Значение черной металлургии в мировом хозяйстве кратко

Обновлено: 04.07.2024

Многие важнейшие исторические события хронологически совпадают и часто определяются освоением новых металлов. Так, по данным табл. 1.1, первые предпосылки для развития черной металлургии возникли 500 лет до нашей эры. Цветная металлургия зародилась ранее и имеет более богатую историю.

Хронология событий в истории черной металлургии [1]

Продолжение таблицы 1.1

История развития человеческой цивилизации в последние 10–12 тыс. лет по существу определяется развитием металлургии. Получение ковкого железа было трудной задачей для примитивной доисторической металлургии. Кроме того, преимущества меди, и трудность добычи и производства железа задержали его применение.

С течением лет медленный, но постоянный прогресс металлургии привел к улучшению конструкции печей для достижения высоких температур, необходимых для выплавки железа из руды. Это позволило человеку получить в свое распоряжение большее количество железа, ставшего жизненно необходимым для новых рождающихся цивилизаций, и это дало начало современной металлургии.

От народа к народу, от цивилизации к цивилизации беспрерывно и постепенно накапливался человеческий опыт в сложном деле производства железа.

Были разработаны и распространились по всему Западу, печи для производства железа-сырца, особенно в районах железных шахт, где руда, часто залегающая на поверхности, способствовала сокращению объема горнодобывающих работ и облегчала транспортировку. Везде и в большом количестве возникли мастерские, где металл выковывался и обрабатывался. Кузнечное дело достигло более высокого качественного уровня, и кованые изделия, пользующиеся все большим спросом, стали доступны всем. Кроме изготовления рабочих инструментов, необходимых в различных областях ремесленного производства и сельского хозяйства, кузнечное искусство внесло свой драгоценный вклад в военное и гражданское строительство.

В девятнадцатом веке появление машиностроения и других отраслей крупной индустрии потребовало технического перевооружения металлургии. Значение металлов и сплавов быстро возрастало, что вызвало необходимость увеличить выплавку чугуна, железа, стали и специальных сплавов на основе железа. Известные ранее способы получения железа, применявшиеся в мануфактуре, уже не могли удовлетворить, требований производства ни в количественном, ни в качественном отношении.

Возросший спрос на железо привел к крупным изменениям в доменном производстве. Развитие черной металлургии базировалось главным образом на двух стадийном производстве железа: выплавке в доменной печи чугуна, с последующим переделом его в железо в кричном горне. Усовершенствованная доменная печь, была рассчитана на непрерывность действия, что обеспечивало увеличение объемов производства.

Процесс переплавки чугуна в сталь также постоянно совершенствовался, так как доменная печь производила много чугуна и непрерывно, а передел из чугуна в сталь был медленным, а также Крымская война 1853—1856 гг., потребовала значительного расширения производства качественного металла. Он был нужен для изготовления пушек и снарядов, для строительства военных кораблей. Английский инженер Г. Бессемер, пытаясь ускорить процесс плавки в тигле или пудлинговой печи, решил продувать расплавленный чугун сжатым воздухом, с помощью огнеупорной глиняной трубки, опущенной в жидкий металл. Далее конвертерный процесс совершенствовался, вместо воздуха стали продувать кислородом, конструкция конвертера поменялась, но суть процесса осталась, и конвертерный процесс получения стали по сей день позволяет получать сталь практически непрерывно и большими объемами.

Из-за большого количества источников сырья, используемых технологий и сфер применения продукции черной металлургии возникает большое количество связей с другими отраслями хозяйства. На уровне добычи сырья формируются связи между добычей руд, коксующихся углей, огнеупоров, вспомогательных материалов, энерго- и водоснабжением.

На уровне выбора технологий формируются связи между академическими, научно-исследовательскими институтами, проектными организациями, вузами, менеджментом.

На уровне производства и применения продукции формируются тесные связи с химической промышленностью, машиностроением, капитальным строительством, железнодорожным и трубопроводным транспортом и другими отраслями.

В технологической связке с предприятиями черной металлургии идут химические, энергетические, машиностроительные предприятия, транспортные узлы, подготовка кадров, строительство, торговля и многие другие сферы производства, неразрывно связанные с металлургическими предприятиями.

Металлургия является одной из отраслей тяжелого промышленного сектора. На предприятиях не только добывают и обогащают руду, но и выплавляют различные металлы, сплавы. Данное направление требует большого количества сырья. Недостатком выплавки и изготовления продукции является большое количество выбросов в атмосферу и окружающую среду. Производственный процесс сложный, состоит из нескольких этапов.

К металлургии относятся два направления – производство черного и цветного металла. Около девяноста процентов приходятся на черный металл: сталь, прокат, чугун, лом. Они используются в изготовлении множества конструкций. Черная металлургия – это крупнейший сектор в мире, который играет важную роль в мировом хозяйстве. Железо занимает передовые позиции среди другого металла. Это основной материал, используемый для создания конструкций.

Что такое черная металлургия – кратко

Направление черной металлургии специализируется на добыче, изготовлении продукции из черного металла. На заводах производятся трубы, прокат и различные сплавы. На расположение предприятий влияют четыре основных фактора:

Ориентация на рынок сбыта, близость к потребителям.
Транспортная сеть, позволяющая перевозить необходимое сырье с минимальными финансовыми и временными затратами.
Доступная электроэнергия, приближенность к таким источникам питания.
Месторождения полезных ископаемых в доступной близости. Ключевыми являются железная руда и каменный уголь. Сырье является важным аспектом.

Состав производственной базы черной металлургии подразделяется на три основных группы. К первой группе относятся заводы с полным циклом выполнения работ. Они обеспечивают:

добычу полезных ископаемых;
перерабатывают и обогащают сырье;
производят чугун;
соединят железо с углеродом в специальных условиях, создавая сталь;
изготавливают прокат.

Вторая группа представлена компаниями с неполным производственным циклом. Они специализируются на работе только с одним или двумя видами продукции: сталь, чугун, прокат. К третьей категории относятся фирмы малой металлургии. Здесь приветствуется использование лома при изготовлении стали. Также возможен выпуск проката. В большинстве случаев такие фирмы входят в состав масштабных концернов машиностроения.

Значение черной металлургии в мировом хозяйстве

Практически в каждой отрасли экономической жизни страны встречается черная металлургия. Ключевой составляющей она стала для строительной и транспортной отраслей. Предприятия по обработке металлов и выпуску машин работают на базе черного металла. Легкая и химическая промышленность регулярно использует железо. Его конструкционные возможности невысокие, поэтому производители разбавляют железо другими составляющими. Это делает материал прочнее, эластичнее.

Для производства чугуна используются доменные печи и соединение углерода с железом. Весь мир использует сплав в различных отраслях промышленности и хозяйства. Для создания стали используются идентичные ингредиенты, только в другой пропорции. Используются иные добавки. Основные продукты черной металлургии:

Чёрная металлургия.Значение
Типы предприятий и особенности их размещения
Значение черной металлургии
Характеристика Центральной металлургической базы
Экспортные возможности и внутренний рынок
Основные тенденции в развитии черной металлургии

Экспортные возможности и внутренний рынок
В 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 металлургии
В 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.

Данная отрасль тяжелой промышленности основана на заготовительных этапах исходных материалов, изготовлении чугуна, стали, проката и ферросплавов.

Исходя из степени готовности главного цикла (плавка чугуна, стали и проката), она включает металлургические комбинаты, состоящие из трех переделов, а также компании передельной (исключая плавку чугуна) и малой металлургии. В особенности можно отметить компании, специализирующиеся на электротермическом типе создания сталей и ферросплавов.

Материалами, которые применяются в черной металлургии, являются железо-, марганцево- и хромосодержащие руды.
Из года в год на нашей планете ведется добыча около 1 млрд. тонн руды. Больше чем 50 % от всей добычи приходится на Китай – 23 %, Бразилию – 17 % и Австралию – 13 %.

Причем темпы добычи в них лишь возрастают. Железную руду добывают в больших объемах также в Российской Федерации, Украине, Соединенных Штатах Америки, Республике Индия, Канаде, Боливарианской Республике Венесуэла, Французской Республике, Республике Казахстан и других.

Довольно крупными экспортерами руды являются Бразилия и Австралийский Союз, доля которых равна 60 % от всего экспорта.

Немало стран, которые сами ведут добычу железных руд, среди которых находятся США, Соединенное Королевство, Италия, Китайская Народная Республика, еще их и импортируют. Крупными импортерами являются: Япония, Германия, Корея.

Комбинаты, претерпевшие какие-либо структурные превращения в данной отрасли, сохраняются главным видом предприятий черной металлургии в большей доле прогрессивных стран. Металлургия полного цикла выделяется использованием большого объема материалов при производстве, то есть у них значительный уровень расходов на применяемые материалы относительно массы продукта после извлечения.

Больше всего расходов отводится на железную руду, чуть меньше – на коксующийся уголь. Чтобы извлечь 1 тонну чугуна, потребуется использовать как минимум 1,5 – 2 тонны железной руды, минимум 1 – 1,2 тонны коксующегося угля, а сырья вместе с топливом потребуется от 4 до 5 тонн. Поэтому наилучшими районами для металлургического производства все время считались страны и регионы с наличием обильных залежей железной и марганцевой руд, а также топлива. Особой комбинацией коксующегося угля, железных и марганцевых руд отличаются на общем фоне такие страны как Индия, Китайская Народная Республика, Казахстан, Австралия, Донецкий и Приднепровский районы Украины.

Тем не менее, настолько богатые природными ресурсами места можно встретить крайне редко. По этой причине, немалая часть металлургических районов образовалась, либо неподалеку железнорудных разработок (Лотарингия – регион на северо-востоке Франции, альпийский горный хребет – Италия, Королевство Швеция, Бразилия), либо в зонах добывания каменного угля (Рурский регион – Германия, Пенсильвания – США, Донбасс – Украина, Кузнецкий угольный бассейн – Российская Федерация).

Еще одна немалая сырьевая составляющая черной металлургии представляет собой металлолом (амортизационный лом – будущий компонент металлической доли шихты; отработанный металл сталелитейных предприятий и другие). Повторное использование металлолома обуславливается большей выплавкой стали, чем чугуна. Значительно дешевле получить готовую сталь из лома, нежели пройти весь цикл, включая доменное производство.

В процессе аккумулирования запасов вторичных исходных материалов растет число стран, где первичные этапы металлургии были замещены применением своего или ввозимого металлолома. В Соединенных Штатах Америки практически 50 % стали повторно перерабатывается из отходов лома. Практически такая же картина наблюдается в ряде других стран с развитой экономикой, а также в новых промышленно развитых странах, в частности азиатских, и в Российской Федерации.

Кроме укоренившихся с давнего времени регионов черной металлургии, которые были образованы в части стран, и состояли либо из железных руд с каменным углем, либо раздельно – из угля, руды и металлолома, отрасль в последнее время с большой скоростью развивалась в приморских регионах. Расположение такой отрасли в подобных местах дает возможность доставки исходных материалов и топлива, а также отгрузки готовой продукции через море.

Вместе с тем в ряде иных случаев импортирование руды, лома и угля является выгоднее, нежели задействование своих хранилищ и месторождений. К примеру, подавляющее число комбинатов Японии размещено вдоль набережной, что облегчает прием сырья через море. Она импортирует руду из Австралии, Индии, Федеративной Республики Бразилия, а каменный уголь – из Австралии и Китая. Большие металлургические комбинаты возведены в портовых городах Италии, Франции, США, Китая, Германии, Соединенного Королевства, Бельгии, Нидерландов. Все они также размещены с учетом импортирования железной руды и каменного угля (Европа импортирует руду из Африки и Латинской Америки, а США из Бразилии, Боливарианской Республики Венесуэла и Канады; уголь Европа импортирует из США).

В изготовлении сталей в мировых масштабах (около 0,7 – 0,75 млрд. тонн) на первых местах находятся: Китайская Народная Республика, Япония, США, Германия, Южная Корея, Бразилия, Королевство Англия, Франция, Италия. Изготовление стали по большей части приходится на: Австралию, Канаду, Южно-Африканскую Республику, Королевство Швеция, Австрийскую Республику, Испанию, Украину, Польшу, Бенилюкс.

Количество стран, на долю которых в мире приходится выплавки сталей в пределах 40 %, постоянно растет. Изготовление сталей в странах Содружества Независимых Государств, включая Российскую Федерацию, в последнее время сильно уменьшилось. Однако Российская Федерация все еще считается одним из крупнейших экспортеров черных металлов (в пределах 15 %). США являются самым крупным импортером черных металлов.

Одну из ведущих отраслей тяжелой промышленности составляют предприятия, которые занимаются добычей сырья, производством и переработкой металлов на основе железа – стали, чугуна, сплавов, которые относятся к черным металлам. К предприятиям черной металлургии также относят и те, которые занимаются добычей и переработкой марганца и хрома.

Особенности

Не только металлы являются основой предприятий черной металлургии. Предприятия по добыче и переработке сопутствующих материалов, кокса, огнеупоров также входят в состав отрасли черной металлургии.

Можно выделить такие особенности черной металлургии, которые присущи именно ей, в отличие от производства цветных металлов:

Более одной трети выпускаемой продукции (сталь и сплавы на основе железа, чугун) является основой всего машиностроения;
Более четверти продукции используется в строительстве для создания элементов нагруженных и несущих конструкций.

Спецификой предприятий металлургического комплекса черной металлургии является то, что они, по большей части, составляют основу индустрии государства, являясь, вместе с тем, одними из самых высоких капитало- и материалоемкими.

Организация выработки металла на предприятиях черной металлургии отличается сильной региональной зависимостью. Для переработки руды и производства первичного металла (чугуна) требуются большое количество кокса, рудного сырья и электроэнергии. Подсчитано, что сырье и топливо составляют более 90% общих затрат на производство черного металла. Необходимость в транспортировке огромных масс рудного и топливного сырья диктует необходимость решать задачи рационального размещения предприятия. Наиболее часто предприятия черной металлургии концентрируются таким образом:

Возле рудных месторождений. Требуется доставка топлива;
Вблизи источников топлива (предприятия угледобычи). Остается вопрос поставки рудного сырья;
На оптимальном расстоянии между источниками сырья и топлива.

Большинство комбинатов по производству черного металла сосредоточены вблизи залежей железных руд. Можно объяснить это тем, что изначально, в годы массового строительства металлургических предприятий, восстановление железа из обогащенного сырья производилось посредством древесного угля, добываемого непосредственно вблизи месторождений. При переходе на использование кокса стало выгоднее организовать его доставку, чем переносить металлургическое производство.

Можно заметить, что здесь не указана зависимость производства от электроэнергии, хотя потребность в ней чрезвычайно велика. Это объясняется тем, что передача электрической энергии даже на большие расстояния не сопоставима по сложности организации и стоимости с доставкой тяжелых и объемных материалов производства.

Предприятия вторичной переработки металлического лома черных металлов (передельная металлургия) сосредоточены вблизи крупных центров машиностроения.
Сырье
Сырьевая база является основой металлургического производства. В зависимости от типа металлургического предприятия, источники сырья могут быть разные. В частности, черная металлургия может делиться на такие отрасли:

Предприятия полного цикла. Большинство стадий производственного цикла, обогащение руд, производство кокса, выплавка и прокат металла сосредоточены на одном объекте.
Передельныеметаллургические предприятия. Одна из стадий, а это, в основном, производство сталей и сплавов, выделена в отдельную отрасль.
Малая черная металлургия. Характеризуется тем, что цеха по производству металла входят в состав машиностроительных предприятий.

Сырьем черной металлургии для передельных и малых предприятий служит полуфабрикат для выработки стали – чугун, металлолом и прочие отходы основного металлургического производства. В данную группу производств входит изготовление ферросплавов, в состав которых входят различные легирующие добавки.

Добыча руды черных металлов

Добыча руды, ее обогащение, выплавка характеризуют предприятия полного цикла. Для черной металлургии характерно использование сырья с высоким процентным содержанием металла при больших объемах переработки. Добыча и обогащение руды требуют серьезных затрат электрической энергии и требовательны к наличию доступных водных ресурсов.

Состав отрасли

В состав металлургической отрасли полного цикла по выплавке и переработке черных металлов входит большое число предприятий, основные из которых выполняют следующие задачи:

Добыча металлических руд, их обогащение.
Добыча и подготовка вспомогательного нерудного сырья – огнеупорной глины, известняковых флюсов.
Коксохимическая промышленность, включая выработку коксового газа.
Выплавка черного металла, чугуна, отливок, углеродистой стали и проката.
Вторичная переработка черного металлического лома и отходов производства.

Если брать за основу технологию изготовления металла, то можно выделить такие виды металлургического цикла:

чугунно-доменные предприятия;
производство стали, в том числе, мартеновское, электродуговое, конвертерное, непрерывной разливки;
прокатное производство.

Основу металлургического производства полного цикла составляет доменное производство чугуна. Сама технология восстановления железа из руды при использовании доменного процесса подразумевает насыщение железа большим количеством углерода, в результате чего получается чугун.

Сталь характеризуется меньшим содержанием углерода, включением в состав легирующих добавок, что требует дополнительных стадий переработки в мартеновских, электродуговых печах или кислородных конвертерах. Таким образом, для получения стали требуется длительный и энергозатратный процесс.

Начиная с середины прошлого века начала развиваться бездоменная металлургия, в которой используется прямое восстановление железа из обогащенного сырья.

Оборудование и технология бездоменного производства стали позволяют уменьшить энергозатратность производства, сократив операции технологического процесса, к тому же, сталь получается более чистой, без вредных примесей серы и фосфора, как при традиционном производстве.

Роль черной металлургии в промышленности

Как уже говорилось, продукция черной металлургии является основой для тяжелой промышленности.

Предприятия черной металлургии основную массу готовой продукции выпускают в виде литого и передельного чугуна, мартеновской и конвертерной стали, а также готового проката, стальных и чугунных труб.

Изготовление ферросплавов также входит в отрасль черной металлургии и важно для дальнейшего использования в составе легированных сталей.

Передельный чугун в дальнейшем подвергается плавке и обезуглероживанию для получения сталей с различным содержанием углерода.

Большая часть стали производится в виде слитков, которые, в дальнейшем, подвергают ковке и прокатке для получения профиля различного сечения:

заготовки;
листовой прокат;
сортовой прокат;
бесшовные трубы;
специальные виды.

Стальной профиль сортового проката используют непосредственно в конструкциях (мосты, перекрытия зданий, железнодорожные рельсы). Наиболее распространен сортовой прокат для непосредственного использования:

Все перечисленные наименования сортового проката выпускаются в широком диапазоне стандартизированных размеров.

Классические стальные трубы сварной конструкции получают из листового проката.

К специальным видам проката относят такие сложные элементы, как:

оси и колеса железнодорожной техники;
зубчатые колеса различного назначения.

Фасонное литье чугуна применяется для станин машин самого различного назначения (метало- и деревообрабатывающие станки).

Передельные предприятия занимаются переработкой передельного чугуна, металлического лома, отходов металлургического производства. В настоящее время более половины продукции металлургического процесса составляет передельный металл, полученный переплавкой и очисткой металлического лома.

Читайте также: