Металлургический комплекс - совокупность отраслей производящих разнообразные металлы. Она включает добычу, обогащение руды, выплавку металлов, производство проката, а так же переработку вторичного сырья.

Никелевая промышленность. Развивается в Северном экономическом районе на базе месторождений и медно-никелевых концентратов Норильска, на Урале - на местном и привозном сырье, в Восточной Сибири - на медно-никелевых рудах автономного округа.

Важнейшими задачами, стоящими перед отраслью являются:

• освоение новых богатых месторождений меди в Забайкалье;
• более полное извлечение из руд всех полезных элементов;
• широкое использование вторичного сырья (металлолома);
• внедрение кислородно-конверторного и электроплавильного метода выплавки стали взамен старого мартеновского;
• обновление ассортимента выпускаемой продукции;
• решение задач охраны окружающей среды.

А для этого необходимо создавать мини-заводы с современными технологиями, не оказывающих сильного отрицательного воздействия на окружающую среду.

Буду благодарен, если Вы поделитесь этой статьей в социальных сетях:

Машиностроение, строительство, электротехника - все эти и многие другие сферы невозможно представить без металлургии. Что представляет собой эта отрасль? Как добывают металлы? Какими они бывают? Ответы на эти вопросы можно найти в статье.

Определение

Металлургия - это направление в промышленности, которое занимается добычей сырья, производством сплавов, утилизацией отходов и производством продукции из полученных сплавов.

Металлургия, в зависимости от сырья, делится на чёрную и цветную. К первой группе относятся металлы, содержащие железо, хром и марганец. Ко второй - все остальные.

Процесс производства продукции из металлов включает такие этапы, как:

добыча и подготовка руды;

• утилизация.

Металлургическая промышленность включает процессы получения многих элементов периодической таблицы, кроме газов и галоидов.

Черная

Черная металлургия - это отрасль металлургии, которая занимается производством сплавов из железа, марганца и хрома.

В природе железо встречается в руде в форме карбонатов, гидроксида и оксида. Поэтому первый этап производства в чёрной металлургии - это освобождение железа из руды при помощи доменной печи при температуре более +1000 С. При необходимости на данном этапе производится изменение свойств металла.

Черная металлургия включает такие направления, как:

• добычу и обогащение нерудного сырья;
• производство чёрных металлов;
• производство труб из стали и чугуна;
• коксохимическую промышленность;
• вторичную обработку сырья.

Производимая на металлургических комбинатах продукция бывает:

основной, то есть конечным продуктом, готовым для эксплуатации;

побочной, то есть продуктом, который получается при производстве основной продукции;

попутной, то есть продукцией, оставшейся после производства основной и побочной, которая используется либо как вторсырье, либо как есть.

Добыча

Металлы получают путем извлечения из руд или вторсырья. Вся руда, содержащая ценные элементы, делится на богатую (более 55% ценных элементов), бедную (менее 50 %) и убогую (менее 25 %).

При добыче руды используются три основных метода:

открытый;

подземный;

комбинированный.

Открытый метод - самый распространенный и экономичный. При таком методе предприятием организуется необходимая инфраструктура и разрабатывается месторождение карьерами.

Подземный метод используется в том случае, если породы лежат глубоко под землей. По сравнению с открытым, этот метод дороже из-за необходимости специального технического оснащения. Кроме этого, он актуальнее, чем другие методы, так как запасы железной руды, залегающей близко к поверхности, практически истощены. Таким способом добывается более 70% железной руды.

Комбинированный способ, как понятно из названия, сочетает в себе два вышеуказанных метода.

Производство

В металлургии под производством черных металлов понимают сложный технологический процесс, который можно разделить на два этапа:

производство чугуна;

переработка чугуна в сталь.

Необходимыми материалами для производства чугуна являются железная руда, топливо (кокс) и флюс. Именно в таком порядке их загружают в доменные печи, где под тяжестью собственной массы они опускаются в низ печи. В нижней части печи находятся отверстия - фирмы, через которые подается нагретый воздух для поддержания процесса горения. В результате плавления из руды восстанавливается железо и другие элементы, а полученные в процессе шлак и чугун выливаются через специальные отверстия - шлаковую и чугунную летки.

Процесс передела чугуна в сталь подразумевает снижение уровня углерода и примесей способом избирательного окисления и перевода их в шлак при выплавке. Для этого в расплавленный чугун вводят ферросплавы с содержанием Al, Mn и Si. Они образуют в стали труднорастворимые оксиды, которые частично всплывают в шлак.

Продукция

Продукция черной металлургии широко используется в машиностроении, строительстве, коммунальном хозяйстве, военно-промышленном комплексе и сельском хозяйстве.

К основной продукции черной металлургии можно отнести:

металлопрокат (листовой, фасонный, сортовой) ;

готовый прокат;

• чугун передельный и литейный;

  огнеупоры;

  химическую продукцию.

Цветная

К цветной металлургии относятся все виды металлов, кроме железосодержащих. Сама отрасль делится на металлургию легких и тяжелых металлов, которые основываются на таких свойствах металла, как плотность и вес. Все виды металлов, используемых в цветной металлургии, можно разделить на:

легкие, к которым относятся магний, алюминий, титан;

тяжелые, к которым относятся олово, цинк, свинец, никель, медь;

редкоземельные, к которым относятся эрбий, тербий, самарий, празеодим, неодим, лантан, диспрозий, церий, иттрий;

искусственные, к которым принадлежат америций, технеций;

малые, к которым относятся ртуть, кобальт, мышьяк, сурьма, кадмий, висмут;

рассеянные, к которым принадлежат селен, германий, таллий, индий, галлий, цирконий;

легирующие, к которым относятся ванадий, ниобий, тантал, молибден, вольфрам;

благородные, к которым относятся платина, золото, серебро.

По сравнению с черной, цветная металлургия более энергозатратная. Это объясняется низким содержанием полезных веществ в цветных металлах и, как следствие, большим количеством отходов, требующих особенной утилизации и переработки химическими способами.

Добыча сырья и его обогащение

Цветные металлы получают из рудного концентрата, то есть из обогащенной руды. Под обогащением понимают разделение руды на металлы и минералы, что позволяет искусственно увеличить содержание металлов в сырье. При разделении используются такие технологии, как дробление, измельчение, сортировка и переработка путём обезвоживания. После получения металла из руды он проходит обработку и шлифовку.

После всех этих процессов металл отправляют в цеха или предприятия, где будет изготовлена необходимая продукция - станки, трубы, машины и т.д.

Рафинирование

Черновые металлы содержат различные примеси, которые влияют на физико-химические свойства металлов, а также содержат важные дорогостоящие элементы, например золото или серебро. Поэтому одним из важнейших этапов обработки металла является рафинирование, то есть очистка. Рафинирование проводится тремя способами:

электролитическим - используется для глубокой очистки цветных металлов;

химическим, который который также называется аффинажем, применяется при глубокой очистке золота;

пирометаллургическим - используется при производстве металлов высокой чистоты и делится на фракционное, ликвационное, окислительное рафинирование.

Получение сплавов

Сплав - это вещество, состоящее из двух и более металлов и неметаллов, например, углерод, фосфор, мышьяк.

Сплавы не получаются из двух похожих металлов. Например, цинка и свинца.

Самыми ценными сплавами являются:

бронза - соединение меди и олова;

латунь - соединение меди и цинка;

дуралюмин - соединение алюминия, меди, железа,кремния, магния и марганца;

карбид вольфрама - соединение вольфрама с углеродом и кобальтом;

нихром - соединение из никеля, хрома и железа;

ални - соединение немагнитного алюминия, никеля и кобальта.

Продукция отрасли

Человеку, незнакомому близко с металлургией, при упоминании о цветных металлах первыми на ум приходят золото и серебро. Выше было рассмотрено все многообразие цветной металлургии. Здесь же рассмотрим продукцию, которая производится в данной сфере. Это:

• сортовой прокат - шестигранник, пруток, проволока;
• листовой прокат - полоса, лента, лист.

Кроме профильной, на металлургических заводах и комбинатах производится химическая продукция - хлор, поташ, серная кислота, элементарная сера, цинковый и медный купорос.



Типы баз и факторы их размещения

Прежде чем рассмотреть основные металлургические базы в мире и в России, стоит кратко описать типы баз и факторы их размещения.

В металлургической промышленности выделяют 3 типа баз.

База, работающая с собственными рудой и углем.

База, работающая либо с собственной рудой и привозным углем, либо с привозной рудой и собственным углем.

Работающая недалеко от угольных бассейнов или недалеко от потребителя.

Факторам, влияющими на расположение металлургических центров, можно назвать:

потребительский , к которому относится близость крупных машиностроительных комплексов - основных потребителей стали;

экологический , к которому относятся устаревшие предприятия, использующие один из самых “грязных” способов производства - доменный процесс;

транспортный , к которому относятся предприятия, использующие привозные руду и уголь, так как находятся вдали от их источников;

топливный , к которому относятся предприятия, находящиеся недалеко от угольных бассейнов;

сырьевой , к которому относятся предприятия, расположенные поблизости к местонахождениям руды.

Металлургия в мире

Мировая металлургия сосредоточена в 98 странах мира, из которых руда добывается только в 50. Лидерами являются пять стран - это Китай, Бразилия, Россия, Австралия и Индия, который поставляют на мировой рынок пости 80 % сырья. Большая часть мировых запасов руд - это материал среднего и низкого качества, требующий обогащения в процессе производства. Руд высокого качества в мире очень мало. Например, запасы России как одного из лидеров металлургической промышленности составляют всего 12 % от мировых запасов.

Больше всего руды добывается в Китае, а полезного железа - в России.

Лидирующими компаниями, которые регулируют мировой процесс добычи и производства руды и металлов, являются компании Arcelor Mittal, Hebei Iron & Steel, Nippon Steel.

Arcelor Mittal - это компания, образованная благодаря слиянию предприятий Индии и Люксембурга. Ей принадлежат предприятия в 60 странах мира, в том числе российское "Северсталь-Ресурс" и украинское "Криворожсталь".

Hebei Iron & Steel Group - еще одна компания, образованная в результате слияния нескольких компаний. Но вляется не частным, а государственным предприятием, зарегистрированным в Китае. Здесь производится уникальный продукт - ультратонкий холоднокатанный лист и стальные плиты. Кроме добычи и производства, компания занимается исследовательской деятельность и инвестициями.

Nippon Steel и Sumitomo Metal Industries - японский лидер по производству стали. Доменные печи этой компании были установлены еще в 1857 году.

Металлургия России

В российской экономике металлургия занимает второе место после нефтегазовой промышленности. В данной сфере трудятся более 2 % работающих граждан в стране на 1,5 тыс. предприятий.

В РФ три есть основные базы черной металлургии, размещение которых объясняется близостью источников руды и бассейнов угля:

Уральская;

Сибирская;

Центральная.

Самое старое и крупное предприятие металлургии - Уральское, где производится половина всей продукции черной металлургии в России. Центрами Уральской металлургии являются Екатеринбург, Нижний Тагил, Челябинск и Магнитогорск. Крупнейшие предприятия - Чусовский металлургический завод и Челябинский металлургический комбинат.

Сибирская металлургическая база - самая молодая из трех и строится на смену Уральской, где исчерпаны запасы металлов практически исчерпаны. Здесь расположены всего два крупных металлургический комбината - Кузнецкий и Западно-Сибирский.

Центральная металлургическая база находится в Белгородской и Курской областях. Крупнейшим металлургическим комбинатом и заводами является Новолипецкий металлургический комбинат и заводы в Старом Осколе и Туле.

93% процента выпускаемой продукции приходится на долю шести крупных центров металлургии. Это:

ПАО “Северсталь”;

ОАО “Мечел”;

“Евраз”;

ОАО “Металлоинвест”;

ОАО “Новолипецкий металлургический комбинат”;

ОАО “Магнитогорский металлургический комбинат”.

Металлургия - промышленность, которая играет важную роль в жизни каждого человека.

Дата 9класс

Тема урока металлургический комплекс, черный метал.

Цели : Изучить структуру и значение металлургии. Познакомить с особенностя­ми черной металлургии и проблемами металлургии. Дать определения понятиям «комбинат», «металлургическая база». Дать характеристику металлургических баз.

Оборудование: Карта «Металлургия», коллекция «Черная металлургия» (камен­ный уголь, кокс, железняк-магнитный, красный, бурый, чугун, сталь).

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проверка домашнего задания

1) Работа в группах по 4 человека. Учащиеся по очереди отвечают на вопросы домашнего задания (см. предыдущий урок). Один ученик отвечает, трое в группе его слушают. Учащиеся могут оценить ответ товарища и поставить оценку ему в тет­радь. Учитель в это время может заслушать ответы 4-х учеников и проставить им оценку в журнал. На ответ 2-3 минуты.

2) Выяснить, кто выполнил задание индивидуально по выбору (после работы в группе заслушать ответы на вопросы рубрик «Моя точка зрения», «Проблема ждет вашего решения», «Мой край в судьбе России»).

Устный опрос:

В чем преимущества и недостатки ГЭС?

Каково влияние на окружающую среду электроэнергетики?

Назовите наиболее «грязные» и «чистые» электростанции. Как можно уменьшить отрицательное влияние на окружающую среду ТЭС, ГЭС, АЭС?

По рис. 44, уч. Д., с. 129 определите районы страны, где производство эколо­гически чистой энергии наиболее перспективно? (Для использования ветра наиболее перспективны побережья морей Северного Ледовитого океана, где среднегодовая скорость ветра превышает 6 м/с; для использования при­ливов на ТЭС подходят заливы Баренцева и Белого морей (Мезенская губа), а также заливы Охотского моря - Пенженская губа и заливы на западном берегу моря; производство энергии на солнечных электростанциях возмож­но на Северном Кавказе, Нижнем Поволжье, на Алтае, где величина сум­марной солнечной радиации более 100 ккал/м2; термальные воды (на ГеоЭС) имеются в Западной Сибири, в Прибайкалье, на Камчатке.)

По рис. 43, уч. Д., с. 126 определите районы наибольших запасов гидро­энергоресурсов. В каких районах затраты на производство электроэнергии минимальны, а в каких - строительство ГЭС наиболее перспективно.

III. Изучение нового материала

Металлургический комплекс производит конструкционный материал - металл, который используется для изготовления машин, станков, оборудования многих за­водов, для строительства железных дорог и т. п. Основной потребитель металла ма­шиностроение. Металлургический комплекс состоит из черной и цветной металлур­гии. 90% производимого металла составляет черный металл - сталь.

Сегодня мы познакомимся с черной металлургией, придерживаясь общего плана изучения отрасли.

План на доске:

1. Значение отрасли в народном хозяйстве.

2. Состав, структура отрасли (типы предприятий, технологические особенности предприятий).

3. Особенности металлургии (концентрация производства, комбинирование, ма­териалоемкость).

4. Факторы и принципы размещения предприятий.

5. Металлургические базы России и крупнейшие предприятия, их связи по сы­рью и топливу.

6. Проблемы и перспективы развития отрасли.

Без металла сегодня не может развиваться экономика России. Такие отрасли, как автомобилестроение, военное производство, транспорт (железные дороги), судо­строение, строительство и др. не могут обходиться без стали.

Технологическая цепочка производства черной металлургии выглядит следую­щим образом:

[доменный цех| - [сталеплавильный цех] - |прокатный цех]

Работа с картой:

Найдите на карте атласа «Металлургия», или уч. А. с. 132, рис. 36, заводы пол­ного цикла. Где они расположены? (Нижний Тагил, Магнитогорск, Липецк, Череповец, Новокузнецку - большей частью у месторождений руды на Урале и в районе КМА.)

Основная часть металла производится на металлургических комбинатах.

Запись в тетрадь

Комбинат - это предприятия, на которых кроме металлургического производст­ва имеются производства других отраслей, связанных с основным технологически и экономически.

Какие заводы не относятся к металлургии? (Производство цемента и строй­материалов, азотно-туковый комбинат.)

Почему эти производства находятся в составе металлургического комбината? (Они работают на отходах основного производства: азотно-туковый комби­нат на побочной продукции цеха разделения воздуха, завод стройматериалов использует шлак-отходы доменного и сталеплавильного производства.)

Какова экономическая выгода комбинирования? (Уменьшаются перевозки и используются отходы для получения полезной продукции.)

Где же строят металлургические заводы? На размещение металлургических предприятий влияют сырьевой, топливный, потребительский, водный, транспортный и экологический факторы.

1. Металлургические заводы полного цикла размещают у сырья или у топлива или на потоках руды (сырья) и топлива.

2. Предельные заводы и заводы малой металлургии ориентируются на метал­лолом (отходы машиностроительных заводов), поэтому размещаются в крупных городах, ориентируясь на потребителя.

3. Металлургический завод - это еще и водоемкое предприятие, поэтому стро­ится у крупной реки, озера или пруда.

4. Металлургия - «грязная» отрасль, поэтому нельзя строить несколько метал­лургических заводов в одном городе. Нельзя превышать «экологический по­толок», это пагубно отразится на здоровье населения.

5. Металлургический завод не может работать без железной дороги, так как потоки сырья, топлива очень огромные.

Скопления металлургических заводов, использующих общую рудную или топ­ливную базу, и производящие основной металл страны, называют металлургической базой. В России 3 основные металлургические базы:

1. Уральская;

2. Центральная;

3. Сибирская.

Самостоятельно изучите металлургические базы России (уч. Д., с. 138-139; уч. А., с. 132-134; карта атласа «Металлургия»)1. Какое сырье используют заводы базы (свое или привозное)?

2. Качество добываемой руды.

3. Вид топлива (уголь).

4. Крупные заводы базы.

5. Проблемы базы.

Учащиеся в группах по столам могут проработать варианты одну базу и затем обсудить результаты работы в классе.

I. Закрепление

На контурной карте отметьте 3 базы, укажите месторождения руды, угля и крупные металлургические заводы.

Используя карты атласа «Металлургия», «Электроэнергетика», «Топливная промышленность», «Транспорт» определите перспективный район для строи­тельства металлургического завода полного цикла. (Это может быть район Нерюнгри, Чульман.)

Домашнее задание

По уч. Д.: §25-26, с. 139 вопросы 1-2, с. 135 вопросы 1-2.

По уч. А.: §30, с. 131-135 вопросы, с. 138 вопросы 2-6 и 10.

Индивидуальное задание (по уч. А., с. 139) «Моя точка зрения».

Опережающее задание

Подготовить сообщение о новых технологиях добычи руды (индивидуально).

Металлургический комплекс.

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.;

Производство сплавов;

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 (Магнтитогорский мет.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 «Ководорский ГОК» 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. Высокая топливоемкость 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 в Северном 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.

История человечества насчитывает не одну тысячу лет. На протяжении всего периода существования нашей расы отмечается стабильный технический прогресс, немаловажную роль в котором сыграло умение человека обращаться с металлом, создавать и добывать его. Поэтому вполне логично, что металлургия - это то, без чего невозможно представить наш быт, нормальное выполнение рабочих обязанностей и многое другое.

Определение

Прежде всего стоит разобраться с тем, как по-научному, с технической точки зрения, называют современную сферу производства.

Итак, металлургия - это раздел науки, техники, который охватывает процесс получения различных металлов из руды или иных материалов, а также все процессы, имеющие связь с трансформацией химического состава, свойств и структуры сплавов.

Структура

На сегодняшний день металлургия - это мощнейшая отрасль промышленности. Кроме того, она - обширное понятие, которое включает в себя:

• Непосредственное производство металлов.
• Обработку металлических изделий как в горячем, так и холодном виде.
• Сварку.
• Нанесение различных металлических покрытий.
• Раздел науки - материаловедение. Данное направление в теоретическом изучении физико-химических процессов ориентируется на познание поведения металлов, сплавов и интерметаллидов.

Разновидности

Во всем мире существует две основные отрасли металлургии - черная и цветная. Такая градация сложилась исторически.

Черная металлургия заключается в обработке железа и всех сплавов, в котором оно присутствует. Также эта отрасль подразумевает извлечение из недр земли и последующее обогащение руд , сталелитейное и чугунолитейное производство, прокат заготовок, производство ферросплавов.

К цветной металлургии причисляют работу с рудой любого металла, кроме железа. Кстати, условно делят на две большие группы:

Тяжелые (никель, олово, свинец, медь).

Легкие (титан, магний, алюминий).

Научные решения

Несомненно, что металлургия - это деятельность, требующая внедрения инновационных технологий. В связи с этим многие страны нашей планеты активно ведут исследовательские работы, целью которых является изучение и применение на практике самых разнообразных микроорганизмов, которые помогли бы решить, например, такой злободневный вопрос, как очистка сточных вод, являющихся обязательной составляющей металлургического производства. Помимо этого, уже стали реальностью такие процессы, как биологическое окисление, осаждение, сорбция и прочие.

Разделение по технологическому процессу

Заводы металлургии можно условно причислить к двум основным группам:

Пирометаллургии, где процессы протекают при очень высоких температурах (плавка, обжиг);

Гидрометаллургии, которая заключается в извлечении металлов из руд при помощи воды и прочих водных растворов с использованием химических реактивов.

Принцип выбора места постройки металлургического завода

Для того чтобы понять, на основе каких выводов принимается решение о возведении предприятия в том или ином месте, стоит рассмотреть основные факторы размещения металлургии.

В частности, если вопрос касается дислокации завода цветной металлургии, то здесь на первый план выходят такие критерии, как:

• Наличие энергоресурсов. Производство, связанное с обработкой легких цветных металлов, требует колоссального количества электрической энергии. Поэтому подобные предприятия возводят максимально близко к гидроэлектростанциям.
• Требуемое количество сырья. Разумеется, что чем ближе находятся залежи руды, тем, соответственно, лучше.
• Экологический фактор. К сожалению, страны постсоветского пространства не могут быть отнесены в категорию, где предприятия металлургии являются экологически безопасными.

Таким образом, размещение металлургии - сложнейший вопрос, решению которого следует уделять самое пристальное внимание с учетом всевозможных требований и нюансов.

Для формирования максимально подробной картины в описании обработки металлов важно указать на ключевые участки данного производства.

Предприятия черной металлургииимеют в своем составе несколько так называемых переделов. Среди них: аглодоменный, сталеплавильный, прокатный. Рассмотрим каждый из них детальнее.

Доменное производство

Именно на этом этапе осуществляют освобождение железа непосредственно из руды. Происходит это в доменной печи и при температуре свыше 1000 градусов Цельсия. Таким образом происходит выплавка чугуна. Свойства его будут напрямую зависеть от протекания процесса плавки. Регулируя плавление руды, можно в конечном счете получить один из двух передельный (используют в дальнейшем для производства стали) и литейный (из него отливают чугунные заготовки).

Производство стали

Соединяя железо с углеродом и, при необходимости, с различными легирующими элементами, в итоге получают сталь. Методов ее выплавки достаточно количество. Особо отметим кислородно-конверторный и электроплавильный, которые являются самыми современными и высокопродуктивными.

Конверторная плавка характеризуется своей скоротечностью и получением в итоге стали с требуемым химическим составом. Основу процесса составляет продувка кислородом через фурму, в результате чего чугун окисляется и трансформируется в сталь.

Электросталеплавильный способ - самый эффективный. Именно благодаря использованию дуговых печей можно выплавить самые качественные легированные марки стали. В подобных агрегатах нагрев загруженного в них металла происходит очень быстро, при этом есть возможность добавлять необходимое количество легирующих элементов. Кроме того, получаемая таким методом сталь имеет низкое содержание неметаллических включений, серы и фосфора.

Легирование

Этот процесс заключается в изменении состава стали посредством внедрения в нее рассчитанных концентраций вспомогательных элементов для последующего придания ей определенных свойств. В числе наиболее часто применяемых легирующих компонентов значатся: марганец, титан, кобальт, вольфрам, алюминий.

Прокат

Многие заводы металлургииимеют в своем составе прокатную группу цехов. В них производят как полуфабрикаты, так и уже полностью готовую продукцию. Сущность процесса заключается в пропуске металла в зазоре между вращающимися в противоположных направлениях стана. Причем ключевым моментом является то, что расстояние между валками должно быть меньше, чем толщина пропускаемой заготовки. За счет этого металл втягивается в просвет, перемещается и в итоге деформируется до заданных параметров.

После каждого пропуска зазор между валками делают меньше. Важный момент - зачастую металл недостаточно пластичен в холодном состоянии. И потому для обработки его заранее подогревают до требуемой температуры.

Потребление вторичного сырья

В современных условиях рынок потребления вторсырья как черных, так и цветных металлов неуклонно развивается. Во многом это обусловлено тем, что ресурсы руды, к огромному сожалению, не являются возобновляемыми. Каждый год их добычи существенно снижает запасы. Учитывая тот факт, что потребности в металлопродукции в машиностроении, строительстве, авиастроении, судостроении и прочих отраслях народного хозяйства неуклонно растут, вполне разумным выглядит решение развивать переработку уже отработавших свой ресурс деталей и изделий.

Можно с уверенностью утверждать, что развитие металлургии в некоторой степени объясняется и позитивной динамикой сегмента отрасли - использованием вторичного сырья. При этом переработкой металлолома занимаются и крупные, и мелкие компании.

Мировые тенденции развития металлургии

В последние годы наблюдается чёткое повышение объемов выпуска металлопроката, стали и чугуна. Во многом это объясняется настоящей экспансией Китая, который стал одним из ведущих планетарных игроков на рынке металлургического производства.

При этом различные факторы металлургии позволили Поднебесной отвоевать себе практически 60% всего мирового рынка. Остальную десятку основных производителей составили: Япония (8%), Индия и Соединенные Штаты Америки (6%), Россия и Южная Корея (5%), Германия (3%), Турция, Тайвань, Бразилия (2%).

Если же рассматривать отдельно 2015 год, то наблюдается тенденция снижения активности производителей металлопродукции. Причем самый большой спад отмечен в Украине, где был зафиксирован результат, который на 29,8% ниже прошлогоднего.

Новые технологии в металлургии

Как и любая другая промышленность, металлургия просто немыслима без разработки и внедрения на практике инновационных разработок.

Так, сотрудники Нижегородского государственного университета разработали и начали внедрять в практику новые наноструктурированные износостойкие твердые сплавы, в основе которых лежит карбид вольфрама. Основное направление применения новшества - производство современного металлообрабатывающего инструмента.

Кроме того, в России был модернизирован колосниковый барабан со специальной шаровой насадкой с целью создания новой технологии переработки жидкого шлака. Это мероприятие было выполнено на основе государственного заказа Министерства образования и науки. Такой шаг полностью себя оправдал, поскольку его результаты в итоге превзошли все ожидания.

Крупнейшие предприятия металлургии в мире

• Arcelor Mittal - компания с главным офисом в Люксембурге. Ее доля составляет 10% всего мирового производства стали. В России компании принадлежат шахты Березовская, Первомайская, Анжерская, а также "Северсталь-групп".
• Hebei Iron & Steel - гигант из Китая. Он полностью принадлежит государству. Помимо производства, компания занимается добычей сырья, его транспортировкой и проведением научно-исследовательских работ. На заводах компании используются исключительно новые разработки, и самые современые технологические линии что позволило китайцам научиться производить ультратонкие стальные плиты и сверхтонкий холоднокатанный лист.
• Nippon Steel - представитель Японии. Менеджмент компании, которая начала свою работу еще в 1957 году, стремится к объединению с другим предприятием, именуемым Sumitomo Metal Industries. По мнению экспертов, такое слияние позволит достаточно быстро выйти японцам на первое место в мире, обогнав всех своих конкурентов.