Развитие и размещение черной металлургии России

12

Введение.

Металлургический комплекс включает в себя черную и цветную металлургию: совокупность связанных между собой отраслей и стадий производственного процесса от добычи сырья до выпуска готовой продукции - черных и цветных металлов и их сплавов. Целостность этого межотраслевого комплекса обусловлена прежде всего сходством образующих его отраслей по характеру добычи и технологии пирометаллургической переработки рудного сырья, а также использование готовой продукции в качестве конструкционных материалов. Металлургический комплекс характеризуется концентрацией и комбинированием производства.[2]

Черная металлургия - это 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 и хромитовых 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. Таким образом, собственно металлургический цикл (чугун - сталь - прокат) обеспечивается целым рядом смежных и вспомогательных производств, необходимых для нормального функционирования всего процесса получения черных металлов.[8][9]

Роль и значение черной металлургии в экономике России.

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: освоение соответствующих по размерам сырьевых и топливных баз, выбор наиболее эффективных с точки зрения использования природных, трудовых и материальных ресурсов, вариантов размещения предприятий, установление определенных пространственных сочетаний металлургического производства с другими отраслями промышленности. Россия хорошо обеспечена сырьем для развития черной металлургии: около половины разведанных руд находится на ее территории. Большинство из них относится к богатым (не требующим обогащения) и сравнительно легкообогатимым рудам. Россия занимает первое место в мире по добыче железной руды и уровню концентрации её производства.[4]

Черная металлургия — основа развития большинства отраслей народного хозяйства. Несмотря на бурный рост продукции химической промышленности, цветной металлургии, промышленности стройматериалов, чёрные металлы остаются главным конструкционным материалом в машиностроении и строительстве. На протяжении тысячелетий развитие человеческого общества неразрывно связано с использованием железа как основного материала для изготовления орудий труда. В. И. Ленин называл железо одним из фундаментов цивилизации, одним из главных продуктов современной промышленности.[7]

По 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.

В 2009 году в России произведено около 45 млн тонн чугуна (4 место в мире), 60 млн тонн стали (5 место в мире), а также 51 млн тонн прокатов черной металлургии (6 место в мире).[3]

Оценка сырьевых и топливных ресурсов России.

Природной основой черной металлургии служат источники металлургического сырья и топлива. Россия хорошо обеспечена сырьем для развития черной металлургии. Большинство из разведанных месторождений железных руд относится к богатым и легкообогатимым со средним содержанием в них железа 36,9%. Но железные ресурсы и топливо размещены по территории страны неравномерно. Более 50% всех балансовых запасов железной руды сосредоточено в Европейской части Российской Федерации.

География месторождений железной руды:

1. В европейской части богата железной рудой КМА. Она содержит руды богатые по своему содержанию (железо составляет до 60%), которые не требуют обогащения.

2. На Урале – Качканарская группа месторождений. Велики запасы железной руды, но она бедна железом (17%), правда, легко обогащающаяся.

3. Восточная Сибирь – Ангаро-Илимский бассейн (у Иркутска), Абаканский район.

4. Западная Сибирь – Горная Шория (юг Кемеровской области).

5. Северный район – Кольский полуостров – месторождения Ковдорское и Оленегорское; Карелия – Костомукша.

6. Имеются руды на Дальнем Востоке.

География месторождений марганца:

Западная Сибирь – Усинское (Кемеровская область).

Характерной тенденцией развития черной металлургии является сосредоточение добычи металлургического сырья на самых крупных и выгодных по условиям эксплуатации месторождениях при широком развертывании открытого способа с последующим обогащении железных руд, а также производством металлизированных окатышей. Основными сырьевыми базами черной металлургии будут в перспективе КМА в европейской зоне, Ангаро-Илимский и Алданский бассейны - в восточных районах.[6]

В настоящее время соотношение затрат на сырье и топливо показывает, что предприятия, расположенные вблизи источников железных руд и пользующиеся привозным топливом, при прочих равных условиях способны давать более дешевый металл по сравнению с теми предприятиями, которые находятся у источников коксующегося угля и работают на привозном сырье. Однако практически размещение металлургического производства в одинаковой мере зависит как от сырьевого, так и от топливно-энергетического фактора, что подтверждается опытом нашей страны. В России черная металлургия, являясь основой формирования многих промышленных комплексов, притягивает к себе различные топливоемкие производства (химия, электроэнергетика, промышленность строительных материалов и др.). Поэтому наряду с районами распространения железных руд она находит благоприятные предпосылки и в пределах угольных районов.[2]

Типы предприятий черной металлургии.

Для черной металлургии характерно сильно развитое производственное комбинирование. Особенно большую выгоду дает комбинирование металлургического передела с коксованием угля. Поэтому преобладающая часть всего кокса выпускается металлургическими заводами. Современные крупные предприятия черной металлургии по характеру внутренних технологических связей представляют собой металлурго-энергохимические комбинаты.

Комбинаты - основной тип предприятий черной металлургии большинства индустриально развитых стран. Предприятия с полным циклом дают свыше 9/10 чугуна, около 9/10 стали и проката. Кроме того, есть заводы, выпускающие чугун и сталь, сталь и прокат (включая трубные и метизные заводы), а также раздельно чугун, сталь и прокат. Предприятия без выплавки чугуна относят к так называемой передельной металлургии. Особую группу по технико-экономическим параметрам составляют предприятия с электротермическим производством стали и ферросплавов. Существует «малая металлургия» - производство стали и проката на машиностроительных заводах.

Металлургия полного цикла, передельная и «малая» отличаются друг от друга по условиям размещения. Для размещения первой особенно большое значение имеют сырье и топливо, на них приходится 85-90% всех затрат по выплавке чугуна, в том числе примерно 50% на кокс и 35-40% на железную руду. На 1т чугуна требуется 1,2-1,5т угля (с учетом потерь при обогащении и коксовании), 1,5т железной руды, свыше 0,5т флюсовых известняков и до 30м3 оборотной воды. Это подчеркивает важность взаимного транспортно-географического положения сырьевых и топливных баз, источников водоснабжения и вспомогательных материалов.

В России преобладают заводы полного цикла. Эти заводы как правило обладают большой мощностью. Заводы полного цикла в: Череповце, Новокузнецке, Липецке, Туле, Новотроицке, Магнитогорске, Челябинске, Нижнем Тагиле. Заводы передельные в: Санкт-Петербурге, Ижевске, Волгограде, Златоусте. [9]

Принципы размещения предприятий черной металлургии.

Черная металлургия полного цикла тяготеет в зависимости от экономической целесообразности к источникам сырья (Урал, центральные районы европейской части), топливным базам (Донбасс, Кузбасс).

В отдельных случаях целесообразно территориальное расчленение единого металлургического цикла путем размещения производства чугуна и стали вблизи источников сырья, а производство проката с изделиями четвертого передела (гнутые профили, листовая сталь с различными покрытиями, ленты и др.) - в районах концентрированного потребления готовой продукции. Передельная металлургия ориентируется в основном на источники вторичного сырья (отходы металлургического производства, отходы от проката, амортизационный лом) и на места потребления готовой продукции, поскольку наибольшее количество металлического лом накапливается в районах развитого машиностроения. Ещё теснее взаимодействует с машиностроением "малая" металлургия.[5]

Особыми чертами размещения отличается производство ферросплавов и электросталей. Ферросплавы - сплавы железа с легирующими металлами (марганец, хром, вольфрам, кремний и др.) - получают в доменных печах и электротермическим способом. В первом случае - на металлургических предприятиях полного цикла, а также с двумя (чугун - сталь) или одним (чугун) переделом, во втором - на специализированных заводах. Электротермическое производство ферросплавов из-за высоких расходов электроэнергии (до 9 тыс.кВт*ч на 1т продукции) оптимально в районах, где дешевая энергия сочетается с ресурсами легирующих металлов. Производство электросталей развито близ источников энергии и металлического лома.[5]

Металлургические базы России.

На территории России выделяются три металлургические базы - Центральная, Уральская, Сибирская. Эти металлургические базы различаются масштабами; специализацией и структурой производства; транспортно-географическим положением, обеспеченностью сырьевыми и топливно-энергетическими ресурсами, характером размещения предприятий, уровнем развития концентрации и комбинирования, технико-экономическими показателями выплавки металла и др. признаками.[1]

1. Уральская металлургическая база является самой крупной в России и уступает по объемам производства черных металлов лишь Южной металлургической базе Украины в рамках СНГ. На долю Уральской металлургии приходится 52% чугуна, 56% стали и более 52% проката черных металлов от объемов, производимых в масштабах бывшего СССР. Урал пользуется привозным кузнецким углем. Собственная железорудная база истощена, поэтому значительная часть сырья ввозится из Казахстана (Соколовско-Сарбайское месторождение), с Курской магнитной аномалии и Карелии. Укрепление сырьевой базы связано с освоением титаномагнетитов (Качканарское месторождение) и сидеритов (Байкальское месторождение), на которые приходится 3/4 запасов железных руд. Урал  производит 46% металла. Используется привозной кокс из Кузбасса и Караганды. Железная руда – Качканарская группа месторождений (север Свердловской станицы) + Соколовско-Сарбайское месторождение (Кустанайская область) + КМА. Марганец – из Полуночного месторождения (север Свердловской области). Западные склоны Урала – передельная металлургия. Восточные склоны – комбинаты, созданные в советское время. Комбинаты – Нижний Тагил (Свердловская область), Челябинск, Магнитогорск (Челябинская область), город Новотроицк (Орско-Хамиловский комбинат). Используют собственные лигирующие металлы. Передельная металлургия – Екатеринбург (Верхне-Исетский завод), Златоуст (Челябинская область), Чусовой (Пермская область), Ижевск. Используется металлолом.Трубные заводы – Челябинск, Первоуральск (Свердловская область). Ферросплавы – Челябинск, Чусовой (Пермская область).[2][6][7]

2. Центральная металлургическая база - район раннего развития черной металлургии, где сосредоточены крупнейшие запасы железных руд. Центр, будучи старым районом черной металлургии развивался сравнительно недавно в двух, не связанных между собой, направлениях: первое - выплавка литейного чугуна и доменных ферросплавов (Тула, Липецк), второе - производство стали и проката главным образом из металлического лома (Москва, Электросталь, Нижний Новгород и др.).

Черная металлургия Центра полностью зависит от привозного топлива (донецкий уголь или кокс). Большое значение имеет металлический лом. Почти вся железная руда разрабатывается открытым способом.

Центр – производит 20% металла. Центральный район + Центрально-Черноземный район + Северный район. В перспективе станет одной из основных металлургических баз. Кокс – завозится из восточного крыла Донбасса, Печорского бассейна, Кузбасса. Железная руда – из КМА, марганец – из Никополя (Украина). Передельные заводы – Москва («Серп и молот», «Электросталь»). В последние годы создано производство холоднокатанной ленты (сталепрокатные заводы). Северный экономический район – Череповецкий комбинат, размещенный между железной рудой Карелии (Костомукша) и Кольского полуострова (Оленегорского, Ковдорского) и коксо-Печорского бассейна. Поставляет продукцию главным образом в Санкт-Петербург. [2][6][7]

3. Сибирь и Дальний Восток – 13% производство черных металлов. Комбинаты – Новокузнецк (Кузнецкий металлургический комбинат), в 20 км от Новокузнецка (Западно-Сибирский металлургический комбинат). Оба предприятия используют кокс Кузбасса; железную руду Горной Шории, Хакассии и Ангаро-Илимского бассейна; марганец Усинского месторождения. Передельная металлургия – Новосибирск, Красноярск, Петровск-Забайкальский (Читинская область), Комсомольск-на-Амуре. Ферросплавы – Новокузенцк. В перспективе планируется создание заводов черной металлургии на малом БАМе в Тайшете. [2][6][7]

Проблемы окружающей среды  и рациональное использование природных ресурсов в отрасли черной металлургии.

На нынешнем этапе развития народного хозяйства резко обострилась экологическая обстановка во многих районах России, что не может не учитываться в процессе размещения металлургических предприятий. Большое влияние на состояние окружающей среды оказывает металлургический комплекс. Металлургические предприятия являются крупными загрязнителями атмосферы, водоемов, лесных массивов, земель. На долю предприятий черной металлургии приходится 20-25% выбросов пыли, 25-30% окиси углерода, более половины окислов серы от их общего объема в стране. Эти выбросы содержат сероводород, фториды, углеводороды, соединения марганца, ванадия, хром и др.. Предприятия черной металлургии забирают до 20% воды общего ее потребления в промышленности и сильно загрязняют поверхностные воды. Добыча железной руды карьерным способом превращает плодородные ландшафты в техногенные: карьеры, отвалы пустой породы, терриконы. Происходит деструкция - физическое разрушение производственной деятельности человека. Над агломерационными фабриками тянутся из труб «Лисьи хвосты»- клубы рыжего едкого дыма (это продукты выгорания серы).При выплавке 1т чугуна, в атмосферу выбрасывается 4,5кг пыли, 2,7 кг сернистого газа (источника образования кислотных осадков), 0,5 кг марганца, а так же мышьяк, фосфор, сурьма, свинец, пары ртути, смолистые вещества. Например, объём выброса вредных веществ в атмосферу Магнитогорским металлургическим комбинатом в год составляет, в среднем, 527 тыс.т, Череповецким- 494, Новолипецким-459. Чем выше уровень загрязнения окружающей среды, тем больше затрат на предотвращение загрязнения. Рост этих затрат может привести к убыточности любого производства.