wsadu do przeróbki plastycznej, walcowania metali nieżelaznych, wyciskania i ciągnienia. Ważniejsze sposoby odlewania wsadu do przeróbki plastycznej Klasyką odlewania wsadu do przeróbki plastycznej był odlew statyczny do wlewnic pionowych i poziomych. Przemysł metali nieżelaznych jako pierwszy wdrożył do praktyki odlewanie półciągłe i ciągłe. Szczególnie w Polsce można było zaobserwować duży dystans czasowy, jaki dzielił nowoczesne odlewanie wsadu w przemyśle metali nieżelaznych i przemyśle stalowym. W praktyce można przyjąć, że pod koniec lat sześćdziesiątych z polskiego przemysłu metali nieżelaznych wyeliminowano całkowicie odlew statyczny jako sposób przygotowania wsadu do przeróbki plastycznej. W przemyśle stalowym okres wy eliminowania odlewu statycznego na rzecz odlewania ciągłego przypada na koniec lat dziewięćdziesiątych. Mamy jednak chlubny wyjątek, kiedy w połowie lat sześćdziesiątych w Hucie JEDNOŚĆ w Siemianowicach Śląskich odlewano wlewki stalowe metodą ciągłą. Na rysunku 3 przedstawiono schematycznie idee ważniejszych sposobów odlewania wsadu do przeróbki plastycznej stosowanych w przetwórstwie metali nieżelaznych na przestrzeni lat. Z satysfakcją należy stwierdzić, że polski przemysł metali nieżelaznych dzisiaj dysponuje praktycznie wszystkimi instalacjami do odlewania wsadu do przeróbki plastycznej, jakie są eksploatowane na świecie, z wyjątkiem Dip Forming i Up Cast, chociaż wszystko

I

Rys. 3. Schematy ważniejszych sposobów odlewania wsadu do przeróbki plastycznej metali nieżelaznych a — statyczne, b — półciągle, c — ciągle, d — Wertli, e — Hunter,/— Hazellet, g — reocasting Fig. 3. A diagram illustrating major methods for casting charge for plastic working of non-ferrous metals a — static, b — semi-continuous, c — continuous, d — Wertli, e — Hunter,/— Hazellet, g — reocasting

496

Rys. 4. Ważniejsze etapy rozwoju walcownictwa wyrobów płaskich z metali nieżelaznych Fig. 4. Major development stages of rolling flat products from non-ferrous metals

iv r

T =0

p_tc

^ Rys. 5. Ważniejsze etapy rozwoju wyciskania metali nieżelaznych a — współbieżne, b — przeciwbieżne, c — z aktywnym tarciem, d — ciągłe (Conform) Fig. 5. Major development stages in the area of extruding non-ferrous metals a — direct, b — indirect, c — with active friction, d — continuous (Conform) wskazuje na to, że ten ostatni sposób będzie w najbliższym czasie instalowany w Polsce. Ważniejsze etapy rozwoju walcownictwa metali nieżelaznych W grupie półwyrobów i wyrobów przemysłu przetwórczego metali nieżelaznych, które otrzymuje się z podstawowym udziałem kształtowania plastycznego na drodze walcowania, wymienić należy płyty, blachy, taśmy i folie oraz walcówkę i rury. Generalnie ujmując mówimy o wyrobach płaskich i wyrobach profilowych. Uwzględniając specyfikę zastosowań wyrobów z metali nieżelaznych, ważną rolę obok walcowania wyrobów płaskich odgrywa walcowanie walcówki oraz walcowanie rur. Analizując rozwój tego segmentu przetwórstwa metali nieżelaznych warto podkreślić, że Polska posiada jeden z lepszych w świecie systemów zintegrowanych walcowania walcówki miedzianej metali Contirod, a także dysponuje nowoczesnym systemem walcowania rur na zimno na tzw. walcarkach pielgrzymowych. Nieco gorzej prezentuje się poziom techniki w zakresie wyrobów płaskich, chociaż ciągłe doskonalenie istniejących walcowni stwarza szansę w podążaniu za poziomem światowym. Praktycznie jednak w polskim przetwórstwie metali nieżelaznych brak jest najnowocześniejszych zintegrowanych linii do walcowania wyrobów płaskich. Na rysunku 4 przedstawiono postęp w zakresie urządzeń walcowniczych stosowanych do produkcji wyrobów płaskich poczyna-

jąc od klasycznej walcarki duo, a skończywszy na zintegrowanych systemach połączonego odlewania ciągłego i walcowania. Osobnym problemem w przetwórstwie metali nieżelaznych jest produkcja folii aluminiowej, która powinna być traktowana z racji swej specyfiki oddzielnie. W tym obszarze przetwórstwa Polska ma małe znaczenie. Ważniejsze etapy rozwoju wyciskania metali nieżelaznych Przemysł metali nieżelaznych jest głównym użytkownikiem technologii wyciskania do produkcji różnego rodzaju kształtowników. Ostatnie lata pokazują, że technologia wyciskania może być także przydatna w przemyśle stalowym, z tym, że nie dotyczy to póki co masowej produkcji wyrobów ze stali pospolitej jakości, lecz wyrobów szlachetnych typu rury wykonane, np. ze stali nierdzewnych. Biorąc pod uwagę zastosowanie metali nieżelaznych i ich stopów, a także trudności w realizacji technologii wyciskania największy udział w światowym przetwórstwie metali nieżelaznych mają wyroby wyciskane ze stopów aluminium. W tym obszarze wyciskania zanotowano największy postęp. Na rysunku 5 schematycznie pokazano ważniejsze etapy rozwoju wyciskania metali nieżelaznych, uwzględniając dostępne sposoby wyciskania od klasycznego wyciskania współbieżnego, na wyciskaniu ciągłym kończąc. Polska posiada dobre tradycje w zakresie wyciskania metali nieżelaznych. Już przed II wojną światową firma NORBLIN w War-

497

szawie oraz Walcownia Metali DZIEDZICE w Czecho wicach-Dziedzicach wyciskały kształtowniki z miedzi i jej stopów. Aktualnie w Polsce mamy 10 znaczących firm, które wykorzystują technologię wyciskania do produkcji półwyrobów i wyrobów z metali nieżelaznych. Zdecydowaną przewagę stanowią firmy specjalizujące się w wyciskaniu stopów aluminium, a zwłaszcza tzw. łatwo i średnio podatnych do wyciskania stopów aluminium (głównie serii 6xxx). Z ubolewaniem należy stwierdzić, że w ostatnim 20-5-30-leciu nastąpił pewien regres w zakresie wyciskania stopów trudnych zarówno na bazie miedzi, jak i aluminium. Szczególnie dotyczy to naszego kraju, gdzie dobre tradycje w tym zakresie zostały istotnie ograniczone poprzez brak koniunktury na tego typu wyroby (osłabienie przemysłu zbrojeniowego). Siedząc światowe tendencje w tym zakresie, obserwuje się wyraźne zainteresowanie tego typu produktami, zwłaszcza produktami o charakterze kompozytów metalowych, bądź wyrobów 0 skomplikowanych kształtach z trudnoodkształcalnych stopów metali nieżelaznych.

w tym obszarze poprzez koncentrację kapitału i stworzenie liczącej się w świecie firmy Tele-Fonika Kable S.A., która dysponuje najnowszymi technologiami w zakresie ciągnienia drutów i produkcji kabli. Z zadowoleniem należy także odnotować, że krajowy przemysł produkcji rur, zwłaszcza rur miedzianych nadąża za trendami światowymi, chociaż skala produkcji pozostawia jeszcze wiele do życzenia. Na rysunku 6 pokazano ważniejsze etapy rozwoju ciągnienia

CIĄGARKI ŁAWOWE JEDNOCIĄGI CIĄGARKI BĘBNOWE WIELOCIĄGI

Ważniejsze etapy rozwoju ciągnienia metali nieżelaznych Produkcja drutów, prętów i rur to główny asortyment, którego wytwarzanie oparte jest o technologię ciągnienia. Rozróżniając specyfikę produkcji drutów, przy której wykorzystuje się głównie szybkobieżne wielociągi od produkcji prętów, a zwłaszcza rur, przy produkcji których preferuje się automaty ciągarskie oraz systemy kaskadowe, w okresie ostatnich lat następował tutaj bardzo burzliwy rozwój tych obszarów przetwórstwa. Głównym producentem drutu z metali nieżelaznych (miedź 1 aluminium) był zawsze przemysł kablowy, który w Polsce ma bardzo bogate tradycje. Natomiast produkcja prętów, a zwłaszcza rur była i jest domeną podstawowych firm przetwórstwa metali nieżelaznych z zauważalną ostatnio tendencjądo wydzielenia się firm specjalistycznych, zajmujących się wyłącznie produkcją rur. Mówiąc o produkcji drutów z metali nieżelaznych w kraju, warto podkreślić, że ostatnie lata przyniosły bardzo znaczący postęp

AUTOMATY CIĄGARSKIE CIĄGNIENIE NA KORKU SWOBODNYM CIĄGARKI TYPU SCHUMAG SYSTEM KASKADOWY SPINNER-BŁOCK

Rys. 6. Ważniejsze etapy rozwoju ciągnienia metali nieżelaznych Fig. 6. Major development stages in non-ferrous metals drawing

Odlewanie ciągle (w tym różne specjalistyczne metody najczęściej połączone z kształtowaniem plastycznym, tworzące systemy zintegrowane) Walcarki wielowalcowe Scndzimira Walcarki pielgrzymowe do walcowania rur na zimno Matryce mostkowo-ko morowe Wielociągi Ciągnienie na korku swobodnym Obróbka cieplna i cieplno-plastyczna Reocasting Kształtowanie plastyczne z udziałem fazy ciekłej (L-S)

Rys. 7. Ważniejsze urządzenia i technologie, które zadecydowały o rozwoju przetwórstwa metali nieżelaznych w ostatnim półwieczu Fig. 7. Major eąuipment and technologies, which significantly influenced the development of non-ferrous metals processing in the last half-century

498

metali nieżelaznych uwzględniając specyfikę ciągnienia drutów oraz prętów, a zwłaszcza rur. Podobnie jak w innych obszarach przetwórstwa metali nieżelaznych obserwuje się tendencję, aby procesy ciągnienia wkomponowywać w zintegrowane systemy produkcji. Podsumowanie Celem niniejszego opracowania była próba indywidualnego spojrzenia na przetwórstwo metali nieżelaznych w okresie ostatniego półwiecza, z pokazaniem w sposób syntetyczny istotnych trendów i tendencji w zakresie technologii i urządzeń wykorzystywanych w przetwórstwie metali nieżelaznych. Wyróżnienie przetwórstwa klasycznego, zaawansowanego i specjalistycznego wskazuje na ciągły rozwój przetwórstwa metali nieżelaznych, przy czym na podkreślenie zasługuje dominacjatrzech podstawowych sposobów kształtowania plastycznego w przetwórstwie metali nieżelaznych, tzn. walcowania, wyciskania i ciągnienia. Koncentrując uwagę na tych trzech sposobach kształtowania plastycznego, można wskazać na najważniejsze urządzenia i technologie, które zadecydowały o rozwoju przetwórstwa metali nieżelaznych na przestrzeni ostatnich 50 lat (rys. 7) doprowadzając do jego obecnego poziomu. Analizując rozwój światowego przetwórstwa metali nieżelaznych w konfrontacji z polskim przetwórstwem można stwierdzić, że w stosunku do potencjału gospodarczego reprezentowanego przez Polskę nasze przetwórstwo jest na średnim poziomie ze znacznym zróżnicowaniem. Lepiej prezentuje się przetwórstwo aluminium i jego stopów, którego poziom jest europejski w stosunku do innych metali nieżelaznych. Znacznie gorzej przedstawia się przetwórstwo miedzi i jej stopów zwłaszcza w zakresie zaawansowanych technologii (z wyjątkiem przemysłu kablowego).Na pewno zaważył tutaj brak odpowiedniego kapitału oraz zbyt duże rozproszenie firm specjalizujących się w przetwórstwie miedzi i jej stopów. Dużą stratą dla rozwoju polskiego przemysłu przetwórstwa miedzi i jej stopów był brak zainteresowania tym obszarem ze strony potentata, jakim jest KGHM POLSKA MIEDŹ S.A. Być może wykupienie przez IMPEXMETAL większości zakładów przetwórczych miedzi i jej stopów będzie okazją do podźwignięcia tego ważnego obszaru gospodarki. Spróbujmy w podsumowaniu scharakteryzować stan przetwórstwa na początku XXI w. Podstawowa charakterystyka przetwórstwa metali nieżelaznych

przestawia się następująco: — różnorodność asortymentowa i wymiarowa wyrobów (praktycznie można wytwarzać dowolny wyrób), — wysoka jakość wyrobów (tolerancje wymiarowe, jednorodność struktury i własności, jakość powierzchni), — wysokie uzyski, — duża wydajność, — niski koszt wytwarzania, — zintegrowane procesy w pełni skomputeryzowane, — procesy przetwórcze przyjazne dla środowiska. Przyjmując powyższą charakterystykę przetwórstwa metali nieżelaznych jako bazę do dalszego jego rozwoju należy dążyć, aby stosowane technologie i procesy uwzględniały wszystkie te elementy w możliwie najwyższym stopniu. Kończąc te rozważania, które nie wyczerpują problemów z zakresu przetwórstwa metali nieżelaznych a są jedynie indywidualną refleksją na temat przetwórstwa metali nieżelaznych w Polsce i na świecie, warto podkreślić, że czasopismo Rudy i Metale Nieżelazne w okresie swojego 50-letniego istnienia znacznie przyczyniło się do podniesienia poziomu polskiego przetwórstwa metali nieżelaznych, publikując zarówno prace własne z tego obszaru, jak i prezentując na swych łamach światowy dorobek w tym zakresie. Obok indywidualnych opracowań oraz cykli prac badawczych z zakresu przetwórstwa metali nieżelaznych czasopismo Rudy i Metale Nieżelazne udostępniało i udostępnia swoje łamy, aby prezentować materiały z różnych cyklicznych konferencji i sympozjów naukowych z zakresu przetwórstwa metali nieżelaznych. Tradycjąjuż jest, że np. od 25 lat w Rudach i Metalach Nieżelaznych ukazują się prace z cyklicznej, odbywającej się co 2 lata konferencji zatytułowanej „Technologie produkcji rur w przemyśle metali nieżelaznych", organizowanej przez Katedrę Przeróbki Plastycznej i Metaloznawstwa Metali Nieżelaznych AGH oraz Koło SITPH przy Wydziale Metali Nieżelaznych. Równie ważną jest Międzynarodowa Konferencja na temat przetwórstwa metali nieżelaznych organizowana przez Instytut Metali Nieżelaznych w Gliwicach, z której prace publikują Rudy i Metale Nieżelazne. Jestem przekonany, że w kolejnych latach Czasopismo Rudy i Metale Nieżelazne w jeszcze większym stopniu będzie wspierać, poprzez publikowanie najważniejszych osiągnięć z tego obszaru, rozwój przetwórstwa metali nieżelaznych jako tego ważnego działu gospodarki, który istotnie decyduje o zasobności kraju.

499

Rudy Metale R 50 2005 nr 9 UKD621.762(438):669.013(438):669.018.9(438)"19/20"

STANISŁAW STOLARZ

METALURGIA PROSZKÓW W artykule omówiono rozwój metalurgii proszków od 1939 r. do czasów obecnych. Zaprezentowano metody wytwarzania spiekanych wyrobów w nowej dziedzinie techniki. Słowa kluczowe: metalurgia proszków, hutnictwo polskie

POWDER METALLURGY The paper describes progress in thefield ofpowder metallurgy beginningfrom 1939 till nów. The methods for fabricating sintered products by the new techniąues have been presented.

Keywords: powder metallurgy, Polish metallurgy Metalurgia proszków jest nowoczesną dziedziną metalurgii, której gwałtowny rozwój miał miejsce po 1945 r. Zajmuje się wytwarzaniem proszków metali, niemetali-oraz innych związków, przetwarzaniem ich przez prasowanie lub inne metody scalania oraz spiekania na wyroby powszechnego użytku. Dla niektórych materiałów metoda metalurgii proszków jest jedyną metodą ich wytwarzania, jak włókna żarowe w lampach elektrycznych, a w innych przypadkach jest metodą konkurencyjną w porównaniu z metodami konwencjonalnymi. W Polsce znaczący rozwój metalurgii proszków nastąpił po 1945 r., nie mniej należy zaznaczyć, że przed 1939 r. uruchomiona była na niewielką skalę produkcja węglików spiekanych stosowanych w obróbce mechanicznej. Ta produkcja miała miejsce w Zakładach Mechanicznych w Starachowicach oraz Hucie BAILDON w Katowicach. Metodą metalurgii proszków wytwarzane są materiały, których nie można otrzymywać metodami konwencjonalnymi, takimi jak topienie i przeróbka plastyczna. Należą do nich metale wysokotopliwe, jak wolfram, molibden, stosowane w przemyśle elektronicznym na różne elementy lamp elektronowych. Węgliki spiekane przeznaczone do obróbki mechanicznej, spiekane styki elektryczne na osnowie metali wysokotopliwych, łożyska samosmarujące brązowe i żelazne, cały szereg materiałów konstrukcyjnych, magnetycznych i innych o specjalnym zastosowaniu zwane są obecnie materiałami kompozytowymi. Poza tym metoda metalurgii proszków jest również konkurencyjna dla klasycznej metody wytwarzania przez topienie, przeróbkę plastyczną i obróbkę mechaniczną, gdyż przy produkcji masowej metodą metalurgii proszków otrzymywane są wyroby o złożonym kształcie — oszczędności polegają głównie na wyeliminowaniu procesów związanych z obróbką mechaniczną. W 1962 r. Zakład Metalurgii Proszków został przeniesiony z Instytutu Metalurgii do nowo powołanego Instytutu Metali Nieżelaznych. Pierwszym kierownikiem był prof. dr inż. Władysław Rutkowski, który jednocześnie był zastępcą Dyrektora Instytutu ds. Naukowych. W Zakładzie Metalurgii Proszków wykonano wiele prac naukowo-badawczych, które dotyczyły technologii wytwarzania szeregu spiekanych materiałów, które następnie były tematem wdrożeń do produkcji przemysłowej. Były to materiały konstrukcyjne na osnowie żelaza i miedzi, styki elektryczne na osnowie wolframu i srebra, stosowane w aparatach elektrycznych średniej i dużej mocy, materiały magnetyczne i inne o specjalnych zastosowaniach. Wiele z tych Prof. zw. dr hab. inż. Stanisław Stolarz — Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice.

500

opracowań było opatentowanych. Zakład Metalurgii Proszków był koordynatorem prac naukowo-badawczych w skali krajowej. Duże zasługi w rozwoju badań metalurgii proszków odegrały zespoły kierowane przez doc. dr. inż. W. Cegielskiego i prof. dr. inż. S. Stolarza. Wielu pracowników zakładu zastało odznaczonych wysokimi odznaczeniami państwowymi, a do najważniejszych należy zespołowa nagroda państwowa za opracowanie i wdrożenie wyników prac naukowo-badawczych do produkcji przemysłowej. Zakład Metalurgii Proszków współpracował z wieloma wyższymi uczelniami i innymi jednostkami, które zajmowały się problematyką metalurgii proszków: z Akademią Górniczo-Hutniczą w Krakowie, Politechniką Warszawską, Krakowską i Wrocławską oraz z Wojskową Akademią Techniczną w Warszawie. Obok Zakładu Metalurgii Proszków IMN należy wymienić następujące zakłady przemysłowe: — Zakład Węglików Spiekanych przy Hucie BAILDON w Katowicach, kierowany przez dr. inż. E. Bryjaka i mgr. inż. B. Zacharzewskiego, — Zakłady Metalurgiczne w Trzebini — produkcja proszków żelaza i metali nieżelaznych oraz niektórych gatunków wyrobów spiekanych, — Zakłady Materiałów Wysokotopliwych w Warszawie, — Zakłady Materiałów Magnetycznych w Warszawie, — Zakłady Wyrobów Spiekanych z Proszków w Łomiankach. Duże zasługi w kraju w dziedzinie popularyzacji zagadnień metalurgii proszków miał powołany przez Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Hutniczego Komitet Metalurgii Proszków, który objął współpracą wszystkie jednostki naukowo-badawcze, produkcyjne a także użytkowników wyrobów metalurgii proszków. Liczne spotkania organizowano w kraju, jak również aktywny udział w wielu konferencjach naukowych organizowanych zagranicą, znacząco przyczyniły się do rozwoju tej gałęzi przemysłu. Do ważniejszych osiągnięć Komitetu należało organizowanie międzynarodowych konferencji metalurgii proszków w Polsce. Brało w nich udział każdorazowo ok. 300 uczestników, w tym ok. 100 z zagranicy. Wymiana doświadczeń oraz wzajemne konsultacje z wybitnymi specjalistami przyczyniły się do ustalenia właściwych kierunków badawczych i produkcyjnych w Polsce. W okresach 4-letnich zorganizowano 8 międzynarodowych konferencji. Należy zaznaczyć, że konferencje te były pierwszymi organizowanymi przez SITPH. Duża w tym zasługa przewodniczącego komitetu metalurgii proszków prof. dr inż. S. Stolarza odznaczonego w 2003 r.

przez Prezydenta Krzyżem Oficerskim Orderu Odrodzenia Polski. Poza tym zorganizowano 240 imprez krajowych w wyższych uczelniach, instytutach naukowo-badawczych i w zakładach produkcyjnych, były one podstawą i niejednokrotnie jedyną okazją do wymiany doświadczeń oraz zapoznania się z wyposażeniem i urządzeniami służącymi do produkcji spiekanych wyrobów. Dużą rolę odegrał przewodniczący komitetu, który był członkiem Komitetów Naukowych tych spotkań, był też członkiem zwyczajnym wielu towarzystw naukowych zagranicą, z których najważniejsze to Międzynarodowy Instytut Nauki o Spiekaniu. Zasługi prof. Stolarza dla rozwoju metalurgii proszków zostały uhonorowane złotą odznaką i nadaniem tytułu członka zwyczajnego Instytutu Nauki o spiekaniu. Dla popularyzacji zagadnień metalurgii proszków w kraju rozpoczęto wydawanie w 1968 r. Czasopisma Metalurgia Proszków będącego organem Komitetu Metalurgii Proszków. Wydawanie czasopisma Metalurgia Proszków przez SITPH było dużym osiągnięciem Komitetu. Jak już wspomniano, czasopismo naukowo-techniczne Metalurgii Proszków wydawane od 1968 r. przez prawie 30 lat było jedynym periodykiem w kraju poświęconym metalurgii proszków. W tym okresie czasopismo to spełniało swoją rolę w zakresie popularyzacji zagadnień metalurgii proszków w kraju, przyczyniając się do jej rozwoju, zarówno w sensie naukowymjak i technologicznym. Skupiało wokół siebie pracowników naukowych i technologów, technologii wytwarzania jak i kontroli gotowych wyrobów. Skierowane było zarówno do wytwórców, jak i użytkowników wyrobów

metalurgii proszków. Wyroby metalurgii proszków są z uwagi na metody wytwarzania metodą oszczędnościową w stosunku do wyrobów otrzymywanych metodą konwencjonalną, ponieważ eliminowane są operacje obróbki mechanicznej i przynoszą znaczące oszczędności materiałowe. Od 1998 r. tematyka metalurgii proszków ujmowana jest jako specjalna wkładka w miesięczniku Rudy i Metale Nieżelazne. Do chwili obecnej ukazało się już ok. 100 artykułów, tematyka publikowanych artykułów dotyczy następujących zagadnień: — spiekanych materiałów stykowych na osnowie metali wysokotopliwych z dodatkami srebra, miedzi i innych stosowanych w wyłącznikach elektrycznych średniej i dużej mocy, — badań procesów nasycania porowatych kształtek metalowych w atmosferze ochronnej ciekłymi metalami, — spiekanych materiałów na części konstrukcyjne ze spiekanej stali z dodatkiem boru i innych pierwiastków, — spiekanych materiałów kompozytowych znajdujących zastosowanie w nowoczesnych dziedzinach techniki, — spiekanych materiałów magnetycznych — żelazo-neodym-bor, — spiekanych materiałów ze spieków ciężkich na osnowie wolframu, znajdujących zastosowanie w wybranych dziedzinach techniki. Obok artykułów z dziedziny metalurgii proszków w czasopiśmie Rudy i Metale Nieżelazne publikowane są przeglądy czasopism, krótkie sprawozdania z prac habilitacyjnych i doktorskich oraz w kronice, sprawozdania z organizowanych konferencji, sympozjów i narad z dziedziny metalurgii proszków.

INŻYNIERSKIE ROCZNICE Historia stowarzyszania się inżynierów ma już 170 lat.

f

W 1835 r. generał Józef Bem - c .-go Towarzystwa Przyjaciół Nauk - założył w r ,o Poli techniczne Potekie. Na ziemiach polskich będących wówczas ood zaborami polscy twórcy techniki za7 ( tworzyć stowarzyszenia zawodowe rosyjskim działalność techniczną l. amach działającego już Krolews Ławshego Towarzystwa Przyjaciół Nauk W 1898 r utworzono samodzielne Stowarzyszenie Techników w Warszawie, które rok po odzyskaniu przez Polskę niąaiegloBCi, w 1919 r, przyjęto nazwę Sowarzyszenia Technitów Polskich, §5 tattemu w 1920 r stowarzyszenie zarejestrowało swój statut

4 W listopadzie br, przypadał 00-lecie oddania do użytku * środowisku technicznemu Domu Technika w Warszawie.

nachu. W „Przeglądzie Technicznym" w 1902 i 1903 r. Do realizacji przyjęto pracę ire. arch. Jana Fijalto 1903 r., a kamień węgielny położono 5 1905 r. Dom Technika zosta W czasie II wojny świi czeniu: dwie gon 1939 r, a p Niemców t Iku Powstania Warszawskiego. Tuz po zakończeniu działań wojennych ocaleli z pożogi i przybyli do Warszawy inżynierowie przystąpi do odbudowy swego domu.

PP l i i i PJT£ r »" *-. wp ' i

Powstała ona 12 grudnia 1945 r., aw1B48 od Stowarzyszenia Techników ch Domu Technika, W 2003 r. ł ii ]du Głównego NOT przebudowane onferencyjną przywracając ją, w miai pierwotny charakter architektoniczny, ednocześnie w najnowocześniejszą aparatui lą. Salę w styczniu 2004 r. poświęcił Prymas Pc ózef Glemp. W ten sposób obchodzący swe 100-lecie Warszawsl a stal się nowoczesną siedzibą stowarzyszeń naukowo-technicznych. miejscem iferertcji, debat środowiska technicznego nadrozwojemn«M, techniki i gospodarki polskiej. Do dziś gmach przy ul. Czackiego zachwyca zabytkową, secesyjną architekturą.

«

Wybudowanie tego obiektu zlokalizowanego przy ulicy W iię Tadeusza C orwń Stowarzyszenia Techników, Q<. piono w 1902 r. za s nnanogo za społeczne pieniądze si odo r«iska technicznego, była prowadzona szybko i sprawnie

MV grudniu br. jubileusz 60-iecia obchodzi Naczelna Organizacja Techniczna. „

501

ALUMINIUM PROCESSING Redaktor o d p o w i e d z i a l n y : dr hab. inż. W O J C I E C H L I B U R A , prof. nzw. BEATA SMYRAK TADEUSZ KNYCH ANDRZEJ MAMALA

Rudy Metale R 50 2005 nr 9 UKD 539.376:539.434:669/426:621.315.1:669/97: :669.018.44.001:669.715'721'782

FENOMENOLOGIA REOLOGICZNEJ EKWIWALENTNOSCI PARAMETRÓW o, T, i W PROCESIE NISKOTEMPERATUROWEGO PEŁZANIA DRUTÓW ZE STOPU AlMgSi W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych procesu niskotemperaturowego pełzania drutów z magnezowo -krzemowego stopu aluminium serii 6xxx oraz analizą teoretycznąfunkcji pełzania o ogólnej postaci e = OC0a" e® T pod kątem określenia naprężeniowo-temperaturowego i naprążeniowo-temperaturowo-czasowego ekwiwalentu reologicznego. Wykazano eksperymentalnie ekwiwalentność pierwotnych i wtórnych charakterystyk procesu pełzania drutów. Wskazano na możliwość praktycznego wykorzystania przeprowadzonych rozważań i uzyskanych wyników w analizie reologicznego zachowania się przewodów napowietrznych linii elektroenergetycznych zbudowanych z przewodowych stopów AlMgSi. W części wstępnej pracy przeprowadzono analizę literaturową funkcji pełzania pod kątem uwzględnienia członu temperaturowego i możliwości wyznaczenia energii aktywacji procesu. Na podstawie wyników badań eksperymentalnie opracowano zależność pełzania jako funkcji naprężenia, temperatury i czasu, obowiązującej w zakresie temperatur (0+80) °C i dla naprężeń do 200 MPa, na podstawie której obliczono energię aktywacji procesu niskotemperaturowego pełzania. Uzyskane wyniki są zbieżne z danymi literaturowymi dla aluminium i jego stopów [1]. Słowa kluczowe: reologia, pełzanie, funkcje pełzania, pełzanie niskotemperaturowe, pełzanie wysokotemperaturowe, ekwiwalent reologiczny, energia aktywacji, stopy AlMgSi, linie elektroenergetyczne

PHENOMENOLOGY OF a, T, T PARAMETERS' RHEOLOGICAL EQUIVALENCE IN THE PROCESS OF LOW-TEMPERATURE AlMgSi ALLOY WIRE CREEP Rheological processes proceeding in constructional materials arę very dangerous in allfields of engineering. Creep of wires spanned on overhead electroenergetric lines is one ofthe most imporatantproblems. New, coreless generations ofwires madę of AlMgSi alloy wires (6xxx series) arę subject to creep. Its size depends on linę's work conditions, and especially on stress, time and time ofexposure. That is why the most important research centers (CIGRE, IEEE, ALCOA) arę interested in rheological problems in metallic materials. Taking into account the above mentioned group of materials, the problem concerns low-temperature creep (max. 100°) proceeding under load that does not exceed 40 % oftensile strength. Low-temperature creep is not very well investigated, especially when it comes to conductivity aluminium alloys. It is because ofbigger importance ofhigh-temperature creep that leads to construction destruction in short time. Mgr inż. Beata Smyrak, dr hab. inż. Tadeusz Knych prof. nzw., dr inż. Andrzej Mamala — Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metali Nieżelaznych, Kraków.

502

The aniele contains experimental test results of low-temperature creep process ofwires madę of AlMgSi type 6201 and 9 theoretical analysis of creep function e = a^e T^ from the point of view of determining stress-temperature and stress-temperature-time rheological equivalence. Formulas that allow to calculate equivalent values ofstress, temperaturę or time have been introduced. Time equivalent, in conditions ofnegative stress or temperaturę gradients, means temporary stop of creep process, which is dead time. This time, depending on gradient's size and speed as well as on rheological history of a material, can reach even afew years. Thisfact can be used when designing lines and steering its current-carrying capacity. Equivalency ofprimary and secondary characteristics ofwires creep process has been experimentaly proved. In the initial part ofthe work a literaturę analysis of creep function has been madefrom the point ofview of temperaturę and possibility to determine activation energy ofthe process. Basing on experimental tests, creep dependence has been developed as a function ofstress, temperaturę and time ofexposure valuefortemperatures 0+80 ° C and stress up to200MPa. Basing on the mentioned dependence, activation energy of creep process has been calculated. Obtained results arę convergent with literaturę data for aluminium and its alloys [1]. Keywords: rheology, creep, creep functions, low-temperature creep, high-temperature creep, rheological equivalence, activation energy, AlMgSi alloys, sag, overhead linę

Matematyczno-fizykalne aspekty opisu procesu pełzania Pełzanie niskotemperaturowe w jednoosiowym stanie naprężenia w dodatnim polu temperatury daje się matematycznie dobrze przedstawić jako iloczyn potęgowych funkcji naprężenia i czasu (Bailey-Norton [2, 6, 7]) oraz wykładniczej funkcji temperatury postaci e

A//c =

(D

p-

w której o, T, T oznaczają odpowiednio: naprężenie, temperaturę i czas procesu pełzania, w, (p, P — stałe materiałowe, zaś Og to wielkość pełzania w temperaturze O °C pod naprężeniem l MPa w czasie l h [8, 9]. Równanie powyższe przedstawia fenomenologiczny opis procesu pełzania ujmujący w sposób rozseparowany wpływ naprężenia, temperatury i czasu ep =/i(o)/2(7y3(T). Związku równania (1) z klasycznym podejściem do opisu procesu pełzania upatrywać będziemy w analogii empirycznego członu temperaturowego exp(q>7) w (1) z wyrażeniem exp(-A//(//?T) funkcji pełzania

e.=

temperatury podczas pełzania materiału, a następnie określeniu końcowej prędkości pełzania w temperaturze wyższej i początkowej prędkości pełzania w temperaturze niższej. Energię aktywacji oblicza się ze wzoru

RT

(2)

7",

T2

w którym et oznacza końcową wartość prędkości pełzania w temperaturze 7"], zaś e2 początkową prędkość pełzania w temperaturze T2. Przykład konkretny takiego postępowania dla aluminium ilustruje rysunek l, na którym wykres górny przedstawia zależność odkształcenia pełzania od czasu, zaś wykres dolny zależność prędkości

™a * 10 w

z <

i» CL

w której Z, określa wpływ częstotliwości drgań v, zmianę entropii, oraz temperatury 71 członu strukturalnego S,CT,funkcję naprężenia zależną od naprężenia i struktury, A//, rzeczywistą energię aktywacji pochodzącą od /-tych mechanizmów procesu pełzania, zaś R i 7" to odpowiednio stała gazowa i temperatura bezwzględna. Ilość, rozkład i długość dyslokacji, wielkość ziarna, typ i dyspersja wtrąceń oraz ewentualny wpływ geometrii ujmuje człon strukturalny S [1]. Formalne porównanie powyższych wyrażeń nie byłoby poprawne, bowiem wynikałoby z niego, że energia aktywacji jest ujemna (A//, < 0), co jest oczywiście nie do przyjęcia. Chociaż wyrażenie exp(-A7///?7) przedstawia fizykalne aspekty termiczne pełzania, to próby prostego wykorzystania tej funkcji do analizy procesu nie dają na ogół zadowalających wyników [1,2]. Istota problemu leży w braku znajomości mechanizmów pełzania, co uniemożliwia określenie funkcji Z, i o( równania (2), a tym samym eksperymentalne wyznaczenie wielkości A//;. Doświadczalne sposoby określenia energii aktywacji polegają na wyznaczeniu energii aktywacji procesu pełzania A//, przy założeniu stałości funkcji Z, i o(- w małym przedziale temperatury oraz niezależności A//c od naprężenia. Garofalo w pracy Fundamentals of Creep and Creep-Rupture in Metals [1] przedstawia cztery metody wyznaczania energii aktywacji. Jedna z nich (test pełzania w zróżnicowanej temperaturze) polega na zadaniu zmiany

(3)

Ul LU

\

+
>a^'-"A" ^-a-^-f l f'

S o3

J°°

i

1%

«'«"">

a

<

1

2

"V

i

>

3

A

i

5

6

7

TIME t, ks

\.

ii-

' -

Q c .127kjmol'

ul

°\

•u

yj .1 £10 cc

ta

V' N 0 = 132kJmol

CL

BC

V3

\ 2

A

.k 6

K 8

CREEP STRAIN €«1Q 2

Rys. 1. Test pełzania w zróżnicowanej temperaturze dla aluminium; (wykres górny) krzywa pełzania pokazująca efekt zmiany temperatury; (wykres dolny) zmienność prędkości pełzania w funkcji odkształcenia pełzania po nagłej zmianie temperatury w punkcie A i B [1]. Fig. 1. Creep test in yarious temperatures for aluminium; (top curve) creep curve which shows temperaturę change effect, (bottom curve) change of creep ratę after decreasing of temperaturę in points A and B

503

pełzania od odkształcenia pełzania [1]. Sposób wyznaczania, energii aktywacji nie jest łatwy i może w wielu przypadkach budzić zastrzeżenia. Należy przypuszczać, że w proponowanej metodzie wyznaczani a energii aktywacji zakłada się brak wpływu pełzania na zmianę struktury materiału i w związku z tym przyjmuje się w dalszym ciągu, że wyznaczona wartość energii zależna jest wyłącznie od temperatury. Zastrzeżenia co do tej metody budzi techniczny sposób schładzania materiału, który z uwagi na skończoną masę próbki musi zachodzić w czasie. Takie podejście uniemożliwia określenie wpływu stanów przejściowych w osiąganiu nowej prędkości pełzania. Z kolei skokowa zmiana temperatury może prowadzić do ujawnienia czasu martwego lub nawrotu, co oznacza w pierwszym przypadku zerową, a w drugim ujemną prędkość pełzania [10]. Właściwe podejście do wyznaczania energii aktywacji powinno więc uwzględniać materiał o tej samej historii Teologicznej, co można osiągnąć na drodze dwóch niezależnych eksperymentów pełzania materiału w różnych temperaturach. W ten sposób oddalając z samej natury procedury konieczność schładzania próbki, oddala się tym samym niejednoznaczność wynikającą z jednej strony ze zmian strukturalnych, spowodowanych pełzaniem pierwotnym, z drugiej zaś niebezpieczeństwo pojawienia się nieaktywności Teologicznej lub nawrotu. Powyższe problemy są przyczyną licznych prac [l, 3-5-5, 11], których autorzy podejmują próbę teoretyczno-eksperymentalnego opisu zależności odkształcenia (prędkości) pełzania od temperatury. Warto w tym miejscu wymienić m.in. funkcje (4)

Kennedy'ego [4]: £p = sa[t exp(- q/rt)]'/3

sh(bc/RT)

Czecha, Jakowluka, Mieleszki [5]: ep =

(5)

Rozważając dwa dowolne procesy pełzania (np. /-ty, (/+l)-wszy) uzyskuje się na podstawie (7) wyrażenie

(8) i równoważne z nim

(9) oraz

(10)

Wyrażenie (8) nazywać będziemy temperaturowo-czasowym ekwiwalentem zmiany naprężenia z wartości o, na oI+1. Podobnie (9) przedstawia naprężeniowo-czasowy ekwiwalent zmian temperatury o wartość AT= Ti+l — Tt. Równanie (10) to naprężeniowo-temperaturowy odpowiednik zmiany czasu trwania procesu pełzania, który dla dalszych rozważań posiada znaczenie wyłącznie formalne. Za szczególny przypadek przyjmuje się taki, dla którego T, = TI+1, co oznacza, że problem ekwiwalentności sprowadza się do poszukiwania ekwiwalentnych par (CT(, T,) oraz (crl+1, Ti+]) gwarantujących uzyskanie tej samej wartości odkształcenia pełzania dla tego samego czasu trwania ('-tego oraz (/+ l)-wszego procesu. Powyższy warunek sprowadza równania (8)-*-(10) do tej samej postaci

(6)

Proponowane zależności empiryczne są na ogół uzupełnione izotermicznym członem Baileya-Nortona (Sc"Tp) ujmującym niezależny wpływ naprężenia i czasu na wielkość odkształcenia pełzania. Wyczerpuj ącą analizę parametrów tego równania można znaleźć w pracy [12]. W pracy [2] przeprowadzono klasyfikację funkcji pełzania przy stałym jednoosiowym naprężeniu dzieląc je na następujące grupy: 1. Funkcje czasowe odpowiadające stałej temperaturze i stałemu naprężeniu. 2. Funkcje naprężenia odpowiadające stałej temperaturze i niezależne od czasu. 3. Funkcje temperatury. 4. Funkcje naprężenia i czasu. 5. Funkcje naprężenia i temperatury. 6. Funkcje naprężenia, czasu i temperatury.

opisującej temperaturowy ekwiwalent zmiany naprężenia. Alternatywną postacią (11) jest równanie

-l
Gdyby tym razem przyjąć, że 7} = Ti+l, wówczas układ (8}+(10) przyjmie postać

(13)

(14)

Ekwiwalentność reologiczna parametrów a, T, T Wracając do analizowanej w poprzednim rozdziale empirycznej funkcji pełzania (1), nie tylko z matematycznego punktu widzenia rozważać będziemy zagadnienie wpływu parametru naprężenia, temperatury i czasu, a zwłaszcza ich zmienności na wartość odkształcenia pełzania. Z eksperymentalnego punktu widzenia stawia się pytanie o ekwiwalentność parametrów er, T, T. W szczególności chodzi o poszukiwanie takich trójekCT,-,Tt, T,, które pozwolą na uzyskanie identycznych wartości odkształcenia pełzania. Formalnie oznacza to prawdziwość równości

(7)

504

(12)

Dla /' = l równania (l 1)-K14) przyjmują postaci (15)

T-,2 -T; = — In ' cp T*

T-

"l

(16)

(17)

r, - r,' =(p *• in 2

(18)

z których (15)-K 16) przedstawiają klasyczny temperaturowo-naprężeniowy ekwiwalent procesu pełzania. W przypadku, gdy rozważane dwa procesy pełzania odbywają się przy stałej temperaturze i przy różnych naprężeniach lub przy stałym naprężeniu i przy różnej temperaturze, ekwiwalentem staje się parametr czasu, który określić można w pierwszym przypadku za pomocą równania (17), a w drugim za pomocą równania (18). Analizując bardziej szczegółowo zależności (17) i (18) można wykazać, że w każdym przypadku, gdy zmiana parametru a lub T jest dodatnia (z wartości niższej na wyższą), czas ekwiwalentny jest krótszy. Jeśli natomiast zmiany tych parametrów są ujemne (z wartości wyższej na niższą) czasy ekwiwalentne są dłuższe, co sprawia, że muszą pojawić się wyrównawcze tzw. czasy martwe tM = T2 - TJ . W praktyce oznacza to ujawnianie się nieaktywnej fazy procesu pełzania o długości tM, która jest tym dłuższa, im większy jest spadek naprężenia lub temperatury. W celu unifikacji sposobu zapisu zmian naprężenia na ACT =CTa0 i czasu na AT = T - TO tak jak w przypadku temperatury, gdzie Ar = T- T0, równania (16)-s-(18) można przedstawić w alternatywnej postaci i —In

(16a)

Ao= a 0 U» ( r ~ r o ) -l

(17a)

(p

AT = -

AT =

(18a)

(18*)

oraz związanie z nimi formuły: Naprężeniowy ekwiwalent reologiczny jest to przyrost naprężenia ACT = 0 -CTOrównoważący (w sensie reologicznym) zmianą temperatury o wartość AT = T- T0 i dany jest on równaniem (16a). Temperaturowy ekwiwalent reologiczny jest to przyrost temperatury O.T = T- T0 równoważący (w sensie reologicznym) zmianę naprężenia z wartościCTOnaCTi dany jest on równaniem (17a). Z analizy powyższych formuł wynika natychmiast, że o ile równanie (16a) określa wartość ACT równoważącą zmianę temperatury 0 wartość AT", tak aby uzyskać tę samą wartość odkształcenia pełzania po takim samym czasie, o tyle równanie (11a) określa wartość temperatury Ar, która może zastąpić zadaną zmianę naprężenia wyrażoną stosunkiemCTO/CT,tak aby uzyskać tę samą wartość odkształcenia pełzania po takim samym czasie trwania procesu. Czasowy ekwiwalent reologiczny zmian naprężenia (18a) (lub temperatury (18b)) jest to czas AT = T - T0 równoważący (w sensie reologicznym) zadaną zmianę naprężenia (temperatury) i dany jest on równaniami (18a) i (18b). Równania (18a) i (18fc) należy interpretować identycznie jak (16a) 1 (17a) z tą tylko różnicą, że w przypadku ujemnych gradientów naprężenia i temperatury AT < O, co utożsamiać należy z nieaktywną fazą Teologiczną materiału o długości trwania uzgadniającej wartości odkształcenia pełzania w stanie l i w stanie 2. Podsumowując powyższe rozważania zauważamy, że sensowna staje się klasyfikacja procesu pełzania z punktu widzenia zmian

temperatury i naprężenia na ekwiwalentne, które odbywają się zgodnie z równaniem (l 1) oraz (12),(16) i są niezależne od czasu. Zmiany te nie prowadzą do zmian charakterystyk pełzania. Pomimo tego, że ulegają zmianie zarówno naprężenia jak i temperatura, będziemy przyjmować, że proces pełzania odbywa się wg charakterystyki pierwotnej, tzn. charakterystyki właściwej dla pierwotnej wartości naprężenia i temperatury. Nieekwiwalentne zmiany naprężenia i temperatury wymagają ekwiwalentu czasu. Takie procesy pełzania nazywać będziemy nieekwiwalentnymi. W zależności od tego, czy postulowane zmiany prowadzą do skrócenia czy wydłużenia czasu w celu utrzymania zastanej wartości odkształcenia pełzania, wyróżniać będziemy w pierwszym przypadku stany nad-, a w drugim zaś stany podekwiwalentne. Stany te prowadzą, rzecz jasna, odpowiednio do intensyfikacji procesu pełzania w pierwszym przypadku lub do ustania jego aktywności, czyli do czasów martwych w przypadku drugim. Zakres stosowalności Stosowalność wyprowadzonych w rozdziale drugim wzorów, opisujących różne typy ekwiwalentu Teologicznego, wymaga eksperymentalnego określenia uogólnionej funkcji pełzania oraz wyznaczenia jej dziedziny. Pod pojęciem dziedziny rozumieć będziemy taki zakres naprężenia i temperatury, dla którego odkształcenie pełzania można aproksymować potęgową funkcją naprężenia i wykładniczą funkcją temperatury. Istotę wyznaczania czasu martwego przedstawiono schematycznie na rysunku 2, który przedstawia w układzie loge-logT zlinearyzowaną funkcje pełzania. Taki sposób podejścia do problemu ujemnych gradientów naprężenia proponuje RabotnoY [13]. Podstawę teorii pełzania w warunkach zmiennego naprężenia stanowi liniowa hipoteza dziedziczności wykorzystująca zasadę superpozycji Boltzmana [14], za którą przyjmuje się, że badany materiał posiada cechy liniowo lepko-sprężyste. Jak wynika z wielu badań eksperymentalnych hipoteza ta najpełniej opisuje procesy pełzania w zmiennych warunkach naprężenia. Wobec jednoznacznej relacji pomiędzy naprężeniem i temperaturą (16), (17), (16a), (17a) można także hipotezę Rabotnova stosować do wyznaczania temperaturowo-czasowego ekwiwalentu. Praktyczne wykorzystanie wyprowadzonych formuł wymaga określenia następujących informacji eksperymentalnych, których idea została przedstawiona na poglądowych schematach w tablicy 1. 1. matematycznej postaci uogólnionej funkcji pełzania postaci (1), 2. wpływu ujemnych gradientów naprężenia na proces pełzania, 3. wpływu dodatnich gradientów naprężenia na proces pełzania,

CZAS, h Rys. 2. Charakterystyki pełzania drutów w różnych warunkach naprężenia i temperatury Fig. 2. Characteristics of wires creep in various stress and temperaturę conditions

505

Tablica l

Metody badań zachowania Teologicznego materiału

Table l

Table methods of materiał's rheological behaviour

G

lop,

E

P

^JE^z^s ^_^— -—"*""

TM

'i

1PEŁZANE PIERWOTNE

oge,'

Ji ™

*- **

top

J

|

,4---

^ **

,

PftłAHE WTÓRNE

\

ł"'

CZAS MARTWY

^ **

Idea metody wyznaczania czasowego ekwiwalentu Teologicznego

1

°w

1

IĄ^OI!

'« P

1 T-const 1

L

Op

j

109^ ^

^M

Sposób weryfikacji naprężeniowe - czasowego ekwiwalentu Teologicznego

idea of temporal determining method of rheological equivalence Yerification method of stress - time rheological equivalence f^

o

-

| T*const 1

Tn

T

o"const

1

lo**

peŁZMfPCKWOTNE j

T

PEŁZANIE PIERWOTNE

^ —,J-t

__ _- — •""~^___ __ ——•*

[

log e.

""

PEŁZANIE WTÓRNE

1 f*2** ^pRAE

|

j (

CZAS/MARTW/

Sposób weryfikacji wpływu dodatniego gradientu naprężenia Verification method of positive stress gradient effect

Tw p

o-conit i

PE£ZAME PJERWO7NE j

'i

logs,

PUNKT „-^//<^ ^ii ZMAMANA

^^*****~^

a t °P

1

<%i

i 1

t(ap)

,

PCŁZAME WTÓRWE

T(T»,)

log T

Sposób weryfikacji temperaturowo-czasowego ekwiwalentu Teologicznego Verification method of temperaturę - time rheological equivalence

logs , ,

^.^"^ -* "^

*"

t

-"^

_rf-^***' ^

)

1 i

!

---*'

'

T

T""

.,--t ,*'

t(Tp)

T

'

Tw

^X^

^

]

E. 2

1— = —

1

Guu

T

^("wn)tM !

*

CZAS MARTWY

]

\

'i

logc Sposób weryfikacji wpływu dodatniego gradientu temperatury

Sposób weryfikacji addytywności czasów martwych

Verification method of positive temperaturę gradient effect

Verification method of dead time additivity

a 1 :

<Jp

Op

L_21_ . i

t

'

T

—^~

i

T„

•—

"-T

Cip

i

t" T

« —T-*

J ,,."-""""\^^^~

"09«P 1

*^**"** ^

CZAS MARTWY

3

Verif ication method of dead time equ valence

T logsp

is:r-»>

T

'—M " f (

PEOAN1E

1

-—"~

Sposób weryfikacji ekwiwalentności czasów martwych

506

CT

t '

0

«

] '

J.

—ij«atSCZlI "

CZASMARTWT t(<Jp)

T>

1

" I

,J^-^" '

P&3ANIE WTÓRNE

!

1 fc

los »

Sposób weryfikacji ekwiwalentności pierwotnych i wtórnych procesów Teologicznych Verification method of primary and secondary rheological processes equivalence

4. wpływu ujemnych gradientów temperatury na proces pełzania, 5. wpływu dodatnich gradientów temperatury na proces pełzania, 6. addytywności czasów martwych, 7. ekwiwalentności czasów martwych, 8. ekwiwalentności pierwotnych i wtórnych procesów pełzania. Wyniki badań eksperymentalnych i ich analiza Badania eksperymentalne przeprowadzono na drutach o średnicy 2,89 mm ze stopu AlMgSi gat. 6201 przeznaczonych do budowy przewodów napowietrznych linii elektroenergetycznych. Druty wykonano z walcówki o średnicy 9,5 mm w stanie T4 o następującej zawartości składników stopowych: Si — 0,57 %, Mg — 0,58 %, Fe — 0,23 %, Ti — 30 ppm. Druty po ciągnieniu poddane były starzeniu sztucznemu w temperaturze 160 °C w czasie 2,5 h w warunkach przemysłowych. Własności drutów przeznaczonych do badań: 6 1 Rm = 340 MPa, A250 = 6,5 %, p = 32,23 nS2m, a = 23 x l O" K" , 1 aR = 0,0036 K" . W celu pełnej identyfikacji materiału wyznaczono uogólnioną funkcję pełzania oraz określono naprężeniowo-temperaturowy ekwiwalent reologiczny. Na rysunku 2 przedstawiono zależności odkształcenia pełzania w funkcji czasu w ujęciu logarytmicznym. Wyznaczona na ich podstawie empiryczna funkcja pełzania ma postać ep= 0,000 007 17 CT1'85^-0217" T0-209

* l3>MPa/20°C • MMfli/WC i HHPa/m-C ,

6! MPa HO-C

CZAS, h Rys. 3. Weryfikacjanaprężeniowo-temperaturowego ekwiwalentu Teologicznego materiału Fig. 3. Yerification of materiał"s stress-temperature rheological equivalence

c, MPa

100

120

(19)

Występujące w (19) współczynniki stałe posiadają w odniesieniu do postaci ogólnej funkcji pełzania przedstawionej równaniem (1) następujące znaczenia: c^=0,000 007 17, n = l,85, q>=0,021 K'1, (3=0,209, a stosunek n/(p = 88,1 K. Tak więc naprężeniowo-temperaturowy M

ekwiwalent reologiczny (16) przyjmuje postać Ar=88,l In — v ^ w którym stała 88,1 jest stosunkiem stałych materiałowych nAp. Wyznaczone na tej podstawie przykładowe pary 136 MPa/20 °C i 68 MPa/40 °C oraz 85 MPa/20 °C i 68 MPa/80 °C są ekwiwalentne, co udowadniają pary charakterystyk przedstawione na rysunku 3. Rysunek 4 ilustruje postać funkcji (19) w ujęciu przestrzennym. Funkcja (l 9) opisuje pierwsze stadium procesu pełzania charakteryzujące się malejącą prędkością zgodnie z formułą postaci = 0,000 001 5 a1'85

o,02irT-o,79i

e

Rys. 4. Zależność odkształcenia pełzania drutów w funkcji naprężenia Fig. 4. Deformation of wires creep depending on stress 8,85

- l

(20)

d&O Przedstawione w rozdziale pierwszym formuły opisujące naprężeniowy, temperaturowy i czasowy ekwiwalent reologiczny przyjmują wobec (19) następujące postaci T2-Tl= 88,1 ta —

0,11

(176)

T2- r, = 9,95 In K

(18c)

Ar= 88,1 Id — 0

(16c)

Aa=a 0 (« ( W > 1 1 < r - 7 y-. l

(17c)

Wybrane wyniki badań wpływu ujemnych gradientów naprężenia oraz historii Teologicznej materiału na przebieg procesu pełzania przedstawiono na rysunkach 5+8. Już pierwsza analiza uzyskanych rezultatów pozwala na potwierdzenie słuszności stawianej w pracy tezy o niekonwencjonalnym przebiegu procesu pełzania materiału po odciążeniu, jak również w trakcie odciążania. Stwierdzono mianowicie, że o ile w warunkach stałego naprężenia występuje zawsze proces pełzania, o tyle w warunkach ujemnego gradientu o tym, czy pełzanie wystąpi decyduje wartość obciążenia wtórnego oraz prędkość odciążania, przy czym warunkiem niezbędnym ujawnienia się fazy nieaktywnej jest historia Teologiczna materiału. Mówiąc jeszcze inaczej, materiał bez historii Teologicznej nie przejdzie w stan hibernacji. Na rysunkach 5 i 6 przedstawiono przykładowe charakterystyki procesu pełzania materiału po skokowej zmianie naprężenia z wartości 136 MPa/1 h (rys. 5) i 136 MPa/24 h (rys.6) do wartości 102 MPa. Z ich analizy wynika, że z chwilą pojawienia się ujemnego gradientu naprężenia ujawnia się natychmiast nieaktywność reologiczna o czasie 10 h (rys. 5) i 250 h (rys. 6). Zależność czasu martwego od wielkości odkształcenia pierwotnego przedstawiono na rysunku 7, zaś od stosunku naprężenia pier-

507

i in

CZAS MARTWY =10h

—

§«

CZAS MARl

>100 -i

- PEŁZANIE WTÓRNE -136 MPa - 1

CZAS, h

ODKSZTAŁCENIE,

-i /

,,

WOTNE

PEŁŻ/I

.»»

^^——

Htl

' l— +

""

CZAS MARTWY = 258 h

~ r

~^~' y

?c

!

>•"•

! '

w-

:

^,-

zz:

, •' r i ^

*

PEŁZANIE WTÓRNE • 136MPa-24h-102MPa 0.1

' CZAS, h "

«

wo

Rys. 6. Charakterystyka pełzania w trendzie skokowego ^ spadku naprężenia. Pełzanie pierwotne: 136 MPa/24 h, pełzanie wtórne: 102 MPa Fig. 6. Creep characteristics in trend of leap stress decrease. Primary creep: 136 MPa/24 h, secondary creep: 102 MPa

1000 -,

CZAS MARTW 3

_!

£ >

—

•

j

rM = 8'10T£pi88 R2 °= 0.95 /r

i

7„ = 4-1oV* R1 * 0.95 .

'/ /

if

r„-5-10V-'2 R2 - 0,99

^FUNKCJA PEŁZANIA PIERWOTNA m EKSPERYMENT

t

"

ODKSZTAŁCENIE PEŁZANIA PIERWOTNEGO, %o

01

Rys. 7. Długość czasu martwego w funkcji odkształcenia pełzania pierwotnego Fig. 7. Dead time value as a function of primary creep deformation

wolnego do wtórnego na rysunku 8. Na rysunkach zamieszczono dane eksperymentalne oraz obliczeniowe wyznaczone w oparciu o funkcję pełzania właściwą dla parametrów, przy których realizowano eksperyment ze skokiem prędkości oraz w oparciu o uogólnioną funkcję pełzania. Charakterystyki, o których mowa, są liniowe w układzie log-log, co świadczy o tym, że czas martwy jest potęgową funkcją zarówno odkształcenia pełzania pierwotnego jak i wielkości gradientu naprężenia. Warto w tym miejscu zwrócić uwagę na ich formalne podobieństwo w tym względzie do uogólnionej funkcji pełzania badanego materiału, jak również na fakt, że uzyskane eksperymentalnie długości czasu martwego po skokowej zmianie

508

TU -0.91(0 o,)*" 2 R *!

ff^ f

L. FUNKCJA PIERWOTNA

PEŁZANIA

• EKSPERYMENT

10

Rys. 8. Długość czasu martwego w funkcji stopnia zmiany naprężenia

Fig. 5. Creep characteristics in trend of leap stress decrease. Primary creep: 136 MPa/1 h, secondary creep: 102 MPa

1 1 1 tttti —impiEF • ttttf — \—^-^ ttttt—M

p

/

STOSUNEK (fj/crj

Rys. 5. Charakterystyka pełzania w trendzie skokowego spadku naprężenia. Pełzanie pierwotne: 136 MPa/1 h, pełzanie wtórne: 102 MPa

fri

2

R = 0.99

Jm

JZ

Fig. 8. Dead time value as a function of stress change degree

obciążenia dość dobrze korelują z wartościami wyznaczonymi teoretycznie wg hipotezy starzenia Rabotnova [13]. Świadczy to o dobrej korelacji zastosowanej dla badanego materiału hipotezy z bolzmanowskim modelem ciała liniowo lepkosprężystego [14] w zadanym zakresie zmian naprężenia i temperatury. Wobec stwierdzonej doświadczalnie ekwiwalentności pierwotnych funkcji pełzania (rys. 3) rodzi się pytanie o tę samą właściwość w odniesieniu do charakterystyk pełzania wtórnego. Mówiąc dokładniej pytanie to można tak sformułować: „czy istnieje identyczność naprężeniowo-czasowego i temperaturowo-czasowego ekwiwalentu reologicznego?", albo jeszcze inaczej „czy czas martwy o danej długości można zrealizować zamiennie na sposób spadku naprężenia, bądź ekwiwalentnego spadku temperatury?" Powyższy problem zweryfikowano w oparciu o eksperyment, który polegał na wymuszeniu skokowego spadku naprężenia do poziomu 102 MPa (o wartość ACT = 34 MPa) po 24 h trwania procesu pełzania pod naprężeniem 136 MPa/20 °C. W rezultacie ujawniła się nieaktywna reologicznie faza o długości 270 h (rys. 9). Część druga eksperymentu polegała na wymuszeniu ekwiwalentnego do wartości 34 MPa skoku temperatury i obserwacji długości trwania czasu martwego. Taką ekwiwalentną parą dla układu 102 MPa/20 °C jest para 136 MPa/-5 °C. I w tym przypadku stwierdzono również czas martwy o długości ok. 270 h (rys. 10), co kończy dowód tezy na temat ekwiwalentności charakterystyk pełzania wtórnego. Przedstawione na rysunkach 9 i 10 charakterystyki w ujęciu zbiorczym zilustrowano dla porównania na rysunku 11, z którego wynika idealna zgodność charakterystyk pełzania wtórnego. Wracając do prowadzonych w rozdziale pierwszym rozważań na temat energii aktywacji procesu pełzania, a w szczególności sposobu eksperymentalnego jej wyznaczania, wykorzystajmy uogólnioną funkcję pełzania (19) do obliczeń wartości A#c. W tym celu skonstruujmy zależności tp =j(i), ep(T) i £p =Atp) dla różnych temperatur i ustalonych wartości naprężenia i obliczmy wartości A//c wg wzoru (3). Przykład konkretny postępowania przedstawiono na rysunkach 12-5-14, a wartości obliczeniowe zestawiono w tablicach 2+4. Z przedstawionych danych wynika, że energia aktywacji A//c, obliczona dla różnych wartości naprężenia, temperatury i odkształcenia pełzania, zawiera się w granicach 76+104 kJ/mol, przy czym obserwuje się tendencję do jej niewielkiego wzrostu wraz ze wzrostem temperatury i naprężenia. Odkształcenie pełzania nie posiada wpływu na energię aktywacji. Wartości te są zbieżne z danymi literaturowymi, w których znajdujemy dla aluminium A//c =110 kJ/mol, w zakresie temperatur 250+380 K [17], lub 110 kJ/mol w zakresie temperatur 275*345 K [18] oraz (107-116) kJ/mol w temperaturze 347 K [19]. Różnice wartości wynikają w tym przypadku ze zróżnicowania cech fizycznych i struktury badanych materiałów oraz metody wyznaczania energii aktywacji. Gdyby teraz wrócić do

0,90

*N,

-UL [J PEŁZANIE PIERWOTNE = 24 h "^ -

<"

^f

Ł

^r-

CZAS MARTWY = 270 h )••,&** >v

\

' '

^Jł -v

ODKSZTAŁĆ

UJ

-0- PEŁZANIE WTÓRNE - 136MPa/20°C-24h-102MPa/20°C 0,01 H

1

0,1

10

0,00 40

1000

100

CZAS, h

50

60

90

70

100

CZAS, h

Rys. 9. Charakterystyka pełzania pierwotnego pod naprężeniem 136 MPa/20 °C w czasie 24 h, a następnie spadek naprężenia do poziomu 102 MPa/20 °C. Długość czasu martwego — ok. 270 h

Rys. 12. Zależność odkształcenia pełzania w funkcji czasu dla naprężenia 204 MPa oraz temperatury 20 i 40 °C Fig. 12. Time dependence of creep deformation for stress 204 MPa and temperaturę 20 and 40 °C

Fig. 9. Creep characteristics in trend of leap stress decrease. Primary creep: 136 MPa/24 h/20 °C, secondary creep: 102 MPa/20 °C. Time of dead time: aprox. 270 h

IŁ LJPEtZA WE PIER WO Tl ffi = 24/1 sy -Q -4 r'

o

IE PEŁZANIA, %o

1 -,

3

ZAŚ

<

^ -\MARnVY=270h 1 1 ,00 •.;r-<* w

T

•-"

Q.

:« 0,400

§

f-*j

ul

-*- 204 UPa/20°C -o- 204 UPa/40°C

K 0 200 a. ' 8

-0- PEŁZANIE WTÓRNE - 136MPa/20°C -24h-136MPa/-5°C

0,01

0

1

1

100

10

0,000 H

X ku^ ^J 1

0,10

1000

CZAS, h

*=3=J =*=$

1

1

r^

1

1

1

0,30 0,50 0,70 0,90 1,10

1

—f

1

1—

"

1,30 1,50 1,70 1,90

CZAS, h

Rys. 13. Zależność prędkości pełzania w funkcji czasu dla naprężenia 204 MPa oraz temperatury 20 i 40 °C

Rys. 10. Charakterystyka pełzania pierwotnego pod naprężeniem 136 MPa/20 °C w czasie 24 h, a następnie spadek temperatury do poziomu - 5 °C/136 MPa. Długość czasu martwego — ok. 270 h

Fig. 13. Time dependence of creep ratę for stress 204 MPa and temperaturę 20 and 40 °C

Fig. 10. Creep characteristics in trend of temperaturę decrease. Primary creep: 136 MPa/24 h/20 °C, secondary creep: 136 MPa/- 5 °C. Time of dead time: aprox. 270 h

0 **00

P 0 160 -

=[T H

v*-^

^Ł

«•< r " 5

\

ARTWY = 27 Oh

24 h^

-O

— 0 140 -

CZAS

PEŁZ/INIE PIEF«W DT NE =

,0

NIE PEŁZAM

•».

...•*# •*

^ JK - J )-U«X

Ut

£5 0,080 -

o

X

V,

-*- 204 MPa/20°C -et- 204MPa/40°C "•£

S 0,060 -

i__

~~~—^.

Ł

4—L*—4_ O O

-0- PEŁZANIE WTÓRNE - 136MPa/20°C-24 h-102MPa/20°C -0- PEŁZANIE WTÓRNE • 136MPa/20°C -24h-136MPa/-S°C

TIII

0,1

S-, "•"63 \

1

^ r

L

10

CZAS, h

0,25

III

I

100

1000

0,27

-~~^

1 0 Ona \

-*-*=F*-^t-< r-4-fc-fc-<

0,29

0,31

0,33

\ ~ ~ ~

0,35

—o

0,37

0,39

ODKSZTAŁCENIE PEŁZANIA, %o

Rys. 14. Zależność prędkości pełzania od odkształcenia dla naprężenia 204 MPa oraz temperatury 20 i 40 °C Rys. 11. Ekwiwalentność wtórnych charakterystyk pełzania Fig. 11. Equivalence of secondary creep characteristics

Fig. 14. Deformation dependence of creep for stress 204 MPa and temperaturę 20 and 40 °C

509

Tablica 2 Wartości energii aktywacji pełzania obliczone dla różnych wartości temperatury i naprężenia. Odkształcenie pełzania 0,1 %c

Table 3 Yalue of creep activation energy calculated for different time and stress values. Creep deformation 0,1 %o AT =40/20

A! =60/20 Ar= 80/20

Oj = 68 MPa 79,2 a 2 =136MPa 92,1 a3 = 204 MPa 76,3

85,6 81,2 76,8

89,2 88,8 89,3

Ar= 60/40 AT= 80/40

85,8 68,7 85,4

92,4 107,6 110,3

Ar= 80/60

100,2 86,6 98,1

riału z punktu widzenia przyjętych i ogólnie obowiązujących teorii lepkoplastyczności. W szczególności o tym, czy dany ośrodek jest liniowo lepkosprężysty decyduje charakter zależności £p-a dla ustalonego czasu trwania procesu pełzania (krzywe izochoryczne) [15]. Na rysunku 15 przedstawiono krzywe izochoryczne wyznaczone w oparciu o postać funkcji pełzania daną równaniem (19). Z analizy charakterystyk wynika, że druty ze stopu AlMgSi w ogólności nie spełniają zasady superpozycji Boltzmana. Nie są liniowo lepkosprężyste. Niemniej jednak dla małych zmian naprężeń, z jakimi mamy do czynienia w przewodach rozpiętych w rzeczywistych przęsłach napowietrznych linii elektroenergetycznych, możnaje linearyzować odcinkowo, co pozwala na wykorzystanie hipotezy starzenia Rabot-

T a b l i ca 3 Wartości energii aktywacji pełzania obliczone dla różnych wartości temperatury i naprężenia. Odkształcenie pełzania 03 %o

Table 3 Yalue of creep acti vation energy calculated for different time and stress values. Creep deformation 0,3 %o AT =40/20 Af= 60/20

o, = 68 MPa o 2 =136MPa

03 = 204 MPa

78,4 76,4 77,3

AT= 80/20

AT= 60/40

AF= 80/40

A7= 80/60

90,0 88,2 89,6

86,5 79,9 83,8

96,9 103,2 112,5

108,8 95,2 97,1

82,2 81,9 80,4

Tablica 4

Rys. 15. Krzywe izochoryczne zp-a dla badanego materiału

Wartości energii aktywacji pełzania obliczone dla różnych wartości temperatury i naprężenia. Odkształcenie pełzania 0,5 %o

Fig. 15. Isochoric curves E -a for tested materiał

Table 4 Value of creep activation energy calculated for different time and stress values. Creep deformation 0,5 %o AT= 40/20

a, =68 MPa 77,3 o2=136MPa 76,677 o3 = 204MPa 77,9

Ar= 60/20 A7"= 80/20

81,6 81,0 81,5

89,6 88,8 89,6

AT= 60/40

AT= 80/40

AT =80/60

86,5

97,1 107,6 109,0

108,8 95,5 97,1

8W

86,6

problemu formalnego porównania członów termicznych funkcji (l) i (2), wówczas wobec uwagi poczynionej w rozdziale pierwszym należałoby człon termiczny równania (2) podnieść do potęgi, aby uzyskać prawidłową matematyczną odpowiedź na wzrost temperatury. Tak więc

-

exp V

Afl,

RT

= exp((p7)

z czego wynika, że współczynnik potęgowy m wyraża się równaniem postaci

f

1,0

10

100

1000

10000

100000

Rys. 16. Naprężeniowo-czasowy ekwiwalent Teologiczny badanego materiału w ujęciu graficznym wg hipotezy starzenia Fig. 16. Stress-time rehological equivalence of the tested materiał in graphical formulation in accordance with ageing hypothesis

-PKZ4MF

PKZANie ŚMBME - ZWIS Z UWZGLĘOMCNICM PEŁZANIA -ZWIS BEZ UWZOLĘDHIEHU PEŁZANIA

i dla badanego materiału wynosi on w zależności od temperatury i związanej z nią wartością A//c ok. -0,8. Aplikacja Uzyskane wyniki badań posiadają ważne znaczenie aplikacyjne jeśli chodzi o zastosowanie drutów stopowych do budowy przewodów napowietrznych linii elektroenergetycznych. Próba uogólnienia Teologicznego zachowania się materiału w warunkach ujemnych gradientów naprężenia wymusza konieczność zdefiniowania mate-

510

aren 17520 25280 35040 43900 H»O CZAS. (i

61320 70010 79940

nem

Rys. 17. Symulacja zmian odkształcenia pełzania i zwisów przewodu w czasie 10 lat w przęśle o długości a = 400 m Fig. 17. Creep deformation and sags simulation in a conductor over a period of 10 years, span = 400 m

100

a

80

°- 60

400

-*- NAPftĘŻ&ilA RÓWNANIE STANÓW BEZ CIŁONUREOLOGICZHEGO ~»~ NAPRĘŻENIA RÓWNAHIE STANÓW? UWZGLĘDNIENIEM CZŁONU REOLOGICZHEGC

A

aO2KtADT£UPEPATuar

,

,

"Ny^KS*^ N/

A

A.

Ów*

C^

x>'"S!"'

A

A

/•N'/O*

S v

6550

A

/ \

s\-JM,m

320

240 "

160 g

1"

nium i jego stopów, przy czym wartość ta zwiększa się nieznacznie wraz ze wzrostem naprężenia i temperatury i nie zależy od wielkości odkształcenia pełzania. Jednakże, z uwagi na brak możliwości ilościowej analizy mechanizmów pełzania, a tym samym możliwości określenia funkcji Z, i o,, termodynamiczna postać równania pełzania nie posiada znaczenia praktycznego.

UJ

*^V X"V 0

8760

x\

17520

20280

^oy,

JX™-

35040

43800

J 52560

K 01320

Xk, J•Wswl 70084

78840

Przypisy 40

87*00

CZAS h

Rys. 18. Symulacja zmian naprężeń w przewodach w czasie 10 lat w przęśle o długości a = 400 m Fig. 18. Stress change simulation in conductors over a period of 10 years, span = 400 m nova do szacowania naprężeniowe lub temperaturowo-czasowego ekwiwalentu w przewodach znajdujących się w stanie podekwiwalentnym Teologicznie Przykłady długości czasu martwego ilustrują charaktery styki przedstawione na rysunku 16 Rzeczy wiste korzyści związane z ujawnianiem się napręzemowo-czasowego ekwiwalentu Teologicznego polegają na mniejszych trwałych przyrostach długości przewodów i mniejszych zwisach, co przekłada się na wzrost obciążalności prądowej linii nawet o 30 % Przykład symulacji takiego zagadnienia dla przewodu AAL400 wykonanego z drutów AlMgSi, rozpiętego w przęśle o długości 400 m przedstawiono na rysunkach 17 118 [16] Wnioski Na podstawie przeprowadzonej analizy teoretycznej oraz wyników badań doświadczalnych nad procesem niskotemperaturowego pełzania drutów ze stopu AlMgSi można sformułować następujące wnioski 1 Niskotemperaturowy proces pełzania drutów ze stopów AlMgSi w stanie jednoosiowego rozciągania można opisać potęgową funkcją naprężenia i czasu oraz wykładniczą funkcją temperatury postaci cc = ct0(T"er DT^, przy czym współczynniki potęgowe n, (p, P są stałymi materiałowymi niezależnymi od naprężenia i temperatury, zaś parametr a 0 jest pełzamemjednostkowym określającym wartość pełzania materiału w temperaturze O °C pod obciążeniem l MPa w czasie l h Uogólniona funkcja pełzania posiada postać ep = 0,000007 17c185eao2lrTMA0,209iobowiązujedladziedziny 0^,,,= = 200 MPa T e [0-80] °C 2 Napręzeniowo-temperaturowy ekwiwalent reologiczny badanego

K

materiału wyraża się równaniem postaci Af= 88,1 In —

3 Badany materiał wykazuje cechy materiału limowo-lepkospręzystego, co pozwala na wykorzystanie hipotezy starzenia Rabotnova do szacowania naprężeniowe (temperaturowo)-czasowego ekwiwalentu Teologicznego (długości nieaktywnych faz procesu pełzania) spowodowanych ujemnymi gradientami naprężenia i temperatury 4 Wykazano eksperymentalnie naprężeniowe-temperaturową ekwiwalentność zarówno pierwotnych, jak i wtórnych charakterystyk procesu pełzania 5 Naprężeniowe (temperaturowo)-czasowy ekwiwalent Teologiczny stwarza podstawy nowego podejścia do projektowania technologu montażu przewodów napowietrznych linii elektroenergetycznych oraz dynamicznego sterowania obciążalnością prądową 6 Określona na podstawie teoretyczno-eksperymentalnej analizy procesu pełzania wartość energii aktywacji A//c wynosi ok 80 kJ/mol i jest zgodna z danymi literaturowymi dotyczącymi alumi-

1. Potencjał Teologiczny — to zdolność do zamiany odkształceń sprężystych na trwałe materiału znajdującego się pod naprężeniem poniżej granicy plastyczności. 2. Proces reologiczny — to zachodząca w czasie zamiana pewnej części odkształceń sprężystych na trwałe materiału znajdującego się pod naprężeniem poniżej granicy plastyczności. 3. Proces pełzania —jest to zachodzące w czasie trwałe wydłużenie materiału poddanego stałemu obciążeniu, które wywołuje w nim naprężenie poniżej granicy plastyczności. 4. Proces relaksacji naprężeń — jest to zachodzący w czasie spadek naprężenia w materiale znajdującym się w stanie odkształceń sprężystych w warunkach stałej długości próbki. 5. Stan reologiczny materiału — to stan materiału określony poziomem naprężenia i temperatury i mówiący o chwilowej zdolności materiału do realizacji procesu Teologicznego. 6. Uogólniona funkcja pełzania (UFP) —jest to eksperymentalna zależność określająca wpływ naprężenia, temperatury i czasu na wartość odkształcenia pełzania. 7. Pełzanie pierwotne—jest to proces pełzania odbywający się pod stałym naprężeniem i przy stałej temperaturze materiału bez wstępnej historii Teologicznej. 8. Pełzanie wtórne — to proces pełzania odbywający się w materiale ze wstępną historią Teologiczną. 9. Ekwiwalent reologiczny — są to takie trójki wartości naprężeń, temperatury i czasu, należące do dziedziny funkcji pełzania, które zapewniają uzyskanie tej samej wartości odkształcenia pełzania. 10. Naprężeniowy ekwiwalent reologiczny zmian temperatury —jest to takie naprężenie, które równoważy (w sensie reologicznym) zadaną zmianę temperatury, tzn. pozwala na uzyskanie takiej samej wartości odkształcenia pełzania w tym samym czasie. 11. Temperaturowy ekwiwalent reologiczny zmian naprężenia —jest to taka temperatura, która równoważy (w sensie reologicznym) zadaną zmianę naprężenia, tzn. pozwala na uzyskanie takiej samej wartości odkształcenia pełzania w tym samym czasie. 12. Stan podekwiwalentny Teologicznie — jest to pełzanie wtórne, przy takich wartościach naprężenia i temperatury, dla których w tym samym czasie wartość odkształcenia pełzania będzie zawsze niższa niż w procesie pełzania pierwotnego. 13. Stan nadekwiwalentny Teologicznie — jest to pełzanie wtórne, przy takich wartościach naprężenia i temperatury, dla których w tym samym czasie wartość odkształcenia pełzania będzie zawsze wyższa niż w procesie pełzania pierwotnego. 14. Nieaktywna faza procesu pełzania — jest to czasowe ustanie procesu pełzania pomimo tego, że materiał pozostaje pod obciążeniem — warunkiem koniecznym wystąpienia nieaktywnej fazy procesu pełzania jest przejście materiału w stan podekwiwalentny Teologicznie. 15. Czasowy ekwiwalent reologiczny (CER) — jest to czas niezbędny do tego, aby proces pełzania wtórnego zaczął odbywać się według charakterystyki pierwotnej właściwej dla nowych wartości temperatury i naprężenia. CER występuje wyłącznie w przypadku stanów podekwiwalentnych. Jest to czas wyrównawczy (czas martwy) określający długość trwania nieaktywnej fazy procesu pełzania. 16. Czas dojścia —jest to czas niezbędny do tego, aby proces

511

pełzania wtórnego zaczął odbywać się według charakterystyki pierwotnej właściwej dla nowych wartości naprężenia i temperatury. CD wstępuje wyłącznie w przypadku stanów nadekwiwałentnych reologicznie. Literatura 1. Garofalo F.: Fundamentals of Creep and Creep-Rupture in Metals. The MacMilan Company, New York, 1965. 2. Jakowluk A,: Procesy pełzania I zmęczenia w materiałach. PWN W-wa,

1993.

3. Dorn J. E., Tietz I. E.: Proc. ASTM 49, 1949. 4. Kennedy A. J.: Processes of creep and fatigue in metals. Oliver and Boyd, Edinburg-London 1962. 5. Czech M., Jakowluk A., Mieleszko E.: Arch. Bud. Masz. 1985, t. 32, nr 3+4, s. 121+125. 6. Andrade E. N. C: Proc. Roy. Soc. (London), Ser. A, 1910, t. 84, nr A567, s. 1+12. 7. Norton F. H.: The creep of steel at high temperatures. MacGraw-Hill, New York 1929.

8. Knych T., Mamala A., Nowak S., Zasadziński J.: Rudy Metale 2001, t. 46, nr 8, s. 373+379. 9. SmyrakB., Knych T., Mamala A.: Hutnik, 2005, t. 72, nr 2, s. 123+125. 10. Smyrak B., Knych T., Mamala A.: Rudy Metale 2005, t. 50 nr 4, s. 183+192. 11. Rabotnov Ju. N.: Polzućest elementoy konstrukcij. Nauka, Moskva 1966. 12. Brown A. M., Ashby A. F.: Scripta Metal. 1980, t. 14, nr 12. 13. Rabotnov Ju. N.: Kratkovriemiennaja polzućest. Wydaw. Nauka, Moskwa 1970. 14. Boltzman L: Żur Theorie der elastischen Nachwirkung. Pogg. Ann. Physik, 1876. 15. Nowacki W.: Teoria pełzania. Arkady, Warszawa 1963. 16. Smyrak B., Knych T., Mamala A.: Materiały Konferencyjne Creep and Fracture in High Temperaturę Componente Design and Life Assessment Issues. IMech.E, 12+14 September 2005, London [przyjęte do druku]. 17. Sherby O. D., Lytton J. L, Dom J. E.: Acta Met., 1957, nr 5, s. 219. 18. Dorn J. E., Jaffe N.: Trans. AIME, 1961, nr 221, s. 229. 19. Jaffe N., Dorn J. E.: Trans. AIME, 1962, nr 224, s. 1167.

STANDARDIZATION Informacje dotyczące normalizacji z zakresu metali nieżelaznych. Nowe Polskie Normy: — PN-EN 573-3:2005 Aluminium i stopy aluminium — Skład chemiczny i rodzaje wyrobów przerobionych plastycznie — Część 3: Skład chemiczny Zastępuje: PN-EN 573-3:2004 (U) — PN-EN 573-4:2005 Aluminium i stopy aluminium — Skład chemiczny i rodzaje wyrobów przerobionych plastycznie — Część 4: Rodzaje wyrobów Zastępuje: PN-EN 573-4:2004 (U) — PN-EN 13920-1:2005 Aluminium i stopy aluminium — Złom — Część 1: Wymagania ogólne, pobieranie próbek i badania Zastępuje: PN-EN 13920-1:2003 (U) — PN-EN 13920-2:2005 Aluminium i stopy aluminium — Złom — Część 2: Złom aluminium niestopowego Zastępuje: PN-EN 13920-2:2003 (U) — PN-EN 13920-3:2005 Aluminium i stopy aluminium — Złom — Część 3: Złom drutów i kabli Zastępuje: PN-EN 13920-3:2003 (U), PN-85/H-15715-08 — PN-EN 13920-4:2005 Aluminium i stopy aluminium — Złom — Część 4: Złom jednego gatunku stopu przerobionego plastycznie Zastępuje: PN-EN 13920-4:2003 (U) — PN-EN 13920-5:2005 Aluminium i stopy aluminium — Złom — Część 5: Złom dwóch lub więcej gatunków stopów przerobionych plastycznie tej samej serii Zastępuje: PN-EN 13920-5:2003 (U) — PN-EN 13920-6:2005 Aluminium i stopy aluminium — Złom — Część 6: Złom dwóch lub więcej gatunków stopów przerobionych plastycznie Zastępuje: PN-EN 13920-6:2003 (U) — PN-EN 13920-10:2005 Aluminium i stopy aluminium — Złom — Część 10: Złom zużytych puszek aluminiowych po napojach

512

Zastępuje: PN-EN 13920-10:2003 (U) Ankieta powszechna projektów Polskich Norm: — prPN-EN 1247 Maszyny odlewnicze — Wymagania bezpieczeństwa dla kadzi, urządzeń do zalewania, maszyn do odlewania odśrodkowego, ciągłego i półciągłego Zastępuje: PN-EN 1247:2005 (U) — prPN-EN 13675 Bezpieczeństwo maszyn — Wymagania bezpieczeństwa dotyczące urządzeń do kształtowania i walcowania rur oraz wyposażenia wykańczalni Zastępuje: PN-EN 13675:2005 (U) Uwagi do projektów PN można zgłaszać w terminie do 12 października 2005 r. do Zespołu Hutnictwa i Górnictwa W związku z przeglądem norm własnych Komitet Techniczny nr 219 ds. Ciężkich Metali Nieżelaznych informuje o zamiarze wycofania bez zastąpienia norm z zakresu niklu i stopów niklu. Polskie Normy przewidziane do wycofania: — PN-75/H-92760 Nikiel — Blachy i pasy — PN-76/H-15715-02 Surowce wtórne metali nieżelaznych — Złom niklu i stopów niklu — PN-76/H-15716-02 Surowce wtórne metali nieżelaznych—Odpady metalurgiczne niklu i stopów niklu — PN-79/H-82180 Nikiel do przeróbki plastycznej—Gatunki — PN-80/H-92822 Nikiel i nikiel stopowy — Taśmy dla elektroniki — PN-80/H-92823 Nikiel — Taśmy — PN-82/H-92914 Nikiel —Anody Uwagi dotyczące wycofania PN można nadsyłać do: Polski Komitet Normalizacyjny Zespół Hutnictwa i Górnictwa ul. Dąbrowskiego 22 40-032 Katowice tel/fax: (032) 256 33 73 e-mail: [email protected]

METALURGIA PROSZKÓW

POWDER METALLURGY

Redaktor o d p o w i e d z i a l n y : prof. zw. dr inż. S T A N I S Ł A W S T O L A R Z LESZEK CYBULA

Rudy Metale R 50 2005 nr 9

UKD

ZENON HORUBALA

55.016:669.27/138:621.762.001.5:669.018.9:620.17

ZBIGNIEW LUDYŃSKI WALDEMAR NOWAK MIROSŁAW RAFALSKI

BADANIA PROCESÓW WYTWARZANIA KOMPOZYTÓW WOLFRAMOWYCH O PROGRAMOWANYCH WŁASNOŚCIACH WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH Opisano badania wpływu procesu wytwarzania na własności wytrzymałościowe kompozytów wolframowych. Dzięki zastosowaniu domieszek do podstawowych mieszanek proszków otrzymano kompozyty o programowanych własnościach użytkowych. Użyto domieszek w postaci żelazokrzemu, krzemu, preparowanego proszku wolframu oraz tlenku glinu. Z przygotowanych mieszanek wykonano metodą spiekania z udziałem fazy ciekłej, kompozyty w postaci prętów. Dla tych materiałów określono własności wytrzymałościowe oraz przeprowadzono badania strukturalne. Opracowano technologię wytwarzania stopów wolframowych opartą na domieszkach tlenku glinu. Slowa kluczowe: kompozyty wolframowe, mieszanki proszków, badania strukturalne, badania wytrzymałościowe

STUDIES ON MANUFACTURE PROCESS OFTUNGSTEN COMPOSITES WITH CONTROLLED MECHANICAL PROPERTIES The paperpresents results ofstudies on special tungsten composites manufacture process. The mechanical properties were controlledby admixtures added to standard mixture ofmetallic powders. Powdersof: iron-silicon, silicon, doped tungsten and aluminum oxide were used. Tungsten composite rods wereproduced by liąuidphase sintering. The strength andmicrostructure ofobtained materials were measured and analyzed. Tungsten composite with admixture of aluminum oxide was selectedfor industrial scalę production process. Keywords: tungsten composites, mixture powders, testing strength, structure analysis Wprowadzenie

wagowo, a pozostałymi składnikami są: nikiel, żelazo, miedź, kobalt

Materiały zwane potocznie wolframowymi stopami ciężkimi pod względem struktury należy zaliczyć do kompozytów. W typowych kompozytach zawartość wolframu wynosi od 90 do 98 %

' inne pierwiastki. Wysoka zawartość wolframu w kompozycie wpływanaich bardzo wysokągęstośćwynoszącąl7,OH-18,6Mg/m3. Kompozyty wolframowe wytwarzane są metodą metalurgii pro-

Dr inż. Leszek Cybula, dr ini Zenon Horubala, dr ini Zbigniew Ludyński, mgr ini Waldemar Nowak, mgr ini Miroslaw Rafalski — Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Mechaniki i Konstrukcji, Warszawa.

513

szków i charakteryzują się strukturą dwufazową, w której kuliste ziarna wolframowe otoczone są fazą wiążąca będącą stopem, np. niklu, żelaza i wolframu. Właściwości wolframowych stopów ciężkich zależą bardzo silnie od kilku czynników, z których najważniejszymi są czystość materiałów wejściowych oraz prawidłowa struktura kształtowana w procesie spiekania. Na wytworzenie się prawidłowej struktury podczas spiekania z udziałem fazy ciekłej wpływa przede wszystkim dobór odpowiedniej atmosfery (np. wilgotności wodoru), temperatury, szybkości nagrzewania, szybkości chłodzenia i oczywiście czasu spiekania. Należy zaznaczyć, że wolframowe stopy ciężkie są materiałami wymagającymi bardzo surowego przestrzegania dyscypliny technologicznej. Nawet niewielkie zmiany w parametrach spiekania lub w składzie materiałów wejściowych mogą spowodować znaczne pogorszenie właściwości wytrzymałościowych oraz niekontrolowane zmiany w powtarzalności parametrów fizykochemicznych. Zanieczyszczenia materiałów wejściowych powodują kruchość wolframowych stopów ciężkich i skutkują: a — zmniejszeniem wytrzymałości granic międzyfazowych wolfram-faza wiążąca, b — powstawaniem porów. W pracach [1,2] stwierdzono, że ze względu na stosowanie do przygotowania mieszanek niklu karbonylkowego i żelaza karbonylkowego istnieje możliwość tworzenia się węglików na granicach międzyfazowych. Silna kruchość objawiająca się pękaniem materiału na granicach wolfram-faza wiążąca występuje wówczas, jeżeli z powierzchni proszków nie zostanie usunięty tlen. Pierwiastkiem, który obniża wytrzymałość wolframowych stopów ciężkich jest wodór, stosowany powszechnie podczas spiekania proszków. Rozpuszczony w fazie wiążącej powoduje tzw. chorobę wodorową. Z tego względu po spiekaniu stosowana jest próżniowa obróbka cieplna, której zadaniem jest usunięcie na zewnątrz wodoru. W pracy [3] przebadano wpływ typowych zanieczyszczeń proszku wolframowego na własności spieku. Stwierdzono, że zanieczyszczenia: Na, K, Mg, Ba, Zn i Ce w ilościach przekraczających 100 ppm powodują tworzenie się porów i znacznie zmniejszają plastyczność materiału. Siarka oraz fosfor lokując się na granicach międzyfazowych zmniejszają ich wytrzymałość [4,5]. Dodatki stopowe takie jak: Re, Ta, Mo, Co wprowadzone do wolframowych stopów ciężkich, poprzez zmniejszenie rozpuszczalności wolframu w fazie wiążącej, hamują rozrost cząstek wolframowych, powodując tym samym rozdrobnienie struktury stopu [6]. Dodatek Mn obniża temperaturę powstawania fazy wiążącej, a oprócz tego może dodatkowo odtleniać materiał. W opisanym w pracy [7] i stosowanym procesie produkcyjnym, uwzględnia się powyższe informacje i dąży się do otrzymania kompozytów wolframowych, charakteryzujących się jak najwyższymi właściwościami wytrzymałościowymi, przy jednoczesnym zachowaniu zadowalającej plastyczności. Proszki używane w procesie są bardzo drobne i o najwyższej czystości. Stosowane proszki to: — proszek wolframowy o czystości 99,98 % i ziarnistości 2+3 urn, — proszek niklu karbonylkowego o czystości 99,6 % i ziarnistości 3+7 urn, — proszek żelaza karbonylkowego o czystości 99,5 % i ziarnistości 5+7 urn. Opisany proces technologiczny wytwarzania kształtek z wolframowych stopów ciężkich składa się z następujących operacji: — naważania w odpowiednich proporcjach i mieszania proszków wolframu, niklu i żelaza, — formowania matrycowego lub izostatycznego, — spiekania z udziałem fazy ciekłej w temperaturze ok. 1500 °C i atmosferze wodorowej, — próżniowej obróbce cieplnej (przesycania),

514

— przeróbki plastycznej, — obróbki cieplnej (starzenia). Otrzymane według tej technologii kompozyty wolframowe mają następujące granice wytrzymałości: — po przesycaniu Rm = 850+950 MPa, — po przeróbce plastycznej Rm = 1300+1600 MPa. Kompozyty wolframowe charakteryzują się strukturą dwufazową praktycznie pozbawioną porów, z ziarnami wolframowymi o wielkości 20+40 urn. Celem autorów było przeprowadzenie badań i na tej podstawie opracowanie technologii wytwarzania kompozytów wolframowych 0 gęstości powyżej 18 Mg/m i charakteryzujących się stabilnymi, lecz znacznie obniżonymi właściwościami wytrzymałościowymi, np. granicą wytrzymałości Rm 500 MPa. Koncepcja rozwiązania problemu Kompozyty wolframowe wytwarzane według dotychczas stosowanej technologii mają ziarna wolframowe o wielkości 20+40 |am. Natomiast na podstawie badań własnych stwierdzono, że podwyższenie temperatury spiekania oraz wydłużenie jego czasu trwania powoduje rozrost ziaren wolframowych nawet powyżej 100 |^m. Znana jest z patentu [8] technologia spiekania kompozytów wolframowych o obniżonej wytrzymałości. Spiekanie prowadzone jest w temperaturze 1800 °C w czasie 10 godzin. Technologia ta jest nieekonomiczna i wymaga zastosowania specjalnych pieców wysokotemperaturowych. Inną metodą może być celowe wprowadzenie do mieszanek specjalnych dodatków w postaci tlenków lub węglików metali wysokotopliwych albo alkalicznych. Po analizie stosowanych procesów, do dalszych badań jako dodatki do mieszanek wejściowych wytypowano składniki o ziarnistości zbliżonej do wielkości ziaren wolframu przed i po spiekaniu. W założeniu dodatki te powinny obniżyć wytrzymałość kompozytów po spiekaniu. Postanowiono zastosować następujące dodatki: — mielony proszek FeSi o ziarnistości poniżej 45 nm, stosowany do wytopu stali, — mielony krzem półprzewodnikowy o ziarnistości poniżej 40 ^m, — proszek wolframu preparowany krzemem, potasem i glinem, powszechnie stosowany do produkcji drutów żarnikowych, — proszek A12O3 o ziarnistości poniżej l ^im, stosowany do wytwarzania ceramiki wysokoalundowej. Dodatkowe składniki można sukcesywnie dodawać podczas wielogodzinnego mieszania ujednorodniającego, a następnie formować 1 spiekać według znanego procesu technologicznego. Dodatki te podczas spiekania będą się umiejscawiały na powierzchniach ziaren wolframowych, przez co obniży się wytrzymałość granicy międzyfazowej wolframu i fazy wiążącej, a tym samym całego kompozytu. Dobór rodzaju i ilości dodatków, wielkości ich cząstek i ich rozmieszczenie w strukturze kompozytu daje możliwość regulacji wytrzymałości kompozytu wolframowego. Opis badań własnych Do badań zastosowano mieszanki podstawowych proszków wolframu, niklu i żelaza, których charakterystyki przedstawiono w tablicy 1. Przygotowywane mieszanki różniły się między sobą składnikami. 1. Do mieszanki zawierającej 98 % proszku wolframu oraz proszki niklu i żelaza wprowadzono dodatkowo proszek FeSi 47 % o ziarnistości 44 |am w ilości 0,5 % wag. Proszek ten zawierał w swoim składzie: Mn — 0,47 %, C — 0,1 %, Al — 0,41 %, P — 0,032 %, S — 0,011 %. Otrzymane po spiekaniu kompozyty wolframowe miały gęstość p = 18,0+18,5 Mg/m3 i duże rozrzuty wytrzymałości. Analiza struktury tego kompozytu wykazała występowanie

Tablica l Charakterystyki proszków stosowanych w badaniach Table l Characteristics of powders used in experiments Rodzaj proszku

Parametry

Ziarnistość (FSSS), mm Gęstość nasypowa, g/cm Czystość, % Zanieczyszczenia, %

tlen azot węgiel sód potas fosfor siarka glin magnez cynk

wolfram

nikiel

żelazo

2,9 3,8 99,98

3*7 2,3 99,6

5+7 4,1 >99,5

0,15 — — < 0,001 < 0,001 0,001 0,001 < 0,002 < 0,001 < 0,001

0,08 0,003 0,06 —

<0,2 <0,01 <0,05 — — — — — — —

— — 0,0003 — — —

dużych skupisk cząstek FeSi nierównomiernie rozłożonych w objętości materiału odpowiadającej wielkości ziarn wolframowych po spiekaniu. Uzyskano kompozyty wolframowe o obniżonej wytrzymałości, lecz wykazujące duże jej rozrzuty. Z dalszych prób spiekania z tym dodatkiem zrezygnowano. 2. Do mieszanki zawierającej: 98 % proszku wolframu oraz proszki niklu i żelaza wprowadzono mielony i przesiewany przez sito o oczku 0,04 mm proszek krzemu półprzewodnikowego w ilości 0,5% wagowo. Przeprowadzona po spiekaniu analiza strukturalna kompozytów wykazała nierównomierny rozkład cząstek krzemu o charakterystycznym płytkowym kształcie. Z dalszych prób spiekania zrezygnowano. 3. Do mieszanki zawierającej 98 % proszku wolframu oraz proszki niklu i żelaza, wprowadzony został proszek wolframu preparowanego w ilości 30 % wag. Proszek ten zawierał w swoim składzie: Si—0,2 %, K—0,02 %, Al—0,02 %. Uzyskane po spiekaniu kompozyty wolframowe miały odpowiednio gęstości p = 18,48-5-18,68 Mg/m3 i wytrzymałości Rm = 362+660 MPa. Dodatkowe wyżarzanie próżniowe w zakresie temperatur 900+1100 °C spowodowało zmniejszenie rozrzutów wytrzymałości.

Rys. 2. Struktura przełomu kompozytu wolframowego z domieszką A12O3 Fig. 2. Tungsten composite structure admixture A12O3

Uzyskana w wyniku tego procesu wartość Rm nadal przekraczała 560 MPa. Struktura przełomu kompozytu wolframowego z domieszką wolframu preparowanego została przedstawiona na rysunku 1. Na zdjęciu widać ziarna wolframowe, częściowo otoczone fazą wiążącą stanowiącą ok. 4 % objętości całego materiału oraz nieliczne pory będące pozostałością domieszek z wolframu preparowanego. 4. Do mieszanki zawierającej 98% proszku wolframu oraz proszki niklu i żelaza wprowadzono proszek A12O3 o ziarnistości ok. l [im w ilościach od 0,05 do 0,5 % wag. Dodatek ten okazał się zdecydowanie najlepszy z użytych dotychczas dodatków. Na rysunku 2 przedstawiono strukturę otrzymanego kompozytu wolframowego. Na zdjęciu widać na granicach międzyfazowych, równomiernie rozłożone w całej objętości materiału cząstki proszku A12O3. Kompozyt ten charakteryzuje się wysoką i równomierną gęstością p = 18,45+18,55 Mg/m3. Po wykonaniu kilkudziesięciu dodatkowych partii potwierdzających ustalono, że w zależności od gęstości nasypowej proszku wolframowego optymalna ilość dodawanego proszku A12O3 wynosi 0,15-5-0,25 % wag. Wytrzymałość na rozciąganie tak wykonanych kompozytów wolframowych wynosi Rm = 450+500 MPa. Przedstawiona na rysunku 2 struktura przełomu kompozytu wolframowego z domieszką A12O3 wykazuje, że na powierzchni ziaren wolframowych o wielkości 20+30 urn znajdują się gęsto rozmieszczone drobnoziarniste domieszki proszku ceramicznego. Podsumowanie

Rys. 1. Struktura przełomu kompozytu wolframowego z domieszką wolframu preparowanego Fig. l. Tungsten composite structure admixture prepared tungsten

Przeprowadzone badania dotyczące wykonania kompozytów wolframowych o programowanych właściwościach wytrzymałościowych wykazały, że kompozyty takie można otrzymać dodając do mieszanki proszków wolframu, niklu i żelaza odpowiednie drobnoziarniste składniki innych pierwiastków. Wprowadzone dodatkowe składniki powinny osadzać się na granicy międzyfazowej a nie rozpuszczać się w fazie wiążącej. Dzięki temu w miejscu osadzenia się dodatkowych składników kompozyt ulega osłabieniu. Najlepszym materiałem okazał się powszechnie dostępny proszek ceramiczny A12O3 o ziarnistości poniżej l iam. Badania pozwoliły opracować technologię wytwarzania kompozytów wolframowych o gęstości p > 18 Mg/m i znacznie obniżonej granicy wytrzymałości wynoszącej poniżej 500 MPa.

515

Literatura 1. Muddle B. C: Interphase Boundary Precipitation in Liąuid Phase SinteringW-Ni-FeandW-Ni-CuAlloys.MetallurgicalTransactionA, 1984, e ... , -.'n i •» , n r-j j n ,, * 2. PostMU. B., Edmouds O. V.: Matnx and Interfacial Precipitation m the W-Ni-Fe System. Metallurgical Transaction A, 1986, t. 17A. 3. Daminger H., Pisań W., Jangg G., Lwc B.: Influence of Some Trace Impurities on Properties and Porosity of Tungsten Heavy Metals. Journal of Refractory and Hard Metals, 1986, nr 3. 4. Danninger H., Knoll F., Lux B., Wilhartitz P.: Phosphorus Embrittle-

mentofTungstenHeavy Metals. Refractory andHardMetals, s. 92+96. 5. DanningerH., AtariA., LuxB., KnyE., TschulikA.: Embrittlementof Tungsten Heavy Alloys by Tracę Impurities and ther Analytical Charac_ „ .„ . , „. . . . . „, . „ .,_ .,,, tenzation. Fresenius Zeitschrft fur Analytische Chemie, lrvo 1989, s. 417+421. 6. Danninger H.,AtariA., LuxB., Kny E.:ldentificztionofEmbńttling, Trace Im

urities in

P Tungsten Heavy Alloys by SIMS. Microchimica Acta, 8 '^ ' ° ' 7 - Ludyński Z, Nawak W.: Spieki ciężkie — technologia i właściwości. Metalurgia Proszków, 1995, nr 3/4. 8. U.S. Patent nr 4.458.599. 1992

ZAPRASZAMY DO REKLAMOWANIA SWOICH WYROBÓW NA NASZYCH ŁAMACH Redakcja RUDY I METALE NIEŻELAZNE przyjmuje odpłatnie wszelkie ogłoszenia i informacje na temat górniczo-hutniczego przemysłu metali nieżelaznych oraz innych podmiotów gospodarki zainteresowanych produkcją i handlem wyrobami z metali nieżelaznych, a także o organizowaniu narad, sympozjów i zjazdów. Podajemy nasz adres: Redakcja czasopisma Rudy i Metale Nieżelazne 40-019 Katowice ul. Krasińskiego 13, skr. poczt. 221 tel./fax (0-prefix-32) 256-17-77

516

biuletyn instytut cu alf

BULLETIN OF THE INSTITUTE OF NON-FERROUS METALS Redaktor o d p o w i e d z i a l n y : dr M I E C Z Y S Ł A W WOCH Rudy Metale R 50 2005 nr 9 UKD 061.6(082):669.2/.8( 100)

PRACE BADAWCZO-ROZWOJOWEIMN W DZIEDZINIE PRZETWÓRSTWA ZAKOŃCZONE W 2004 ROKU

MALEC W.: OPRACOWANIE CHARAKTERYSTYK TECHNICZNO-TECHNOLOGICZNYCH SPOIW TWARDYCH NA BAZIE SREBRA — AGCULI, AGCUTIIAGCUINTI. ETAP n. OPRACOWANIE WSTĘPNYCH PARAMETRÓW WYTWARZANIA WYBRANYCH GATUNKÓW SPOIW AKTYWNYCH. GLIWICE 6073/11/04, s. 57, SYGN. 16039/N/01, poz.77189 — AW Przedmiotem pracy były dwa nowe spoiwa zawierające dodatek litu — B Ag8a oraz Lithobraze 650. Przeprowadzono badania mikrostruktury tych materiałów po odlewaniu, wykonano badania podstawowych charakterystyk wpływu temperatury na własności mechaniczne stopów, określono zakresy temperatury przeróbki plastycznej na gorąco obu stopów, wykonano próby przeróbki plastycznej na gorąco i na zimno oraz wytworzono partie informacyjne materiału w postaci drutów i taśm. Na podstawie przeprowadzonych badań i prób określono założenia do schematu technologicznego wytwarzania wyrobów z obu gatunków spoiw zawierających lit. MALEC W.: BADANIA WŁASNOŚCI WYBRANYCH WYSOKOSREBROWYCH SPOIW NA BAZIE MIEDZI DLA OPRACOWANIA PODSTAWOWYCH CHARAKTERYSTYK TECHNICZNO-TECHNOLOGICZNYCH. GLIWICE 6153/04, s. 102, SYGN. 16040/N/O l, póz. 77190 — AW Przedmiotem pracy były dwa nowe spoiwa na bazie miedzi, zawierające duży dodatek srebra. Były to mosiądz Cu58Zn37Ag5 (Braze 051) oraz brąz cynowo-srebrowy Cu85Sn8Ag7 (Braze 071). Celem pracy było określenie charakterystyk techniczno-technologicznych obu materiałów potrzebnych do opracowania wstępnych technologii produkcji drutów. W ramach pracy wykonano w skali laboratoryjnej wytopy obu gatunków stopów, przeprowadzono badania mikrostruktury odlewów, określono wpływ temperatury na własności mechaniczne oraz mikrostrukturę obu materiałów, przeanalizowano wpływ odkształcenia na zimno na własności mechaniczne oraz wykonano badania wpływu parametrów obróbki cieplnej

na własności oraz strukturę materiałów. Na podstawie uzyskanych wyników zaproponowano wstępne schematy technologiczne przerobu partii doświadczalnych. MALEC W.: BADANIA WŁASNOŚCI WYBRANYCH WIELOSKŁADNIKOWYCH MOSIĄDZÓW NIKLOWYCH W ASPEKCIE OKREŚLENIA OPTYMALNYCH WARUNKÓW WYTWARZANIA SPOIW W POSTACI DRUTÓW. GLIWICE 6152/04, s. 85, SYGN. 16041/N/01, póz. 77191 — AW W pracy główny nacisk położono na mosiądz (Cu43,5Zn37Nil2 Mn5,5Pbl,75FeSn) oznaczony jako Ns43/6. Wykonane badania dotyczyły przede wszystkim problemu przeróbki plastycznej w podwyższonych temperaturach. Stąd też oprócz analizy strukturalnej materiałów wsadowych szczegółowym badaniom poddano zależność własności mechanicznych w funkcji temperatury, tym bardziej, że otrzymywane wyniki nie były jednoznaczne. Wyniki badań wskazuj ą na pewną poprawę plastyczności tego mosiądzu w temperaturze powyżej 550 °C, przy wyraźnie obniżonej wartości granicy plastyczności. Badania zmian własności mechanicznych i mikrostruktury wskazują na zależność pomiędzy temperaturą wygrzewania a ilością fazy B(beta) co ma istotny wpływ na własności materiału. Minimalną zawartość fazy B (beta) odnotowano po wyżarzeniu w temperaturze 700 °C. W tych warunkach materiał posiada najlepsze własności plastyczne i najniższe wartości Rm i R 0 2. Wykonane próby wyciskania, zarówno metodą KOBO (na zimno i na gorąco) jak i klasycznego z wykorzystaniem prasy UBE pozwoliły na uzyskanie dobrej jakościowo prasówki, przy czym wystąpiły znaczące problemy z narzędziami (KOBO) oraz ze stabilizacją prędkości i odbiorem prasówki (prasa UBE). Badania wpływu odkształcenia na zimno na własności mechaniczne wykazały bardzo silne umacnianie się materiału podczas ciągnienia, co związane jest z jego dwufazową strukturą. Próby wyciskania pozostałych badanych stopów wykonane z zastosowaniem metody KOBO dały pozytywny wynik, a prasówka, zgod-

517

nie z przewidywaniem, charakteryzuje się lepszą podatnością do ciągnienia. MALEC W.: OPRACOWANIE WSTĘPNYCH PARAMETRÓW WYTWARZANIA TAŚM ZE SPOIW BYAG8 IBAG23. ETAP II. OPRACOWANIE WSTĘPNYCH PARAMETRÓW WYTWARZANIA DRUTÓW ZE SPOIWA BAG23. GLIWICE 6071/11/04, s. 89, SYGN. 16042/N/01, póz. 77192 — AW W ramach II etapu pracy został zrealizowany zakup urządzenia do wykonywania testu „bead and spatter" oraz nastąpiło jego uruchomienie. Wykonywane prace umożliwiły dokonanie analizy warunków wytwarzania taśm w ZPM INMET pod kątem produkcji lutów próżniowych. W ramach pracy przeprowadzono w skali technicznej próby topienia i odlewania spoiwa BAg23, wykonano badania makro- i mikrostruktury wlewków, określono własności mechaniczne w temperaturze otoczenia i w temperaturach podwyższonych. Na podstawie tych badań wykonano próby przeróbki plastycznej wlewków na gorąco (wyciskanie) oraz ciągnienia na zimno, a także określono wpływ deformacji i międzyoperacyjnej obróbki cieplnej na własności mechaniczne i mikrostrukturę. W oparciu o określone w pracy charakterystyki techniczne określono wstępny schemat technologiczny produkcji drutów z tego spoiwa.

RUDNICKI K.: BADANIE WPŁYWU PARAMETRÓW PRZERÓBKI PLASTYCZNEJ I OBRÓBKI CIEPLNEJ STOPÓW NA BAZIE ZŁOTA O ZAWARTOŚCI NIKLU DO 20 % NA STRUKTURĘ I WŁAŚCIWOŚCI. ETAP II. GLIWICE 6127/2004, s. 9, SYGN. 16037/N/01, póz. 77169 — AW Opracowano parametry obróbki cieplnej przygotowujących strukturę w procesach odkształcania oraz dobrano parametry odkształcania przedmiotowego lutowia. WESOŁOWSKI J.: WPŁYW DODATKU TYTANU DO KĄPIELI CYNKOWNICZEJ WEGAL NA STRUKTURĘ I WŁASNOŚCI POWŁOK CYNKOWYCH. GLIWICE 6160/04, s. 25, SYGN. 16035/N/01, póz. 77167 — AW W pracy zbadano powłoki cynkowe otrzymane w procesie cynkowania ogniowego stali reaktywnych St3S i 55 w kąpielach WEGAL uzupełnionych dodatkami tytanu w ilości 0,05 i O, l %. Cynkowanie przeprowadzono w temperaturze 440 °C w czasie l, 3, 5 i 10 min. Określono wpływ dodatku tytanu na budowę i grubość powłok cynkowych. Nie stwierdzono jednoznacznego zmniejszenia grubości powłok nakładanych w kąpielach z udziałem tytanu. Zaobserwowano istnienie nowej wieloskładnikowej fazy.

WIADOMOŚCI GOSPODARCZE NORILSK DOŁĄCZA DO WALKI O ZDOBYCIE WARTEGO 1,5 MLD $ ZŁOŻA UDOKAN W ROSJI NORILSK JOINS BIDDING FOR l ,5 $ BN UDOKAN COOPER DEPOSIT IN RUSSIA. MET. BUL. 2005, nr 8896, s. 10, BŁ Największy w świecie producent niklu — Norilsk Nickel, rosyjska kopalnia miedzi Uralelectromed oraz kazachska kompania Kazakhmys konkurują o przejęcie złoża Udokan, największego złoża miedzi w Rosji, którego rezerwy mineralne oceniane są na 20 min t o zawartości 2,3 % miedzi. Jak wynika z oświadczenia ministra zasobów naturalnych sprzedaż planowana jest na listopad 2005 r., jednak dotychczas nie wiadomo czy będzie miała ona formę przetargu czy też aukcji. Gdyby sprzedaż prowadzono w formie przetargu, złoże byłoby dostępne tylko dla rodzimych inwestorów, natomiast aukcja pozwoliłaby także na udział przedsiębiorstw zagranicznych. Koszty złoża w Udokan szacowane są na 1,5 mld $, wliczając w to 100 min $ na licencje na wydobycie oraz 400 min $ na urządzenia. Czas spłaty inwestycji szacuje się na 10+14 lat. Według niektórych źródeł, złoże to obejmuje do 50 % rosyjskich rezerw miedzi. Eksperci przewidują, że w ciągu 12 lat w funkcjonujących obecnie kopalniach zasoby będą na wyczerpaniu. Uralelectromed, drugi największy rosyjski producent miedzi, należący do firmy Ural Mining & Metallurgical Co. (UGMK), szuka sposobu na zdobycie złoża w Udakan, co pozwoliłoby zredukować trudności firmy z dostawami surowca oraz ograniczyć zależności od dostaw złomu. Lokalny samorząd okręgu Sverdlovsk lobuje na rzecz zabezpieczenia tych złóż przed ich sprzedażą firmom zagranicznym, uzasadniając swoją decyzję strategicznym znaczeniem dla bezpieczeństwa surowcowego kraju. Kazakhmys, w którym 42 % udziały ma Południowo Koreański Samsung, już założył spółkę — córkę w regionie Chita, w pobliżu Udokan. Norilsk, który ostatnio dołączył do walki o złoże, podpisał porozumienie z lokalnymi władzami odwołując się do aspektów społecznych, ochrony środowiska i ekonomii społecznej. Norilsk ma bardzo silne zaplecze finansowe i jest faworytem w wyścigu o przejęcie złoża Udokan. Wygrana w przetargu pozwoliłaby mu zagospodarować jedyne nie eksploatowane obecnie złoże miedzi w Rosji. Wyso-

518

kie ceny miedzi czynią wyścig o jego przejęcie jeszcze bardziej zaciekłym. NORSK HYDRO ZAMYKA ZAKŁADY ALUMINIUM W EUROPIE MASOM J.: NORSK HYDRO TO CLOSE Al PLANTS IN EUROPĘ. MET. BUL. 2005, nr 8898, BŁ Norsk Hydro zamierza zamknąć swoje dwa zakłady produkcyjne w Niemczech — zakład produkcji aluminium pierwotnego w Stade oraz zakład w Hamburgu. W związku z gwałtownie rosnącymi kosztami zamknięta zostanie także linia produkcyjna w Hoyanger, w Norwegii. Powyższe posunięcia są częścią długoterminowej strategii, która zakłada wycofanie produkcji z Europy ze względu na bardzo wysokie koszty energii i produkcji. Zredukują one o 10 % poziom produkcji Norsk Hydro w 2007 r. Ten drastyczny krok spowoduje, że w Niemczech pozostanie firmie tylko jedna huta w Neuss o wydajności 223 tyś. t/r. oraz kłopoty z obowiązującymi do końca 2005 r. długoterminowymi, niekorzystnymi kontraktami na dostawę energii. Decyzja rady nadzorczej o zamknięciu zakładów w Stade, o wydajności 71 tyś. t/r., spowoduje zwolnienie 420osób. Proces zamknięcia będzie trwał do końca 2006 r. Utratę pracy przez 450 osób oznacza również już zatwierdzone zamknięcie do końca 2005 r. zakładów, będących częściową własnością Hamburger Aluminium Werk, w którym Hydro posiada pakiet 1/3 udziałów. Zamknięcie linii produkcyjnej w Hoyanger zostanie przeprowadzone jesienią bieżącego roku lub w pierwszym kwartale przyszłego. Dotknie ono 90 pracowników i zmniejszy produkcję o 55 tyś. t/r. Zostaną także zamknięte linie produkcyjne w Ardel, w Norwegii, co spowoduje zmniejszenie produkcji o kolejne 177 tyś. t/r. Całkowite koszty restrukturyzacji szacowane są na blisko l mld koron norweskich (l 53 min $). Prezes Hydro, Jon-Harald Nielsen, oświadczył, że: „Firma nie była w stanie zabezpieczyć dostaw energii po cenach, które pozwalały zachować płynną produkcję dwóch największych zakładów w Niemczech. Deregulacja rynku energii elektrycznej spowodowała, że rynek ten nie jest wydajny." Decyzje Norsk Hydro o cięciach produkcji nie zaskoczyły rynku. Wszyscy mieli świadomość, że silne euro i gwałtownie rosnące koszty energii w Europie osłabiły konkurencyjność firmy w regionie.

Oczekuje się że Norsk Hydro przeniesie swoją produkcję do Kataru, gdzie już rozpoczęto negocjacje z rządowa firmą Quatar General Petroleum na temat budowy zakładów produkcj i aluminium pierwotnego. UNIA EUROPEJSKA POZOSTANIE „PRZEMYSŁOWYM MUZEUM" JEŻELI NACISKI ZOSTANĄ UTRZYMANE — TWIERDZI EUROBAT MASON J.: EU WILL BECOME „INDUSTRIAL MUSEUM" IF CLEMDOWN GOES ON, SAYS EUROBAT. MET. BUL. 2005, nr 8896, s. 11, BŁ

Jak twierdzi European Storage Battery Manufactures (Eurobat) europejski przemysł ołowiowy jest zagrożony likwidacją, jeżeli Parlament Europejski wprowadzi przepisy ograniczające użycie ołowiu w akumulatorach. „Czy rzeczywiście Unia Europejska zostanie muzeum przemysłowym? To jest dla nas wszystkich kluczowa sprawa. [..] Jaka jest nasza przyszła rola, tu w Europie?"—zapytał Walther Wever, prezes Eurobat a także generalny dyrektor, na spotkaniu AGM 2 czerwca. Obawy o możliwość ograniczenia europejskiego przemysłu wzrosły także w innych zrzeszeniach przemysłowców zajmujących się ołowiem, np. w European Assn of Metals i Lead Development Assn International (LDAI). Parlament Europejski przygotowuje się do rozważenia we wrześniu ostatniej propozycji w „dyrektywie akumulatorowej", która prawdopodobnie zabroni używania ołowiu, rtęci i kadmu do produkcji akumulatorów. Jedynym wyjątkiem miałaby być możliwość stosowania akumulatorów ołowiowych w samochodach. Jednak członkowie Eurobat obawiają się, że wyjątek ten może być tymczasowy, co stwarza niekorzystną sytuację na rynku. Zaostrzenie regulacji w tym zakresie bardzo ograniczy możliwości konkurowania na rynku światowym, gdyż konsumenci będą zaopatrywać się poza Europą. Przemysł już od dłuższego czasu stara się zmienić poglądy mówiące 0 szczególnej szkodliwości ołowiu dla zdrowia i środowiska. „Jesteśmy jedynym przemysłem, który naprawdę zbiera zużyte produkty z rynku. Udowodniliśmy, że mamy dobrze opanowany recykling, ale wciąż z jakiegoś niewytłumaczonego powodu jesteśmy na czarnej liście." — skarżył się prezes Eurobat. Przemysł zdołał uzyskać poparcie Caroline Jackson, członkini Parlamentu Europejskiego oraz Komisji ds. Środowiska, Zdrowia i Bezpieczeństwa Żywności, która była obecna na forum. Powiedziała ona delegatom, że Parlament Europejski skupił się na skutkach użycia ołowiu dla środowiska, nie rozważając konsekwencji gospodarczych 1 socjalnych. W swoim wystąpieniu wyraziła silny krytycyzm dla komisji ochrony środowiska opisując ją jako „lewacką i zieloną, składającą się ludzi, którzy chcą, żebyśmy jeździli na rowerach i porzucili produkcję samochodów." Wezwała także członków Eurobat do ponownego zwrócenia uwagi Parlamentu Europejskiego na to, że zwiększona interwencja może prowadzić do bardzo szkodliwych zjawisk w przemyśle ołowiowym. Wyraziła jednak swoje obawy, mówiąc o tym, że: „Brak jej optymizmu co do przyszłości przemysłu ołowiowego, ze względu na dużą ilość bardzo upartych i odpornych na argumenty członków Parlamentu." David Wilson, dyrektor LDAI, powiedział delegatom na AGM Eurobat, że przygotowywane do wprowadzenia przepisy zostały oparte bardziej na chęci nadmiernej ochrony ludzi przed nimi samymi, niż na racjonalnych podstawach naukowych. Stwierdził, że: „Tworzy to klimat niezwykłej niepewności dla klientów." Ta niepewność może skłonić producentów akumulatorów do wyprowadzanie produkcji poza Europę. Lars Holmqvist, szef European Assn of Automotive Suppliers ostrzegł, że przyszłość przemysłu motoryzacyjnego w Europie jest zagrożona ze strony krajów, które mają niższe koszty siły roboczej, takich m.in. jak Chiny, Indie i Rosja. David Wilson, dyrektor LDAI, zacytował wyniki ekspertyz dokonanych przez przemysł ołowiowy jako dowód na to, że ołów nie ma tak szkodliwego wpływu na zdrowie i środowisko jak się powszech-

nie uważa. Stwierdził, że: „Nie ma wiarygodnych przesłanek na to, że użycie ołowiu generuje zwiększone ryzyko dla zdrowia i środowiska naturalnego. A jego ryzyko poważnie maleje, gdy recykling jest na wysokim poziomie. Nie uzasadnione w związku z powyższym jest wprowadzanie ograniczeń użycia ołowiu w przemyśle akumulatorowym." WSPÓŁPRACA CHILIJSKIEGO CODELCO I CHIŃSKIEGO MINMETALS WARTA 2 MLD $ HARRIS P.: CHILE'S CODELCO AND CHINA'S MINMETALS FORGE $2 BN LINK. MET. BUL. 2005, nr 8896, s. 10, BŁ

Juan Yillarzu — dyrektor Codelco, największego na świecie producenta miedzi, podpisał w Pekinie strategiczne porozumienie o współpracy z Zhou Zhongshu, szefem Minmetals, opiewające na kwotę 2 mld $ i będące wynikiem wielomiesięcznych negocjacji. Zawarta umowa pozwoli na sprzedaż firmie Minmetals części produkcji firmy Codelco — w pierwszej fazie za kwotę ok. 550 min $. Firma Codelco, według ministra finansów Nicolasa Eyzaguirre, wykorzysta uzyskane fundusze na rozwój projektu Gaby II. Minmetals może uzyskać od 25 do 49 % udziałów w tym przedsięwzięciu. Na kolejnych etapach Minmetals może zainwestować nawet do 2mld$. „Jestem zadowolony, że to porozumienie rozwinie się w działalność o olbrzymich i różnorodnych możliwościach, na której obie strony zyskają" — powiedział Zhongshu podczas ceremonii podpisania kontraktu z Codelco. Codelco poszukuje alternatywnych metod finansowania rozwoju swojej działalności i jest również bardzo zadowolona ze współpracy z Minmetals. „To porozumienie dotyczy nie tylko wsparcia na rynku, ale także alternatywnego źródła finansowania. To partner, z którym jesteśmy w stanie prowadzić duże interesy." — powiedział Juan Yillarzu. SPADEK MOŻLIWOŚCI PRODUKCJI MIEDZI W CHINACH TEO V., FOSTER K.: CHINA'S COPPER CAPACITY COUNTDOWN. MET. BUL. 2005, nr 8899, s. 8+9, BŁ

W związku z permanentnym brakiem miedzi i innych metali na rynku, co dało w rezultacie niezwykle wysokie poziomy cen, nie wydaje się dziwnym, iż Chiny mają ambicje podwojenia ilości produkcji rafinowanej miedzi w ciągu następnych pięciu lat. Środkiem do osiągnięcia tego celu ma być rozbudowa na dużą skalę chińskich hut miedzi (tablica 1). Jednak, jak twierdzą uczestnicy rynku, nadzieja rodzimych producentów może zostać w tym względzie zablokowana przez rząd, który może zainterweniować, tak by utrzymać wysoki poziom popytu. Obecne możliwości produkcyjne hut szacowane są na 2,3 min t/r., co potwierdzają ostatnie raporty z China Nonferrous Metal Industry Assn (CNIA). Wzrost możliwości produkcyjnych związany jest z dodatkową produkcją zarówno szybko rozwijających się największych producentów, jak i tych mniejszych. W najbliższej przyszłości poziom produkcji w Chinach może wzrosnąć ponad 4,5 min t/r., czyli dwa razy więcej niż obecnie. Popyt na miedź w Chinach w ciągu ostatnich kilku miesięcy zmniejszył się nieznacznie, ale większość uczestników rynku wierzy, że poziom konsumpcji w najbliższych latach wzrośnie w związku z dalszym szybkim rozwojem kraju. „W ciągu ostatnich 18 miesięcy nastąpił gwałtowny wzrost opłacalności w hutnictwie miedzi — rynek zwiększa się, a TC/RC jest obecnie niezwykle atrakcyjny. Uzasadnionym krokiem jest rozbudowa mocy produkcyjnych." — powiedział analityk z Londynu. Wśród uczestników rynku występuje obawa, że duża liczba planowanych inwestycji w hutnictwo może skłonić rząd do interwencji. Pekin rozpoczął ostatnio politykę schładzania gałęzi przemysłu, wymagających dużego zapotrzebowania na energię. Jak stwierdził Jim Lennon, analityk z Macąuarie Bank w Londynie: „Tak jak w przypadku aluminium i stali w poprzednich latach, gwałtowny wzrost

519

opłacalności tego przemysłu doprowadził do przeinwestowania. Istnieje obawa, że obecnie podobnie będzie z przemysłem miedzi w Chinach." Gwałtowny wzrost wydajności. Analitycy uważają, że jest tylko kwestią czasu, aby gwałtownie wzrastaj ący poziom produkcj i miedzi zwrócił uwagę władz centralnych. Według specjalistów m.in. z Szanghaju: „Nikt nie może tak zwiększyć produkcji, aby nie nastąpiła weryfikacjajego działalności przez rząd. Należy się tylko zastanowić nad tym jak i kiedy nastąpi reakcja rządu?" Ostatnio niektórzy handlowcy oczekiwali, że Pekin zlikwiduje w ciągu najbliższych miesięcy ulgę na podatek na import rudy miedzi, co mogłoby spowodować wzrost cen na rodzimym rynku. Jednak wciąż nie ma oficjalnie potwierdzonych informacji o intencjach Pekinu. Uczestnicy rynku twierdzą, że inaczej niż w przypadku aluminium, rodzima produkcja miedzi cierpi z powodu przestojów w popycie, co może spowodować interwencje na rynku, celem uregulowania zaistniałej sytuacji. Produkcja przerasta podaż i rozważa się wzrost produkcji na poziomie od 200 do 300 tyś. t/r., a planowana rozbudowa jest rozłożona na pięć lat i zakończy się nadwyżką na rynku rafinowanej miedzi. Jak potwierdziły oficjalne źródła jedna z największych inwestycji w rozbudowę odbywa się w Jiangxi Copper. Firma planuje zwiększenie swoich możliwości produkcyjnych z 400 do 700 tyś. t/r. Heng Kun, analityk w Everbtight Securities w Beijing, przewiduje, że do końca tego roku producenci miedzi zwiększą swoje możliwości produkcyjne o ok. 200-K300 tyś. t/r., wliczając w to nowe możliwości Tongling Nonferrous Metals Group, z przedsiębiorstwami takimi jak: Jinlong Copper Co., Anhui Tongd Copper Stock Co. oraz Jinchuan Group. Z podobnym wzrostem wydajności należy liczyć się w latach 2006^-2007. Pomimo tak szybkiego rozwoju produkcji, rynek chiński będzie charakteryzował się deficytem na poziomie przynajmniej l min t miedzi w tym roku. Prognozuje się, że tegoroczny poziom konsumpcji powinien utrzymać się również w 2006 r. Według danych China Securities Reasearch popyt na miedź w Chinach w 2005 r. osiągnie poziom 3,6 min t, a produkcja tylko 2,2 min t. W 2006 r. popyt wzrośnie do poziomu 3,8 min t, a produkcja do 2,5 min t. Chociaż globalny rynek koncentratów jest w fazie dużej nadwyżki, szacowanej na 500 tyś. t w tym roku, Chiny są dużym importerem koncentratu. Import koncentratów rośnie z roku na rok. Największym problemem Chin jest dostawa odpowiedniej ilości surowca. Chiny mają bardzo ograniczone zasoby miedzi i muszą polegać na imporcie. Zmiany na rynku. Jednak niektórzy eksperci uważają, że szansa na to, by wszystkie planowane przedsięwzięcia dotyczące zwiększenia możliwości produkcyjnych zostały zrealizowane jest nikła. Stwierdzono m.in., że: „Nie ma żadnej gwarancji, że tak jak jest planowane na rynek dopłynie nowe 2 min t miedzi rocznie." Dla większości specjalistów pełna realizacja inwestycji byłaby dużym zaskoczeniem. Obecna cena TC/RC w Chinach to ok. 200 $/t (20 centów za funt). W 2004 r. Chiny importowały ok. 1,2 min t rafinowanej miedzi. Rozwój lokalnego przemysłu hutniczego oznacza, że Chiny będą importowały mniej rafinowanego metalu, a więcej złomu i rud. Jednak import w pierwszych miesiącach 2005 r. wzrósł w porównaniu

z rokiem poprzednim. Przyczyną była wyprzedaż zapasów w Chinach, która spowodowała w 2004 r. dużą dostępność materiału na rynku. W zeszłym roku State Reserve Bureau (SRB), agenda rządu nadzorująca rezerwy, wypuściła na rynek 300 tyś. t miedzi. W 2005 r. SRB nie dostarczyła miedzi na rynek, co może oznaczać, że wyczerpały się ich zapasy, albo że nie chcą kupować miedzi po obecnych cenach. Utrzymanie rynku w równowadze przez kilka najbliższych lat będzie dla SRB bardzo trudnym zadaniem. Według szacunków China Securities Research ok. 50 % chińskiej konsumpcji miedzi pochodzi z importu, gdyż rodzimi producenci nie są w stanie zaspokoić potrzeb. Taki poziom deficytu będzie utrzymywał się jeszcze przynajmniej przez pięć lat. Konsumpcja miedzi w 2004 r. osiągnęła poziom 3,2 min t, co oznacza wzrost o 65 % w stosunku do poziomu z 2000 r., kiedy wynosiła 1,94 min t. Chociaż wzrost popytu, jak się przewiduje, spadnie w tym roku na skutek wysokich cen zniechęcających niektórych konsumentów, to jednak prognozowany jest wzrost na poziomie 12 % w porównaniu do 2004 r. Według specjalistów z Zhejiang Nanhua Futures Company w Szanghaju niektórzy producenci stopów miedzi zredukowali ostatnio swoją produkcję ze względu na ciągły wzrost cen, który skłonił część nabywców do wycofania się z rynku. Sytuacja ta jednak wydaje się być tymczasową i popyt jest wciąż bardzo silny. Tablica l Wybrane projekty inwestycyjne w chińskich hutach miedzi Huta Yunnan Cooper Jinchuan Chifeng Jinfeng Feishang Jinfeng Guangxi Hechi Tongling/Jinlong Tongling/Jinlong Tongling/Jinchang Baotou Huading Baiyin Daye Kunming Kaitong Xianjing Fukang Fuxin Guixi (Jiangxi) Guixi Expasion Zhongtiaoshan Shangdong Xiangguang Yulong Copper Fujan Baotou — rozbudowa Daye — rozbudowa Ogólnie

Zamiana w t/r.

150 150 35 30

000 000 000 000 6000 60 000 90 000 50 000 30 000 20 000 10 000 30 000 97 000 20 000 30 000 250 000 9000 400 000 100 000 300 000 100 000 200 000 2 167 000

Termin realizacji październik 2005 październik 2005 nieokreślony czerwiec 2006 kwiecień 2006 czerwiec 2005 2007 2005/2006 koniec 2004 2005 2005/2006 2006 nieokreślony 2005 2005 2007 2005 nieokreślony nieokreślony nieokreślony 2008 2008

NOWOŚCI TECHNOLOGICZNE SELEKTYWNE ODDZIELANIE PIRYTU Z CHALKOPIRYTU I ARSENOPIRYTU POPRZEZ BIOMODULACJĘ Z ZASTOSOWANIEM BAKTERII ACIDITHIOBACILLUS FERROXIDANS CHANDRAPRABHA M. N., NATARAJAN K. A., SOMASUNDARAN P.: SELECTIYE SEPARATION OF PYRITE FROM CHALCOPYRITE AND ARSENOPYRITE BY BIOMODULATION USING ACIDITHIOBACILLUS FERROXIDANS. INTERNATIONAL JOURNAL OF MINERAŁ PROCESSING 2005, t. 75, nr 1+2, s. 113+122, AG

Zastosowanie mikroorganizmów w selektywnej flotacji lub de-

520

presji siarczków i tlenków było już wcześniej omawiane. Jednakże, nie znane są znaczące badania separacji pirytu z towarzyszących siarczków żelazawych. W 1999 r. przebadany został wpływ kondycjonowania bakteryjnego na zachowanie pirytu i chalkopirytu. Autorzy przedstawionej pracy we wcześniejszych badaniach osiągnęli separację pirytu z mieszaniny pirytu i chalkopirytu poprzez oddziaływanie kolektora i biomodulację z zastosowaniem bakterii Acidithiobacillusferroxidans.

Przedstawiono szczegółowe badania dotyczące selektywnej separacji pirytu z mieszaniny chalkopirytu i arsenopirytu poprzez biomodulację i oddziaływanie kolektora. Używano arsenopirytu dostarczonego z USA, pirytu pochodzącego z zakładu w Indiach i chalkopirytu — z W.Brytanii. Czystość próbek minerałów po odpowiedniej przeróbce wynosiła 99,9 % dla pirytu, 99,4 % dla chalkopirytu i 98,7 % dla arsenopirytu. Szczep bakteryjny A. Ferroxidans został wyizolowany z Hutti Gold Mines i przedstawiony jako TfH6. Obróbka kultur bakterii zmierzała do otrzymaniakomórek bez metabolitu. Prowadzono badania adsorpcji kultur na próbkach minerałów, badaniaelektrokinetyczne (mobilność elektroforetyczną) próbek minerałów po oddziaływaniu z komórkami bakterii, badania mikroflotacji oraz flotacji selektywnej mieszaniny piryt-chalkopirytarsenopiryt. Omówiono wyniki badań, w oparciu o które wyciągnięto kilka głównych wniosków: — zmiana w charakterze powierzchni jest znaczna dla minerałów pirytu, w mniejszym stopniu dla chalkopirytu, a najmniejszym — dla arsenopirytu, — komórki bakterii przyłączają się głównie do powierzchni pirytu, następnie — chalkopirytu, w bardzo małym stopniu — do arsenopirytu, — kolektor ksantogenianowy sprawia, że chalkopiryt posiada dobrą flotowalność, — kondycjonowanie minerałów, naktóre oddziaływają aktywatory i kolektory z komórkami bakterii dało najlepszą separację pirytu z chalkopirytu i arsenopirytu. ODZYSK PYŁU Z ELEKTRYCZNYCH PIECÓW ŁUKOWYCH NA DRODZE PRZERÓBKI PÓŁCIĄGŁEJ O WYSOKIEJ KINETYCE ZOH H., KAUPP G., REN H., GOEPEL K., NAIMI-JAMAL M. R.: RECYCLING OF EAF DUST BY SEMI-CONTINUOUS HIGH KINETIC PROCESSING. METALL 2005, t. 59, s.293+296, AG Pył z elektrycznych pieców łukowych (EAF) jest generowany jako odpad z procesu produkcji stali, a ogromne jego ilości tworzone są corocznie w każdym uprzemysłowionym kraju. W Niemczech w 1996 r. wytworzono rekordowo ok. 199 577 t, a w USA — 768 639 t pyłu z EAF. Odpad ten powoduje ogromne problemy środowiskowe; wymaga szczególnej ostrożności podczas przeróbki. Poza składowiskami odpadów, pył z EAF do dnia dzisiejszego przerabiany był, przynajmniej w Europie, w oparciu o metody pirometalurgiczne. W pirometalurgicznych procesach przeróbki pyłu z EAF zużycie energii jest wysokie, udział żużla z przeróbki pyłu wynosi w przybliżeniu 70 % oraz występuje ryzyko emisji dioksyny. Większość pyłu z EAF usuwana jest na składowiska odpadów szkodliwych przy bardzo wysokich kosztach — 150-5-200 euro/t. W związku z opisanymi wyżej wadami procesów pirometalurgicznych wzrastało zainteresowanie możliwościami alternatywnego stosowania procesów hydrometalurgicznych przy przeróbce pyłu z EAF. Pył z EAF poddawano wysokoenergetycznemu mieleniu na sucho, ługowaniu (mielenie na mokro z amoniakiem) oraz filtrowaniu, po którym uzyskiwano tlenki cynku i ołowiu. Jednak i przy przeróbce hydrometalurgicznej również zauważono pewne wady procesu. W artykule opisano wyniki wstępnych badań procesu aktywacji ługowania pyłu z EAF. W prowadzonych w skali laboratoryjnej badaniach wykorzystano wysokoenergetyczny młyn kulowy (HEM) — Simoloyer. Oczekuje się, że nowa metoda prowadzić będzie do uzyskania oszczędnej i przyjaznej dla środowiska drogi odzysku i oczyszczenia z zanieczyszczeń pyłu z EAB, a ponadto zabezpieczy otrzymanie z pyłu użytecznych materiałów. Wykazano, że sprawne mielenie na mokro z zastosowaniem w dużej skali pionowego młyna kulowego Simoloyer jest wykonalne dla ługowania w skali przemysłowej. Nie wymaga się też w procesie uważnego doboru odczynnika ługującego. Do ługowania żelazianów cynku w matrycach, w których są wyższe zawartości Fe3O4> muszą zostać opracowane nowe odczynniki ługujące, nie posiadające wad dotychczas znanych od-

czynników. Ługowanie z zastosowaniem pionowego młyna Simoloyer będzie przydatne również w innych procesach hydrometalurgicznych, np. przy ługowaniu w połączeniu z mieleniem na sucho w młynach poziomych, selektywnym ługowaniu rud w niskich temperaturach. Procesy te są przyjazne dla środowiska i charakteryzują się niskimi kosztami. MODELOWANIE WARUNKÓW W HYDROCYKLONACH W OPARCIU O KOMPUTEROWĄ DYNAMIKĘ PŁYNÓW—PRZEWIDYWANIE WYMIARÓW FRAKCJI NARASIMHA M. SRIPRIYA R. BANERJEE P.K.: CFD MODELLING OF HYDROCYCLONE — PREDICTION OF CUT SIZE. INTERNATIONAL JOURNAL OF MINERALS PROCESSING 2005, t. 75, nr 1+2, s. 53+68, AG Przepływ w hydrocyklonach jest procesem bardzo skomplikowanym. Jego złożoność zmusiła projektantów do prognozowania osiągów urządzeń z wykorzystaniem równań empirycznych. Opracowane modele empiryczne hydrocyklonów bazują na danych analitycznych i doświadczalnych, opisując działanie urządzeń w zależności m.in. od takich parametrów, jak: wymiar frakcji, wymiary urządzenia czy właściwości zawiesiny. Wykorzystanie modeli opartych na CFD (Computational Fluid Dynamics) czyli mechanice płynów jest wysoce pożądane, ze względu na wszechstronność CFD przy symulacji przepływu płynów w hydrocyklonach i możliwości przewidywania wydajności separacji cząstek stałych w separatorze w szerokim zakresie warunków projektowych i operacyjnych. Kształt i wielkość hydrocyklonu ma bezpośredni wpływ na strukturę przepływu wewnętrznego fazy rozpraszającej i tym samym, na separację cząstek. Równania numerycznie Navier-Stokes stanowią, od wczesnych lat osiemdziesiątych XX w., bazę do coraz szerszego stosowania techniki CFD do analizy hydrocyklonów, co związane jest z gwałtownym rozwojem techniki komputerowej i wiedzy na temat numerycznych metod obróbki. Z zastosowaniem pakietu oprogramowania CFD FLUENT badano przepływ wody przez hydrocyklon laboratoryjny. Uzyskano dobrą zgodność z wynikami doświadczalnymi. Pierwszym etapem w kierunku prognozowania klasyfikacji w hydrocyklonach była próba modelowania fazy rozpraszającej. Uzyskano również dobrą zgodność modelu z wynikami doświadczalnymi dla pulpy o niskiej gęstości. Klasyfikacja cząstek prognozowana z zastosowaniem zaproponowanej techniki modelowania fazy rozpraszającej jest obiecująca. HYDROMETALURGIA OŁOWIU HABASHI F.: HYDROMETALLURGY OF LEAD. METALL 2005, t. 59, nr 3, s. 114+115, AG Intensywne badania nad hydrometalurgicznymi metodami uzyskiwania ołowiu rozpoczęły się w latach siedemdziesiątych i osiemdziesiątych ubiegłego wieku, gdy wzrosło zaniepokojenie zanieczyszczeniem środowiska przez huty ołowiu. Nie uzyskano jednak zadowalających wyników. Jedną z pierwszych prac na temat hydrometalurgii ołowiu opublikowano już w 1924 r. przez Ralstona z Bureau of Mines USA, który zwrócił uwagę na rozpuszczalność PbCl2 i PbSO4 w roztworach solankowych i podsumował dane nt. ich rozpuszczalności. Najważniejszy proces, opracowany na małą skalę przemysłową z wykorzystaniem powyższej technologii, opracował Tainton oraz jego zespół z Bunker Hill at Sullivan w Kellogg (USA). Proces, którego pierwszym etapem jest prażenie koncentratu PbS, nosi nazwę procesu Taintona. W latach sześćdziesiątych proces Bunker Hill adaptowano na skalę przemysłową, wprowadzając utlenianie siarczku w autoklawie w 220 °C, a w następnych latach rozwijano procesy obróbki siarczkowych koncentratów ołowiu bez produkcji SO2. W artykule dokonano przeglądu literaturowego różnych metod hydrometalurgicznego otrzymywania ołowiu, m.in. takich, jak: siarczanowe (tworzy się siarka elementarna), węglanowe (w temperaturze ok.

521

50 °C dodaje się węglan amonu; powstaje węglan ołowiu i siarka elementarna); fluorokrzemianowe (powstaje fluorokrzemian ołowiu i siarka elementarna), azotanowe (mająca tę przewagę nad innymi, że ołów i srebro przechodzą do roztworu, dzięki czemu łatwiejsza jest ich separacja). Opisano też proces chlorowania koncentratów galeny za pomocą gazowego chloru w reaktorze obrotowym, w którym powstaje PbCl2 i siarka elementarna przy temperaturze w reaktorze 155*175 °C. Przeprowadzona analiza wyników badań wskazuje, że chlorowanie w niskiej temperaturze jest najlepszą metodą obróbki koncentratów galeny. Po procesie chlorowania następuje ługowanie za pomocą solanki, krystalizacja czystego PbCl2 i jego elektroliza w stanie stopionym. Uzyskane srebro jest usuwane z roztworu macierzystego przez cementację proszkiem żelaza, a inne zanieczyszczenia przez strącanie. Produktem ubocznym jest siarka elementarna. NIEKTÓRE NOWE WYNIKI BADAŃ PRAKTYCZNYCH OTRZYMYWANIA KRYSZTAŁÓW HALOGENKÓW SREBRA STOSOWANYCH DO WYROBU WŁÓKIEN OPTYCZNYCH GOLOYANOY V. F., LISICKIJ I. S., POLJAKOYA G. V.: NEKOTORYE NOYYE REZULTATY PRAKTIKIPOLUCENU A KRISTALLOY G ALOGENIDOY SEREBRA DLJA YOLOKONNOJ OPTIKI. CYETNYE METALLY 2005, nr 4, s. 73+76, AG

Zainteresowanie halogenkami srebra jako materiałem optycznym wzrosło w momencie opracowania na ich bazie technologii produkcji włókien optycznych, które znalazły zastosowanie m.in. w chirurgii laserowej, jako elementy doprowadzające promieniowanie podczerwone z generatora do obiektu obrabianego. Z uwagi na fotolizę halogenków srebra, które krystalizowały z fazy stopionej, głównym zadaniem przy ich otrzymywaniu jest bardzo dokładne oczyszczanie soli wyjściowych, stosowanych do hodowli kryształów. Analiza źródeł zanieczyszczeń i składu domieszek sprawia, że można je podzielić na trzy grupy: — domieszki, których pojawienie się uwarunkowane jest odczynnikami, stosowanymi do celów technologicznych. Są to towarzyszące metalowi domieszki kationowe (Cu, Al, Zn, Pb, Sn itd.) i domieszki anionowe (NO3~, różne związki siarki, woda, grupa OIT), — domieszki, wprowadzane do materiału podczas przeładunków technologicznych (związki organiczne, siarka, domieszki kationowe), — domieszki, które są produktami rozkładu halogenków srebra w wyniku fotolizy, dysocjacji termicznej, reakcji halogenków z niektórymi domieszkami anionowymi. Taka klasyfikacja domieszek i źródeł ich pochodzenia pozwala na ocenę sposobów otrzymywania soli wyjściowych, metod ich oczyszczania i wyboru z nich tych, które zapewniają maksymalną optymalizację produkcji soli wykorzystywanych do hodowli kryształów stosowanych w chirurgii laserowej. Do otrzymywania halogenków srebra stosuje się sposoby hydrochemiczne oraz bezpośrednią syntezę z pierwiastków. Autorzy publikowanej pracy, wykorzystanej na XII konferencji „Związki i Materiały o Wysokiej Czystości. Otrzymywanie, Analiza, Zastosowanie", po analizie i przetestowaniu proponowanych sposobów otrzymywania halogenków srebra postanowili wybrać proces oddzielnego osadzania chlorku i bromku srebra z roztworów kwasu siarkowego i następnie przemywanie osadu. Poszczególne etapy procesu prowadzono w sposób, który dawał możliwość maksymalnego obniżenia zanieczyszczeń soli i zapobiegał ich fotolizie. Opracowano w skali półprzemysłowej technologię otrzymywania materiałów o współczynniku pochłaniania (2+3) • 10 cm . WALCOWANIE ALUMINIUM. SUKCES TECHNOLOGII INNOWACYJNYCH RIETH B. OHRNDORF R.: ROLLING OF ALUMINIUM. SUCCESS WITH INNOYATIVE TECHNOLOGIES. ALUMINIUM 2005, t. 81, nr 4, s. 279+289, AG

522

Zamieszczono obszerny przegląd stanu technologii walcowania wyrobów z aluminium w oparciu o technologie opracowane w firmie SMS Demag AG (Niemcy), będącej w światowej czołówce producentów walcarek do walcowania blach i taśm. Produkowane urządzenia do walcowania obejmują zarówno walcarki wielostopniowe o układzie posobnym jak i indywidualne walcarki, wykorzystywane przy mniejszej produkcji, stosowane zarówno do walcowania na gorąco wlewków o masie 30 t, jak i walcowania na zimno taśm oraz cienkich taśm. Nowoczesne walcownie, projektowane zgodnie z wymaganiami rynku, zabezpieczają wysoką niezawodność urządzeń oraz wysoką jakość wyrobów walcowanych. Osiągnięcia firmy SMS Demag pozwalają jej na osiągnięcie czołowej pozycji wśród producentów instalacji i wyposażenia, nie tylko dla nowych walcowni, lecz również do modernizacji już istniejących. Szczególną uwagę przy projektowaniu i produkcji urządzeń do walcowania zwraca się obecnie na udoskonalenie profilu i płaskości walcowanych wyrobów. Firma SMS Demag AG wyposaża swoje instalacje do walcowania w specjalne pakiety technologiczne, które pozwalają na modyfikację profilu walcowania oraz dynamiczne zmiany szczeliny między walcowej. Jednym z opracowanych pakietów jest PFC (Profile and Flatness Control), opracowany do dynamicznego modelowania procesu, szczególnie korzystny w urządzeniach do walcowania na gorąco, optymalizujący wielkość przesuwania i zginania walców oraz kontrolę parametrów podczas wielostrefowego chłodzenia. Zastosowanie modelu PFC umożliwia nie tylko udoskonalenie jakości wyrobów, lecz również wydajności instalacji. Firma SMS Demag opracowała również system pomiarowy DTL (Differential Tension Measuring Roli) umożliwiający pomiar naprężenia taśmy pomiędzy walcarkami, porównanie uzyskanych wyników z wartościami wzorcowymi oraz modyfikację grubości taśmy poprzez optymalne dopasowanie walców. Walcarki Demag do walcowania na zimno i na gorąco wyposażone są w system CYCPlus (Continuously Yariable Crown), którego zadaniem jest udoskonalenie płaskości. Zastosowanie systemu CYCPlus w procesie walcowania aluminium, umożliwia poprawę profilu taśmy, szczególnie podczas walcowania folii i cienkich taśm. W firmie SMS Demag AG opracowano specjalny walec typu SCR (Special Crown Roli) włączany w zamknięty obieg systemu regulacji płaskości w walcarce. Modernizacja istniejących urządzeń poprzez instalację walców SCR nie wymaga dużych nakładów i wysiłku. Z kolei stosowanie tzw. systemu HES (Hot Edge Spray), szczególnie zalecanego przy walcowaniu cienkich i bardzo cienkich taśm aluminiowych, pozwala na uniknięcie i zminimalizowanie obserwowanych wypukłości, co w konsekwencji zmniejsza niejednolite zużycie walców roboczych. System DS (Dry Strip), opracowany w firmie SMS Demag AG, umożliwia redukcję kosztów obróbki taśmy ze względu na możliwość uproszczenia lub pominięcie procesu oczyszczania taśmy. Poprzez wprowadzenie systemu kontroli procesu natryskiwania, nagrzanego do 80 °C, oleju walcowniczego poprawiono proces ujednolicenia kształtu wyrobu walcowanego i redukcję naprężenia krawędzi taśmy. Innym bardzo ważnym zagadnieniem jest przygotowanie oleju, które następuje w nowoczesnych, poziomych filtrach ciśnieniowych Multi-Plate o budowie modułowej, wykonanych ze specjalnego materiału filtracyjnego, umożliwiających oddzielanie cząstek stałych o wymiarach niższych niż 3 do 5 [im. Z kolei system Airwash, do oczyszczania powietrza wylotowego, opracowany przez firmę Demag-Airwash, służy do wydzielania frakcji olejowej z fazy gazowej i kropel z powietrza z przemysłowych urządzeń produkcyjnych. System pracuje w sposób ciągły w zamkniętym cyklu woda-olej, zgodnie z procesem absorpcji i rektyfikacji, a odzyskany destylat oleju jest kierowany z powrotem do procesu, co redukuje zużycie i koszty oleju w instalacji.

URZĄDZENIA CONTIROD DO PRODUKCJI WALCÓWKI MIEDZIANEJ: NAJWYŻSZA JAKOŚĆ PRZY MINIMALNYCH NAKŁADACH SYARCE M.: OBORUDOYANIE CONTIROD DLJA PROIZYODSTYA MEDNOJ KATANKI: NAIYYSSEE KACESTYO PRI MINIMALNYCH ZATRATACH. CYETNYE METALLY 2005, nr 4, s. 95*100, AG

Firma SMS Meer GmbH, część koncernu SMS, produkuje oprzyrządowanie do produkcji rur, wysokiej jakości walcówki i kutych wyrobów w oparciu o technologię CONTIROD® dla linii technologicznych o rocznej wydajności od 40*360 0001. Systemy połączonego odlewania ciągłego i walcowania CONTIROD® dają możliwość produkcji wysokiej jakości walcówki miedzianej w jednym cyklu technologicznym (metal od razu po odlewaniu uzyskuje wymiary gotowych wyrobów walcowanych). Omówiono wymagania, jakie muszą spełniać kompleksy urządzeń w liniach CONTIROD®. Szczegółowo rozpatrzono rozwiązanie konstrukcyjne i właściwości pracy linii o wydajności 25 t/godz. (typ CR 3500), jako najbardziej typowy wariantu urządzeń z wszystkich linii CONTIROD . Urządzenia do ciągłego odlewania i walcowania posiadają konfigurację liniową. Z kabiny operatora widać całą linię, aż do urządzenia do zwijania. Surowcem wyjściowym może być zarówno miedź katodowa o wysokiej jakości (typu A), tańsza miedź katodowa, jak też złom miedziany (tj. odpady zwrotne własne z wydziału przygotowania wlewków, bardzo niskiej jakości walcówka, złom kupowany z fabryk drutu ciągnionego). Z surowca tego produkuje się walcówkę handlową o średnicy od 8*22(30) mm, a także różne płaskie

wyroby walcowane o szerokości do 100 mm i o masie do 5 t. Do rafinacji złomu miedzianego o niskiej jakości dodatkowo wykorzystuje się piece rafinacyjne, które w połączeniu z piecem szybowym zapewniają całodobową eksploatację linii. Niezawodna i trwała konstrukcja urządzenia do załadowywania katod i złomu zapewnia równomierny rozkład wsadu w górnej części szybu pieca topielnego, pozwala wykorzystać dużą część złomu i obniżyć zużycie paliwa. Przedstawiono schemat standardowego systemu linii CONTIROD®. Kolejno omówiono cechy i działanie urządzeń do topienia i odlewania metalu, oraz urządzeń do walcowania, a także chłodzenia materiału, zwijania w zwoje i ich transportu. Nowoczesne linie CONTIROD® umożliwiają pełną regulację i są w pełni zautomatyzowane. Koncepcję automatyzacji opracowana przez firmę SMS Meer obejmuje automatyzację również funkcji dodatkowych ułatwiających eksploatację i obsługę techniczną linii. Wszystkie parametry jakościowe, jak również pozostałe parametry technologiczne, takie jak dane dotyczące pracy pieców, urządzeń do odlewania i walcowania, urządzeń pomocniczych oraz właściwe dane laboratoryjne, podawane są do protokołu sporządzanego dla poszczególnych wyrobów. Potwierdzono, że zarówno duże, jak i mini-linie CONTIROD pozwalają na otrzymanie wysokiej jakości walcówki miedzianej z surowców o stosunkowo niskiej jakości. Efektywność ekonomiczna i elastyczność techniczna linii CONTIROD umożliwiają zaspokojenie stale wzrastających wymagań firm specjalizujących się w produkcji miedzi.

WYBRANE KONFERENCJE szkolenia, seminaria, wystawy, targi światowe i krajowe związane z metalami nieżelaznymi w latach 2005+2006 4*8 września, 2005, Lizbona, Portugalia Eurocor 2005 Źródło: Materials Science and Technology 2004, t. 20 nr 4, s. 552 e-mail: [email protected] 5*8 września, 2005, Praga, Czechy Euromat-2005 Źródło: Light Metal Agę, 2004, t. 62, nr 8, s. 72 e-mail: [email protected] www. euromet2005 .fems.org

www.alumotive.it www.aluplanet.com 10*12 listopada, 2005, Cape Town, RPA Process Systems 05 Źródło: International Journal of Minerał Processing, 2004, t. 74, nr 1*4, s. 386 e-mal:[email protected] fax: +44 (0)1326318352

7*19 października, 2005, Kyoto, Japonia International Lead-Zinc Processing Symposium Źródło: Minerals Engineering. 2003, t. 16, nr 9, s. 888 e-mail: [email protected]

14*16 listopada, 2005, Neu-Ulm, RFN Continuous Casting Źródło: Light Metal Agę, 2004, t. 62, nr 8, s. 72 e-mail: [email protected] www.dgm.de/concast

20*22 października, 2005, Modena, Italia AIumotove 2005 Źródło: Light Metal Agę, 2004, t. 62, nr 8, s. 72 e-mail: [email protected]

12*16 marca, 2006, San Antonio, USA TMS Meeting & Exhibition Źródło: Minerals Engineering. 2003, t. 16, nr 9, s. 888 e-mail: [email protected]

Materiały informacyjne opracowuje zespół pracowników Działu Informacji i Marketingu Instytutu Metali Nieżelaznych w składzie: mgr inż. Jadwiga Kapryan — JK mgr inż. Beata Łaszewska — BŁ mgr inż. Anna Gorol — AG Alicja Wójcik — AW

523

Światowy rynek metali ^*P

W"

GLOBAL NON-FERROUS METALS MARKET R e d a k t o r o d p o w i e d z i a l n y : dr hab. inż. JAN BUTRA Rudy Metale R 50 2005 nr 9 UKD669.2/.8(100):338.5(100):339.4(100)

WYDARZENIA GOSPODARCZE WZROST ZASOBÓW ZŁOŻA OYU TOLGOI Resources jump at Oyu Tolgoi. Mining Journal, 6 May 2005, p. 1; Metal Bulletin, 9 May 2005, p. 10 Ivanhoe Mines Ltd otrzymało nowe oszacowanie zasobów złoża miedzi i złota Oyu Tołgoi w Mongolii, wskazujące na 350 % wzrost zawartości miedzi w złożu w porównaniu z poprzednimi szacunkami. Nowe wielkości zasobów pochodzą głównie z dobrych wyników wierceń na obszarze Hugo North, będącego częścią złoża Hugo Dummett. Zasoby wskazane Hugo Dummett szacuje się na 582 min Mg przy średniej zawartości 1,89 % Cu i 0,41 g/Mg Au (przy zawartości brzeżnej 0,6 % miedzi ekwiwalentnej), a zasoby wnioskowane na 1070 min Mg przy średniej zawartości l ,07 % Cu i 0,21 g/Mg Au. Szczegółowe dane dotyczące całkowitych zasobów Oyu Tolgoi przedstawia poniższa tablica. Kategoria zasobów

Wielkość min Mg

Zawartość Cu %

Zawartość Au g/Mg

Zmierzone Wskazane Wnioskowane

101,6 1047,6 1160,1

0,64 1,33 1,02

1,10 0,42 0,23

INMET INWESTUJE W LAS CRUCES Inmefs Las Cruces stake. Mining Journal, 6 May 2005, p. l; Metal Bulletin, 9 May 2005, p. 10 Inmet Mining Corp. podjęło decyzję o nabyciu od MK Resources Co. 70 % udziałów w projekcie miedzi Las Cruces w pobliżu Sewilli. Złoże jest wtórnie wzbogacone i składa się głównie z chalkozynu oraz bomitu. Wielkość rudy bilansowej ocenia się na 16,1 min Mg o średniej zawartości 6,53 % Cu. Studium wykonalności, ukończone na początku 2004 r., przewiduje eksploatację odkrywkową i przeróbkę 4 tyś. Mg Cu/dziennie. Średni odzysk miedzi szacuje się na 91,4 %. Planowana produkcja wyniesie ponad 66 tyś. Mg miedzi katodowej/r, w okresie 15 lat. Szacunkowe koszty projektu wynoszą 281 mlnEuro. CODELCO FINALIZUJE NABYCIE ZAKŁADU MIEDZIOWEGO YENTANAS Codelco finally acquires Yentanas copper plant. Mining Journal, 6 May 2005, p. 3; 13 May 2005, p. 13; Metal Bulletin, 2 May 2005, p. 10, 9 May 2005, p. 10

524

Po prawie roku negocjacji Codelco dokonało nabycia zakładu przeróbczego i huty miedzi Yentanas od Empresa Nacional de Mineria (Enami). Kwota transakcji wyniosła 393 min $, a w celu jej zapłaty Codelco wyemitowało 20-letnie obligacje za łączną kwotę 210 min $ i zaciągnęło pożyczki w bankach zagranicznych. Spółka planuje zainwestować 500 min $ celem zwiększenia zdolności produkcyjnej zakładu z obecnych 350 tyś. Mg do 700 rys. Mg miedzi katodowej w okresie 5+7 lat. Spółka przygotowuje się także do połączenia hut Yentanas i Codelco Norte, w wyniku czego powstanie największy kompleks hutniczy w kraju. Zakład ten będzie przerabiał 77 % półproduktów Codelco, czyli o 33 % więcej niż w chwili obecnej. SZACUNKI ZASOBÓW ZŁOŻA El SOUTH Initial El South estimate. Mining Journal, 6 May 2005, p. 7; 27 May 2005, p. 10

Exco Resources NL dokonało wstępnego oszacowania zasobów złoża miedzi El South w obrębie projektu Cloncurry w Queensland. Zasoby wskazane złoża wynoszą 10,3 min Mg o średniej zawartości 0,67 % Cu i 0,17 g/Mg Au. Całkowita wielkość zasobów miedzi w projektach Exco w rejonie Cloncurry wynosi 239 100 Mg Cu. Exco natrafiło także na rozległą strefę mineralizacji miedzi i złota w ramach eksploracji projektu Mt Margaret na tym obszarze. Zawartość metali w interwałach wynosi od 0,30 do 1,75 % Cu i od 0,12 do 0,59 g/Mg Au. DALSZE WYNIKI Z PROJEKTU KALUKUNDI Morę intercepts at Kalukundi. Mining Journal, 13 May 2005, p. 10 Rubicon Minerals Corp. otrzymało dalsze wyniki wierceń na miedziowo-kobaltowym projekcie Kalukundi w Demokratycznej Republice Konga, w którym posiada35,6 % udziałów. Zasoby wnioskowane projektu szacowane są na 16,9 min Mg (3,03 % Cu i 0,66 % Co), a zawartość tych metali w poszczególnych interwałach waha się od 2,02 do 8,05 % Cu i od 0,17 do 1,36 % Co. IYANHOEIBHPB INWESTUJĄ W MONGOLII Ivanhoe, BHPB agree Mongolian exploration. Mining Journal. 20 May 2005, p. l

Ivanhoe Mines Ltd i Grupa BHP Billiton utworzyły jv w celu realizacji wybranych projektów eksploracyjnych w Mongolii. BHPB poprzez prowadzenie i finansowanie prac poszukiwawczych

w kwocie 8 min $ do końca 2006 r. uzyska prawo do nabycia 50 % udziałów we wszystkich projektach na bazie odkrytych mineralizacji. Projekty, w które zaangażowane jest Ivanhoe: Oyu Tolgoi, Kharmagtai, Yellow Hills i Bronze Fox, nie są przedmiotem przedsięwzięcia.

palni Konkola Deep w Zambii w 2008 r. Inwestycja ma kosztować 600 min $, akopalniabędzie produkowała 200 tyś. Mg Cu/r. Zambijska produkcja miedzi od 2003 r. gwałtownie wzrosła, osiągając poziom 400 tyś. Mg/r., a do 2007 r. ma ona osiągnąć wielkość 700 tyś. Mg Cu/r.

NOWE OSZACOWANIE ZASOBÓW PROJEKTU W DRC New DRC estimate for First Quantum. Mining Journal, 20 May 2005, p. 8 First Quantum Minerals Ltd otrzymało nowe oszacowanie zasobów projektu miedzi Frontier (wcześniej Lufua) w Demokratycznej Republice Konga. Dla strefy mineralizacji siarczkowej zasoby zmierzone projektu wynoszą 91,5 min Mg (1,17 % Cu), zasoby wskazane 47,9 min Mg (l, 14 % Cu), a wnioskowane 34,3 min Mg (l ,05 % Cu). Natomiast dla strefy mineralizacji tlenkowej i mieszanej zasoby zmierzone projektu oszacowano na 17,4 min Mg (1,24 % Cu), zasoby wskazane na 3,9 min Mg (1,33 % Cu), a zasoby wnioskowane na 0,3 min Mg (1,12 % Cu).

HINDALCO WYSYŁA KONCENTRAT MIEDZI Z MT GORDON Hindalco starts copper concentrate shipments frora Australia's Mt Gordon. Metal Bulletin, 9 May 2005, p. 10 Hindalco Industries rozpoczęło wysyłanie koncentratu miedziowego ze swojej kopalni Mt Gordon w Australii do huty Dahej w Gujarat, podwajając w ten sposób wydajność zakładu do 500 tyś. Mg/r. Hindalco w 2004 r. wyprodukowało 217 136 Mg miedzi katodowej w porównaniu z 186 611 Mg w 2003 r.

PROTEST PRZYCZYNĄ ZAMKNIĘCIA TINTAYA Protests force Tintaya shutdown. Mining Journal, 27 May 2005, p. l BHP Billiton zawiesiło produkcję w kopalni miedzi Tintaya w odpowiedzi na gwałtowną akcję protestacyjną ponad 4000 jej pracowników. W okresie czerwiec 2004 r.-nnarzec 2005 r. Tintaya wyprodukowała 57 400 Mg miedzi w koncentracie i 28 tyś. Mg miedzi katodowej. WZROST PRODUKCJI MIEDZI W ANTOFAGASTA Metal Bulletin, 2 May 2005, p. 10 Antofagasta ogłosiło zwiększenie produkcji miedzi o 9 % w I kwartale 2005 r. dzięki dobrym wynikom kopalni Los Pelambres i El Tesoro. Produkcja Cu wyniosła w tym okresie 118 800 Mg w porównaniu z 109 tyś. Mg w I kwartale 2004 r. Całkowita produkcja w 2004 r. wyniosła 498 400 Mg Cu. NOWA KOPALNIA FIRST QUANTUM Metal Bulletin, 2 May 2005, p. 10 First Quantum Minerals uruchomiło produkcję w kopalni miedzi i złota Kansanschi w Zambii. W trakcie produkcji rozruchowej od listopada 2004 r. do kwietnia 2005 r. wyprodukowano 6792 Mg miedzi w koncentracie i 1941 Mg miedzi katodowej. SPADEK CHIŃSKIEGO IMPORTU MIEDZI Metal Bulletin, 2 May 2005, p. 10 Wzrost cen oraz opłat za przeróbkę i rafinację miedzi (TC/RC) są główną przyczyną zmniejszenia w I kwartale 2005 r. importu miedzi przez Chiny o 15 % w porównaniu z I kwartałem 2004 r. Import ten wyniósł 328 777 Mg, przy czym import koncentratu miedziowego w tym okresie zanotował wzrost. Wysokie opłaty za przeróbkę i rafinację zachęcają huty do dostarczania coraz to większych ilości koncentratu, powodując wprowadzanie nadmiernych ilości miedzi katodowej i elektrolitycznej na rynek. UMOWA NEWMONT NA DOSTAWĘ KONCENTRATU Z JABIRU Metal Bulletin, 2 May 2005, p. 11 Newmont Golden Grove Operations, spółka-córka Newmont Mining, podpisała porozumienie dotyczące zakupu koncentratu od Jabiru Metals. Umowa obejmuje dostarczanie wszystkich typów koncentratów miedziowych i cynkowych produkowanych przez kopalnię Jaguar w Zachodniej Australii od grudnia 2005 r. Szacuje się, że przez pierwsze 6 lat pracy zakład będzie produkować 8500 Mg Cu, 36 tyś. Mg Zn i 800 tyś. oz Ag/r. PLANY YEDANTA DOTYCZĄCE URUCHOMIENIA PRODUKCJI W KONKOLA DEEP Yedanta to start producing at Konkola Deep in 2008. Metal Bulletin, 9 May 2005, p. 10: 16 May 2005, p. 14 Yedanta Resources planuje uruchomić produkcję miedzi w ko-

PRODUKCJA MIEDZI W LAOSIE Kupfer, Gold: Laos. Erzmetall, May/June 2005, p. 178 W marcu 2005 r. wyprodukowano pierwszą partię miedzi katodowej pochodzącej ze złoża Khanong w południowo-wschodnim Laosie. Właścicielem kopalni jest australijska firma Oxiana Ltd. Na ten rok przewidziano produkcję 30 tyś. Mg Cu przy użyciu metody SX-EW. Docelową wydajność instalacji szacuje się na 60 tyś. Mg/r., a przewidywany okres eksploatacji zakładu wynosi 13 lat. WZROST WARTOŚCI EKSPORTU PERUWIAŃSKIEJ MIEDZI Metal Bulletin, 30 May 2005, p. 14 Wartość eksportu peruwiańskiej miedzi wzrosła w kwietniu o 90,4 % w porównaniu z kwietniem 2004 r., osiągając poziom 268 min $. W pierwszych czterech miesiącach 2005 r. wartość eksportu wyniosła 953 min $ (wzrost o 47,4 % w porównaniu z odpowiadającym okresem 2004 r.). SPADEK MEKSYKAŃSKIEJ PRODUKCJI SREBRA Mexican silver down, Mining Journal, 6 May 2005, p. 3 Z roku na rok obniża się produkcja srebra Grupo Mexico, największego producenta tego metalu na świecie. Według meksykańskiego National Statistics Institute produkcja srebra przez spółkę w lutym 2005 r. spadła o 11,8 % do wielkości 222 463 kg, choć produkcja złota wzrosła w tym okresie o ponad 27 % do 2242 kg. WZROST ZASOBÓW PROJEKTU SHAHUINDO Resource rises at Sulliden's Shahuindo. Mining Journal, 6 May 2005, p. 6 Sulliden Exploration Inc. otrzymało oszacowanie zasobów projektu złota i srebra Cajamarca w Peru, w którym posiada 70 % udziałów. Nowe dane pochodzą z wierceń prowadzonych na projekcie w 2004 r. i wskazują na rozległą mineralizację Au i Ag. Zasoby wskazane złoża szacuje się na 38 min Mg o średniej zawartości 0,95 g/Mg Au i 22,99 g/Mg Ag, a zasoby wnioskowane na 17,2 min Mg o średniej zawartości 0,62 g/Mg Au i 12,83 g/Mg Ag. LAFA YETTE URUCHAMIA ZAKŁAD PRZERÓBCZY Lafayette begins commissioning at Rapu Rapu. Mining Journal, 6 May 2005, p. 8

Lafayette Mining Ltd rozpoczęło uruchamianie zakładu przeróbczego w ramach polimetalicznego projektu Rapu Rapu na Filipinach. Pierwsza produkcja złota spodziewana jest w II kwartale 2005 r., a zakład przeróbki metali podstawowych zostanie oddany do eksploatacji do końca 2005 r. Rapu Rapu jest złożem siarczkowym pochodzenia wulkanicznego, złożonym głównie z kwarcowo-serycytowych szarych łupków. Główny przedmiot zainteresowania firmy stanowi złoże Ungay. Szacuje się, że zasoby pewne tego złoża wynoszą 5,85 min Mg o średniej zawartości 2,5 g/Mg Au, 28,1 g/Mg Ag, 1,2 % Cu, i 2,1 % Zn, a zasoby prawdopodobne 120 tyś. Mg o średniej zawartości 2, l g/Mg Au, 22,7 g/Mg Ag, l ,0 % Cu i l ,9 % Zn. Roczna produkcja kopalni ma wynieść 10 tyś. Mg miedzi w koncentracie, 14 tyś. Mg cynku w koncentracie, 50 tyś. oz złota oraz 600 tyś. Mg srebra.

525

CARPATHIAN GOLD ROZWUA RUMUŃSKIE AKTYWA Carpathian Gold focuses on Romania. Mining Journal, 13 May 2005, p. 10 Carpathian Gold Inc. zawarło porozumienie z Magyar Mining plc dotyczące sprzedaży swoich węgierskich projektów eksploracyjnych celem skoncentrowania się na rozwoju aktywów w Rumunii. Obszarem zainteresowania spółki jest rejon Oravita, którego zasoby szacuje się 1,35 min Mg o średniej zawartości 1,16 % Cu, oraz Baia Marę, skąd planuje się pozyskiwać min. 200 tyś. oz Au/r.

obniżyła się w tym okresie o 9,2 % i osiągnęła wielkość 23,2 Mg, a produkcja produktów ubocznych spadła o 19,3 % do poziomu 3,0 Mg. Z kolei popyt na złom złota wzrósł o 15,4 % do 4,4 Mg. W 2004 r. Rosja wytworzyła 180,5 Mg Au (wzrost o 2 %) i według analityków krajowa produkcja do 2010 r. utrzymywać się będzie na poziomie 160 Mg Au/r.

SOLOMONS PONOWNIE OTWIERA GOLD RIDGE Solomons to reopen Gold Ridge. Mining Journal, 20 May 2005, p. 3 Solomons Gold Pty Ltd (ASG) zainwestuje 55,4 min $ w nabycie i uruchomienie kopalni Gold Ridge, zamkniętej w 2000 r. z powodu napięć etnicznych na wyspach Salomona. Rozpoczęcie pracy kopalni planuje się na koniec 2006 r., a wstępna produkcja zakładu szacowana jest na 150 tyś. oz Au/r. Koszty operacyjne Gold Ridge wyniosą ok. 235 $/oz Au.

Gallery Gold Ltd dokonało dalszego rozpoznania prospektu Busolwa w Tanzanii. Zasoby geologiczne szacuje się na 279 tyś. oz złota, a zawartość kruszcu w poszczególnych interwalach waha się od 2,0 do 106,3 g/Mg Au.

ROZWÓJ SANTA CRUZ Santa Cruz expanding. Mining Journal, 20 May 2005, p. 7 Endeavour Silver Corp. przewiduje osiągnięcie do końca lutego 2006 r. trzykrotnego wzrostu produkcji srebra do poziomu 1,3 min oz dzięki rozpoczęciu eksploatacji strefy North Porvenir Żonę w kopalni Santa Cruz w Meksyku. Łączna kwota wydatków inwestycyjnych spółki w 2005 r. wyniesie ok. 4,82 min $. PRZERÓBKA RUDY Z PHU BIA Phu Bia ore stacked. Mining Journal, 20 May 2005, p. 9 Pan Australian Resources Ltd dokonało pierwszej przeróbki rudy pochodzącej z projektu złota Phu Bia w Laosie. Szacuje się, że zdolność przeróbcza zakładu w III kwartale 2005 r. osiągnie poziom 1,5 min Mg/r., a w IV kwartale 2 min Mg/r. i wydajność ta pozwoli osiągnąć w przeciągu roku od uruchomienia zakładu produkcję rzędu 70 tyś. oz Au. NOWE OSZACOWANIE ZASOBÓW PROJEKTU BRISAS New reserve, resources estimates for Brisas. Mining Journal, 20 May 2005, p. 9; 27 May 2005, p. 8 Gold Reserve Inc., planuj ąc zagospodarowanie złoża złota i miedzi Brisas w Wenezueli, otrzymało nowe oszacowanie zasobów geologicznych i przemysłowych projektu. Złoże Brisas położone jest w stanie Bolivar, około 30 km od granicy gujańsko-wenezuelskiej. Wydajność projektowanej kopalni odkrywkowej wyniesie 70 tyś. Mg/dobę, a roczną produkcję szacuje się na 486 tyś. oz Au i 29 tyś. Mg Cu. Zasoby złoża, przedstawione w poniższej tablicy, zostały oszacowane dla zawartości brzeżnej 0,40 g/Mg złota ekwiwalentnego. Kategoria zasobów

Wielkość min Mg

Zawartość Au Zawartość Cu % g/Mg

Zasoby geologiczne Zmierzone Wskazane Wnioskowane

250,2 332,3 129,0

0,70 0,64 0,59

0,12 0,13 0,12

206,9 239,3

0,73 0,68

0,12 0,14

Zasoby przemysłowe Pewne Prawdopodobne

SPADEK PRODUKCJI ZŁOTA W ROSJI Russian gold down. Mining Journal, 27 May 2005, p. 3 Produkcja złota w Rosji spadla o 7,5 % w pierwszych czterech miesiącach 2005 r. i wyniosła 30,7 Mg. Górnicza produkcja złota

526

WZROST ZASOBÓW PROSPEKTU BUSOLWA Busolwa expanding. Mining Journal, 27 May 2005, p. 11

NOWE INWESTYCJE SINO GOLD Metal Bulletin, 2 May 2005, p. 12 Australijskie Sino Gold rozpoczęło budowę kopalni złota Jinfeng w południowo-zachodnich Chinach. Inwestycja ta ma zapewnić Jinfeng pozycję drugiego największego chińskiego producenta złota. W pierwszym etapie pracy zakładu planuje się osiągnąć produkcję rzędu 180 tyś. oz Au, a w drugim 300 tyś. oz Au/r. PRZYSZŁOROCZNY WZROST OPŁAT ZA PRZERÓBKĘ CYNKU Zinc TCs to fali again next year — AME. Metal Bulletin, 23 May 2005, p. 12 Według analityków AME Minerał Economics rosnący niedobór koncentratu cynku wpłynie na spadek opłat za przeróbkę (TC), który utrzyma się do 2007 r. Szacuje się, że opłaty TC dla cynku obniżą się do 120 $/Mg w 2006 r. z 126 $/Mg w 2005 r. Opłaty spot dla cynku również spadły i wynoszą obecnie 55 $ w Chinach i 70 $ w Europie. WZROST PRODUKCJI CYNKU W CHINACH O 300 TYŚ. MG/R. Demand powers 300,000 tpy of new zinc capacity in China. Metal Bulletin, 30 May 2005, p. 16 Produkcja cynku w Chinach wzrośnie o min. 300 tyś. Mg/r. w wyniku realizacji trzech dużych projektów w Sharuti, Henan i Inner Mongolia, w odpowiedzi na wzrost cen i krajowego popytu na ten metal. Konsumpcja cynku w 2004 r. wzrosła o 10,4 %, zwiększając jego cenę o 35 %. Wg World Zinc Research Group wysoki popyt w Chinach zwiększy światowy deficyt cynku w 2005 r. do 450+500 tyś. Mg. ZASOBY PROJEKTU PROSPERO Jubilee's Prospero resource. Mining Journal, 6 May 2005, p. 7; 20 May 2005, p. 9

Jubilee Mines NL dokonało oszacowania zasobów siarczkowo-niklowego złoża Prospero w Zachodniej Australii. Wg danych półrocznego programu wierceń zasoby wnioskowane projektu wynoszą 645 tyś. Mg o średniej zawartości 5,21 % Ni. Jubilee nakreśliło kierunek rozwoju eksploatacji złoża, jednak decyzje formalne zostaną podjęte po ukończeniu studium wykonalności. Zawartość niklu w poszczególnych interwałach waha się od 5,5 do 15,1 % Ni. IFC INWESTUJE W KOLWEZI IFC in Kolwezi. Mining Journal, 20 May 2005, p. 1; Metal Bulletin, 23 May 2005, p. 14 Bank Światowy zaakceptował propozycję finansowania przez International Finance Corp. (IFC) kobaltowo-miedziowego projektu Kolwezi w Demokratycznej Republice Konga, należącego do Adastra Minerals Inc. IFC zdecydowało się na wykorzystanie prawa opcji na zakup 7,5 % udziałów w projekcie. Całkowite koszty inwestycyjne przedsięwzięcia wyniosą 300 min $, a początkowa produkcja zakładu wyniesie 5,5 tyś. Mg Co i 30 tyś. Mg Cu/r. NIKLOWY PLAN JINCHUAN Jinchuan nickel plan. Mining Journal, 27 May 2005, p. 10; Metal Bulletin, 2 May 2005, p. 14

Jinchuan Group Ltd realizuje program poszukiwań dalszych złóż rud niklu, głównie w Australii, Hiszpanii, Indonezji i na Madagaskarze. Spółka planuje zwiększyć produkcję niklu z 90 tyś. Mg w 2005 r. do 150 tyś. Mg/r. do 2010 r. Jinchuan wraz z Shanghai Baosteel Group podpisało także umowę z Philnico Industry Corp. dotyczącą zainwestowania 950 min $ w przywrócenie do pracy zakładu Philnico Nickel Renifery na wyspie Nonoc (południowe Filipiny). LIST INTENCYJNY DOTYCZĄCY NICO Bismuth letter of intent. Mining Journal, 27 May 2005, p. 11 Fortune Minerals Ltd podpisało list intencyjny z nieznaną firmą

dotyczący uruchomienia produkcji pochodzącej ze złoża rud kobaltu, złota i bizmutu Nico w kanadyjskich Northwest Territories. Zdolność produkcyjna projektowanej kopalni podziemnej ma wynieść 1,2-5-1,5 tyś. Mg Co, 1+1,5 tyś. Mg Bi i 50+100 tyś. oz Au/r. NIEDOBÓR NIKLU Metal Bulletin, 2 May 2005, p. 14 Według International Nickel Study Group (INSG) popyt na nikiel i podaż tego metalu do końca 2005 r. zbilansują się. INSG przewiduje, że światowa produkcja niklu w 2005 r. powinna wynieść 1,31 min Mg w porównaniu z 1,25 min Mg w 2004 r., a konsumpcja będzie się kształtować się na tym samym poziomie.

INFORMACJE GIEŁDOWE TRAFIGURA NABYWA UDZIAŁY W YOLCAN Trafigura in Yolcan. Mining Journal, 6 May 2005, p. 11; Metal Bulletin, 9 May 2005, p. 12 Holenderska firma handlująca metalami Trafigura Beheer nabyła 6,34 % udziałów w peruwiańskiej spółce Yolcan Cia Minera SAA, zajmującej się produkcją cynku, za łączną kwotę 31 mln$. Trafigura zakupiła 50,8 min akcji Yolcan po cenie 0,62 $/akcję. NORANDA BLISKO ZAKOŃCZENIA PRZEJĘCIA FALCONBRIDGE Noranda nears completion of Falconbridge merger. Mining Journal, 13 May 2005, p. 13 Największa kanadyjska spółka górnicza Noranda Inc. zwiększyła swoje udziały w Falconbridge Ltd z 59 do 91 % i do sierpnia 2005 r. planuje całościowe przejęcie spółki. Po zakończeniu fuzji przedsiębiorstwo Noranda zmieni nazwę na NorandaFalconbridge, a Brascan Corp. zmniejszy w niej swoje udziały z 41 do 20 %. BARRICK ZWIĘKSZA UDZIAŁY W HIGHLAND GOLD Barrick raises stake in Highland Gold. Mining Journal, 13 May 2005, p. 13 Baniek Gold Corp. of Canada zwiększyło swoje udziały w Highland Gold Mining Ltd z 13,7 do 20 % po subskrypcji 11,4 min

nowych akcji Highland po cenie 2,30 L/akcję. Dochody netto z transakcji w kwocie 50 min $ posłużą spłacie krótkookresowej pożyczki przez Highland Gold i sfinansowaniu rozwoju projektów złota w Rosji. BEMA GOLD WYCOFUJE SIĘ Z PLANOWANEJ OFERTY PRZEJĘCIA ARIZONA STAR Bema Gold drops planned bid for Cerro Casale partner Arizona Star. Mining Journal, 13 May 2005, p. 13 Bema Gold Corp. wycofało się z planowanej oferty przejęcia Arizona Star Resources. Bema posiada 5 % udziałów w Arizona Star, które z kolei jest właścicielem 24 % udziałów w projekcie złota i miedzi Cerro Casale w Chile. Bema ma w tym projekcie 25 % udziałów, a pozostałe 51 % należy do Placer Dome Inc. BHPB NACISKA NA WMC BHPB presses WMC. Mining Journal, 27 May 2005, p. 12 Grupa BHP Billiton postanowiła nie przedłużać terminu oferty dla WMC Resources Ltd, która obowiązuje do 3 czerwca i opiewa na kwotę 9,2 mld A$ w gotówce. Oferta dotyczy nabycia min. 50 % wyemitowanych akcji WMC po cenie 7,85 A$/akcję.

WYNIKI FINANSOWE SPADEK ZYSKÓW ANGLOGOLD ASHANTI AngloGold Ashanti profit falls, Mining Journal, 6 May 2005, p. 9 Zyski AngloGold Ashanti Ltd spadły o 63 % w I kwartale 2005 r. w wyniku spadku produkcji w południowoafrykańskich kopalniach spółki i rosnących kosztów operacyjnych. Całkowite dochody AngloGold spadły z 275 min randów w IV kwartale 2004 r. do 102 min randów w I kwartale 2005 r. Produkcja złota w tym okresie spadła o 5 % do poziomu 1,57 min oz Au, a koszty operacyjne wzrosły o 4 % do 284 $/oz Au.

2005 r. zanotował zyski netto na poziomie 507 min zł w porównaniu z 401 min zł w I kwartale 2004 r. Zysk ze sprzedaży produktów zwiększył się w tym okresie o 7 %, osiągając wielkość 1,91 mld zł dzięki wysokim cenom miedzi i srebra. Zysk operacyjny spółki wzrósł o 19 % do kwoty 587 min zł. KGHM rozważa obecnie ofertę dotyczącą zagospodarowania projektu Rio Blanco w Peru, należącego do Monterrico Metals plc.

WZROST ZYSKÓW RANDGOLD Randgold profits up. Mining Journal, 6 May 2005, p. 11 Randgold Resources Ltd zanotowało wzrost zysków w I kwartale 2005 r. na skutek wzrostu produkcji w kopalni Morila w Mali, w której posiada 40 % udziałów, a także wzrostu cen złota na światowych rynkach. Zyski netto spółki wyniosły w tym okresie 12 min $ w porównaniu ze stratą 5 min $ w I kwartale 2004 r. Całkowita produkcja złota Randgold wzrosła o 56 % do poziomu 167 272 oz Au.

Goldcorp Inc. dzięki nabyciu 82 % udziałów konkurencyjnego Wheaton River Minerals Ltd na początku 2005 r. uzyskało 70 % wzrost zysków w I kwartale 2005 r. Zysk netto spółki wyniósł w tym okresie 29,5 min $, a dochody wzrosły ponad dwukrotnie do kwoty 122,8 min $, natomiast produkcja złota wzrosła o 73 % i osiągnęła poziom 275 400 oz Au.

WZROST ZYSKÓW KGHM KGHM profits rise. Mining Journal, 20 May 2005, p. 11 Producent miedzi KGHM Polska Miedź S.A. w I kwartale

WZROST ZYSKÓW GOLDCORP DZIĘKI NABYCIU WHEATON Goldcorp profits on Wheaton acąuisition. Mining Journal, 20 May 2005, p. 11

WZROST ZYSKÓW FIRST QUANTUM MINERALS Metal Bulletin, 16 May 2005, p. 14 Producent miedzi First Quantum Minerals w I kwartale 2005 r. zanotował ponad czterokrotny wzrost zysków netto. Wyniosły one 27,2 min $ w porównaniu z 6,7 min $ w I kwartale 2004 r.

527

CENY METALI WAHANIA CEN MIEDZI Copper falls, finds support. Mining Journal, 20 May 2005, p. 3

Trzymiesięczna cena miedzi na LME osiągnęła poziom 3000 $/Mg Cu. Ceny miedzi, aluminium i cynku spadły od marca o odpowiednio 10,15i 16%. Jednym z powodów wzrostu cen jest wysoki kurs dolara, jak również sytuacja na rynkach azjatyckich, szczególnie na rynku chińskim.

obniżenie cen. Prawdopodobnie jednak cena poniżej 15 $/Ib jest dla kobaltu za niska. W dniach 18-*-19 maja Norilsk oferował swój kobalt po cenie aż o l$/Ib niższej od ceny rynkowej. Średnie miesięczne ceny metali

Metal

ANALIZA RYNKU NIKLU Fundamental outlook for nickel. Mining Journal, 20 May 2005, p. 4; Metal Bulletin, 9 May 2005, p. 14; 16 May 2005, p. 11

Trzymiesięczna cenaniklu na LME osiągnęła poziom najwyższy od października 2004 r. Rekordowa cena wyniosła w maju 16 605 $/Mg Ni, a główną przyczyną tego stanu rzeczy był gwałtowny spadek zapasów tego metalu. W połowie maja zapasy niklu osiągnęły nienotowaną od 1991 r. wielkość 5 tyś. Mg w porównaniu z 14,8 tyś. Mg na początku stycznia. Trzymiesięczna cena tego metalu w deporcie również osiągnęła w połowie miesiąca rekordowy poziom 1085-5-1135 $/Mg. Analitycy nie spodziewają się wzrostu popytu na nikiel w tym roku, wyjątek stanowią Chiny, które od końca 2004 r. zwiększyły import tego metalu o 182 % (wyniósł on 27100 Mg). ZMIANY CEN OŁOWIU Lead gains ground on fund buying. Mining Journal, 27 May 2005, p. 4

Styczeń-Maj 2005 r.

Maj 2005 r.

cena najniższa

cena najwyższa

Miedź Grade A ($/Mg) transakcje natychmiastowe transakcje trzymiesięczne-sprzedaż

3071,00 2945,00

3496,75 3330,00

3248,09 3098,93

Ołów ($/Mg) transakcje natychmiastowe transakcje trzymiesięczne-sprzedaż

911,00 870,00

1033,25 990,00

987,71 947,80

Cynk ($/Mg) transakcje natychmiastowe transakcje trzymiesięczne-sprzedaż

1197,25 1193,50

1429,75 1447,00

1243,23 1251,08

Nikiel ($/Mg) transakcje natychmiastowe 14 032,50 17747,50 transakcje trzymiesięczne-sprzedaż 14050,00 16605,00

cena średnia

16919,75 16 138,50

Cena ołowiu na LME wzrosła ostatnio z 915 $/Mg (średnia cena trzymiesięczna) do 983 $/Mg, osiągając poziom nienotowany od końca marca. Cena Pb w deporcie również wzrosła z 30 $/Mg do 45-5-50 $/Mg. Według analityków nadwyżka podaży ołowiu nad popytem na ten metal wyniesie 40 tyś. Mg w 2005 r. i 50 tyś. Mg w 2006 r.

Kobalt ($/Mg)

SPADEK CEN KOBALTU Price excitement subsides in minor metals. Mining Journal, 27 May 2005, p. 4+5; Metal Bulletin, 9 May 2005, p. 12; 30 May 2005, p. 18

Złoto ($/oz) poranna popołudniowa

422,90250 421,87250

Ceny kobaltu spadły w ostatnich miesiącach z 25 $/Ib do poziomu poniżej 16 $/Ib, a intensywna sprzedaż tego metalu, głównie przez MMC Norilsk Nickel po cenie 14 $/Ib, spowodowała dalsze

Srebro (c/oz) Spot

701,71250

min. 99,8 % min. 99,3%

15,456 14,925

15,900 15,375

ZAPASY CYNKU

62119

594611

55966

574924

49813

555338

43659

535751 516164

37506 05/04/12

05/06/13

05/06/10

05.03/15

36289

11138

34563

9511

32838

7884

i

31112

05/05/13

Data sesji

05/05/16

05/06/10

ZAPASY NIKLU

ZAPASY OŁOWIU

05/0*12

05/04/13

Data sesji

Data sesji

29386 05/03/15

cena miesięczna najwyższa maj 2005

May Averages, Metal Bulletin, 6 June 2005, No. 8896, p. 30

ZAPASY MIEDZI

OS/03/15

cena miesięczna najniższa maj 2005

05/06/10

6257 4630 05/03/15

05/04/12

05/05/13

05/06/10

Data sesji

Materiały informacyjne opracowuje Zespół Studiów i Projektów Inwestycyjnych CBPM CUPRUM Sp. z o.o. Ośrodek Badawczo-Rozwojowy we Wrocławiu w składzie: Jan Kudełko, Malwina Kobylańska, Stefan Karst, Wojciech Korzekwa.

528

fzba^Oospodancza THE ECONOMIC CHAMBER OF NON-FERROUS METALS ROLAND STASIAK

Rudy Metale R 50 2005 nr 9 UKD 669.21.7(438)(061.5):656:338.981 "312"(438)

PRZEMYSŁ METALI NIEŻELAZNYCH W LATACH 2000-2005 NON-FERROUS METALS INDUSTRY IN THE YEARS 2000-2005

Struktura organizacyjna i własnościowa Polski przemysł metali nieżelaznych tworzył do 1981 r. ugrupowanie o nazwie Zjednoczenie Górniczo-Hutnicze Metali Nieżelaznych METALE z siedzibą w Katowicach. Ugrupowanie to liczyło 26 jednostek organizacyjnych, mających formę własności państwowej oraz układ techniczno-technologiczny od wydobycia rud do fazy wyrobów przetwórstwa. W skład ugrupowania wchodziły też jednostki zaplecza naukowego i technicznego (instytut, biuro projektów, zakłady budowy maszyn, zakład remontowy i transportowy) oraz jednostka handlu produktami. Poza tą organizacją pozostawały 2 duże podmioty gospodarcze (KGHM POLSKA MIEDŹ oraz CIĘ IMPEXMETAL), nad którymi bezpośredni nadzór sprawowały ministerstwa. Ustawy o przedsiębiorstwach państwowych oraz samorządzie gospodarczym doprowadziły do usamodzielnienia się poszczególnych podmiotów gospodarczych, które podjęły wyzwania niezależnego funkcjonowania na rynku krajowym i światowym. Przyjęty, w polityce gospodarczej kraju, kierunek na prywatyzację oraz prawne jego oprzyrządowania stworzyły warunki dla podjęcia, przez poszczególne jednostki organizacyjne, działań w zakresie przekształceń własnościowych. Przemysł metali nieżelaznych nie wypracował wspólnego, spójnego programu w tym zakresie, a funkcjonujące już w rozproszeniu organizacyjnym samodzielne przedsiębiorstwa państwowe zdecydowały się na indywidualne ścieżki prywatyzacji, dopuszczalne przepisami prawa gospodarczego. Podstawową z nich była ścieżka komercjalizacji, tj. przejście na formę jednoosobowych spółek skarbu państwa, a następnie dalszej ich prywatyzacji. W efekcie prowadzonych w ostatnich 15 latach procesów restrukturyzacji organizacyjno-prawnej, technicznej i finansowej oraz wywołanych przez nie przepływów kapitałowych, wszystkie jednostki uzyskały status spółek prawa handlowego o kapitale mieszanym (w większości polskim), z dominującą rolą spółek giełdowych o nazwach KGHM POLSKA MIEDŹ S.A., IMPEXMETAL S.A. oraz Grupa KĘTY S.A. Te trzy ugrupowania gospodarcze stanowią aktualnie podstawową bazę techniczną i kapitałową polskiego przemysłu metali nieżelaznych zgrupowanego w Izbie Gospodarczej. Świadczą o tym poniższe wielkości i wskaźniki ekonomiczne 2004 r.

Tablica l T ab le l

Wyszczególnienie

Przemysł ogółem

Wymienione 3 ugrupowania

Udział 3 ugrupowań w całości, % (3:2)

i

2

3

4

12 084

10 609

88,0

Wynik netto, min zł

1588

1537

97,0

Kapitał własny, min zł

7314

6830

93,0

Suma aktywów, min zł

12 235

11 353

93,0

Zatrudnienie, osoby

28 760

22 735

79,0

Przychody ze sprzedaży produktów i materiałów, min zł

Ugrupowania te swoją strukturą produktową obejmują: — miedź i srebro oraz wyroby z miedzi i jej stopów, — aluminium oraz wyroby z aluminium i jego stopów, — część produkcji ołowiu rafinowanego wytwarzanego z surowców wtórnych (złomów). IMPEXMETAL S.A. posiada zdecydowany pakiet akcji lub udziałów w następujących spółkach: Aluminium KONIN-IMPEXMETAL S.A., Huta Metali Nieżelaznych SZOPIENICE S.A., HUTMEN S.A., Walcownia Metali DZIEDZICE S.A., Zakłady Metalurgiczne SILESIA S.A. oraz BATERPOL Sp. z o.o. KGHM POLSKA MIEDŹ S.A. jest głównym udziałowcem Walcowni Metali Nieżelaznych Sp. z o. o. Gliwice-Łabędy. Poza wymienionymi ugrupowaniami pozostają samodzielne organizacyjnie Spółki, wytwarzające cynk i ołów (ZGH BOLESŁAW S.A., Zakłady Górnicze TRZEBIONKA S.A., BOLESŁAW RECYCLING Sp. z o.o., Huta Cynku MIASTECZKO ŚLĄSKIE S.A., ORZEŁ BIAŁY S.A.) oraz Huta BĘDZIN S.A. produkująca wyroby z miedzi i jej stopów i Huta OŁAWA S.A. (aktualnie w Grupie Boryszew S.A.). Samodzielne jednostki organizacyjne tworzą nadal spółki i przedsię-

Mgr Roland Stasink — Prezes Zarządu Izby Gospodarczej Metali Nieżelaznych, Katowice. Niniejsza rezentacja powtarza, uzupełnia i aktualizuje tres'ć analizy i oceny sytuacji ekonomicznej przemysłu metali nieżelaznych zamieszczonej w nr 7/2005 miesięcznika Rudy i Metale Nieżelazne.

529

biorstwa zaplecza naukowego i technicznego, a wśród nich: INSTYTUT METALI NIEŻELAZNYCH, BIPROMET S.A. oraz ZAMĘT S.A. Sytuacja ekonomiczna przemysłu w latach 2000+2004 Lata transformacji w polityce gospodarczej kraju przemysł metali nieżelaznych wykorzystał nie tylko na restrukturyzację zewnętrzną, tworząc nowe jednostki i ugrupowania, ale przede wszystkim na restrukturyzację wewnętrzną w poszczególnych jednostkach. W jej wyniku nastąpiło: — prawne uporządkowanie spraw własnościowych dotyczących terenów i majątku trwałego, — organizacyjne i własnościowe wydzielenie oraz odrzucenie struktur socjalno-bytowych, — wyłączenie z eksploatacji oraz całkowite zatrzymanie i likwidację niektórych technologii i produktów, nieefektywnych w warunkach pełnej konkurencji krajowej i światowej, — znaczne zmniejszenie terenów przemysłowych pozostających w faktycznym bądź tylko prawnym użytkowaniu poszczególnych jednostek organizacyjnych — poprzez sprzedaż lub komunalizację mienia, — znaczne obniżenie zatrudnienia w wyniku zmian organizacyjnych i prowadzonych procesów modernizacji. Dla lat 2000+2004 obniżenie to wynosi ponad 5000 osób, co stanowi 15 % ogólnego stanu, w tym w grupie przetwórstwa 4185 osób i odpowiednio aż 27,5 %. Przy równoczesnym wzroście, w tym samym okresie, rzeczowych rozmiarów produkcji: — ołowiu rafinowanego o 32,0 %, — wyrobów z ołowiu o 41,0 %, — miedzi o 14,4 %, — srebra o 21,0%,

— wyrobów z miedzi i mosiądzu o 6,6 %, — aluminium o 3,2 %, — wyrobów z aluminium o 27,5 %, — wyrobów z cynku o 8,0 %, oznacza to wysoki wzrost wydajności pracy. W latach 2000+2004 obniżeniu o 10 % uległa jedynie produkcja cynku, co wiąże się z zatrzymaniem i fizyczną likwidacją ciągu technologicznego w HMN SZOPIENICE S.A. z roczną produkcją 30 000 ton cynku elektrolitycznego. Podstawowe wielkości ekonomiczne, zgrupowanego w Izbie Gospodarczej, przemysłu metali nieżelaznych, za 4 lata 2000+2004, prezentują tablice 2 i 3. Charakterystyczną cechą ekonomiki przemysłu metali nieżelaznych jest jej duża wrażliwość na poziom cen światowych podstawowych produktów (metali blokowych) oraz relacje krajowego pieniądza do walut obcych. Poziom cen wyrobów przemysłu zarówno w obrocie krajowym, jak i eksporcie wyznaczają zwykle dwie wielkości a mianowicie: ceny metali na giełdach światowych (głównie Giełdy w Londynie) oraz relacja polskiej złotówki do walut obcych (głównie USD i EURO). Analiza danych, prezentowanych w tablicach 2 i 3, wskazuje wyraźnie na bezpośredni wpływ tych wielkości i relacji na globalne obroty liczone wartością sprzedaży produktów i materiałów oraz końcowe wyniki finansowe, wyrażane wielkością zysku na działalności operacyjnej oraz masą zysku netto. Spadek cen światowych na metale oraz równoczesne umocnienie polskiej złotówki, jednoznacznie wpłynęły na pogorszenie sytuacji ekonomicznej przemysłu w 2001 r. Globalna wartość sprzedaży produktów i materiałów uległa obniżeniu w stosunku do roku poprzedniego (2000 r.) aż o 16 %, a zysk Tablica 2

Podstawowe wielkości ekonomiczne za lata 2000+2004 Table 2 Basic economic indicators for the years 2000+2004 Wskaźniki zmian, %

Wykonanie Lp.

Wyszczególnienie

1 I

II 1

2

Wielkości pomocnicze Notowania giełdowe cen a — aluminium, USD/t b — cynk, USD/t c — miedź, USD/t d — ołów, USD/t Kurs walutowy zł/USD zł/Euro Podstawowe wielkości ekonomiczne Przychody ze sprzedaży, min zł w tym — eksport, min zł — udział eksportu, %

2000 r.

2001 r.

2002 r.

2003 r.

2004 r.

2004 2003

7:6

2004 2000 7:3

3

4

5

6

7

8

9

1550 1128 1813 454 4,344 3,854

1444 886 1578 476 4,096 3,522

1350 779 1560 453 4,079 4,020

1431

828 1779 519 3,889 4,398

1731 1048 2866 894 3,652 4,528

121,0 126,6 161,1 172,3 93,9 103,0

111,7

10 650

8960

8454

9022

12 084

133,9

113,5

X X

X X

4,322 51,1

4775 52,9

6179 51,1

129,4 X

X X

1034

-88

206

485

1630

336,1

157,6

92,9 158,1 196,9 84,1 117,5

2

Wynik na działalności operacyjnej, min zł

3

Wynik netto, min zł

674

-382

234

452

1588

351,3

235,6

4

Zatrudnienie, osoby

33 775

32 505

30 677

29 710

28 760

96,8

85,2

530

Tablica 3 Dynamika zmian w wielkościach produkcji metali i wyrobów w Jatach 2000-2005 Table 3

Poszczególne organizacje gospodarcze przemysłu wykorzystały te warunki poprawnie, zwiększając rzeczowe rozmiary produkcji oraz maksymalizując sprzedaż na kraj i eksport. Dynamiczne przyrosty wielkości rzeczowych produkcji, wartości obrotów liczonych sprzedażą oraz wielkości końcowych wyników (zysku netto) osiągnięto za 2004 r. (szczegółowe dane zawierają tabl. 2 i 3 ).

Dynamics of changes in production volume of metals and products in the years 2000-2005 Wskaźniki zmian, %

Lp.

Podstawowe produkty

2001 2002 2003 2004 1 kw. 2005 2000 2001 2002 2003

1

Miedź

102,6 102,1 104,1 103,9

99,1

2

Cynk

101,0

97,0 100,8

95,6

3

Ołów rafinowany

102,3 112,1 113,1 101,2

117,5

4

Aluminium

100,4

99,1 101,3 102,5

100,0

5

Srebro

103,1 104,6 102,1 109,9

95,9

6

Wyroby z Cu i stopów Cu — walcówka — walcowane — wyciskane i ciągnione

101,1 106,6 87,7 90,5

7

Wyroby z Al i stopów Al — walcówka — walcowane — wyciskane i ciągnione

98,9 134,7 92,2 89,6

102,2 116.1 88,3 99,3 104,7 106,2 114,1 164,5

92,9 61,9 100,3 105,2

8

Wyroby z Zn i stopów Zn — walcowane — wyciskane i ciągnione

76,8 100,2 106,9 101,9 74,3 100,2 105,5 101,9 100,0 114,3 126,1 101,2

91,6 94,0 76,0

9

Wyroby z ołowiu

127,7

59,8 104,3 103,2

95,4

10

Stopy odlewnicze Cu i Ms

100,0

70,5

93,3 117,3

70,7

11

Stopy odlewnicze z Zn

88,1

67,9

80,0 139,3

70,8

12

Tlenek cynku

120,4 118,6 121,9 112,9

115,9

13

Tlenek ołowiu

127,5 101,4 123,5

108,1

91,0

95,1 100,9 109,3 94,4 104,2 107,4 95,2 99,2 122,7 94,2 89,6 112,2 108,7 119,7 104,7 107,8

99,0

104,2 110,9 99,1 77,5

Pierwsza połowa 2005 r. — spadek tempa wzrostu W pierwszym półroczu 2005 r., obserwujemy w przemyśle metali nieżelaznych istotną zmianę tendencji rozwojowych. Dynamiczne wzrosty produkcji, sprzedaży i wyników finansowych 2004r. zostały zatrzymane. Realizowane w pierwszym półroczu 2005 r. wielkości wskazują na wyraźne tendencje spadkowe, co obrazują dane i wskaźniki prezentowane w tablicach 4, 5 i 6. Globalna wielkość 6115 min obrotów, wyrażonych wartością sprzedaży wyrobów i usług, uległa wprawdzie obniżeniu tylko o 3 %, ale po wyłączeniu wyników KGHM POLSKA MIEDŹ S.A. obniżenie to wzrasta dla grupy pozostałych jednostek do wielkości 7 %. W grupie produktowej cynku spadek sprzedaży wynosi 12 %, w grupie przetwórstwa miedzi i jej stopów 11 %, a w grupie wyrobów z aluminium ok. 6 %. Dynamiczny wzrost produkcji i sprzedaży osiągnęły w I półroczu 2005 r. spółki produkujące ołów ze złomów. W ujęciu wartościowym wynosi on aż 35 % i świadczy o prawidłowym wykorzystaniu, przez producentów ołowiu, korzystnej koniunktury ekonomicznej stymulowanej wysokimi cenami tego metalu na giełdach światowych. KGHM POLSKA MIEDŹ S.A. potwierdza swoją wysoką pozycję w gospodarce i dominującą rolę w krajowym przemyśle metali nieżelaznych. Osiągnięty przez POLSKĄ MIEDŹ, w I półroczu 2005 r., wzrost przychodów ze sprzedaży o 7,3 % oraz analogiczne tempo Tablica 4 Table 4

Wyszczególnienie

l

Rok 2004

I półrocze 2005

Rok 2003

I półrocze 2004

wzrost %

spadek %

wzrost %

spadek %

2

3

4

5

1 . Podstawowe produkty netto z wielkości dodatniej 674 min spadł do poziomu deficytu wielkości 382 min zł. W ciągu jednego roku pogorszenie wyniku netto wyniosło zatem aż 1056 min zł. Dane ekonomiczne lat następnych wskazują, iż przemysł metali nieżelaznych podjął wyzwania stawiane przez rynek światowy oraz politykę pieniężną i finansową państwa. Szczególnie charakterystyczny jest w tym względzie rok 2002, w którym — mimo dalszego spadku poziomu cen światowych na podstawowe metale nieżelazne i nadal twardej polityki pieniężnej — przemysł osiągnął dodatni wynik na działalności operacyjnej oraz zysk netto w kwocie 234 min zł, przy dalszym obniżeniu wartości sprzedaży (-5,6 %). Oznacza to ogromny wysiłek poszczególnych jednostek gospodarczych włożony w procesy poprawy ogólnej efektywności gospodarowania poprzez zmiany struktur organizacyjnych, obniżanie zatrudnienia i racjonalizację poszczególnych czynników kształtujących koszty oraz szukanie efektywniejszych rozwiązań w handlu wyrobami. Poprawa koniunktury gospodarczej w kraju i na świecie, wzrost poziomu cen metali na rynkach światowych oraz osłabienie złotówki do EURO stworzyły dla przemysłu metali bardziej korzystne warunki funkcjonowania i rozwoju w latach 2003-2004.

— miedź — cynk — ołów rafinowany — aluminium — — — — — — — — —

srebro wyroby z Cu i stopów Cu wyroby z Al i stopów Al wyroby z Zn i stopów Zn stopy odlewnicze Zn stopy odlewnicze z Cu i Ms wyroby z ołowiu tlenek ołowiu tlenek cynku

3,9 0,8 1,2 utrzymanie poziomu

9,9 9,3

1,5 9,6 15,7 utrzymanie poziomu

9,8 1,7 4,7 3,6

16,1

1,9

39,3 17,3

3,2

27,5 25,8

1,0

12,9

1,6 6,6

26,2

2. Przychody ze sprzedaży produktów

34,0

3,0

3. Zysk na działalności operacyjnej

236

2,0

4. Zysk netto

251

5. Udział eksportu w sprzedaży

1,3 1,8'>

4,1"

l) — punkty procentowe

531

Tablica 5 Podstawowe wielkości ekonomiczne za I półrocze 2005 r. Table 5 The basie economic figures for the first half of 2005 Wykonanie Lp.

Wyszczególneinie

l

2

I

Wielkości pomocnicze Notowania giełdowe cen, e) aluminium, USD/t 0 cynk, USD/t g) miedź, USD/t h) ołów, USD/t Kurs walutowy zł/USD zł/Euro

II

1.

I półrocze 2004 r.

2004 r.

Podstawowe wielkości ekonomiczne Przychody ze sprzedaży produktów, min zł w tym: - eksport, min zł - udział eksportu, %

Wskaźnik zmian w % I półrocze 2005 r. I półrocze I kw. 2005 r. II kw. 2005 r. 2005 r. Ikw. 2004 r. II kw. 2004 r. I półrocze 2004 r.

I półrocze 2005 r. 2004 r.

5:4

5:3

3

4

5

6

7

8

9

1731 1048 2866 894 3,652 4,528

1673 1048 2760 826 3,856 4,759

1845 1281 3328 983 3,176 4,080

113,8

120,4 122,4 115,9 80,4 83,4

106,7 124,2 118,8 122,1 83,4 88,1

110,3 122,2 120,6 119,0 82,4 85,7

106,6 122,2 116,1 110,0 87,0 90,1

12 084

6301

6115

100,0

94,3

97,1

50,6

6179 51,1

3236 51,4

3377 55,2

95,7 X

113,5 X

104,4 X

54,7

2.

Wynik na działalności operacyjnej, min zł

1630

1171

1098

95,4

92,2

93,8

67,4

3.

Wynik netto, min zł

1588

1081

1095

116,4

90,2

101,3

69,0

4.

Zatrudnienie, osoby

28 760

29 206

28 766

98,1

98,9

98,5

100,0

Tablica 6 Dynamika zmian w wielkościach produkcji metali i wyrobów w latach 2004+2005 Table 6 The dynamics of changes in the production volume of metals and products in the years 2004+2005 Ikw.

nkw.

Lp.

Podstawowe produkty

2004 r. 350TF:

2005 r. TEJT 2004 r.

2005 r. TTHT 2004 r.

I półrocze 2005 r. I półrocze 2004 r.

i

2

3

4

5

6

I

Miedź

103,9

99,1

97,8

98,5

2

Cynk

100,8

95,6

85,0

90,4

3

Ołów rafinowany

101,2

117,5

114,0

115,7

4

Aluminium

102,5

100,0

99,9

99,9

5

Srebro

109,9

95,9

85,1

90,2

6

Wyroby z Cu i stopów Cu — walcówka - walcowane - wyciskane i ciągnione

109,3 107,2 122,7 112,2

104,2 110,9 99,1 77,5

92,7 93,4 103,0 78,5

98,3 101,8 101,1 78,0

7

Wyroby z Al i stopów Al - walcówka - walcowane — wyciskane i ciągnione

116,1 99,3 106,2 164,5

92,9 61,9 100,3 105,2

97,5 95,2 99,3 92,5

95,3 78,1 99,8 98,5

532

cd. tablicy 6 1

2

3

8

Wyroby z Zn i stopów Zn - walcowane - wyciskane i ciągnione

101,9 101,9 101,2

91,6 94,0 76,0

99,8 101,0 88,5

96,4 98,2 82,3

9

Wyroby z ołowiu

103,2

95,4

108,4

101,6

10

Stopy odlewnicze Cu i Ms

117,3

70,7

77,8

74,2

11

Stopy odlewnicze z Zn

139,3

70,8

74,3

72,5

12

Tlenek cynku

112,9

115,9

97,6

106,6

13

Tlenek ołowiu

99,0

108,1

39,2

73,8

4

5

6

przyrostu zysku netto i pięćdziesięciosiedmio procentowy udział w wartości sprzedaży produktów całego przemysłu są tegoż potwierdzeniem. W pozostałych jednostkach organizacyjnych, zgrupowanych w IZBIE, nastąpiło pogorszenie końcowych wyników finansowych w średniej skali aż o 40 %. Wyjątek stanowi spółka ORZEŁ BIAŁY S.A., która przy dynamicznym wzroście produkcji i sprzedaży osiągnęła również zdecydowaną poprawę wskaźnika zysku netto. Na wartość globalnej sprzedaży oraz końcowe wyniki finansowe przemysłu metali nieżelaznych bardzo mocno oddziałują relacje polskiej złotówki do walut obcych — szczególnie do USD oraz EURO.

Umocnienie w pierwszym półroczu 2005r. polskiego pieniądza (PLN) w stosunku do: USD — o 17,6 % w relacji do I półrocza 2004 r. o 13,0 % w relacji do całego 2004 r. EURO — o 14,3% w relacji do I półrocza 2004 r. o 9,9 % w relacji do całego 2004 r. całkowicie zniwelowało korzystne efekty dalszego wzrostu cen metali na giełdach światowych. Zysk na działalności operacyjnej jest w I półroczu 2005 r. również mniejszy od uzyskanego w I półroczu 2004 r. i wynika to głównie z pogorszenia efektywności eksportu, którą w dużym stopniu reguluje wartość polskiej złotówki i jej relacje z innymi walutami światowymi (szczegółowe dane zawiera tabl. 5). Po wyłączeniu wyników KGHM POLSKA MIEDŹ S.A. średnia obrażenia wielkości zysku operacyjnego w pozostałych jednostkach organizacyjnych wynosi 47 %. W II kwartale 2005 r. odnotowany został wyraźny wzrost eksportu — w ujęciu wartościowym o 13,5 %. Dla całego I półrocza 2005 r. wskaźnik ten wynosi odpowiednio 4,4 %. Wzrost eksportu, przy globalnym spadku wielkości sprzedaży, oznacza pogorszenie się sytuacji na rynku wewnętrznym, zwykle z dwu powodów: — słabnącego popytu,

— rosnącej konkurencji zewnętrznej (import). Oba czynniki rynkowe oddziałują zapewne na sytuację jednostek wytwórczych — głównie z grupy wyrobów przetwórstwa metali. Niewielkie zmiany w poziomie zatrudnienia świadczą o kończącym się procesie wyzwalania prostych rezerw osobowych i możliwości dalszej obniżki kosztów pracy. Nie będą temu sprzyjały także ostatnie makroregulacje prawne dotyczące wieku emerytalnego oraz poziomu płacy minimalnej. Można zatem przyjąć, iż dalsze okresy 2005 r. oraz lata następne nie będą dla przemysłu metali nieżelaznych łatwe. W makroekonomicznych warunkach tegoż roku staje on przed dalszymi — bardziej złożonymi — wyzwaniami, wynikającymi z rosnącej konkurencji światowej oraz prowadzonej polityki pieniężnej i podatkowej w kraju. Obniżanie, w ostatnim okresie, przez Narodowy Bank Polski stóp procentowych to sygnał rozumienia przez Radę Polityki Pieniężnej sytuacji wielu przemysłów oraz wpływu Banku Centralnego na jej powstawanie i skutki. Niezależnie od tych regulacji, otwartość na dopływ kapitałów oraz wchodzenie w skład większych ugrupowań gospodarczych będą zapewne niezbędne dla procesów dalszego funkcjonowania i rozwoju wielu jednostek organizacyjnych naszego przemysłu.

UWAGA CZYTELNICY! Zakład Kolportażu 00-707 Warszawa, ul. Ku Wiśle 7, tel. (022) 840-30-86, fax (022) 891-13-74, sprzedaje za gotówkę egzemplarze archiwalne wszystkich wydawanych przez nasze Wydawnictwo czasopism. Zachęcamy naszych Czytelników, którzy pragną uzupełnić brakujące egzemplarze do skorzystania z tej możliwości.

533

POLEMIKI DISPUTES FELIKS STALONY-DOBRZANSKI

Rudy Metale R 50 2005 nr 9 UKD 378.2:378.6(438):669.007:371.3:331.6

„O zmianach w kształceniu" cd. lecz czy tylko o zakresie i technice kształcenia należy mówić? Morę on „Changes in education" should only the scope and technique of education be discussed?

Panowie Profesorowie Zbigniew i Wojciech Misiołkowie [1] zastanowili się nad zmianami w kształceniu inżynierów XXI w. — opierając się na przykładach branych ze Stanów Zjednoczonych. Postawili podtytulowe pytanie — „czego możemy się nauczyć na tych przykładach". Bardzo potrzebne to pytanie, gdyż tylko ktoś nierozsądny, może być tak zadufany w sobie, by uważać, że wie najlepiej i uczyć się od nikogo nie musi i to co robi — robi najlepiej. Na dodatek tekst dotyczący podstaw przyszłości, wychodzi spod pióra ludzi, którzy z nie jednego pieca w nauce chleb jedli, wiele widzieli. To też tekst ten jest godzien i uwagi i analizy. Ich niezbędnym pogłębieniem w rozpoznawaniu problemu jest też tekst autorstwa prof. A. Korbla [2] traktujący o sytuacji polskiej nauki w perspektywie uwarunkowań unijnych. Teksty te powinny być chyba czytane w pewnej łączności ze sobą, stając się przedmiotem dogłębnej analizy i to nie tylko dokonywanej przez czytelnika, który sobie pokiwa głową i powie — no tak — słusznie prawią, ale i przez Tych, którzy w istocie decydują o sprawach nauki. Postawmy więc jako pierwsze, pytanie o adresata cytowanych tekstów. Czy adresatem rozważań jest tzw. ogólna świadomość środowiska — czy też — i to głównie — ci, którzy o czymkolwiek w sprawie nauki decydują. Dla nich to, informacje o uwarunkowaniach w zakresie niezależności, czy skuteczności finansowania, nauki [2] wydają się być ważne i chyba powinny stać się powodem dogłębnej analizy skutków ich postaw jako decydentów, negocjatorów czy urzędników. Również, tylko dla przykładu, informacje [1], iż w Nowej Zelandii kształci się METALURGÓW, a całe kształcenie i to w każdej dziedzinie, nakierowane jest tamże na szeroko rozumianą ochronę środowiska, powinny stać się przedmiotem głębokiej zadumy i dobrym początkiem konkretnych decyzji. Gdy jesteśmy przy tej drugiej z wymienionych, a szczegółowej sprawie — tylko tytułem, już mojego własnego komentarza dodam, iż nie mówimy w tym przypadku o ochronie PRZYRODY — a tak często jest u nas rozumiane chronienie środowiska — a o kształtowaniu i kształceniu ludzi do zachowań społecznych i gospodarczych, dostosowanych do wymogów realizacji zrównoważonego rozwoju — a to określenie nie jest nowomową neoeuropejską (choć, niestety też), a normą prawną, u nas częściej wypaczaną niż przestrzeganą. Wystarczy tylko to wiedzieć, by bez wątpliwości ocenić, iż przyjęcie

konieczności takiego właśnie kształtowania przyszłych gospodarzy spraw kraju, by uwzględniali w swych decyzjach zawodowych sprawy szeroko rozumianej ochrony środowiska i to widzianej poprzez pryzmat zasady zrównoważonego rozwoju, jest zgodne nie tylko z elementarzem prawa, jest przyszłościowe. Jest konieczne dla gospodarki. Zupełnie przecież (albo i nie) przypadkiem z naszego niby „zacofania" w zakresie gospodarki rolnej, za to naturalnie zgodnie z postulatami zasady zrównoważonego rozwoju — powstaje sukces marketingowy tego (już prowadzonego świadomie) rolnictwa w Unii Europejskiej. Gdy więc tego patrzenia poprzez pryzmat Zasady Zrównoważonego Rozwoju — w kształceniu kadr — dziś niektórzy nie uwzględniają, to wcześniej czy później — we własnym interesie i to wypełniając wymogi prawa międzynarodowego, szybko zauważać będą, zwiększając koszty tej implantacji treści do praktyki. U nas tymczasem, metalurgia ma wedle „nowoczesnego" patrzenia na gospodarkę zaniknąć z pola widzenia — jako świadectwo zacofania w erze informatyki. To tylko jeden z przykładów wyjętych z tych pozornie tylko raportujących, a w rzeczywistości refleksyjnych i analitycznych tekstów. Chciałoby się rzec; drogi Decydencie—Ty jesteś ważnym, choć nie jedynym adresatem tekstów, o których tu mowa i wiedz, iż masz oto w tych artykułach informacje, których z niejednego raportu byś nie uzyskał. Warto je przeanalizować. To Twój obowiązek i — interes. Sądzą jednak, iż ten, kto będzie chciał korzystać z informacji dotyczących owego „jak kształcić", siłą rzeczy, przynajmniej na chwilę, zatrzyma się nad dwoma innymi pytaniami, które z kolei proponuję — i to wstępnie rozpatrzyć. Pytania są takie; l. Po co, czyli dla kogo i 2. Kogo — Kształcić. Wydawałoby się pytania to trywialne. Czy aby jednak na pewno dziś są one takimi właśnie — trywialnymi — pytaniami? Jak to kogo? — inżyniera, magistra, doktora, profesora. Dla kogo? No! — dla gospodarki. Zacznijmy od pierwszego z postawionych pytań. Po co kształcić i dla kogo.

Dr. ini. Feliks Stalony-Dobrzariski — Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydzia) Metali Nieżelaznych, Katedra Struktury i Mechaniki Ciała Stałego, Kraków.

534

Jaki jest rynek obrotu, komu i jaka jest potrzebna informacja naukowa, kim jest odbiorca informacji — z tego przecież wyniknie „dla kogo" kształcić. Dopiero potem na podstawie tej wiedzy możemy sobie, odpowiadając napytanie drugie, wyobrazić kogo, w sensie sylwetki, kształcić. Czy wręcz, to aktualnie stosowane, z kolejnymi zmianami kosmetycznymi — nauczanie i kształcenie — w dzisiejszym świecie i w naszych realiach —jak dla nas—nie jest przypadkiem działalnością tylko z rozpędu? Nie żartuję. Porównajmy to, co się dzieje w świecie, z tym, z czym mamy do czynienia u nas. Wszystkie rozwiązania w zakresie sposobu nauczania, w zdrowej sytuacji odpowiadają na wymogi rynku obrotu wiedzą i kadrą. Po co komu jest dziś u nas potrzebny inżynier, magister, doktor czy profesor? Ilość bezrobotnych po studiach świadczy i o podkopywaniu podstaw istnienia elity narodu i o rozmiarach pola rabunku czynionego przez łowców głów. Tam, gdzieś w świecie — funkcje właścicielskie, w walce o przetrwanie i sukces rynkowy, nakazuj ą każdemu właścicielowi zakładu przemysłowego myśleć o przyszłościowym, lepszym, produkcie, o własnych rozwiązaniach — najlepiej — niedostępnych dla konkurencji — czyli o pozyskiwaniu informacji, w tym i naukowej. Jest realne zapotrzebowanie na informację, a informacja podstawowa jest traktowana jako ważny element — cegiełka — w fundamencie dla informacji technologicznej. U nas — widział ktoś decydenta gospodarczego czy politycznego, rzeczywiście odbierającego i analizującego informację rzeczową? Nie przyjmującego ją na półkę — a pracującego nad taką informacją rzeczowo? Nie traktującego wybranego eksperta jak rodzaju alibi dla swej decyzji? To o jakim my rynku informacji mówimy, gdy najpoważniejsze firmy nie myślą 0 niczym innym jak tylko o tym, by kupić — najlepiej na zachodzie — gotowe rozwiązanie? Po co eksperymentować, szukać (odpowiedzialnej) porady — bawić się w gospodarza, w sytuacji, w której właściciel myśli tylko o eksploatacji. Jakość kształcenia staje się tu czymś oddzielnym. Dobrym przykładem wysokiej jakości „oferty" nawet i obecnego systemu (choć oczywiście nie tylko) kształcenia 1 ilustracją skali rozrzutności pieniędzy wydawanych na kształcenie — z tego punktu widzenia jest — pozwolę sobie tu użyć bezpośrednio przykładu jednego z PT Autorów — historia prof. W. Misiołka. Wykształcony w Polsce, tu zrobił doktorat — i co by dalej robił? Z Jego punktu widzenia i przy Jego potencjale, zupełnie racjonalnym był wyjazd na zachód — gdzie — nie ma zmiłuj się — musiał się wykazać kompetencją, by się znaleść na pozycji, jaką zajmuje. Lecz dla odbiorcy Jego pracy — gospodarki kraju, w którym pracuje — stanowił on gotowy „produkt" najwyższej jakości. Produkt w Polsce odrzucany, niwelowany, nie ceniony, niszczony rozrzutnością decydentów, którzy uważają, iż oszczędzają— lub nawet zarabiają nie płacąc na rynku informacji. I w ten sposób Polska tak naprawdę dotuje silne gospodarki. Jak widać „produktem" z górnej półki. Można być tylko dumnym (z „produktu") i wściekłym, że tego rodzaju ludzie, po zwiedzaniu świata, nie mogą tu pracować za godne swej wiedzy i możliwości pieniądze. Zobaczmy też, jak wysoko należy cenić decyzje powrotu i pracy w tych warunkach ludzi, którzy już mają niekwestionowana pozycję na tym rynku zachodnim. Dziś, można oczywiście powiedzieć — Panowie naukowcy — cały przemysł został postawiony do walki konkurencyjnej — dlaczego nauka ma być wyspą? Tak — ale konkurować można na rynku, a nie na rynku ręcznie sterowanym. Konkurencia n& »niby rynku" — w rodzaju „rozkroku" pomiędzy socjalizmem mądrości mianowanej, z odpowiednim systemem promocji formalnej w nauce — a kapitalizmem rynku, rzetelnej i weryfikowanej informacji — nie jest w ogóle możliwa. Póki ODBIORCA informacji naukowej, nie nauczy się stawiać pytań, korzystać z pytań nawet i podpowiadanych, i nie zacznie uczyć się czynienia rzetelnych kroków na rynku informacji, ten rynek się sam z siebie się nie utworzy. Już pół wieku temu, rynek ten u nas został celowo zdemontowany (niech symbolem

będzie powojenny los prof. Czochrałskiego, czy z dyscyplin humanistycznych —prof. F. Konecznego) na rzecz systemu promującego życie jako takie za pomocą nauki i to wstawionego w miejsce systemu opłacającego godne życie za umiejętność dochodzenia do prawdy. Ta niwelacja była potrzebna systemowi zniewolenia i to warto wyraźnie powiedzieć — po to, by wskazać na konieczność odbudowy i tej dziedziny życia, w istocie — gospodarki. Prawda przecież, w neosystemie, nie była i nie mogła być inna—tylko słuszna. Nawet w technice. Niech Huta im. Lenina będzie symbolem całego ciągu decyzji „gospodarczych", podejmowanych wbrew rzetelnej informacji, za to podpieranych „nauką" usłużną. Kreacja systemu „niezależnych—zależnych (i to silnie)" nie jest wynalazkiem lat ostatnich. Na tle tej historii obecna generalna koncepcja oparta o prywatyzację — co do zasady słuszna — w praktyce coraz to bardziej sprowadza nasz przemysł do roli wyeliminowanego konkurenta lub wykonawcy poleceń idących od właściciela, który już swych dostawców informacji ma, i którym wierzy, z którymi współpracuje. Od myślenia jest ktoś inny, nie nasza nauka i nie abstrakcyjne dla tego właściciela, dobro kraju, ajuż najmniej —jego konkretny zysk. Czyż można mieć o to do niego pretensje? Oczywiście nie. Przypomnieć tu jednak wypada PT Decydentowi, podstawowe motywy myślenia o samodzielnej szkole górniczej i hutniczej, gdy Polska była jeszcze pod zaborami i o tym, jak szkoła ta powstawała jako najważniejsze przedsięwzięcie wolnej już Polski w 1919 r. Nie było nic — ajuż powoływano Akademię Górniczą i Hutniczą i to w Krakowie — nie gdzie indziej, a właśnie w Krakowie. Warto motywy te przytoczyć do nich źródłowo wracając, by zobaczyć, jakie rondo zostało w tym względzie uczynione. Zadaniem było ukształtowanie kadry dla polskiej gospodarki w jej specyfice i pracującego zgodnie z interesem Państwa i Narodu. Ukształtowanie elity. Czy straciło to swą aktualność? W Polsce, w której myślano kategoriami gospodarza i patriotyzmu — właśnie myślano o wartości własnej informacji. A dziś? Czy to jest anachronizm? Chyba — nie. Wracając do tych źródeł, uzyskujemy odpowiedź ma pytanie: dla kogo więc ten kto studiuje, ma być kształcony. Nie tylko dla swej satysfakcji, złudzeń i dobrego samopoczucia przecież. Uzyskujemy też inną—jeszcze ważniejszą wiedzę. Nie da się efektywnie kształcić bez uruchomienia rzeczywistego rynku obiegu informacji. Obiegu rzeczywistego, a nie umownego, czyli pozornego rynku wiedzy i informacji. Bez autorytetów mianowanych, a w odwołaniu się do autorytetów mających swe fundamenty w starych, zdrowych zasadach wynikających z relacji mistrz—uczeń, czyli w oparciu o autorytety rzeczywiste. Treści i techniki nauczania są ważne, warunkuj ą powstanie elity tak skutecznie zniszczonej przez totalitaryzmy. Lecz te treści i techniki okazują się chyba być wtórne w stosunku do tych pytań pierwszych; po co i kogo — kształcić, a systemowe myślenie o utworzeniu realnego rynku obiegu informacji jest glebą, na której dopiero można taką hodowlę prawdziwej elity rozpoczynać. Nie na darmo okupanci każdej maści od niszczenia elity zaczynali. Reszta wtedy łatwiej jak baranki szła na rzeź. Można doskonale wiedzieć jak się hoduje najwspanialszy sad — ale najpierw trzeba mieć dobrą glebę, sadzonki i potencjalnego odbiorcę owoców. Bez tego — plajta pewna. Literatura 1. Misioiek W., Misiołek Z.: Rudy Metale 2005, r. 50, nr 3 s. 120*125. 2. KorbelA.: BIP AGH nr 139 (03/05) i Dziennik Polski 13.03.2005, s. 12+13.

535

CHRONICLE Izba Gospodarcza Metali Nieżelaznych 10 lat funkcjonowania W dniu 4 października 1995 r. przedstawiciele 55 podmiotów gospodarczych, na Walnym Zgromadzeniu Założycieli, powołali do życia Izbę Gospodarczą Metali Nieżelaznych z siedzibą w mieście Katowice. Izba ma charakter dobrowolnego stowarzyszenia branżowego, działającego w oparciu o ramy prawne Ustawy o Izbach Gospodarczych z 1989 r. oraz opracowanego i zarejestrowanego statutu. Zgodnie z tym statutem władzami Izby pozostają: Walne Zgromadzenie Członków oraz wybieralne na dwa lata: Rada Izby i Zarząd. Podstawowe zadania, wchodzące w zakres prac realizowanych przez Izbę, określa statut oraz zatwierdzane corocznie, przez Walne Zgromadzenie Członków, plany i programy pracy. Wzbogaca je bieżące życie gospodarcze kraju oraz sytuacja otoczenia zewnętrznego jednostek gospodarczych działających na otwartym w pełni rynku krajowym i światowym. Specyficzne cechy przemysłu metali nieżelaznych, a między innymi: — układ technologiczny od wydobycia rud do głębokich faz przetwórstwa metali, — wysokie koszty korzystania ze środowiska naturalnego, — wysokie koszty czynników energetycznych, — struktura organizacyjna jednostek od małych do bardzo dużych oraz ich lokalizacja na terenie całego kraju, — duża wrażliwość na zmieniający się poziom cen światowych oraz relacje polskiego pieniądza do walut obcych, stymulują i ukierunkowują bieżącą działalność merytoryczną Izby. Koncentruje się ona zatem na sześciu istotnych grupach tematycznych, a mianowicie: — bieżącym opiniowaniu zmienianego prawa gospodarczego, dodatkowo dostosowywanego — konkretnymi zapisami — do rozwiązań obowiązujących w Unii Europejskiej, — organizowaniu i prowadzeniu szkoleń — głównie z zakresu zmian w prawie gospodarczym, — rozszerzaniu wewnętrznej i zewnętrznej (medialnej) informacji 0 sytuacji w przemyśle i jego bieżących problemach, — reprezentowaniu interesów członków wobec władz państwowych i terytorialnych w formach, między innymi, wystąpień tematycznych, wskazujących na negatywne skutki rozwiązań prawnych regulujących ustawowo i zarządzeniowo procesy obrotu towarowego , zasady i wysokość opodatkowań oraz koszty korzystania ze środowiska naturalnego. W tej grupie tematycznej mieszczą się również uwagi i wnioski zgłaszane pod adresem prowadzonej polityki monetarnej oraz jej skutków dlaprzemysłu 1 całej gospodarki, — podejmowaniu działań integrujących grupy społeczne przemysłu, w tym kadrę kierowniczą, poprzez spotkania strukturalne lub konferencje i sympozja o tematyce aktualnej dla całego przemysłu metali nieżelaznych,

— kojarzeniu interesów poszczególnych partnerów (jednostek gospodarczych) oraz promowaniu produktów przemysłu na rynku krajowym i światowym. Integracja polskiej gospodarki z Unią Europejską postawiła przed Izbą dodatkowe wyzwania i zadania związane z koniecznością przystosowania się polskiego przemysłu metali nieżelaznych do ram prawnych i rynkowych Unii. Konieczne stało się nawiązanie stałej współpracy z europejskimi organizacjami i stowarzyszeniami producentów — między innymi Eurometaux. Izba zrzesza aktualnie — na koniec czerwca 2005 r. — 35 jednostek organizacyjnych, a pośród nich: 24 jednostki wytwórcze o charakterze spółek prawa handlowego, 4 spółki obrotu towarowego oraz 7 organizacji zaplecza naukowego i projektowego. Adresowy wykaz członków Izby Gospodarczej Metali Nieżelaznych zawiera strona internetowa www.igmn.org. W skład kolejnych Zarządów Izby wchodzili, a funkcję Prezesa Rady Izby sprawowali dotychczas: Prezes Zarządu

Wiceprezes Zarządu

1995+1998

Eugeniusz Rączka

Józef Chlebicki

Jerzy Kolarski KGHM POLSKA MIEDŹ S.A.

1998+2000

Eugeniusz Rączka

Józef Chlebicki

Józef Zb.Szymański SITPH

2000+2001

Józef Chlebicki

Marian Dybula

Dariusz J. Krawiec IMPEXMETALS.A.

od 1.1. 2002 do 11.11.2002 r.

Roland Stasiak

Józef Chlebicki

Seweryn Pluciński* KGHM POLSKA MIEDŹ S.A.

od 12.11.2002 do 29.04. 2004 r.

Roland Stasiak**

X

Seweryn Pluciński KGHM POLSKA MIEDŹ S.A.

od 30.04.2004 r.

Roland Stasiak

X

Marek Kacprowicz Aluminium KONINIMPEXMETAL S.A.

Lata

Prezes Rady

* od 19.12.2001 r. ** od 12.11.2002 r. zarząd jednoosobowy

Dziękując wszystkim Członkom oraz Sympatykom Izby za dobrą i merytoryczną współpracę w całym 10-leciu, wnosimy o jej utrzymanie na przyszłość i dołączamy życzenia pozytywnych wyników gospodarowania. ZARZĄD IZBY GOSPODARCZEJ METALI NIEŻELAZNYCH

536

Szanowni Państwo, 50-lecie działalności czasopisma Rudy i Metale Nieżelazne jest dobrą okazją do zastanowienia się nad rolą i znaczeniem czasopisma dla branży metali nieżelaznych, jego poziomem oraz przydatnością dla naukowej rzeszy pracowników inżynieryjno-technicznych i naukowo-badawczych zajmujących się problematyką metali nieżelaznych. Wypracowany przez lata profil czasopisma Rudy i Metale Nieżelazne ujmuje całokształt problematyki związanej z branżą metali nieżelaznych, począwszy od rozpoznania złóż metalonośnych i ich eksploatację poprzez metalurgię otrzymywania różnych metali nieżelaznych, a skończywszy na rozwiązaniach technologiczno-przetwórczych w wyniku których otrzymujemy skomplikowane produkty o różnych własnościach i zastosowaniu. Uzupełnieniem tematycznym czasopisma są także rozwiązania dotyczące aspektów ekonomicznych branży metali nieżelaznych z podkreśleniem rynku metali w kraju i na świecie. Czytelnicy czasopisma mają także na bieżąco informacje związane z wydarzeniami naukowymi w kraju i za granicą w postaci danych o konferencjach, ciekawych publikacjach, doktoratach i habilitacjach, a także komunikaty związane z działalnością stowarzyszenia inżynierów skupionych wokół problematyki metali nieżelaznych. Główny nacisk skierowany jest jednak na prezentację wartościowych i oryginalnych publikacji, które są inspiracją do doskonalenia technologii stosowanych w przemyśle metali nieżelaznych. Ambicją Redakcji Czasopisma jest aby prace ukazujące się w Rudach i Metalach Nieżelaznych reprezentowały wysoki poziom merytoryczny i omawiały najnowsze obszary badań z szeroko rozumianej metalurgii i inżynierii materiałowej metali nieżelaznych. Biorąc pod uwagę potencjalnych odbiorców czasopisma Redakcja stara się, aby wśród publikowanych prac dominowały prace naukowo-badawcze ukierunkowane na technologię. Nie oznacza to, że w czasopiśmie czytelnicy nie znajdą prac podstawowych. W okresie 50 lat na lekturze Rud i Metali Nieżelaznych wychowały się całe pokolenia techników i inżynierów przemysłu metali nieżelaznych. Korzystając z okazji jaką stwarza jubileusz Czasopisma chciałbym w imieniu Rady Programowej

przekazać

wszystkim Autorom publikującym swoje prace w Rudach i Metalach Nieżelaznych najserdeczniejsze podziękowania za dotychczasową współpracę życząc dalszych osiągnięć naukowo-badawczych i zawodowych. Podziękowania kieruję także do naszych sponsorów w tym głównie do Ministerstwa Nauki i Informatyzacji za wysoką ocenę naszego czasopisma oraz finansowe wsparcie. Szczególne podziękowania składam długoletniemu Szefowi Redakcji Czasopisma Prof. zw. dr. hab. inż. Zbigniewowi

Misiołkowi i jego Zespołowi Redakcyjnemu za trud włożony w kierowanie pracami Redakcji. Osobne

bardzo serdeczne podziękowania kieruję pod adresem Pani Mgr Bożeny Szklarskiej-No wak, która na bieżąco pilnuje całokształtu spraw związanych z regularnym pojawianiem się kolejnych numerów czasopisma. Moim miłym obowiązkiem jest także podziękowanie kierownictwu Wydawnictwa SIGMA-NOT, pod którego auspicjami ukazuje się nasze Czasopismo. Na koniec składam najserdeczniejsze podziękowania członkom Rady Programowej Czasopisma Rudy i Metale Nieżelazne, którzy oceniają i dbają o poziom czasopisma i wytyczaj ą perspektywiczne kierunki jego rozwoju.

Przewodniczący Rady Programowej Prof. JÓZEF ZASADZIŃSKI