Металлургия — одна из несущих конструкций российской экономики. Какую бы государственную задачу в области экономического развития страны мы ни взяли, развитие черной металлургии, будет ее необходимым условием. Металлургия начала свою жизнь с древних времен, на рубеже неолита и энеолита (меднокаменного века) человечество овладело выплавкой меди. Современная черная металлургия — одна из важнейших базовых отраслей тяжелой индустрии.Её продукция служит основой развития машиностроения и металлообработки, строительства, а также находит широкое применение во многих других отраслях народного хозяйства.Система производств черных металлов охватывает весь процесс от добычи и подготовки сырья, топлива, вспомогательных материалов до выпуска проката с изделиями дальнейшего передела. В её состав входят: добыча, обогащение и агломерация железных, марганцевых руд; производство чугуна, доменных ферросплавов, стали и проката; производство электроферросплавов; вторичный передел черных металлов; коксование угля; производство огнеупоров; добыча вспомогательных материалов (флюсовых известняков, магнезита и др.); выпуск металлургических изделий производственного назначения.Черная металлургия России отличается массовостью и высокой концентрацией производства, огромными масштабами использования сырья, топлива и вспомогательных материалов, тесным взаимодействием всех звеньев металлургического передела и его смежников, широкой утилизацией промышленных отходов. Эти технико-экономические особенности оказывают сильное влияние на территориальную организацию черной металлургии.
1. Значение черной металлургии в экономике страны
Черная металлургия в первую очередь служит базой для развития машиностроения и металлообработки. Продукция черной металлургии находит применение практически во всех сферах современной экономики. Основу черной металлургии составляет производство чугуна, стали и проката.По добыче железной руды, выплавки чугуна, производству кокса Российская Федерация занимает одно из ведущих мест в мире. Крупнейшими потребителями продукции черной металлургии являются машиностроение и металлообработка, строительная индустрия, железнодорожный транспорт. Самым тесным образом черная металлургия связана с химической и легкой промышленностью.
Металлургический комплекс РФ: черная металлургия (2)
... шарикоподшипниковая, нержавеющая, конструкционная и др.). Новым направлением развития черной металлургии является создание электрометаллургических комбинатов, для производства стали из металлизированных окатышей, получаемых методом прямого ... в конце концов может привести к убыточности любого производства. На долю предприятий черной металлургии приходится 20-25% выбросов пыли, 25-30% окиси ...
- добыча и обогащение рудного сырья для черной
металлургии (железных, марганцевых и хромитовых руд); - добыча и обогащение нерудного сырья для черной металлургии (флюсовых
известняков, огнеупорных глин и т.п.); - производство черных металлов (чугуна, стали, проката, доменных ферросплавов, металлических порошков черных металлов);
- производство стальных и чугунных труб;
- коксохимическая промышленность (производство кокса,
коксового газа и пр.); - вторичная обработка черных металлов (разделка лома и отходов черных металлов).
Динамика производства основных видов продукции чёрной металлургии в России, млн.т.
|
Год |
Чугун |
Сталь |
Готовый прокат |
Стальные трубы |
|
|
2000 |
44,6 |
59,2 |
46,7 |
5 |
|
|
2001 |
45 |
59 |
46,9 |
5,4 |
|
|
2002 |
46,7 |
59,9 |
48,5 |
5,2 |
|
|
2003 |
48,8 |
62,8 |
50,7 |
6,1 |
|
|
2005 |
49,2 |
66,3 |
54,7 |
6,7 |
|
|
2006 |
52,4 |
70,8 |
58,2 |
7,9 |
Высокая удельная концентрация отрасли: почти 4/5 всей продукции приходится на три её основные базы — Уральскую, Центральную и Сибирскую.
Удельный вес основных металлургических баз в середине 90 х г.,%.
|
Основные базы |
Железная руда |
Чугун |
Сталь |
Готовый прокат |
Стальные трубы |
|
|
Уральская |
19 |
45 |
48 |
48 |
49 |
|
|
Центральная |
45 |
22 |
16 |
17 |
15 |
|
|
Сибирская |
16 |
17 |
15 |
15 |
5 |
|
На размещение металлургических комбинатов большое влияние оказывают:1) особенности используемого сырья (руды);2) применяемый для получения металла вид энергии;3) география сырьевых и энергетических источников.Металлургические предприятия выгоднее всего создавать в сырьевых и энергетических базах, а иногда и между ними. При размещении учитывают также обеспеченность водой и транспортными путями, необходимость охраны природы.
В структуре черной металлургии выделяется металлургия полного цикла, производящая чугун — сталь — прокат. Помимо основного производства она включает подготовку железной руды к плавке.Для производства чугуна кроме подготовки железной руды требуется технологическое топливо, флюсы, огнеупорные материалы, вода и легирующие металлы (марганец, хром, молибден, титан, ванадий и т.д.), придающие металлу определенные высококачественные свойства. Технологическое топливо — чаще всего кокс, а также газ. Для производства кокса может быть использован только высококачественный коксующийся уголь, высококалорийный, малозольный, малосернистый и высокопрочный.
В размещении предприятий металлургии полного цикла особенно большую роль играют сырье и топливо, на которые приходится до 90% всех затрат по выплавке чугуна, из них примерно 50% — на кокс, 40% — на железную руду. На 1 т чугуна расходуется 1,2-1,5 т угля, не менее 1,5 т железной руды, свыше 0,5 т флюсовых известняков и до 30 м3 оборотной воды. Все это свидетельствует о важности взаимного расположения сырьевых и топливных ресурсов, водоснабжения, вспомогательных материалов.Особенно велика роль железных руд и коксующихся углей. Черная металлургия с полным технологическим циклом тяготеет к источникам сырья (Урал, Центр), к топливным базам (Кузбасс) и к пунктам между ними (Череповец).
Предприятия неполного цикла производят чугун или сталь либо окат. Предприятия, производящие сталь без чугуна, называются предельными. К этой группе относятся и трубопрокатные заводы. Предельная металлургия ориентируется в основном на источники вторичного сырья и на потребителя готовой продукции. Особую группу по технико-экономическим признакам составляют предприятия, производящие ферросплавы и электростали.
Ферросплавы — это сплавы железа с легирующими металлами (марганец, хром, вольфрам, кремний и т.д.).
Их основные виды- ферросилиций, феррохром. Без ферросплавов немыслимо развитие качественной металлургии. Их получают в доменных печах или электрометаллургическим путем. В первом случае производство ферросплавов осуществляется на металлургических заводах полного цикла, а также с двумя (чугун — сталь) или одним (чугун) переделом (Чусовой), во втором — их производство представлено специализированными заводами. Электрометаллургия ферросплавов из-за высокого расхода электроэнергии (До 9 тыс. КВТ*ч на 1 т продукции) оптимальные условия находит в тех районах, где дешевая энергия сочетается с ресурсами легирующих металлов (Челябинск).
Производство электросталей развито в районах, располагающих необходимыми источниками энергии и металлического лома. Металлургические заводы малой мощности — мини-заводы — приобретают все большую значимость в связи с имеющимися в стране огромными ресурсами металлолома и потребностями современного машиностроения в качественном металле определенных и разных марок, но небольшими партиями. Такие заводы могут обеспечить оперативную выплавку металла нужной марки и в достаточно ограниченном количестве для машиностроительных предприятий. «Малая» металлургия — металлургические цеха в составе машиностроительных заводов. Они, естественно, ориентированы на потребителя, так как являются составной частью машиностроительного предприятия.
Традиционный способ получения стали: сначала в доменных печах получают из руды предельный полупродукт — чугун, а затем в сталеплавильных агрегатах — конвертерах, мартенах, электропечах получают сталь. Новым направлением научно-технического прогресса в отрасли является бездоменная, или бескоксовая металлургия. В России такое предприятие построено в г. Старый Оскол (Белгородская область) — Оскольский электрометаллургический комбинат. Эта технология в принципе отличается от традиционного процесса, при котором руда сначала плавится при температуре 16000 С вместе с коксом, служащим химическим восстановителем. Здесь же доменная плавка заменяется значительно более простым в управлении и обслуживании процессом металлизации окатышей (окатыши — комочки, полученные из железорудного концентрата).
Через окатыши при температуре почти 1000 С пропускается газ-восстановитель, например, получаемая из природного газа смесь водорода с оксидом углерода. Этот газ легко отбирает у железа кислород, а окатыши содержат довольно много кислорода. Образуются металлизированные окатыши, состоящие по- чти целиком из железа, Т.е. происходит прямое восстановление желе- за. На следующем этапе металлизированные окатыши в мощных дуговых электропечах превращаются в высококачественную сталь.Данный способ производства имеет огромные преимущества в виде экономии кокса, высокого качества металла, экологической чистоты. Коксующийся уголь становится с каждым годом все дефицитнее и дороже, процесс коксования — сложный и трудоемкий, сопровождается выделением вредных побочных продуктов. Металлизационные установки практически безвредны для окружающей среды в отличие от доменных и коксовых печей. Такая сталь служит в среднем в пять раз дольше. К недостаткам бездоменной металлургии относятся большие затраты электроэнергии, использование только высококачественных руд с содержанием железа более 60%; более высокая стоимость металла.В странах, где высоки запасы коксующихся углей, как в России, доменная металлургия будет еще ДОЛГО иметь большое значение.Развивается порошковая металлургия (металлокерамика).
Выплавка порошковой стали идет в индукционной печи, расплав распыляется азотом высокой чистоты и заполняет металлические капсулы порошком. Такая сталь имеет практически 100%-ю плотность высокий уровень технологической пластичности. Она позволяет, как бы склеивать детали из мельчайших частиц и тем самым сводит отходы практически к нулю.
3. Металлургические базы Росси и
Металлургические предприятия размещаются по территории страны не равномерно, а сгустками. Группа металлургических предприятий, использующая рудные или топливные ресурсы и обеспечивающая главные потребности хозяйства страны в металле, называется основной металлургической базой.
В России имеются 3 действующие металлургические базы — Уральская, Центральная, Сибирская и формирующаяся — Дальневосточная.
Эти металлургические базы имеют существенные различия по сырьевым и топливным ресурсам, структуре и специализации производства, мощности его и организации, по характеру внутри- и межотраслевых, а также территориальных связей, уровню формирования и развития, роли в общероссийском территориальном разделении труда, в экономических связях с ближним и дальним зарубежьем. Отличаются эти базы и масштабами производства, технико-экономическими показателями производства металла и целым рядом других признаков.
Уральская металлургия (2/5 производства проката) частично пользуется собственной железной рудой, частично рудой КМА и Казахстана и полностью привозным технологическим и энергетическим топливом (кузнецкий и карагандинский уголь и западно-сибирский газ).
Укрепление местной сырьевой базы происходит начатым освоением новых рудных месторождений. Подавляющую часть металла дают Магнитогорский, Ново — Тагильский, и другие комбинаты-гиганты, построенные в годы первых пятилеток (Урало-Кузнецкий комплекс).
К важным преимуществам Уральской базы можно отнести:
- высокую территориальную концентрацию основных производственных фондов;
- наличие самого высокого в стране контингента
высококвалифицированных металлургов; - широкую сеть средних и высших учебных заведений;
- большое число проектных и научно-исследовательских организаций металлургического профиля;
- наличие местного крупного потребителя в лице металлоёмкого — машиностроения;
- обилие в районе металлолома, являющегося хорошим подспорьем в пополнении сырьевой базы.
К основным недостаткам следует отнести:
- узость местной топливно — энергетической базы и в первую очередь отсутствие собственных коксующихся углей;
- напряжённый водный баланс;
- устаревшее оборудование отрасли.
Центральная металлургическая база — район раннего развития черной металлургии, где сосредоточены крупнейшие запасы железных руд. Развитие черной металлурги в этом районе базируется на использовании крупнейших месторождений железных руд Курской магнитной аномалии (КМА), а также металлургического лома и на привозных коксующихся углях — донецком, печорском и кузнецком.Центральная металлургическая база находится на территории Центрального, Центрально-Чернозёмного и Волго-Вятского экономического районов. В Центральной экономической зоне добывается 45% общероссийской добычи железной руды
Основные преимущества этого района:
- расположение на территории крупнейшего в стране железорудного бассейна;
- непосредственная близость от машиностроительных центров;
- непосредственная близость от других потребителей чёрных металлов.
