Черная металлургия мира

Черная металлургия 

Содержание:        

Введение

1.      Технологические особенности производства основных видов продукции черной металлургии

2.      Железорудная промышленность

·         Использование вторичного сырья

·         Международная торговля железной рудой

3.      Производство кокса

4.      Выплавка чугуна и стали

·         Регионы и страны в мировом производстве чугуна и стали

·         Тенденции в развитии и размещении черной металлургии

·         Международная торговля черными металлами

Заключение

Список литературы

Введение

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..

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.

1.     Технологические особенности производства основных видов продукции черной металлургии.

Черная металлургия  – одна из старейших отраслей мировой  промышленности, являющаяся основой  развития машиностроения и строительной индустрии.

В последние десятилетия  произошло 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 основе керамики и углеволокна, и со стороны цветной металлургии, поставляющей все большее количество конструкционных материалов на основе сплавов легких металлов. Но несмотря на все это сталь сохраняет свои позиции основного конструкционного материала и объемы производства растут (табл. 1)

Таблица 1

Производство  основных видов продукции черной металлургии

(1950-2003гг.), млн.  т

Современная картина  размещения предприятий черной металлургии  формировалась под влиянием различных  причин, обусловленных во многом научно-технических  прогрессом. Причем развитие и размещение предприятий черной металлургии  в разных странах и регионах мира имеет свои 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. Используется также марганец, коксующиеся угли и руды легирующих металлов. В прошлом, учитывая большую материалоемкость и энергоемкость производственного  процесса, наибольшее значение при размещение предприятий черной металлургии придавалось фактору наличия источника сырья и топлива. Формировались гигантские промышленные (металлургические) районы в разных странах мира. Так. При выборе местоположения для заводов с доменным производством ( металлургия полного цикла) соседство месторождений железных руд и каменного угля благоприятствовало возникновению черной металлургии во многих районах Великобритании (в Йоркшире, Средней Шотландии, Мидленде, в Северо-Восточной и Северо-Западной Англии), во Франции (в Руре, Сааре), на севере Испании (в Астурии), в США (в Западной Пенсильвании), в России (на Урале) и т.д.

Ведущие страны мира наращивали мощности предприятий черной металлургии. Чугун и сталь мощным потоком устремились в промышленное производство (табл. 2).

Таблица 2

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

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

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 рынков сбыта (потребительский фактор), удобство транспортно-географического положения, наличие соответствующей инфраструктуры, квалификация рабочей силы и др.

2.     Железорудная промышленность

Железорудная промышленность является основной сырьевой подотраслью черной металлургии. Мировые запасы железной руды оцениваются примерно в 800 млрд. т. Сырье характеризуется относительно высоким содержанием полезного компонента (железа): в сидеритовых рудах – 17%, в магнетитовых железняках – до 55%. На долю «богатых» руд приходится почти пятая часть промышленных запасов, которые используются практически для обогащения простым и около 20 % - сложным методом обогащения.

Мировые запасы железных руд оцениваются в 800 млрд. т, что  соответственно более чем 230 млрд. в  пересчете по содержанию железа. Наиболее крупными запасами железной руды обладают Бразилия, Австралия, Китай, Канада, государства СНГ (Россия, Украина, Казахстан). Крупными запасами располагают также Индия, США, Швеция, Франция, Венесуэла, ЮАР.

Уже с конца 1980-х  гг. мировая добыча железных руд  ведется на уровне 1 млрд. т в год  в товарной массе, что соответствует  примерно 600 млн. т (в пересчете по содржанию железа в руде). Это в пять раз больше, чем добывалось еще в середине ХХ в., когда лидерами по добыче железной руды являлись США, СССР, Франция, Великобритания, Швеция и др. (табл. 3).

Таблица 3

Добыча железной руды (товарная масса) в странах-лидерах

(1950-2002гг.), млн.  т

В настоящее время  основными производителями являются: Бразилия, Китай, Австралия, Индия, Россия, Украина, США, ЮАР. Причем на долю. Двух крупнейших в мире продуцентов железной руды – Австралию и Бразилию –  приходится ⅔ общих поставок ее на мировой рынок.

Вплоть до второй мировой войны ведущим регионом в добыче этого сырья была Западная Европа: 1913г. – 55%, 1938г. – 40%. Доля Северной Америки в добыче железной руды составляла соответственно 35 и 20%. В послевоенный период нехватка железорудного сырья  во многих промышленно развитых странах  при большом спросе на него и дороговизне  транспортировки стимулировали  разработку в них собственных  месторождений. Но в то же время активизировались разведочные работы и освоение месторождений во многих развивающихся странах. Так, 1950г. уже в странах Северной Америки добывалось свыше 40% все железной руды, а в Западной Европе – 30% (табл. 4).

Таблица 4

Доля крупных  регионов мира в добыче железной руды (товарная масса)

(1950-2002гг.), %

В конце 1650-х и начале 1960-х гг. цены на мировом рынке  на импортное железорудное сырье  существенно снизились, что привело  к постепенному свертыванию железорудной промышленности в экономически развитых странах (в ФРГ, Великобритании, Франции, Японии) и даже к снижению добычи в США. В то же время росла добыча железной руды в Канаде, Австралии, Бразилии, Венесуэле, Либерии, Мавритании, Анголе (главным образом для экспорта в высокоразвитые страны Европы, в  США и Японию). Так, доля стран  Западной Европы, США и Японии в  общей добыче железной руды в 1948г. составляла в сумме около ¾, к середине 1970-х гг. – уменьшилась до ⅓. 

Но поскольку именно в развитых странах сосредоточена  большая часть мощностей по выплавке чугуна и стали, то это привело  к наращиванию территориального разрыва между районами добычи и  переплавки железной руды и к увеличению объема международной торговли сырьем.

Использование вторичного сырья. В последние годы в черной металлургии ряда развитых стран большое значение приобретает использование вторичного сырья (стального лома), что сказывается как на соотношении выплавки чугуна, стали и проката в странах мира, так и на структуре внешней торговли железосодержащим сырьем. В черной металлургии мира примерно 2/5 железосодержащего сырья составляем лом, производственный или промышленный лом и оборотный лом. Проблема формирования и использования ресурсов лома – одна из главных задач современной металлургии. Ресурсы лома неодинаковы в отдельных странах, но в целом – велики. Он используется в самих развитых странах, где его особенно много.

В железорудной промышленности наблюдается тенденция к усилению концентрации производства. Расширяют  мощности крупные компании. На долю 15 крупнейших в мире продуцентов  приходится ныне более 53% мирового производства железной руды, причем только на долю трех крупнейших в мире компаний приходится около ⅓ мирового экспорта, а в общем объеме международной торговли железной рудой, перевозимой морским транспортом, в 2002г. их удельной вес составил 70%.

Международная торговля железной рудой. Объем торговли железной рудой превысил в начале 200-х гг. 500 млн. т, при этом до 480 млн. т руды ежегодно перевозится морским транспортом. Австралия экспортирует 176 млн. т (2003г.). в Бразилии, которая к тому же является крупнейшим в мире продуцентом железной руды, экспорт достиг уровня 170 млн. т. Крупными экспортерами руды являются также Индия (более 30 млн. т), ЮАР и Канада (по 25 млн. т), Швеция, Украина, Россия, Мавритания.

Самыми важными  импортерами железной руды ныне выступают  Япония (около 130 млн. т) и Китай (112 млн. т). При этом Китай согласно прогнозам, скоро станет крупнейшим импортерам руды в мире. Еще в 1990г. Европа была основным регионом, импортирующим железную руду (47% мирового импорта). Далее следовали  Япония (31%), Северная Америка (6%) и Китай (3,5%). Но в 2002г. удельный вес Европы снизился до 30%, Япония – до 25%. Очень высокий импорт Китая, и согласно, оценке, спрос на железную руду со стороны китайских стальных компаний в ближайшие годы останется высоким, что окажет влияние на динамику цен на мировом рынке.

Следует отметить, что  глобальные изменения в размещении предприятий черной металлургии  начались с производства железной руды, кокса и выплавки чугуна, а затем  это повлекло за собой сдвиги в  размещении производства стали и  проката.

3.     Производство кокса

Дороговизна и дефицитность коксующихся углей во многом обусловили внедрение в современной мировой  металлургии бездоменного производства стали. Но значение кокса в производстве чугуна и стали в мире все еще велико. Он является топливом и восстановителем железной руды при выплавке чугуна. Достижения НТР способствовали резкому уменьшению расходных норм кокса, вследствие повышения качества железной руды, а также совершенствованием технологии и техники выплавки чугуна и стали. Так, только с 1960г. по 1970г. расход кокса на выплавку 1 т передельного чугуна был снижен в бывшем СССР (с 745 до 560 кг), в Италии (с 812 до 540 кг), в ФРГ (с 835 до 558кг), в Японии (с 619 до 478 кг). В середине 1990-х годов на заводах компании «Тиссен» на 1 т чугуна тратилось уже лишь 300 кг кокса. В тоже время на металлургических предприятиях России из-за отсутствия соответствующего оборудования до сих пор используют чистый кокс в объеме 450-470 кг на тонну чугуна.

Выжиг кокса в мире с 1970-х гг. в целом стабилизировался (360-375 млн. т в год), несмотря на общий  рост объемов выплавки чугуна и стали  в мире. В некоторых странах  мира производство кокса даже в несколько  раз сократилось (в Великобритании – в 2 раза, в США – почти  в 3 раза), в других же государствах, напротив, выросло (в Китае почти  в 3 раза).

Размещение производства кокса на уровне крупных регионов мира потерпело очень значительные изменения. Так, до второй мировой войны  более 50% производства кокса было сосредоточено  в Западной Европе, а в 1950г. – уже 36,5% (табл. 5).

Таблица 5

Доля регионов в мировом производстве кокса (1950-2000 гг.), %

В послевоенные годы лидирующим регионом стала Северная Америка, обладающая собственными крупными запасами угля (1950г. – 39,5%), но доля этого  региона за последние десятилетия  неуклонно сокращалась. В 1990-е гг. на первое место вышел азиатский  регион (1990г. – 39%, в дальнейшем - около 6%). Значительные изменения происходили  и среди стран-лидеров по производству кокса. За рассматриваемый период лидерами были США и СССР (1950-1980-е гг.), Китай (в 1990-е гг.).

Так, в 1950г- странами-лидерами были США, ФРГ, СССР и другие развитые страны. В лидирующей десятке стран в 1970г. уже были СССР, США, ФРГ, Япония, Китай, Великобритания, Польша, Франция, Чехословакия, Индия. А в конце 1990-х гг. число развивающихся стран в группе лидеров по производству кокса увеличилось. В составе лидирующей десятки ныне находится Китай (свыше 35% мирового производства), Япония, Россия, США, Украина, Республика Корея, Польша, ФРГ, Индия, Бразилия, что характеризует сдвиг черной металлургии в развивающиеся страны на глобальном уровне.

4.     Выплавка чугуна и стали

Технический прогресс постоянно приводил к совершенствованию  методов получения чугуна и стали. Так в конце XIX –  начале XXвв. мартеновское производство являлось основным сталеплавильным процессом. Но в ХХ в. Были сделаны новые научные открытия и введены новые более эффективные методы выплавки стали: кислородно-конвертерный способ и электросталеплавление.

Увеличение удельного  веса стали, выплавляемой высокоэкономичным  кислородно-конвертным способом, а  также рост значения электрометаллургии привели к существенному изменению  структуры производства металла. Ныне почти ⅓ стали выплавляют в электропечах. Однако несмотря на экономичность и эффективность новых методов выплавки стали в черной металлургии, они не смогли полностью вытеснить мартеновские и бессемеровские агрегаты, которые во многих странах действуют и по сей день, в том числе в России (табл. 6).

Таблица 6

Удельный  вес различных способов выплавки стали в общем производстве

По странам (1950-2001 гг.), %

Продукты плавки в  доменной печи – чугун и шлак. Из выплавляемого в доменных печах  чугуна в настоящее время производят большую часть мирового объема выплавляемой стали. При этом выплавляют передельный (белый) чугун, который используется в дальнейшем для выплавки стали, и линейный (или серый) чугун – металл, идущий на изготовление фасонных отливок. Продуктами доменного производства являются также ферросплавы, необходимые при выплавке легированных сталей.

Регионы и страны в мировом производстве чугуна и  стали. Если в начале ХХ в. Свыше 95% выплавки черных металлов приходилось на страны Западной Европы и Северной Америки, в 1950г. – 70 - 75% мирового производства, то к началу ХХI в. Суммарная доля регионов снизилась до 27 – 30% (табл. 7).

Таблица 7

Доля регионов в мировой выплавке чугуна (1950-200 гг.), %