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. 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.
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.
Цель работы – рассмотреть особенности развития черной металлургии в РФ.
Задачи работы – изучить историю развития черной металлургии в ХХ веке; представить общую характеристику черной металлургии; рассмотреть перспективы развития черной металлургии в РФ.
1. История развития черной металлургии. Черная металлургия в ХХ веке
Черная металлургия – ведущая отрасль народного хозяйства, от которой существенно зависит благополучие страны. С позиций сегодняшнего дня, когда новым технологиям уделяется первейшее внимание, посмотрим, какие изменения произошли в XX веке в металлургических технологиях. Установившаяся технология производства чугуна, стали и проката к началу XX века принципиально сохранилась до настоящего времени, хотя агрегатное оформление стало другим. Доменная печь за первые 50 лет XX века приобрела современный профиль, ее объем возрос от нескольких сотен кубических метров до 1–2 тысяч, а за следующие 50 лет до 5 и более тысяч куб. м. За это время доменная печь получила современную систему загрузки, подготовленное сырье, высокую температуру дутья с добавкой кислорода, природного газа и других заменителей кокса, повышенное давление. Основным сталеплавильным агрегатом была мартеновская печь, работали бессемеровские и томасовские конвертеры, появились электрические печи. В XX столетии мартеновские печи, бессемеровские и томасовские конвертеры были заменены кислородными конвертерами и дуговыми печами. В мире примерно две трети стали выплавляют в конвертерах, а одну треть в дуговых электропечах. В России и других странах СНГ еще сохранились мартеновские печи. Получила широкое применение внепечная обработка жидкой стали, активно расширяется непрерывная разливка стали. Много новых агрегатов появилось в прокатном производстве.
В начале века черная металлургия в России была сосредоточена на Урале, в центре и на Украине, а подготовка инженерных кадров в Петербурге, Екатеринбурге и Екатеринославле, а несколько позже и в Москве. Металлургическая наука в этот период формируется путем синтеза производственной деятельности и теоретических изысканий – синтеза теории и практики. Во главе ее Михаил Александрович Павлов и Владимир Ефимович Грум-Гржимайло. В.Е. Грум-Гржимайло, окончивший Петербургский горный институт, после инженерной деятельности на Урале с 1907 г. заведовал кафедрой металлургии стали в Петербургском политехническом институте. В 1920 г. он создает кафедру металлургии стали и теории печей в Уральском политехническом институте, которой заведовал до 1924 г.
Научные интересы В.Е. Грум-Гржимайло – выдающегося металлурга теоретика и практика, одного из создателей основ металлургической науки – охватывали весь цикл от производства чугуна и стали до готового проката: в 1908 г. он использовал законы физической химии к объяснению процессов, происходящих в бессемеровском конвертере и в стальной ванне мартеновской печи; 1905–12 гг. – создается гидравлическая теория печей; 1910 г. – он изучает свойства огнеупоров, разрабатывает теорию перерождения динаса; 1925 г. – выходит книга «Пламенные печи», 1933 г. – «Металлургия стали», «Прокатка и калибровка». Первая четверть XX века характеризуется успешным развитием металлургической науки и образования в России. Россия занимает ведущее место в мире. Металлургическая же отрасль в России и старом мире отстает от американской. Виной тому мировая война, революционные потрясения и гражданская война в России. В 1920 г. чугуна выплавлялось столько, сколько было выплавлено в 1780 г., а в 1946 меньше, чем в 1934. После окончания второй мировой войны бурно развивается черная металлургия России и к началу восьмидесятых годов СССР выходит на первое место в мире. В эти же годы достигают своего максимума США и Япония. В годы перестройки производство черных металлов в России сократилось вдвое, а техническое оснащение заводов существенно уступает тому, что появилось на Западе и в Японии за последние 15–20 лет.
Если В.Е. Грум-Гржимайло и М.А. Павлов были металлургами широкого профиля, то после них стали развиваться теоретические подходы к отдельным частям металлургической технологии. Уже в самом начале века были две кафедры: металлургии чугуна (М.А. Павлова) и металлургии стали и теории печей (В.Е. Грум-Гржимайло), а не одна кафедра металлургии, хотя интересы обоих заведующих выходили за пределы их кафедр. М.А. Павлов все же предпочитает доменное производство, а В.Е. Грум-Гржимайло сосредоточивается на металлургических печах. Их ученики продолжают их основные интересы, углубляя изучение доменного процесса и металлургических печей. Обе ветви развиваются самостоятельно. Кафедра металлургии стали и теории печей разделяется на две, но эти ветви связаны одним агрегатом – мартеновской печью. Возникает вопрос, что главнее – технология (металлургия стали) или теплотехника. И.Д. Семикин, любивший острые афоризмы типа – «Заочное образование все равно, что заочное питание», провозглашал «Теплотехника – мать технологии». Эти споры имели место на конференциях пятидесятых годов. Технологи и теплотехники оставались при своих мнениях. Технологи молятся на физическую химию (Институт металлургии АН СССР постоянно проводит традиционные конференции по физико-химическим основам производства стали, теория металлургических процессов, читаемая в вузах, опирается на физическую химию), а металлурги-теплотехники – в основном на теплообмен, постепенно расширяя свои интересы на печи других отраслей
Бурное развитие черной металлурги в СССР в 50–60 годах требовало быструю подготовку научных и инженерных кадров. Проводится много научных конференций по доменному производству, сталеплавильному, прокатному и другим производствам, они способствовали развитию науки и образованию, техническому прогрессу в металлургии, но, к сожалению, не обсуждались общие проблемы черной металлургии в целом. В металлургических вузах и на металлургических факультетах политехнических институтов не готовились специалисты широкого металлургического профиля, способных анализировать весь металлургический цикл. Такое положение сохраняется до настоящего времени.
Рассматривая историю развития черной металлургии нельзя не остановиться на взаимоотношениях различных научных школ. Теоретические подходы к отдельным частям металлургической технологии стали развиваться еще при жизни В.Е. Грум-Гржимайло. Одним из «виновников» такого подхода был инженер Н.Е. Скаредов, предложивший в 1915 г. печь рассматривать, как тепловую машину. Он утверждал, что тепловая мощность является главнейшим фактором, определяющим работу печи, он подчеркивал значение излучения в теплообмене. Позже идеи Н.Е. Скаредова были развиты И.Д. Семикиным. В 1923–27 гг. Н.Н. Доброхотов подвергает критике гидравлическую теорию печей Грум-Гржимайло, подчеркивая важность теплообменных процессов. Он формулирует положения общей теории промышленных печей, читает соответствующий курс студентам. Как позже отмечал М.А. Глинков, это был период острой борьбы между сторонниками гидравлической теории и общей теории печей, на позициях которой он стоял. Эта борьба имела как положительные, так и отрицательные стороны, она поучительна. Молодой профессор Н.Н. Доброхотов подвергает критике теорию всемирно известного ученого, которому уже за 60 лет. Это похвально, но тон этой критики недопустим, близок к оскорбительному. Категоричность критики Н.Н. Доброхотовым теории В.Е. Грум-Гржымайло была необоснованной – она базировалась на ошибочном представлении, что теплообмен к нагреваемому телу осуществляется конвекцией, а фактически в высокотемпературных печах доля конвекции несущественна.
В 50-х годах металлурги получают технический кислород и природный газ в больших количествах, мощное средство для радикального изменения металлургической технологии. К этому времени была известна идея замены доменного процесса, высказанная Д.К. Черновым в 1899 году, им были предложены и твердофазный и жидкофазный прямые способы получения железа из руд. Но в это время не стоял так остро, как сейчас, вопрос об экологическом неблагополучии доменного, агломерационного и коксохимического производства. Была упущена возможность разработать новую технологию без кокса и агломерата. Основное количество кислорода и природного газа было направлено в доменную печь. Сталеплавильщики кислород используют в мартеновских печах, делаются попытки сжигать топливо в чистом кислороде. Основная посылка – интенсификация теплообмена. Металлурги тогда не знали, что они создают мощные генераторы по производству оксидов азота.
В 2000 г. состоялась VI научно-техническая конференция «Тепло- и массообменные процессы в металлургических системах» возродившая после девятилетнего перерыва традиционные научные конференции по тепломассообмену. Итогом прошлых конференций, касавшихся в основном сталеплавильных ванн, стало понимание того, что теория тепломассообмена является не только теоретической основой сталеварения, но и других металлургических технологий. Возникла потребность рассмотреть тепломассообмен и в других металлургических системах.
За минувшие 30 лет в работе конференций, кроме металлургов, приняли участие ведущие специалисты в области гидрогазодинамики и общих вопросов тепломассопереноса. Параллельно с упомянутыми выше конференциями проводились конференции, семинары, заседания Научного Совета и его секций по проблеме «Массо- и теплоперенос в технологических процессах» Государственного Комитета СМ СССР по науке и технике, Сектора механики неоднородных сред АН СССР (под руководством акад. В.В. Струминского) и др., в которых принимали участие и металлурги, а в 1979 г. в Дубровнике (Югославия) Международным центром по тепло – и массопереносу был проведен 10 Международный семинар, посвященный тепломассоопереносу в металлургических системах.
2. Особенности черной металлургии
2.1 Общая характеристика черной металлургии
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. Состояние и развитие металлургической промышленности в конечном итоге определяют уровень научно-технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства. Спецификой металлургического комплекса являются несопоставимый с другими отраслями масштаб производства и сложность технологического цикла. Исключительно велико комплексообразующее и районообразующее значение металлургического комплекса в территориальной структуре народного хозяйства России.
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. СССР хорошо обеспечен сырьем для развития черной металлургии: около половины разведанных руд находится на его 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.
Динамику развития черной металлургии можно проследить по данным таблицы.
Выпуск готового проката будет увеличивается без роста производства чугуна. Намечено улучшить структуру металлопродукции путем производства листового проката, проката из низколегированной стали и с упрочняющей обработкой. Планируется расширить производство труб для нефте- и газопроводов.--PAGE_BREAK--
Черная металлургия имеет следующие особенности сырьевой базы:
сырье характеризуется относительно большим содержанием полезного компонента – от 17% в сидериновых до 53–55% в магнетитовых железняках. На долю богатых руд приходится почти пятая часть промышленных запасов, которые используются для обогащения;
разнообразие сырья в видовом отношении (магнетитовые, сульфидное, окисленное и др.), 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 (фосфористые, ванадиевые, титаномагнетитовые, хромистые и др.). При этом более 3/5 составляют магнетитовые, что облегчает возможность обогащения.
Произошли структурные сдвиги в производстве стали. В настоящее время основной способ выплавки стали – мартеновский. На долю кислородно-конвертерного и электросталеплавильного способов приходится только около 1/2 общего объема производства.
Изменения в черной металлургии обусловлены ростом производства металлических порошков, использование которых дает возможность улучшить качественных характеристики выпускаемой продукции, снизить её трудоемкость и металлоемкость.
Исключительно важно освоение в промышленных масштабах технологии получения железа из руд методом прямого восстановления, которое к тому же является значительно менее энергоемким, чем доменное производство. На территории Курской магнитной аномалии (КМА) в настоящее время действует Оскольский электрометаллургический комбинат, проектная мощность которого 5 млн. т металлизированных окатышей и 2,7 млн. т проката в год.
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.
Черная металлургия с полным технологическим циклом служит важным районообразующим фактором. Кроме многочисленных производств, возникающих на основе утилизации разного рода отходов при выплавке чугуна и коксовании угля – тяжелого органического синтеза (бензол, антрацен, нафталин, аммиак и их производные), производства строительных материалов (цемент, блочные изделия), томасовской муки (при переделе железных руд с повышенным содержанием фосфора), черная металлургия притягивает к себе сопутствующие отрасли. Наиболее типичные её спутники: тепловая электроэнергетика, прежде всего установки, которые входя в состав металлургических комбинатов и могут работать на побочном топливе (излишки доменного газа, коксит, коксовая мелочь); металлоемкое машиностроение (металлургическое и горное оборудование, тяжелые станки). Черная металлургия формирует вокруг себя такие мощные и разносторонне развитые промышленные комплексы, которые возникли на Урале и в Кузбассе.
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 1 т чугуна требуется 1,2–1,5 т угля (с учетом потерь при обогащении и коксовании), 1,5 т железной руды, свыше 0,5 т флюсовых известняков и до 30 м3 оборотной воды. Это подчеркивает важность взаимного транспортно-географического положения сырьевых и топливных баз, источников водоснабжения и вспомогательных материалов.
Балансовые запасы железных руд составляют 107,1 млрд. т, в том числе разведанные – 63,7 млрд. т, или свыше 2/5 мировых ресурсов (1975 г.). Из них примерно 15% – богатые руды (с содержанием железа свыше 55%), используемые без обогащения. В пределах КМА (16,7 млрд. т) и Криворожского бассейна (15,5 млрд. т) сосредоточено более 1/2 общих разведанных запасов. Выделяются также Качканарская группа месторождений (6,1 млрд. т) на Урале.
Важнейшие месторождения марганцевых руд расположены в Западной Сибири (Усинское).
Положительный фактор в отношении эффективности размещения предприятий – территориальные сочетания коксующихся углей и железных руд: Донбасс – КМА, Южно-Якутский бассейн – Алданский бассейн и др. Взаимное расположение ресурсов железной руды и коксующегося угля, их количество, качество, условия эксплуатации, близость к промышленным центрам и транспортным магистралям определяют значение каждой сырьевой и топливной базы металлургического производства в территориальном разделении труда. Европейская часть стоит далеко впереди восточных районов по разведанным запасам железных руд, а по разведанным запасам коксующегося угля заметно им уступает. В восточных районах, наоборот, топливных ресурсов значительно больше по сравнению с сырьевыми.
По добыче железной руды и коксующегося угля соотношения между европейской и восточными районами иные. Первая дает сырья в 5 с лишним раз, а топлива в 1,5 раза больше, чем восточные районы. При этом около 1/2 коксующегося угля – в Донбассе. Этот уголь (в натуральном виде и как кокс) поступает во многие районы европейской части, а также идет на экспорт. Основной источник топлива Кузбасс (около 1/3 общего объема добычи коксующегося угля).
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.
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 СССР 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.
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.
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 1 т продукции) оптимально в районах, где дешевая энергия сочетается с ресурсами легирующих металлов. Производство электросталей развито близ источников энергии и металлического лома.
Исторически отечественная черная металлургия впервые возникла в центральных районах европейской части страны. Начиная с XVIII века производство черных металлов переместилось на Урал, который в течение длительного времени являлся основным металлургическим районом.
Из общего количества выплавляемого в стране чугуна свыше 9/10 составляет передельный, остальное приходится на литейный чугун, а также в небольших размерах – на доменные ферросплавы. Производство чугуна сосредоточено в РСФСР (свыше 1/2 всей выплавки), где локализуется на Урале, в Центральном, Центрально-черноземном и Северном районах, в Западной Сибири.
Сложившееся размещение предприятий черной металлургии показывает, что при значительной территориальной сосредоточенности производства большинство районов страны использует металл, выплавляемый на Урале.
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.
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 (Бакальское месторождение), на которые приходится 3/4 запасов железных руд. Первые уже вовлечены в разработку (Качканарский ГОК). На Урале сформировались крупнейшие центры черной металлургии (Магнитогорск, Челябинск, Нижний Тагил, Новотроицк, Екатеринбург, Серов, Златоуст и др.). При значительном развитии передельной металлургии главную роль играют предприятия с полным циклом. Они расположены в основном вдоль восточных склонов Уральских гор. На западных склонах в большей мере представлена передельная металлургия.
Концентрация производства на Урале высокая. Преобладающую часть черных металлов дают предприятия – гиганты (Магнитогорск, Челябинск, Нижний Тагил), которые возникли в годы индустриализации в составе Урало-Кузнецкого комбината (УКК). Вместе с тем на Урале сохранилось много мелких заводов (хотя и реконструированных), выпускающих свыше 1/10 чугуна и стали, и более 1/5 всего проката. Видное место занимает производство ферросплавов доменным (Чусовой) и электротермическим (Серов, Челябинский) способами, трубопрокат (Первоуральск, Челябинск). Кроме того, Урал – единственный район, где выплавляются природно-легированные металлы (Новотроицк).
Черная металлургия Урала в настоящее время частично реконструируется (первая очередь сталеплавильного производства на Магнитогорским комбинате и металлургические заводы небольшой мощности). продолжение
--PAGE_BREAK--
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). Ресурсы сырья, представленные месторождениями КМА, практически не ограничивают производство. Большое значение имеет металлический лом. Почти вся железная руда разрабатывается открытым способом. Наряду с богатыми рудами в массовом количестве добывают железистые кварциты (Лебединский, Михайловский и Стойленский ГОКи). Осваивается Яковлевское месторождение богатых руд. КМА служит источником сырья не только для заводов Центра, она дает его и ряду предприятий Урала, Юга, а также Севера. В пределах КМА возникло особенно перспективное здесь производство металлизированных окатышей. На этой основе развивается электрометаллургия без доменного передела (Оскольский комбинат). Создано производство холоднокатаной ленты (Орловский сталепрокатный завод).
Металлургическая база Сибири как металлургическая база России находится в процессе формирования. На долю Сибири и Дальнего Востока приходится примерно пятая часть производимых в России чугуна и готового проката и 15% стали. Современное производство представлено двумя мощными предприятиями с полным циклом – Кузнецким металлургическим комбинатом и Западносибирским заводом (Новокузнецк), и несколькими передельными заводами (Новосибирск, Гурьевск, Красноярск, Петровск-Забайкальский, Комсомольск-на-Амуре), а также заводом ферросплавов (Новокузнецк). Сырьевой базой служат железные руды Горной Гиории, Хакасии и Ангаро-Илимского бассейна (Кормуновский ГОК). Топливная база – Кузбасс.
Черная металлургия Сибири и Дальнего Востока ещё не завершила своего формирования. Поэтому на основе эффективных сырьевых и топливных ресурсов в перспективе возможно возникновение новых центров черной металлургии, в частности Тайшетского завода на кузнецких углях и ангароилимских рудах, а также Барнаульского завода для передела лисаковских бурых железняков с получением насыщенных фосфором шлаков, что важно для удовлетворения потребностей Сибири в минеральных удобрениях.
На Дальнем Востоке перспективы развития черной металлургии связаны с созданием предприятия полного цикла с использованием коксующихся углей Южно-Якутского бассейна.
Межрайонные связи по черным металлам в значительной мере обусловлены:
разнообразием выпускаемых профилей проката и региональными различиями в структуре их потребления;
высокой территориальной концентрацией производства проката;
территориальная рассредоточенность потребления проката;
несогласованностью в масштабах различных переделов (чугун, сталь, прокат) по металлургическим базам;
отсутствием трубопроката в восточных районах.
В целом показательно, что металлургические базы страны обмениваются между собой различными профилями проката, более того – частично ввозят их из металлопотребляющих районов. В то же время важнейшие металлопотребляющие районы, где размеры потребления намного превосходят масштабы производства, вывозят те или иные профили проката.
Важнейшая перспективная задача – установить необходимые пропорции между стадиями металлического передела по каждой металлургической базе. Существующие территориальные различия с точки зрения комбинирования производства таковы, что по выплавке чугуна и стали на предприятиях полного цикла Урал намного превосходит остальные районы, производящие черные металлы.
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. Чем выше уровень загрязнения окружающей среды, тем больше затрат на предотвращение загрязнения. Рост этих затрат может привести к убыточности любого производства.
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.
Проблемы размещения данной отрасли особо сложны в связи с тем, что высокий уровень развития производительных сил и новейшие достижения науки и техники делают экономически целесообразным строительство крупнейших предприятий с многогранными тыловыми связями (рудники, известковые карьеры, коксохимические заводы и др.). Каждая из этих особенностей так или иначе влияет на эффективность данной отрасли, но наибольшее значение, как правило, принадлежит сырьевому и топливному факторам, так как черная металлургия весьма материалоемка.
Большая черная металлургия вообще может эффективно развиваться лишь в районах, имеющих для этого природные предпосылки. Несоблюдение данного требования приводит к дефицитности подготовленных руд и качественных коксующихся углей на отдельных предприятиях. На эффективности размещения черной металлургии оказывает воздействие также металлопотребление. Именно близость к крупнейшим металлопотребляющим центрам России служила одним из основных факторов создания в центральных и северо-западных районах металлургии в XVII веке и первой половине XVIII века.
На размещение металлургических заводов влияет и наличие водных источников. В отдельных случаях, особенно там, где напряженный водохозяйственный баланс, их роль может стать определяющей.
Несмотря на происходящие в настоящее время структурные изменения в промышленности, вызванные химизацией производства и все более широким применением легких и цветных металлов, пластических масс и других продуктов химического синтеза, черные металлы не утратили своей роли основного конструкционного материала в промышленности и на транспорте. Они широко применяются в строительстве и других отраслях народного хозяйства. Их производство остается одним из важнейших показателей индустриального развития той или иной страны, отражающим её технический уровень.
2.2 Сырьевая база
2.2.1 Железные руды
В Свердловской области промышленное значение имеют магнетитовые железные руды.Они образовались на контакте осадочных и магматических пород. Содержание железа в них достигает 60%. В области известна целая серия крупных месторождений такого типа, которые объединяются в несколько железорудных районов (гнезд). Это Тагило-Кушвинское гнездо (Высокогорское, Лебяжинское, Евстюнинское, Гороблагодатское и др.); на севере области – Серовское гнездо (Ауэрбаховское, Покровское, Масловское, Воронцовское и др.) и месторождения Ивдельской группы.
Самые знаменитые железорудные месторождения – Гороблагодатское и Высокогорское. Уже четверть века назад стали говорить о том, что запасы железных руд этих месторождений исчерпаны. Но изучение глубинного строения района позволило установить многоэтажность в распространении руд и открыть Северо-Благодатское, Южно-Лебяжинское, Северо-Евстюнинское и Нижнеевстюнинское месторождения. Разведанные на сегодня запасы Евстюнинской группы месторождений достигают 300 млн. т. Это крупнейшие месторождения в Тагильском районе.
Магнетитовые руды Первоуральского и Качканарского месторождений содержат примесь титана, ванадия и некоторых других металлов и соединений. Их часто называют титаномагнетитами. Содержание железа в этих рудах гораздо ниже, всего 17%, поэтому они нуждаются в обогащении. По оценкам специалистов, Качканарское месторождение содержит около 70% запасов железных руд Урала.
2.2.2 Марганцевые руды
Добыча марганцевых руд началась на Урале лишь в годы Великой Отечественной войны, когда от страны были отрезаны месторождения Украины и Грузии. Марганец – металл, крайне необходимый для черной металлургии. Он очищает сталь от вредных примесей, в частности от серы, придает стали прочность – превращает ее в броню. Уральский марганец был открыт на севере области в 1920 г., в районе Ивдель – месторождение Полуночное. Другое крупное месторождение находится южнее, близ станции Марсяты.
В послевоенные годы уральские марганцевые месторождения были законсервированы и находились в таком состоянии до начала 90-х годов. В настоящее время акционерное общество «Российский марганец» начало их разработку. Часть разведанных запасов марганца (по предварительным подсчетам около 2,5 млн. т) залегает близко от земной поверхности, что позволяет добывать его дешевым открытым способом.
2.3 Металлургические предприятия
Основную часть чугуна (более 2/3), 85% стали и 2/3 проката Свердловской области производит Нижнетагильский металлургический комбинат (НТМК).Он включает десятки заводов и цехов: доменные и мартеновские печи, кислородно-конвертерный цех, блюминги, коксохимическое и огнеупорное производство, железные рудники. В пределах комбината сформировался законченный цикл «руда-металл-прокат» со многими вспомогательными и обслуживающими производствами. Собственные поставщики железорудного сырья НТМК – Высокогорское и Гороблагодатское рудоуправления. Они разрабатывают месторождения магнитных железняков гор Высокой, Лебяжьей и Благодати, обеспечивая на треть потребности комбината в сырье.
Остальное металлургическое сырье завозится на НТМК главным образом с Качканарского горно-обогатительного комбината (ГОКа) и отчасти из других районов России: с Курской магнитной аномалии и с Кольского полуострова. Коксующийся каменный уголь, необходимый для производства кокса, полностью завозится из Кузбасса и Казахстана. Кузбасс сейчас покрывает 90% потребностей комбината.
Основная продукция НТМК – ванадиевый чугун, сталь и прокат (рельсы, колеса для вагонов и др.), кроме того, он является крупнейшим в мире производителем ванадиевого шлака. Будущее НТМК связывают с выпуском труб большого диаметра для магистральных нефте- и газопроводов. Для этого намечено строительство комплекса толстолистового стана-5 000 и трубосварочного цеха.
Второе по величине и значению в области металлургическое предприятие – Металлургический завод им. А.К. Серова (г. Серов). Это предприятие полного цикла, в составе которого работают доменный, мартеновский, прокатный, литейный, механический цехи. Выплавка металла здесь ведется из руд месторождений северной группы: Ауэрбаховского, Воронцовского, Покровского, Северного и др., а также из привозных концентратов. В окрестностях города Серова добываются вспомогательные материалы: флюсовый известняк, огнеупорные глины, формовочные пески. Серовский завод известен своей высококачественной сталью. Так, из серовской калиброванной стали делают двигатели для автомобилей ВАЗ. продолжение
--PAGE_BREAK--
Предприятиями с полным металлургическим циклом являются также Алапаевский и Нижнесалдинский заводы.
В Свердловской области работают и передельные заводы, выросшие на месте старых предприятий. Наиболее крупный из них – Виз-Сталь (Верх-Исетский завод – ВИЗ) в Екатеринбурге. В настоящее время этот завод известен как единственный в России производитель трансформаторной стали. Четыре десятилетия продукцию здесь получали традиционным горячим способом, а с 1973 г. на заводе был введен в строй мощный цех холодного проката.
Важные объекты черной металлургии Среднего Урала – Серовский ферросплавный завод и Ключевской завод ферросплавов (пос. Двуреченск). Их продукция (феррохром, ферросилиций) необходима для получения высококачественных сталей. Особую продукцию выпускает Уральский завод прецизионных сплавов (г. Березовский).
Свердловская область – основной в России производитель труб, на нее приходится треть их российского производства. Одно из крупнейших предприятий страны – Первоуральский новотрубный завод выпускает более 170 типоразмеров труб. Ежегодный объем его производства в конце 80-х годов составлял более 1,5 млн. т труб. Второй по величине, Синарский трубный завод (г. Каменск-Уральский) выпускает стальные и чугунные трубы. Самый молодой из трубных заводов – Северский трубный завод (г. Полевской), как и Синарский, выпускает бесшовные нарезные и сварные трубы для газовой и нефтяной промышленности. Ревдинский метизно-металлургический заводпроизводит такие изделия, как гвозди, шурупы, болты, гайки, канаты, проволоку.
Все предприятия черной металлургии области связаны между собой. В качестве связующего звена выступает ведущее металлургическое предприятие НТМК, которое обеспечивает другие заводы коксом, чугуном, заготовками для проката труб.
2.4 Производство огнеупоров
Металлургическая промышленность в основном, как известно, использует пирометаллургический способ производства, при котором требуются высокие температуры. Поэтому для внутренней облицовки доменных, мартеновских, нагревательных печей, разливочных ковшей, воздухонагревателей необходимо большое количество огнеупоров. Подсчитано, что для выплавки одной тонны стали расходуется свыше 100 кг огнеупоров. Производство огнеупорных материалов организовано в Серове, Нижнем Тагиле, Первоуральске, Богдановиче, Сухом Логе.
3. Перспективы развития черной металлургии в РФ
Сразу хотелось бы чуть «погасить» статистический оптимизм ряда чиновников в части металлургического производства. Федеральная служба гостатистики сообщила в октябре о росте (по сравнению с сентябрем) производства в черной металлургии только на 1,5%, а с учетом исключения влияния фонда рабочего времени – о спаде на 1,7%. По производству проката (+3,1% и + 0,5% соответственно) статистикой показан положительный прирост, однако он не подтверждается данными наших металлургических комбинатов. В Таблице 4 приведена классическая сводка ФСГС по черной металлургии за 10 месяцев (см. Приложение 4).
Данные ноября 2004 года однозначно подтверждают продолжение негативных тенденций производства в черной металлургии России.
Если учесть статистику суточного производства основных видов продукции черной металлургии (по данным Корпорации «Чермет» для 10 крупнейших предприятий) то выводы однозначны: в отрасли уже не просто стагнация, а затяжной и заметный двухмесячный спад.
Ситуация по металлургическим предприятиям при этом конечно отличается. К примеру, в октябре на ММК «просело» суточное производство чугуна (-6,7%) и стали (-5,4%), но выросло – проката (+3,9%). На «Северстали» и НЛМК схоже снизилось производство проката (-2,4%). Производство НЛМК по стали упало вообще на 8,9%. В позитиве за октябрь оказался только МЕЧЕЛ, а у других предприятий как правило больше минусов, чем плюсов.
В ноябре динамика плюсов и минусов оказалась также достаточно пестрая. Однако спад явно продолжился, а его «лидерах» оказалась «Северсталь».
Суммарная статистика с начала года (Табл.1), за счет весеннего бума, пока еще выглядит неплохо. По производству стали и проката в России за весь 2004 год ожидается прирост в 4–5% к уровню прошлого года. Однако обмануть эти цифры способны только дилетантов. Фактический спад в октябре уже отмечен ФСГС для 15 из 30 видов продукции черной металлургии. Реально происходит следующее: с лета 2004 года сокращается рынок сбыта продукции российских металлургов, а вслед за ним – началось и сокращение их производства.
Прогноз чиновников в 30–50% рост спроса на металлы к 2007 году не подтверждается абсолютно ничем.
Что же спровоцировало этот спад в нашей металлургии? Возможны и нужны ли выходы из сложившейся ситуации?
Свой национальный рынок, насчитывающий сотни продавцов и десятки тысяч потребителей металла мы точно контролировать не умеем. Однако если из производства вычесть экспорт (и добавить импорт), то баланс российского потребления вполне можно оценить.
С. Афонин, президент Союза экспортеров металлопродукции в августе привел детальные данные об экспорте стали: в 1-м полугодии 2004 г. он составил 14,54 млн. тонн. Экспорт в страны Азии и Тихоокеанского региона составил в 1-й полугодии 2004 г. 6,38 млн. тонн (44% от общего объема экспорта), в страны ЕС – 2,37 млн. тонн (16,3%), в страны Африки – 1,9 млн. тонн (13,1%), в европейские страны, не входящие в ЕС – 1,27 млн. тонн (8,7%), в страны Северной Америки – 1,2 млн. тонн (8,3%), в страны бывшего СССР – 1,15 млн. тонн (7,9%).
Это означает, что в первом полугодии экспорт российской стальной продукции достиг 55% от объема ее производства. Это рост на 2% по сравнению с уровнем прошлого года. Причина нарастания экспорта в том, что очень выгодным, т.е. «ажиотажным» в первом полугодии был экспорт продукции в Китай.
С лета, после резкого спада китайских цен, ситуация на мировом стальном рынке заметно изменилась. Восточное направление стало невыгодным, а товарные потоки экспорта заметно поменяли свою географию. Наиболее активно растущим направлением российского экспорта металлов стали США.
Россия за 9 месяцев 2004 года увеличила экспорт стальной продукции на американский рынок в 5,4 раза по сравнению с аналогичным периодом 2003 года – до 1,49 млн. тонн, сообщил U.S. Department of Commerce. Пик поставок за 9 мес. достигнут был в сентябре (327,64 тыс. т), однако в октябре он уже упал на 19%. Опережающими темпами росла поставка в США из России низкопередельной продукции (заготовок и т.д.), однако за счет высоких цен американского рынка это направление стало весьма выгодным. Стоимость российского экспорта в США за год выросла в 9,3 раза.
Однако рынок США (и других стран) не компенсировал полностью резкое сокращение российских поставок на емкий китайский рынок. Осенью темпы роста российского экспорта снизились и его доля (по итогам 2004 года), по нашим оценкам вновь вернется к 53% от объемов производства, т.е. на уровень прошлого года. Потолок импорта за год оценивается в 28,3 млн. т, а заграница нам в расширении рынка сбыта никак не поможет.
Более того в течении 2004 года вновь отмечался рост проникновения импортного металла на российский рынок. По данным мониторинга трейдеров доля импортного металла в продажах на нашем рынке в этом году превысила 10%. Официальная статистика импорта (за 9 мес. около 2.27 млн т. стального проката, в т.ч. 1.87 млн. т из СНГ) вполне это подтверждает. Чаще на наш рынок поступает украинский металлопрокат, однако уже начал появляться даже китайский металл.
Конкуренция на мировом стальном рынке становится все острей, поэтому «почивать на лаврах» нашим металлургам никто не даст.
Видимо он нужен властям, вплоть до уровня Президента РФ, год назад поставившего задачу удвоения ВВП страны. Если измерять его в тоннах продукции (как во времена СССР), то практически не одна отрасль промышленности России на этот призыв не откликнулась. Относится это и к черной и к цветной металлургии.
Однако если измерять ВВП в рублях (или американских долларах), то все идет нормально. Нефтегазовая промышленность, угольная и горнодобывающая – все сырьевые отрасли дружно и мощно нарастили как объемы своих оборотов, так и своих прибылей. Металлургия, почти в десять раз увеличивающая стоимость простого природного сырья (руды, угля), тут вообще выглядит лучше многих других отраслей российской промышленности.
Объем выпущенной за 10 мес. продукции в денежном исчислении вырос у ведущих меткомбинатов на 49–73% по отношению к аналогичному периоду прошлого года. У всех производителей он вырос на 90% за счет роста цен, однако напомним также о 5% в среднем приросте производства в отрасли. У малых и средних предприятий – он еще выше. Прибыли металлургов относительно прошлого года выросли до небывалого уровня от 53% у ММК до 1261% у ОЭМК. Заметно подрасли налоговые платежи, зарплаты и прочие социальные расходы. Отрасль стала более чем самодостаточна. При текущей конъюнктуре рынка наращивать производство особых стимулов нет, достаточно того, что практически все российские металлургические заводы в 2004 году высокорентабельны.
Власти несколько раздражают успехи Украины, Казахстана и Белоруссии, а особенно – Китая. У наших соседей рост производства в металлургии в этом году составляет от 8 до 25%. Однако причины этого общеизвестны – низкие налоги (поборы) и высокие инвестиции. А это как раз находится в компетенции российских администраций от местного до самого высокого уровня.
Отсутствие в Правительстве РФ даже минимальной экономической программы развития постепенно начинает приносить свои плоды. Комплекс известных и эффективных мер (учитесь у Китая), направленных на рост промышленности, у наших властей полностью отсутствует. Реальные инвестиции, а не кредиты, в российскую металлургию, горнорудную промышленность и транспортную инфраструктуру страны идут в очень малом объеме.
Россия почти не модернизируется, но энергично копит дешевеющие нефтедоллары. Результат – неуемная инфляция и очередной долгий период застоя в стране (пока дорого сырье) или даже спада (если оно подешевеет). И никакая «подлакированная» статистика, тиражируемая телевидением и массовой прессой, остановить этот процесс неспособна.
Заключение
Главное направление развития черной металлургии в перспективе – улучшение качества и увеличение выпуска более эффективных видов продукции. Это будет достигнуто благодаря:
опережающему росту сырьевой базы, повышению содержания железа, марганца и хрома в концентратах, освоению технологии обогащения окисленных железных кварцитов; изменению пропорций между способами выплавки стали в пользу кислородно-конвертерного и электросталеплавильного переделов при абсолютном сокращении мартеновского способа;
совершенствованию структуры прокатного производства путем опережающего роста выпуска холоднопрокатного листа, проката с упрочняющей термической обработкой, фасонных и высокоточных профилей проката, экономичных и специальных видов стальных труб, в том числе многослойных труб для газопроводов;
применению прогрессивных технологий, особенно в связи с прямым восстановлением железа из руд, развитием порошковой металлургии, специальных переплавов и внепечной обработки стали, непрерывной разливки стали;
более полному использованию лома черных металлов и металлосодержащих отходов.
Список литературы
Абазов, Р. Политика России в АТР: смена парадигм / Р. Абазов. // «Мировая экономика и международные отношения». 1997. – №2.
Андро, Ю.Л. Мировая экономическая глобальные тенденции за 100 лет / Под ред. И.С. Коралева, М.; 2003.
Базылева Н.И., Гурко С.П. Экономическая теория. – Минск Изд-во БГЭУ, 2002 г.
Заставенко В.В., Райзберг Б.А. Государственные программы и рынок. Экономист №3, 2003 г.
Ишаев, В.И. Международное сотрудничество региональный аспект / В.И. Ишаев М.; 1999.
Камаев В.Д. Учебник по основам экономической теории (экономика). Изд-во Лист-Нью, 1999 г.-с. 170.
Лившиц В.П. Государство в рыночной экономике. Российский экономический журнал. №11–12, 2005.
Лобко А.Г., Тенов Р.А. Управление рынком. – М.: Изд-во МГАП Мир книги, 2000 г.-с. 305.
Маневич Б.А. О закономерном становлении рынка. Вопросы экономики. 2000 г., №9
Размещение производственных сил / Под ред. Л.М. Масовского. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003.