Значение отрасли в народном хозяйстве черной металлургии
Содержание:
Металлургический комплекс — это совокупность отраслей, охватывающих все стадии технологических процессов: от добычи и обогащения сырья до получения продукции в виде черных и цветных металлов и их сплавов. В его состав входит черная и цветная металлургия. 90% всех металлов, применяемых в современном производстве, — черные металлы, т.е. железо и сплавы, получаемые на его основе. Однако общая численность цветных металлов гораздо больше (их более 70 видов), они обладают более ценными свойствами. Цветная металлургия имеет огромное значение для отраслей, обеспечивающих развитие научно-технического прогресса в народном хозяйстве.
Металлургический комплекс представляет собой взаимообусловленное сочетание следующих технологических процессов:
-добыча и подготовка сырья к переработке (добыча, обогащение, агломерирование, получение необходимых концентратов и др.);
-металлургический передел — основной технологический процесс с получением чугуна, стали, проката черных и цветных металлов, труб и др.;
-утилизация отходов основного производства и получение из них вторичных видов продукции.
В зависимости от сочетания этих технологических процессов выделяются следующие типы производств в металлургическом комплексе:
1) производства полного цикла, которые представлены, как правило, комбинатами, в которых одновременно действуют все названные стадии технологического процесса;
2)производства неполного цикла — это предприятия, в которых осуществляются не все стадии технологического процесса, например, в черной металлургии производится только сталь или прокат, но отсутствует выпуск чугуна, или производится только прокат. К неполному циклу относятся также электротермия ферросплавов, электрометаллургия и др.
Предприятия неполного цикла, или «малой металлургии», называются передельными, представлены в виде отдельных подразделений по производству литейного чугуна, стали или проката в составе крупных машиностроительных предприятий страны.
На размещение металлургических комбинатов большое влияние оказывают:
-особенности используемого сырья (руды);
-применяемый для получения металла вид энергии;
-география сырьевых и энергетических источников;
-обеспеченность территории транспортными путями.
В размещении предприятий черной и цветной металлургии существуют некоторые различия. Руды цветных металлов имеют более низкое содержание металла, поэтому цветная металлургия, особенно производство тяжелых металлов, ориентируется в основном на сырьевые базы. Для получения легких металлов требуется много электроэнергии и воды. Поэтому предприятия, выплавляющие их, как правило, сосредоточиваются вблизи крупных гидроэлектростанций.
В территориальной структуре народного хозяйства России металлургический комплекс имеет районе- и комплексообразующее значение. Современные крупные предприятия металлургии по характеру внутренних технологических связей представляют собой металлургическо-энергохимические комбинаты. Комбинирование — это соединение на одном предприятии нескольких взаимосвязанных по технологическому процессу производств, иногда относящихся к разным отраслям промышленности.
Кроме основного производства в составе металлургических предприятий создаются производства на основе утилизации разного рода вторичных ресурсов, сырья и материалов (сернокислотное производство, тяжелый органический синтез по производству бензола, аммиака и другой химической продукции, производство строительных материалов — цемент, блочные изделия, а также фосфорных и азотных удобрений и т.п.).
Черная металлургия. Черная металлургия России включает предприятия и организации по добыче и переработке рудных и нерудных материалов; производству чугуна, стали, проката, труб, метизов, ферросплавов, огнеупоров, кокса, ряда видов химической продукции; заготовке и переработке лома и отходов черных металлов; ремонту механического и энергетического оборудования; транспортировке внутризаводских грузов, а также научные и проектные организации.
Особенность отрасли — относительно жесткая привязка предприятий с полным металлургическим циклом к источникам сырьевых ресурсов или центрам металлопотребления. Предприятия отрасли размещены в 20 регионах Российской Федерации, из которых в десятку ведущих входят Вологодская, Челябинская, Липецкая, Свердловская, Белгородская, Кемеровская, Курская и т.д. Более 70% предприятий являются градообразующими и существенно влияют на экономику и социальную стабильность регионов.
Основа черной металлургии — металлургический передел: чугун — сталь — прокат. Остальные производства являются смежными, сопутствующими: добыча и обогащение руд (железных, марганцевых, хромитовых), коксование угля (практически полностью проводится на металлургических комбинатах), добыча вспомогательных материалов (флюсовых известняков, магнезита), производство огнеупоров, выпуск металлических изделий производственного назначения (метизов).
Сырьевую базу отрасли составляют: железорудная продукция, нерудные материалы и огнеупоры, коксующийся уголь, лом и отходы черных металлов. Россия — крупнейший производитель и потребитель товарных железных руд.
Черная металлургия имеет следующие особенности сырьевой базы:
-сырье характеризуется относительно большим содержанием полезного компонента от 17% в сидеритовых рудах до 53-55% в магнетитовых железняках;
-разнообразие сырья в видовом отношении, что дает возможность использовать разнообразную технологию и получать металл с самыми различными свойствами;
-различные условия добычи (как шахтная, так и открытая, на долю которой приходится до 80% всего добываемого в черной металлургии сырья);
-использование руд, сложных по своему составу.
Более 70% разведанных запасов и около 80% прогнозных ресурсов железных руд сосредоточено в европейской части страны. Металлургические предприятия Урала, Сибири и Дальнего Востока, имеющие 65% всех производственных мощностей, испытывают острый дефицит в местных товарных железных рудах.
Предприятия Белгородской и Курской областей обеспечивают более 50% добычи руды в стране, а железорудные месторождения северного региона — предприятия Мурманской области и Республики Карелия — до 25%. Основной объем потребления приходится на районы Урала и Сибири.
Существуют три варианта размещения предприятий черной металлургии полного цикла, тяготеющих либо к источникам сырья (Урал, Центр), либо к источникам топлива (Кузбасс), либо находящихся между ними (Череповец). Эти варианты обусловливают выбор района и места строительства, наличие источников водоснабжения и вспомогательных материалов.
В настоящее время основной способ выплавки стали — мартеновский. На долю кислородно-конвертерного и электросталеплавильного способа приходится около 30% общего объема производства.
Электрометаллургический комбинат для производства стали из металлизованных окатышей, получаемых методом прямого восстановления железа, действует в Старом Осколе — Оскольский электрометаллургический комбинат.
Группа металлургических предприятий, использующая общие рудные или топливные ресурсы и обеспечивающая основные потребности экономики страны в металле, называется металлургической базой.На территории России выделяют три основные металлургические базы: Центральную, Уральскую и Сибирскую. Каждая из них имеет свои особенности по обеспеченности сырьем, топливом, электроэнергией, набору и мощности производств; они отличаются по структуре и специализации производства, мощности его организации.
Металлургические базы России.Одной из особенностей размещения металлургических предприятий является неравномерность, вследствие чего металлургические комплексы располагаются «сгустками».
Уральская металлургическая база является самой крупной в России и уступает по объемам производства черных металлов лишь Южной металлургической базе Украины в рамках СНГ. В масштабах России она занимает первое место и по производству цветных металлов. На долю Уральской металлургии приходится 52% чугуна, 56% стали и более 52% проката черных металлов от объемов, производимых в масштабах бывшего СССР. Она является старейшей в России. Урал пользуется привозным кузнецким углем. Собственная железорудная база истощена, поэтому значительная часть сырья ввозится из Казахстана (Соколовско-Сарбайское месторождение), с Курской магнитной аномалии (КМА) и Карелии. Развитие собственной железнорудной базы было связано с освоением Качканарского месторождения титаномагнетитов (Свердловская область) и Бакальского месторождения сидеритов (Челябинская область), на которые приходится более половины запасов железных руд района. Крупнейшими предприятиями по их добыче являются Качканарский горно-обогатительный комбинат (ГОК) и Бакальское рудоуправление. На Урале сформировались крупнейшие центры черной металлургии: Магнитогорск, Челябинск, Нижний Тагил, Екатеринбург, Серов, Златоуст и др. В настоящее время 2 /3 выплавки чугуна и стали приходится на Челябинскую и Оренбургскую области. Металлургия Урала характеризуется высоким уровнем концентрации производства, особое место занимает Магнитогорский металлургический комбинат. Он является самым крупным по выплавке чугуна и стали не только в России, но и в Европе.
Урал является одним из главных регионов производства стальных труб для нефте- и газопроводов, крупнейшие предприятия размещены в Челябинске, Первоуральске, Каменск-Уральске.
Центральная металлургическая база — район интенсивного развития черной металлургии, где сосредоточены крупнейшие запасы железных руд. Развитие черной металлургии базируется на использовании крупнейших месторождений железных руд КМА, а также металлургического лома и на привозных коксующихся углях — донецком, печорском и кузнецком.
Интенсивное развитие металлургии Центра связано с относительно дешевой добычей железных руд. Почти вся руда добывается открытым способом. Крупные разведанные и эксплуатируемые месторождения КМА расположены на территории Курской и Белгородской областей (Михайловское, Лебединское, Стойленское, Яковлевское и др.). Затраты на 1 т железа в товарной руде почти наполовину ниже, чем в криворожской руде (Украина), и ниже, чем в карельской и казахстанских рудах. В целом добыча сырой руды составляет около 80 млн. т, т.е. 40% российской добычи.
Центральная металлургическая база включает крупные предприятия полного металлургического цикла: Новолипецкий металлургический комбинат (Липецк) и Новотульский завод (Тула), металлургический завод «Свободный Сокол» (Липецк), «Электросталь» под Москвой (передельная качественная металлургия). Развита малая металлургия на крупных машиностроительных предприятиях. Действует Оскольский электрометаллургический комбинат по прямому восстановлению железа (Белгородская область). На территории Центрально-Черноземного экономического района находятся Лебединский, Стойленский и Михайловский горно-обогатительные комбинаты (ГОКи).
В зону влияния и территориальных связей Центра входит и металлургия Севера европейской части России, на которую приходится более 5% балансовых запасов железных руд Российской Федерации и свыше 21% добычи железной руды. Здесь действуют достаточно крупные предприятия: Череповецкий металлургический комбинат (Вологодская область), Оленегорский и Ковдорский горно-обогатительные комбинаты (Мурманская область), Костомукшский ГОК (Карелия). Руды Севера при невысоком содержании железа (28-32%) хорошо обогащаются, почти не имеют вредных примесей, что позволяет получать высококачественный металл.
Металлургическая база Сибири находится в процессе формирования. На долю Сибири и Дальнего Востока приходится примерно пятая часть производимых в России чугуна и готового проката и 15% стали. 21 % общероссийских запасов приходится на Сибирь и Дальний Восток. Основой формирования Сибирской металлургической базы являются железные руды Горной Шории, Хакасии, Ангаро-Илимского железорудного бассейна, а топливной базы — Кузнецкий каменноугольный бассейн. Современное производство представлено двумя крупными предприятиями черной металлургии: Кузнецким металлургическим комбинатом (с производством полного цикла) и Западно-Сибирским заводом, а также ферросплавным заводом (Новокузнецк). Получила развитие и передельная металлургия, представленная несколькими передельными заводами (Новосибирск, Гурьевск, Красноярск, Петровск-Забайкальский, Комсомольск-на-Амуре). Добывающая промышленность осуществляется несколькими горно-обогатительными предприятиями, находящимися на территории Кузбасса, в Горной Шории, Хакасии (Западная Сибирь) и Коршуновским ГОКом в Восточной Сибири.
Черная металлургия Сибири и Дальнего Востока еще не завершила своего формирования. Поэтому на основе эффективных сырьевых и топливных ресурсов возможно в перспективе создание новых центров, в частности Тайшетского завода на кузнецких углях и ангаро-илимских рудах, а также Барнаульского (Алтайский край) металлургического завода. На Дальнем Востоке перспективы развития черной металлургии связывают с формированием Южно-Якутского ТПК, в составе которого предполагается создание предприятий полного цикла.
90% в производстве готового проката принадлежит следующим металлургическим компаниям: ОАО ММК (Магнтитогорскиймет.комдинат), ОАО «Северсталь» (г. Череповец), ОАО НЛМК (Новолипецкий металлургический комбинат), ОАО «Нижнетагильский металлургический комбинат», ОАО «Носта», ОАО «Новокузнецкий металлургический завод», ОАО ЗСМК, ОАО ОЭМК.
Железорудная база страны представлена следующими предприятиями. На северо-западе страны: ОАО «Оленегорский ГОК», ОАО «КоводорскийГОК» и ОАО «Карельский окатыш». Они полостью обеспечивают потребность ОАО «Северсталь» в железорудном сырье.
В Центральном районе работают горно-обогатительные комбинаты Курской магнитной аномалии: ОАО «Лебединский ГОК», ОАО «Стойленский ГОК» ОАО «Михайловский ГОК» и ОАО «КМА-руда». Они обеспечивают потребности ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат», ОАО «Оскольский электрометаллургический комбинат», частично — уральские и сибирские металлургические заводы. Ввиду недостатка железорудного сырья на Урале и в Сибири для покрытия дефицита осуществляется обустройство Яковлевского месторождения в Белгородской области.
На Урале крупнейшим является ОАО «Качканарский ГОК», железорудная продукция которого используется в основном Нижнетагильским металлургическим комбинатом. Остальные местные рудники — Богословский, Магниторский, Высокогорский, Бакальский, Гороблагодаский, Белорецкий, Первоуральский и Златоустовский — имеют небольшую мощность.
ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» обеспечивается железорудной продукцией с Соколовско-Сарбайского железорудного месторождения (Казахстан). ММК, приобретая продукцию в центральном районе, снижает рентабельность своей продукции.
ОАО «Мечел (г. Челябинск)» обеспечивается местным сырьем (Бакальское месторождение) частично, остальная часть сырья завозится из Центрального района. Аналогичная ситуация на Орско-Халиловском металлургическом комбинате (ОАО «Носта»).
Напряженный баланс по железорудному сырью сложился в Сибири (для Кузнецкого и Западно-Сибирского металлургических комбинатов). Местная база — ОАО «Коршуновский ГОК» и ОАО «Сибруда» — имеет ограниченные мощности и из-за отсутствия финансирования практически не развивается.
Цветная металлургия. Цветные металлы по физическим свойствам и назначению делятся на несколько групп:
-тяжелые — медь, свинец, цинк, олово, никель;
-легкие — алюминий, магний, титан, литий и др.;
-малые — висмут, кадмий, сурьма, мышьяк, кобальт, ртуть;
-легирующие — вольфрам, молибден, тантал, ниобий, ванадий;
-благородные — золото, серебро, платина и платиноиды;
-редкие и рассеянные — цирконий, галлий, индий, таллий, германий, селен и др.
Цветная металлургия России выпускает около 70 различных видов металлов. Такой полный набор производства имеют три страны мира — США, Германия, Япония.
Особенности сырьевой базы цветной металлургии:
-крайне низкое в количественном отношении содержание полезных компонентов в сырье (медные — от 1 до 5%, свинцо-цинковые — от 1,5 до 5,5% и т.д.). То есть для получения 1 т меди требуется переработать не менее 100 т руды;
-исключительная многокомпонентность сырья (например, уральские колчеданы содержат медь, железо, серу, золото, кадмий, серебро и др., в общей сложности до 30 элементов);
-высокая топливо- и энергоемкость сырья в процессе его обработки.
Особенностью цветной металлургии является высокая энергоемкость сырья в процессе его подготовки к металлургическому переделу и переработке. В связи с этим различают топливо- и электроемкие производства. Высокаятопливоемкость характерна, например, для производства никеля, глинозема из нефелинов, черновой меди. Повышенной электроемкостью отличается производство алюминия, магния, кальция, титана и др. В целом по отрасли доля топливно-энергетических затрат составляет от 10 до 50-65% общих затрат на 1 т производимой продукции. Эта особенность производства обусловливает размещение отраслей цветной металлургии в регионах, наиболее обеспеченных электроэнергией.
Урал является старейшим из регионов России по производству цветных металлов, особенно меди, алюминия, цинка, никеля, кобальта, свинца, золота и многих редких металлов. В настоящее время на Урале действует 11 предприятий медной промышленности. Из числа этих предприятий следует выделить наиболее крупные: Башкирский и Учалинский горно-обогатительные комбинаты и Бурибаевское рудоуправление (Башкортостан), Кыштымский медеэлектролитный завод (Челябинская область), Красноуральский и Кировоградский медеплавильный комбинаты, Дегтярское рудоуправление, Среднеуральский медеплавильный завод и комбинат «Уралэлектромедь» (Свердловская область), Гайский ГОК и Медногорский медно-серный комбинат (Оренбургская область).
На Уральских предприятиях производится почти 43% рафинированной меди, около 65% цинка в концентрате от общего производства их в России, а также значительное количество золота, серебра, редких и рассеянных металлов.
Развита цветная металлургия вСеверном и Северо-Западном районах, где ведется добыча и обогащение нефелинов, бокситов, титановых, медно-никелевых руд. Алюминиевые заводы размещаются в Кандалакше, Надвоицах, Бокситогорске, медеплавильный — в Мончегорске, никелевый — в г. Никель.
Восточная Сибирь и особенно Дальний Восток отличаются высоким уровнем развития цветной металлургии. Она является одной из важнейших отраслей промышленности Дальнего Востока. В экономическом районе производится основная часть общероссийской добычи оловянных руд, золота, свинцово-цинковых руд, вольфрама, ртути. Особенно быстро развивается в восточных районах России алюминиевая промышленность. Важнейшие центры: Красноярский, Иркутский, Братский, Саянский, Шелиховский алюминиевые заводы, где осуществляется производство глинозема, металлического алюминия, цветного и легкого алюминия. Создается глиноземное производство в Ачинске.
Создана свинцово-цинковая промышленность с ориентацией на сырьевую и топливную базу: Кузбасс — Салаир, Забайкалье — Нерчинск, Дальний Восток — Дальнегорск и др. Развита оловянная промышленность: Шерловогорский, Хрустальненский, Солнечный ГОК.
Крупным центром металлургии является Норильский горно-металлургический комбинат.
Проблемы и перспективы развития металлургического комплекса.С распадом СССР единая система взаимодействующих металлургических баз прекратила свое существование. Разрыв сложившихся связей по сырью, сортаменту металла привел к тому, что в ряде районов России, прежде всего в Сибири и на Дальнем Востоке, дефицит металла существенно возрос. Основной проблемой отечественной металлургии на сегодняшний день является техническое перевооружение. Ее решение требует замены старого мартеновского способа производства стали на новые — кислородно-конвертерный и электроплавильный. На основе их применения качество производимого металла резко улучшается. Использование огромных запасов металлолома требует строительства новых типов металлургических предприятий (мини-заводов). Они обслуживают небольшие территории, применяют современную технологию, позволяющую производить металл высокого качества при минимальных отрицательных воздействиях на окружающую среду. По данным статистики, ежегодно металлургическим комплексом выбрасывается в атмосферу до 10 млн. т вредных веществ, в том числе 80% всех выбросов составляет свинец. Особенно вредными считаются доменное и мартеновское производства, а также коксохимия.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
 |
(15.0 Kb), 28.01.2012, 20:46 |
Значение черной металлургииПо добыче железной руды, выплавке 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. Типы предприятий и особенности их размещенияВ структуре черной металлургии выделяется металлургия полного цикла, производящая чугун — сталь — прокат. Помимо основного производства она включает подготовку железной руды к плавке (обогащение, которое преследует цель повысить содержание железа в руде за счет удаления пустой породы, и обжиг руды в специальных печах для удаления углекислоты, серы, фосфора). 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) или к пунктам между ними (Череповец). Предприятия неполного цикла производят чугун или сталь либо прокат. Предприятия, производящие сталь без чугуна, называются передельными. К этой группе относятся и трубопрокатные заводы. Передельная металлургия ориентируется в основном на источники вторичного сырья (отходы металлургического производства, отходы от потребляемого проката, амортизационный лом) и на потребителя готовой продукции, т.е. на машиностроение. В данном случае и источник сырья, и потребитель представлены в едином лице, так как наибольшее количество металлического лома накапливается в районах развитого машиностроения. 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. Они способны быстро реагировать на изменение рыночной конъюнктуры, наиболее полно удовлетворять запросы потребителей. Высокое качество сталей, получаемых на мини-заводах, обеспечивается наиболее прогрессивным методом плавки — электродуговым. «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 передельный 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 1600° 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 почти целиком из железа, т.е. происходит прямое восстановление железа. 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, т.е. требует дополнительных затрат на строительство очистных сооружений. Высокое качество металла обусловлено чистотой от серы и фосфора и других нежелательных примесей, которые попадают в сталь из чугуна, который в свою очередь наследует их от кокса. 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 чёрной 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 чёрная металлургия 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. Кроме того, данная технология позволяет утилизировать отходы других технологий, например металлическую стружку, дает возможность изготавливать металлоизделия любой конфигурации, комбинировать металлы, не сплавляющиеся при обычной технологии, т.е. получать металлы с заданными свойствами. Недостатки: трудность получения чистых по химическому составу порошков и сравнительно высокая их стоимость. В России за последние 10 лет структура производства сталей улучшилась. Хотя, безусловно, это связано не с внедрением НТП в отрасли, а с закрытием многих старых неконкурентоспособных и убыточных предприятий. Характеристика Центральной металлургической базыМеталлургическая база – группа металлургических предприятий, использующих общие рудные и топливные ресурсы и обеспечивающих главные потребности хозяйства страны в металле. Центральная база черной металлургии располагается на территории Центрального, Центрально-Черноземного и Волго-Вятского экономических районов. Здесь, в Центральном экономическом районе, находится крупнейший железорудный район России, обеспечивающий 45% общероссийской добычи железной руды. Основная часть руды добывается в карьерах Белгородской и Курской областей, однако наиболее ценные руды с высоким содержанием железа залегают в более глубоких горизонтах и отрабатываются рудниками подземной добычи. Масштабы развития металлургического передела в Центральной базе заметно скромнее уральских (22% чугуна, 16% стали, 17% готового проката и 15% труб общероссийского производства). Большая часть чугуна и стали Центральной базы производится на одном из крупнейших в стране и современном в технологическом отношении Новолипецком металлургическом комбинате. В Старом Осколе находится единственный в России, построенный по немецкой технологии металлургический завод, где из железорудного концентрата методом химического восстановления получают железо, а затем электросталь, минуя стадию производства чугуна. Этот прогрессивный способ металлургического передела не требует кокса и обладает низкими нормами водопотребления, что исключительно важно в Центрально-Черноземном экономическом районе, испытывающем дефицит пресной воды и не обладающем собственными ресурсами топлива. Из других предприятий металлургического передела выделяются Косогорский чугунолитейный и Новотульский металлургический заводы, а также сталелитейный завод «Электросталь» в одноименном городе Подмосковья. В городе Орел функционирует крупный сталепрокатный завод. Заметно уступают им по своей мощности Кулебакский, Выксунский и Омутнинский заводы Волго-Вятского экономического района, специализирующиеся на выпуске высококачественных специальных сталей для машиностроения. Большое развитие в Центральной базе черной металлургии получила малая металлургия — производство черных металлов и их сплавов, а также изготовление проката в металлургических цехах машиностроительных заводов Центра и Волго-Вятского района. Основное преимущество Центральной базы черной металлургии заключается в расположении ее на территории крупнейшего в стране железорудного бассейна и в непосредственной близости от машиностроительных центров и других потребителей черных металлов. Главные недостатки Центральной базы — отсутствие коксующихся углей, напряженный топливно-энергетический баланс и дефицит воды. Наиболее перспективными направлениями дальнейшего развития Центральной базы черной металлургии является форсирование железорудной промышленности как с целью более полного покрытия отечественных потребностей в ее продукции, так и для расширения экспортных поставок, а также увеличение мощности металлургического передела на основе передовой технологии Старо-Оскольского металлургического завода и развитие малой металлургии. Экспортные возможности и внутренний рынокВ течение 2000 г. рост внутреннего потребления продукции черной металлургии, который составил 180%, определил тенденцию развития отрасли. Рост экспорта составил 17%. В целом отрасль характеризуется преобладанием доли экспорта в сравнении с внутренним потреблением в общем объеме выпуска (Приложение 2). С этим связаны такие особенности отрасли, как зависимость общего объема выпуска от объема экспорта; зависимость от торговой политики импортирующих государств; потребность в мерах государственной поддержки; наличие конкуренции между производителями из стран СНГ, которая становится наиболее острой при сокращении экспортных возможностей. Зависимость объема выпуска отрасли от экспортных возможностей приводит в результате к тому, что при сокращении экспорта сокращается инвестиционная активность предприятий, а значит, возможность дальнейшего развития. Объемы возможных поставок на экспорт зависят от результата проводимых государствам импортерам и антидемпинговых расследований. Многие проводившиеся в последнее время антидемпинговые расследования привели к существенному снижению поставок. В таких условиях повышается зависимость выпуска объемов внутреннего спроса, этим и определяется основной структурный сдвиг в проводимой предприятиями отрасли сбытовой политике. Основной прирост внутреннего рынка приходится Предприятия таких отраслей, как строительство, машиностроение и металлообработка. В условиях сокращения экспортных возможностей в результате проводимой государствами-импортерами политики квотирования, введения высоких пошлин и других мер, препятствующих импорту продукции черной металлургии из стран СНГ, предприятия отрасли стран СНГ сталкиваются с проблемой повышенной конкуренции, что значительно ухудшает их положение. Для урегулирования ситуации был создан Совет производителей и экспортеров черных металлов государств СНГ. В состав Совета входят крупнейшие производители и экспортеры металлопроката из России, Украины, Молдовы и Белоруссии. В рамках Совета проходят ежеквартальные встречи предприятий-участников. Основные тенденции в развитии черной металлургииВ связи с тенденцией снижения расхода стали на единицу продукции, с вытеснением черных металлов алюминием и пластмассами, с ресурсосбережением снижается потребность в металле. Наступает эпоха чистых экономно-легированных сталей с большим пределом прочности конструкций. Изделия из них отличаются малой металлоемкостью и долговечностью. В будущем нужен будет металл лишь высокого качества с особыми свойствами, поэтому для отрасли актуальны следующие направления развития.
Изменения в размещении черной металлургии имеют следующие перспективные тенденции.
ЗаключениеОдной из острейших проблем на современном этапе развития металлургического комплекса России являются рациональное природопользование и охрана окружающей среды. Предприятия по производству черных металлов оказывают сильнейшее воздействие на состояние атмосферного воздуха. По суммарным выбросам вредных веществ черная металлургия занимает третье место после энергетики и цветной металлургии. В 2000 г объем выбросов составил 2,4 млн. тонн (102,9% к уровню 1999 г.), из которых 68% пришлось на оксид углерода, 15% на твердые вещества и 10% — на диоксид серы. Более половины выбросов приходится на четыре металлургических комбината: Новолипецкий (г.Липецк) — 360 тыс. тонн, Северсталь (г. Череповец) — 340 тыс. тонн; Магнитогорский металлургический комбинат (г. Магнитогорск) — 320 тыс. тонн; Западно-Сибирский металлургический комбинат (г. Новокузнецк) — 210 тыс. тонн. Значительные объёмы выбросов на Нижнетагильском (110 тыс. тонн), Орско-Халиловском (90 тыс. тонн) металлургических комбинатах, ОАО «Тулачермет» (90 тыс. тонн) и ряде горно-обогатительных комбинатов. Не случайно четыре крупнейших металлургических центра — Новокузнецк, Липецк, Магнитогорск и Нижний Тагил включены Росгидрометом в перечень промышленных центров с особо высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха. Ежегодно предприятия отрасли сбрасывают в поверхностные водоемы более 900 млн. куб. м сточных вод. Среди «лидеров» — Новолипецкий металлургический комбинат (120 млн куб. м), Магнитогорский металлургический комбинат (46 млн куб. м), Ковдорский ГОК в Мурманской области (53 млн куб. м), «Северсталь» (32 млн куб. м), металлургический завод в г. Чусовой и Нижнетагильский металлургический комбинат (по 26 млн куб. м каждый). В целом с ростом производства в черной металлургии растет объем выбросов и сбросов. В настоящее время каждая четвертая тонна токсичных отходов, каждая шестая тонна загрязняющих атмосферу веществ от стационарных источников и каждый девятый кубометр сточных вод, образующихся на промышленных предприятиях России, относятся к отходам черной металлургии. В условиях острой конкуренции с производителями черных металлов из стран СНГ широкомасштабные работы по решению экологических проблем, связанные с ростом издержек производства, маловероятны. Металлургия – наука о процессах извлечения Ме-лов из руд и получение металлических сплавов. Важнейшим промышленным Ме-лом явл-ся железо, к-ое в сплавах с С и др. эл-ми образует группу черных м Ме-лов: чугун, сталь, ферросплавы. Остальные Ме-лы и их сплавы относятся к группам цв. и редких ме. Основой современной промышленности явл-ся черные Ме-лы, к-ые доминируют практически во всех отраслях промышленности. В наст. время мировое потребление Ме-лов составляет ≈800 млн. т. в год. А мировой металлофонд ≈8 млд.т. Крупнейшими производителями Ме-лов и сплавов явл-ся: США, Япония, Китай, Россия, Германия, Украина, Франция. Металлургия возникла до н.э. на заре развития человечества и долгое время оставалась уделом немногих умельцев. Железо получали не в жид. виде, а в размельчённом состоянии в очагах-горнах. Горн выкладывали из камней, в него загружали руду и древесный уголь. Для горения угля мехами вдували воздух. Образ-ся CO, восстанавливал оксиды железа до Ме-ла. Зёрна железа, полученные в результате восстановления сваливались в рыхлую массу, называемую крицей. Шлак , сод-ий оксиды железа, отделяли от крицы под молотом. Это метод производства железа назывался сыродутным и применялся до 13 в. Постепенно совершенствуя сыродутный горн начали строить невысокие шахтные сыродутные печи-домницы и с увеличением высоты домницы, усилением воздуходувных средств произошло увеличение времени контакта Fe с углеродом, что способствовало росту t-ры в печи и восстановлению в небольших кол-вах кремния и марганца. Поэтому восстановленный в печи Ме-л плавился, стекал вниз, растворяя углерод. Появилась возможность хорошего разделения Ме-ла и шлака вследствие различия их плотностей. Однако наличие в Ме-ле углерода, кремния и марганца привело к его охрупчиванию и непригодности для ковки. Так появился чугун и возник доменный процесс. Сначала чугун выбрасывали, затем начали вторично переплавлять с рудой, получая при этом железную крицу. Позже чугун начали перерабатывать в кричных печах. Так появился двухступенчатый способ получения железа из руды. Когда в печах-домницах выплавляли чугун, а затем в кричных горнах его перерабатывали в сталь. Значительно позже ≈ в 14 в. начали использовать чугун в жидком виде для литья изделий. Технология выплавки чугуна из стали непрерывно совершенствовалась. В 1735 г научились получать твёрдое металлическое топливо – кокс. В 1828 начали использовать подогрев дутья. В 1855 возник бессемеровский конвертерный процесс получение стали из жидкого чугуна за счёт продувки воздухом и окисление кремния. В 1858 появился мартеновский способ производства стали. В 1878 появился томасовский конвертерный процесс получения стали, при продувке жидкого чугуна с повышенным содержанием фосфора воздухом. В середине 20 в. появился кислородно-конвертерный процесс, к-ый в наст. время явл-ся основным способом получения стали. Значительный вклад в развитие металлургии внесли русские и советские учёные. Вклад русских и советских учёных в развитии металлургии. Современный высокий уровень металлургического производства основан на глубоких теоритических исследованиях, крупных открытиях, сделанных в разных странах мира и богатом практическом опыте. 1 М.В. Ломоносов — впервые сформулировал з-н сохранения в-ва, установил роль воздуха в окислении эл-тов, разработал теорию движения воздуха и газов в пламенных печах, создал крупный труд по металлургии под названием «Первые основания мет-ии или рудных дел» 2 Д.И. Менделеев – открыл периодический з-н и составил периодическую систему эл-тов. 3 Г.И. Гесс – сформулировал з-н о независимости теплового эффекта процесса от пути его протекания, что явилось основой современной термохимии. 4 В.В. Петров – создал электрическую дугу, положил начало развитию электрометаллургии. 5 П.П. Аносов – основоположник теории производства литой стали. Впервые применил микроскоп для изучения структуры стали и создал теоритические и практические основы производства высококачественных и легированных сталей. 6 Н.Н. Бекетов – заложил первые основы электрического получения Al. 7 К.И. Байер – разработал способ получения оксида Al. 8 Д.К. Чернов – явл-ся основоположником научного металловедения. 9 Академики А.А. Байков, Н.А. Павлов, Н.С. Курнаков, И.П. Бардн – работавшие в 20в. создали теоритические труды по доменному и сталеплавильному производству, кот-ые затем были развиты и дополнены большой армией учёных. За последние годы разработаны и внедрены новые технологии выплавки чугуна и стали. В СССР были проведены первые опыты по вдуванию угольной пыли в горн доменной печи, разработана технология производства стали в кислородном конвертере, проведены опыты по использованию природного газа в доменной плавке, были построены первые доменные печи V=1300, 3000, 5000 мᵌ. Значительный вклад внесли русские учёные и в развитие цв. металлургии: Семенников, Бекетов, Ванюков, Ауэрбах, Байер. Не остались в стороне от развития металлургии и уроженцы Беларуси . |
Отправить ответ