География черной металлургии

Черная металлургия – одна из основных сфер тяжелой промышленности. На этот сектор производства приходится практически 70% внутреннего валового продукта (ВВП) в масштабах общемировой экономики.

Интересный факт. В 3000 году до н.э. мастера Древнего Египта выковали «небесный кинжал», материалом для которого послужило железо из упавшего на землю метеорита.

Развитые в экономическом плане государства отводят металлургии особую роль. Этот сектор промышленности стоит вровень с энергетикой. Без производства чугуна и стали невозможно дальнейшее продвижение научно-технического прогресса. Именно металлургия дает сырье и рабочий материал для строительной сферы, машиностроения, судостроения, авиастроения и прочих-прочих важнейших отраслей современной промышленности и экономики.

Черная металлургия занимается выплавкой металлов. На выходе получается черный прокат. Но прежде, чем получить готовую продукцию металлургам приходится проделать очень объемную, трудоемкую и сложную в техническом плане работу.

Цикл производства предприятий черной металлургии состоит из следующих этапов:

• Добыча сырья (рудного и нерудного)
• Обогащение и переработка сырья
• Выплавка заготовок (для дальнейшей переработки)
• Производство проката

Отдельного слова заслуживает сектор вторичного сырья. Экономически развитые страны отдают предпочтение работе с металлоломом. То есть главные страны производители продукции черной металлургии замкнули на себе промежуточное и завершающее производство. Такие государства уделяют мало внимания черновому этапу металлургии. Использование вторичного сырья является нормой.

Сфера черной металлургии не потеряет своей актуальности никогда. Альтернативы металлическим заготовкам и прокату при производстве машин, изготовлении зданий, постройке морских/воздушных судов на сегодняшний день нет, и в будущем она вряд ли предвидится.

Основные тенденции в развитии черной и цветной металлургии. Новейший этап развития металлургии сосредоточен на совершенствовании технологий производственного процесса. Металлурги стремятся к экономии энергии не в ущерб объему производства. Сокращается процент отходности. Увеличивается качество конечной продукции.

Страны лидеры

Страны лидеры черной металлургии: США, Япония и Китай. Конкурентную среду создают: Великобритания, Франция, Германия, Украина, некоторые страны Азии, Африки и Южной Америки.

Нужно отдельно отметить, что черная металлургия в свою очередь опирается на следующие сферы промышленности: горную добычу, машиностроение, энергетику и химическое производство. Чем сильнее развиты эти базовые сферы промышленности, тем устойчивее и стабильнее становится черная металлургия.

Черная металлургия - одна из старейших отраслей мировой промышленности, составляющая основу развития машиностроения и строительной индустрии.

В последние десятилетия произошли существенные изменения в технологии производства черных металлов: используются новые методы плавки, сокращаются производственные потери, в том числе за счет использования метода непрерывной разливки стали, повышается качество металла, сокращается его потребление в расчете на единицу конечной продукции. Сортов и марок чугуна ныне насчитывается несколько десятков, а разных сортов стали и изделий проката - до нескольких тысяч.

В то же время черная металлургия испытывает нарастающую конкуренцию со стороны химической промышленности (пластмассы, армированные стекловолокном), а также ряда производств, создающих материалы на базе керамики и углеволокна, и со стороны цветной металлургии, поставляющей все большее количество конструкционных материалов с использованием сплавов легких металлов. Однако сталь сохраняет свои позиции главного конструкционного материала, и объемы ее производства в мире растут (табл. 7.13).

Таблица 7.13

Производство основных видов продукции черной металлургии, млн т

Современная картина размещения предприятий черной металлургии формировалась под влиянием многих причин, обусловленных во многом научно-техническим прогрессом. Причем развитие и размещение предприятий черной металлургии в разных странах и регионах мира имеет специфические особенности. С внедрением новых технологий (ресурсосберегающих) в самой металлургии, а также с изменением сферы потребления черных металлов и снижением спроса на них меняется и организационная структура отрасли.

Основное исходное сырье для выплавки черных металлов - это железная руда. Используются также марганец, коксующиеся угли и руды легирующих металлов. В прошлом, учитывая большую материалоемкость и энергоемкость производственного процесса, наибольшее значение при размещении предприятий черной металлургии придавалось фактору наличия источников сырья и топлива. Формировались гигантские промышленные (металлургические) районы в разных странах. Так, при выборе местоположения для заводов с доменным производством (металлургия полного цикла) соседство месторождений железных руд и каменного угля благоприятствовало возникновению в прежние времена предприятий черной металлургии во многих районах Великобритании (Йоркшир, Средняя Шотландия, Мидленд, Северо-Восточная и Северо-Западная Англия), во Франции (восточная часть Центрального массива, Лотарингия), в ФРГ (Рур, Саар), на севере Испании (Астурия), в США (Западная Пенсильвания), в России (Урал) и др.

Ведущие страны наращивали мощности предприятий черной металлургии. Чугун и стань мощным потоком устремились в промышленное производство (табл. 7.14).

Таблица 7.14

Выплавка чугуна и стали в отдельных странах мира, 1913 г.

Рассчитано по: Mineral Industry, 1930. Statistics (Technology and Trade during 1930). - N.-Y.-L., 1931.

В начале XX в. (1913) чугуна выплавлялось в мире больше, чем стали (соответственно 78 и 72 млн т). Но уже к 1950 г. ситуация изменилась и выплавка стали превысила производство чугуна в 1,5 раза. Это соотношение практически сохранилось и к началу XXI в.

Технологический процесс при производстве черных металлов. Включает добычу рудного сырья, обогащение руды, плавку (выплавка чугуна и стали), изготовление готового проката (разного профиля) и ферросплавов. Основное исходное сырье для выплавки черных металлов - это железная руда. Используются также марганец, коксующиеся угли и руды легирующих металлов.

С развитием всех видов мирового транспорта уменьшилась значимость непосредственной близости металлургических заводов к месторождениям сырья и топлива. Это повлекло за собой увеличение значения других факторов, таких как емкость рынка сбыта продукции отрасли (потребительский фактор), удобство транспортно-географического положения, наличие соответствующей инфраструктуры, квалификация рабочей силы и др.

Чугун - сплав железа с углеродом (2-4%), содержащий постоянные примеси Si, Mn, S, Р, а иногда и легирующие элементы (Cr, Ni, V и др.). Как правило, чугун хрупок. Его выплавляют из железной руды в доменных печах. Основная масса чугуна перерабатывается в сталь, остальное - это литейный чугун (фасонное литье). Сталь - ковкий сплав железа с углеродом (до 2%) и другими элементами. Получают главным образом из смеси чугуна со стальным ломом в мартеновских, кислородно-конверторных и электрических печах (выплавка). По составу отличают углеродистую, легированную сталь и др. Легированная сталь - сплав. Для придания сплавам железа определенных физических, химических или механических свойств вводят в состав обычных сортов стали легирующие элементы - Cr, Ni, Mo, W, V, Т и др. (от 2,5 до 10% добавок).

В целях более полного использования всех ценных компонентов сырья, а также отходов производства черных металлов в состав металлургических предприятий входят цеха и заводы других отраслей хозяйства, изготавливающие химические продукты и стройматериалы. Таким образом, большинство предприятий черной металлургии - это комбинаты (металлургия полного цикла)

В целом на размещение предприятий черной металлургии оказывают влияние следующие факторы: сырьевой, транспортный, территориальной концентрации производства, экологический и др. Черную металлургию в целом отличает большая материалоемкость и энергоемкость производственного процесса (для выплавки 1 т чугуна необходимо в среднем 6 т сырья, включая руду, кокс, флюсы, огнеупоры, а также большое количество воды и электроэнергии). Именно поэтому в прошлом наибольшее значение придавалось фактору близости источников сырья и топлива. Ныне с развитием транспорта многие предприятия данной отрасли перемещаются в приморские районы и портовые центры, что обеспечивает дешевизну подвоза сырья и вывоза продукции морским путем.

Крупнейшие промышленные центры производства стали. Размещение мировой черной металлургии в разрезе промышленных центров радикально изменилось за последнее десятилетие. В течение большей части ХХ в. крупнейшие сталеплавильные комплексы располагались в нескольких промышленных ареалах капитали-стических стран, СССР и социалистических стран Центрально-Восточной Европы. В 1970-1990-х годах структурный кризис отрасли в развитых странах привел к существенному снижению выплавки стали в старопромышленных металлургических районах, тогда как новые ареалы черной металлургии складывались в развивающихся странах, главным образом в Китае, Бразилии, Южной Корее и Индии. Интенсивный рост черной металлургии в Китае в начале ХХI в. обусловил появление на территории страны десятков новых крупных центров выплавки стали мирового значения.

По данным на 2007 г., в мире более 270 промышленных центров (городских агломераций) с годовой выплавкой стали более 1 млн т в каждом (табл. 8, карта на с. 24-25). На них приходится 4/5 всего производства стали на Земле. Свыше половины этих промышленных центров расположено в Восточной Азии (в том числе треть - в Китае), а суммарно Восточная Азия, СНГ и Западная Европа концентрируют более 4/5 ведущих центров производства стали в мире. Из отдельных стран по числу крупных сталеплавильных центров, кроме Китая, выделяются США (26 центров), Япония, Россия, Индия (по 10 центров в каждой).

На 26 сверхкрупных центров с годовой выплавкой стали свыше 10 млн т приходится треть мирового выпуска стали. На протяжении ХХ в. крупнейшими центрами производства стали оставались агломерации Рейн–Рур в Германии и Чикаго в США, с 1970-х годов к ним добавилась Токийская агломерация. Сейчас эти центры остаются в пятерке лидеров, выплавляя каждый ежегодно более 20 млн т стали, наряду с Шанхаем и Таншанем в Китае. Производство стали в Таншане испытало беспрецедентный рост за последнее десятилетие; вокруг этого промышленного центра сложился гигантский узел черной металлургии с годовой выплавкой стали, сопо­ставимой с выплавкой в целых крупных странах, таких как Бразилия или Украина.

Япония. Юг острова Хонсю, префектура Айти. Город Нагоя - ядро экономического района Токай. Металлургический комбинат компании «Ниппон Стил» в г. Нагоя .

Черная металлургия Значение черной металлургии Технологические стадии при производстве черных металлов Добыча и запасы железной руды Страны-лидеры по производству стали Способы производства стали Типы предприятий черной металлургии Главные металлургические районы мира Факторы размещения

Технологические стадии при производстве черных металлов 1.Добыча руды 2.Обогащение руды (флотационный метод) 3.Производство чугуна (доменное производство) 4.Производство стали 5.Производство проката (профили проката – листовой, рельсовый, трубный, уголковый и т.д.)

Добыча и запасы железной руды (2000 г) СтранаДобыча, млн. т.Запасы, млрд. т.Ресурсообеспе- ченность, лет Китай224 (385 в 2004 г)55246 Бразилия Австралия Россия (24% мировых)1 724 Индия США Украина56нет данных Канада3636нет данных

Страны-лидеры по производству стали 2004 г (млн. т) 1.Китай 273 (490 в 2007 г) 2.Япония США 99 4.Россия 66 5.Южная Корея 6.ФРГ 46 7.Украина 39 8.Бразилия 33 9.Индия Италия 28 В мире – 1 057

Способы производства стали (%) СтранаКислородно- конверторный Электростале- плавильный Мартеновский Россия Япония6733- ФРГ7426- США5743- Мир60337

Крупнейшие экспортеры стали, 2003 г (млн. т) 1.Япония 34 2.Россия 33 3.Украина 27 4.ФРГ 25 5.Бельгия, Люксембург 20 6.Франция 18 7.Южная Корея 14 8.Бразилия 13 9.Италия Турция 11 Крупнейшие импортеры стали, 2003 г (млн. т) 1.Китай 43 2.США 21 3.ФРГ 18 4.Италия 18 5.Южная Корея 16 6.Франция 15 7.Бельгия, Люксембург 13 8.Испания 12 9.Тайвань Таиланд 9

В каком столбце перечислены (в порядке убывания) страны, занимающие ведущие позиции: А) по выплавке стали; Б) по добыче коксующегося угля; В) по добыче железной руды 1 Китай Бразилия Австралия Россия Индия США Украина Канада ЮАР Швеция 2 Китай США Индия ЮАР Австралия Россия Польша Украина Казахстан ФРГ 3 Китай Япония США Россия Южная Корея ФРГ Украина Бразилия Индия Италия БВА

Показаны различные варианты размещения предприятий черной металлургии относительно мест добычи железной руды и рынков сбыта готовой продукции. Какому из этих вариантов соответствует размещение металлургических заводов в Руре (ФРГ), Лотарингии (Франция), основных центрах в Италии, Индустриальном Приозерье (Чикаго, Питтсбург, Дулут) и на северо-востоке атлантического побережья США?

Металлургическая промышленность - отрасль тяжелой промышленности, производящая разнообразные металлы. Она включает две отрасли: черную и цветную металлургию.

Черная металлургия

Черная металлургия - одна из главных базовых отраслей промышленности. Значение ее определяется прежде всего тем, что стальной прокат является главным конструкционным материалом.

Особенности размещения черной металлургии изменяются со временем. Так география черной металлургии исторически сложилась под влиянием двух типов ориентации: на каменноугольные бассейны (так возникли главные металлургические базы в США, Европе, России, Украине, Китае) и на железнорудные бассейны. Но в эпоху научно-технической революции происходит общее ослабление прежней топливно-сырьевой ориентации и усиление ориентации на грузопотоки коксующегося каменного угля и железной руды (в результате черная металлургия Японии, стран Западной Европы начали тяготеть к морским портам) и ориентации на потребителя. Поэтому наблюдается уменьшение размеров строящихся комбинатов и более свободное их размещение.

Оценка общегеологических запасов железной руды позволяет говорить о том, что наиболее богаты железной рудой страны СНГ, на втором месте Зарубежная Азия, где особенно выделяются ресурсы Китая и Индии, на третьем - Латинская Америка с огромными запасами Бразилии, на четвертом - Африка, где большими запасами обладают ЮАР, Алжир, Ливия, Мавритания, Либерия, на пятом - Северная Америка, на шестом - Австралия. Мировое производство железной руды в 1990 году впервые достигло уровня в 1 млрд т, но при этом суммарная добыча только стран СНГ, Китая, Бразилии, Австралии составляет 2/3 общемировой. Причем, если 30 - 40 лет назад почти вся добыча была сосредоточена в экономически развитых странах, то сейчас отрасль быстрее растет в развивающихся странах. Бразилия и Республика Корея, например, стали обгонять по выплавке стали Великобританию и Францию.

Главными странами - экспортерами железной руды являются Бразилия, Австралия, Индия, причем на первые две из них приходится 1/2 всего мирового экспорта.

Основные импортеры железной руды - страны ЕС, Япония, Республика Корея.

Главными странами-производителями стали в мире сейчас являются Япония, Россия, США, Китай, Украина, Германия.

Цветная металлургия

Цветная металлургия - по размерам производства уступает черной примерно в 20 раз. Она также относится к числу старых отраслей промышленности, и с началом научно-технической революции испытала большое обновление, прежде всего в структуре производства. Так, если до второй мировой войны преобладала выплавка тяжелых цветных металлов - меди, свинца, цинка, олова, то в 60-70-е годы на первое место выдвинулся алюминий, а также стало расширяться производство «металлов XX века» - кобальта, титана, лития, бериллия и др. Сейчас цветная металлургия обеспечивает потребности примерно в 70 различных металлах.

Размещение предприятий отрасли складывается из того, что металлургия тяжелых, цветных, легирующих и благородных металлов, в руде которых обычно низке содержание полезного компонента, обычно тяготеет к странам и районам их добычи. Этим, в частности, объясняется то, что в ряде стран Азии, Африки, Латинской Америки отрасль возникла еще в колониальный период. Правда в этих странах сложились, в основном, нижние стадии производственного процесса, а верхние - в США, Западной Европе, Японии.

В середине XX века все большая ориентация стран Запада на сырье из развивающихся стран привела к перемещению предприятий к морским побережьям. После кризисов 70-х годов выплавка цветных металлов в странах Запада стала сокращаться, и большую роль стало играть вторичное сырье. Усилилась потребительская ориентация отрасли. Новые производственные мощности в сфере этих экологически «грязных производств» в основном возникают в развивающихся странах. Между производством и потреблением конечной продукции сохраняется территориальный разрыв, т. к. основная часть тяжелых цветных металлов, производимых в странах Азии, Африки, Латинской Америки потребляется в странах Запада.

Для подтверждения сказанного можно отметить, например, соотношение развитых и развивающихся стран в запасах медной руды составляет 30:70, в производстве медных концентратов 40:60, а в потреблении рафинированной меди: 85:15. По размерам добычи меди выделяются США. Канада, Чили, Замбия, Перу, Австралия. Главные страны экспортеры - рафинированной меди - Чили, Замбия, Заир, Перу, Филиппины.

Первая 10 стран по выплавке рафинированной меди - США, Чили, Япония, Канада, Замбия, Германия, Бельгия, Австралия, Перу, Респубпика Корея.

В отличие от тяжелых, руды легких цветных металлов, прежде всего алюминия, по содержанию полезного компонента напоминают железную руду и вполне транспортабельны, поэтому вполне рентабельно перевозить их на далекие расстояния. На экспорт идет 1/3 бокситов, добываемых в мире, а среднее расстояние их морских перевозок превышает 7 тыс. км. Это объясняется тем, что около 85% мировых запасов бокситов связаны своим происхождением с распространенной в тропиках и субтропиках корой выветривания. Вот почему запасы бокситов очень невелики или вообще отсутствуют в большинстве стран Западной Европы, Японии, Канаде, а так же в США. Всем им приходится ориентироваться прежде всего на импортное сырье.

По добыче бокситов выделяются Австралия, Гвинея, Ямайка, Бразилия. Китай, Индия, Суринам, причем первая «тройка» дает 70% всей добычи.

По выплавке алюминия лидируют США, Япония, Россия, Германия, Канада, Норвегия, Франция, Италия, Великобритания, Австралия.

Как черная, так и цветная металлургия сильно загрязняют окружающую среду, поэтому в последние десятилетия наметилась тенденция к переносу предприятий в развивающиеся страны, в связи с усилением природоохранительной политики в экономически развитых странах Запада.