Типы предприятий черной металлургии и особенности их размещения


В структуре черной металлургии выделяется металлургия полного цикла, производящая чугун — сталь — прокат. Помимо основного производства она включает подготовку железной руды к плавке (обогащение, которое преследует цель повысить содержание железа в руде за счет удаления пустой породы, и обжиг руды в специальных печах для удаления углекислоты, серы, фосфора). Для производства чугуна кроме подготовки железной руды требуется технологическое топливо, флюсы, огнеупорные материалы, вода и легирующие металлы (марганец, хром, молибден, титан, ванадий и т.д.), придающие металлу определенные высококачественные свойства. Технологическое топливо — чаще всего кокс, а также газ. Для производства кокса может быть использован только высококачественный коксующийся уголь, высококалорийный, малозольный, малосернистый и высокопрочный.
В размещении предприятий металлургии полного цикла особенно большую роль играют сырье и топливо, на которые приходится до 90% всех затрат по выплавке чугуна, из них примерно 50% — на кокс, 40% — на железную руду. На 1 т чугуна расходуется 1,2—1,5 т угля, не менее 1,5 т железной руды, свыше 0,5 т флюсовых известняков и до 30 м3 оборотной воды. Все это свидетельствует о важности взаимного расположения сырьевых и топливных ресурсов, водоснабжения, вспомогательных материалов. Особенно велика роль железных руд и коксующихся углей. Черная металлургия с полным технологическим циклом тяготеет к источникам сырья (Урал, Центр), к топливным базам (Кузбасс) или к пунктам между ними (Череповец).
Предприятия неполного цикла производят чугун или сталь либо прокат. Предприятия, производящие сталь без чугуна, называются передельными. К этой группе относятся и трубопрокатные заводы. Передельная металлургия ориентируется в основном на источники вторичного сырья (отходы металлургического производства, отходы от потребляемого проката, амортизационный лом) и на потребителя готовой продукции, т.е. на машиностроение. В данном случае и источник сырья, и потребитель представлены в едином лице, так как наибольшее количество металлического лома накапливается в районах развитого машиностроения.
Особую группу по технико-экономическим признакам составляют предприятия, производящие ферросплавы и электростали.
Ферросплавы — это сплавы железа с легирующими металлами (марганец, хром, вольфрам, кремний и т.д.). Их основные виды — ферросилиций, феррохром. Без ферросплавов немыслимо развитие качественной металлургии. Их получают в доменных печах или электрометаллургическим путем. В первом случае производство ферросплавов осуществляется на металлургических заводах полного цикла, а также с двумя (чугун — сталь) или одним (чугун) переделом (Чусовой), во втором — их производство представлено специализированными заводами. Электрометаллургия ферросплавов из-за высокого расхода электроэнергии (до 9 тыс. кВтч на 1т продукции) оптимальные условия находит в тех районах, где дешевая энергия сочетается с ресурсами легирующих металлов (Челябинск). Производство электросталей развито в районах, располагающих необходимыми источниками энергии и металлического лома.
Металлургические заводы малой мощности — мини-заводы — приобретают все большую значимость в связи с имеющимися в стране огромными ресурсами металлолома и потребностями современного машиностроения в качественном металле определенных и разных марок, но небольшими партиями. Такие заводы могут обеспечить оперативную выплавку металла нужной марки и в достаточно ограниченном количестве для машиностроительных предприятий. Они способны быстро реагировать на изменение рыночной конъюнктуры, наиболее полно удовлетворять запросы потребителей. Высокое качество сталей, получаемых на мини-заводах, обеспечивается наиболее прогрессивным методом плавки — электродуговым.
Малая металлургия — металлургические цеха в составе машиностроительных заводов. Они, естественно, ориентированы на потребителя, так как являются составной частью машиностроительного предприятия.
Традиционный способ получения стали: сначала в доменных печах получают из руды передельный полупродукт — чугун, а затем в сталеплавильных агрегатах — конвертерах, мартенах, электропечах получают сталь. Новым направлением научно-технического прогресса в отрасли является бездоменная, или бескоксовая, металлургия. В России такое предприятие построено в г. Старый Оскол (Белгородская область) — Оскольский электрометаллургический комбинат. Эта технология в принципе отличается от традиционного процесса, при котором руда сначала плавится при температуре 1600 °С вместе с коксом, служащим химическим восстановителем. Здесь же доменная плавка заменяется значительно более простым в управлении и обслуживании процессом металлизации окатышей (окатыши — комочки, полученные из железорудного концентрата). Через окатыши при температуре почти 1000 °С пропускается газ-восстановитель, например получаемая из природного газа смесь водорода с оксидом углерода. Этот газ легко отбирает у железа кислород, а окатыши содержат довольно много кислорода. Образуются металлизированные окатыши, состоящие почти целиком из железа, т.е. происходит прямое восстановление железа. На следующем этапе металлизированные окатыши в мощных дуговых электропечах превращаются в высококачественную сталь.
Данный способ производства имеет огромные преимущества в виде экономии кокса, высокого качества металла, экологической чистоты.
Коксующийся уголь становится с каждым годом все дефицитнее и дороже, процесс коксования — сложный и трудоемкий, сопровождается выделением вредных побочных продуктов, т.е. требует дополнительных затрат на строительство очистных сооружений. Высокое качество металла обусловлено чистотой от серы и фосфора и других нежелательных примесей, которые попадают в сталь из чугуна, который в свою очередь наследует их от кокса. Ме- таллизационные установки практически безвредны для окружающей среды в отличие от доменных и коксовых печей. Такая сталь служит в среднем в пять раз дольше.
К недостаткам бездоменной металлургии относятся большие затраты электроэнергии, использование только высококачественных руд с содержанием железа более 60%; более высокая стоимость металла.
В странах, где высоки запасы коксующихся углей, как в России, доменная металлургия будет еще долго иметь большое значение.
Развивается порошковая металлургия (металлокерамика). Выплавка порошковой стали идет в индукционной печи, расплав распыляется азотом высокой чистоты и заполняет металлические капсулы порошком. Такая сталь имеет практически 100%-ную плотность, высокий уровень технологической пластичности. Она позволяет как бы склеивать детали из мельчайших частиц и тем самым сводит отходы практически к нулю. Кроме того, данная технология позволяет утилизировать отходы других технологий, например металлическую стружку, дает возможность изготавливать металлоизделия любой конфигурации, комбинировать металлы, не сплавляющиеся при обычной технологии, т.е. получать металлы с заданными свойствами. Недостатки: трудность получения чистых по химическому составу порошков и сравнительно высокая их стоимость.
В России доля электростали и кислородно-конвертерной стали достигла в общем объеме выплавки стали 77%. В главных металлопроизводящих странах давно отказались от мартеновского способа — более продолжительного и экологически грязного. У нас его удельный вес высок. В России за последние 10 лет структура производ-
ства сталей улучшилась. Хотя, частично это обусловлено закрытием многих старых неконкурентоспособных и убыточных предприятий, а не только эффектом модернизации (табл. 4.2).
Таблица 4.2. Структура производства стали в США,
Японии и России, %

Сталь

США, Япония

Россия 1990 г.

Россия 2004 г.

Кислородно-конвертерная сталь и электросталь

60—75

52

77

Мартеновская сталь

4 — США, в Японии — нет

48

23

Существуют проекты увеличить производство электросталей до 51%, но это пока далеко от реальных возможностей. По мнению специалистов, конвертер — единственный пока агрегат, в котором можно производить стали любого назначения, в том числе и такие, которые в электропечах выплавить невозможно. Учитывая наличие мощного доменного производства, богатых природных ресурсов и квалифицированного персонала, комплекс «доменная печь — конвертер» в сочетании с внепечной обработкой чугуна, стали и непрерывной разливкой стали в России наиболее эффективен. Этот комплекс обладает недостижимыми в любом другом процессе массовой металлургии возможностями производства металла высокого качества любых назначений. Наличие в таком комплексе установки «печь — ковш» позволяет производить сталь с любой степенью легирования.
Предпочтительным направлением развития отрасли в настоящий момент является развитие кислородно-конвертерного производства, хотя в последнее время появились некоторые сомнения в правильности избранного пути. Дело в том, что кислородноконвертерное производство предпочтительно при больших объемах производства — более 3 млн т. Но одна из важнейших тенденций развития экономики — снижение материалоемкости. С каждым годом металлоемкость машиностроительной продукции падает, что, несомненно, в ближайшем будущем вызовет значительное падение потребности в металле. Поэтому сверхмощное оборудование — не самый оптимальный вариант на перспективу. К тому же доменное производство существенно ухудшает экономические показатели сталей, полученных конвертерным способом.
Мощные конвертерные производства расположены в Череповце, Липецке, Нижнем Тагиле, Челябинске, Магнитогорске, Новокузнецке.
На Новолипецком комбинате внедрена технология корректировки металла по составу и температуре вне конвертера, в Череповце — технология передела низкомарганцевого чугуна в высококачественную сталь.
Уровень использования достижений научно-технического прогресса в отрасли также оценивается по доле непрерывной разливки стали в структуре продукции. Накануне кризиса 1998 г. эта доля составляла лишь 28%, а в 2003 г. достигла 58%.
В XXI в. развитие идет по пути создания компактных мобильных экологически чистых с малой капитало- и материалоемкостью, но насыщенных современной компьютерной техникой предприятий средней производительностью 1—2 млн т. Схемы могут быть различны: «доменная печь — конвертер, электропечь», мини-заводы с прямым восстановлением железа в твердом виде в шахтных печах. Возрастает значение внепечной обработки сталей. 
<< | >>
Источник: под ред. Т.Г. Морозовой. Экономическая география России: учебник для студентов вузов, обучающихся по специальностям экономики и управления (080100). 2011

Еще по теме Типы предприятий черной металлургии и особенности их размещения:

  1. 11.2.6. География черной металлургии
  2. Регионы черной металлургии
  3. География мировой черной металлургии Общая характеристика
  4. Отраслевая и территориальная структура черной металлургии
  5. 4.4. Критерий эффективности размещения отраслей и предприятий
  6. 4.5. Особенности размещения отраслей сельского хозяйства
  7. Особенности размещения технических культур
  8. 4.1. Особенности территориального размещения камнедобывающей и камнеобрабатывающей отрасли
  9. § 4.4. ОСОБЕННОСТИ ПРАВОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ СОЗДАНИЯ И РАЗВИТИЯ НАРОДНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
  10. § 2.3. ОРГАНИЗАЦИОННО-ПРАВОВЫЕ ФОРМЫ И ОСОБЕННОСТИ СПОСОБА ДЕЙСТВИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ
  11. Совместные предприятия, стратегические альянсы и другие мультиорганизационные предприятия
  12. § 7.3. ТОРГОВЫЙ ОБОРОТ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ АКТИВОВ ПРЕДПРИЯТИЯ § 7.3.1. Предприятие как объект права
  13. § 4. Государственные и муниципальные унитарные предприятия Статья 113. Унитарное предприятие
  14. § 20 Металлургия
  15. 9.3. Черная металлургия мира