В чем особенности производства черных металлов

В чем особенности производства черных металлов — справочник металлиста

Факторы размещения черной металлургии обусловлены, главным образом географией месторождений полезных ископаемых, необходимых для металлургического процесса. С позиции экономической целесообразности, металлургические заводы появляются по соседству с залежами железной руды. Это общее правило.

Однако, из него есть исключения. Отсутствие поблизости с месторождениями железной руды угольных бассейнов и мощных электростанций, исключает возможность строительства металлургического завода в такой местности. Идеальными условиями считается сосредоточенность в одном месте всех факторов: присутствие руды, угля и электроэнергии.

Выбор района для строительства металлургического завода играет важную роль, ведь вокруг нового предприятия вырастают новые города, развивается инфраструктура и возрастает экономическая активность малого бизнеса. Большинство металлургических комбинатов играют градообразующую роль в местах своей локации.

Россия – один из мировых лидеров по производству стали. Металлургическая отрасль Российской Федерации составляет значительную часть валового внутреннего продукта страны. По этому показателю она уступает только нефтегазовому сектору.

Экспорт металлопродукции обеспечивает стабильные валютные поступления в российскую экономику.

Металлургический комплекс состоит из черной и цветной металлургии. Продукция, выпускаемая металлургическими комбинатами, используется в огромном количестве отраслей экономики. Черная металлургия косвенным образом создает рабочие места в смежных отраслях.

Чтобы понять принципы, по которым выбирается место для размещения новых металлургических заводов, нужно разобраться в особенностях технологии производства стали.

Особенности металлургического процесса

Металлургический комбинат – предприятие полного металлургического цикла, включающего все три стадии металлургического процесса: плавка чугуна, производство стали, прокатка.

Металлургические заводы бывают двух типов:

• завод, выпускающий сталь и прокат;
• завод, где производится чугун и сталь.

Технологический процесс производства стали и проката являет собой сложную последовательность, этапы которой выглядят следующим образом:

Добыча железной руды, коксующихся углей и известняка;

• обогащение руды на горно-обогатительных комбинатах;
• коксование угля;
• плавка чугуна в доменных печах;
• производство стали в кислородных конвертерах или мартеновских печах;
• прокатка стальных слитков на обжимных станах;
• прокатка блюмов и слябов на сортопрокатных, листопрокатных и трубопрокатных станах.

Производство металлопроката невозможно без присутствия мощных энергетических ресурсов. Этот фактор стимулирует развитие электроэнергетики и других смежных отраслей экономики. Электроэнергетический потенциал России обеспечивает производство стали и металлопроката на десятках заводов и комбинатах.

Доменный процесс нуждается в специфическом углеродсодержащем топливе. Эту потребность обеспечивает коксохимическое производство.

Факторы размещения предприятий черной металлургии определяются ее основой – сырьем.

Сырьевая база

Отечественная металлургия развивается благодаря богатству полезных ископаемых, которыми наполнены недра государства.

Многочисленные месторождения коксующихся углей полностью обеспечивают потребности металлургов. Большинство уральских заводов работает на угле, поставляемом из Кузнецкого угольного бассейна (Кузбасса).

По запасам железной руды сейчас Российская Федерация находится на первом месте в мире. На ее территории находится около 19% общемировых запасов этого полезного ископаемого. Крупные залежи железной руды называют железорудным бассейном. Наиболее крупными на постсоветском пространстве их примерами являются:

• криворожский железорудный бассейн;
• железорудный бассейн южного Урала;
• курская магнитная аномалия.

Разработка месторождений железной руды специалисты ведут открытым (карьер) и подземным (шахта) способом.

Целесообразность разработки месторождений угля или железистого кварцита определяется глубиной залежей, транспортной доступностью месторождения, а также технологическими параметрами.

Рассмотрев факторы (не только сырьевые), влияющие на выбор района размещения металлургических заводов.

Критерии выбора расположения металлургических предприятий

Наибольший экономический эффект достигается при концентрации на одной территории предприятий, взаимосвязанных отраслей. Это дает металлургическим комбинатам значительную экономию на транспортных расходах.

А также сильно упрощает организацию управления производством:

• Металлургические заводы по особенностям технологии требуют больших объемов водных ресурсов. Это приводит к обязательности их расположения недалеко от водоемов.
• Немаловажным является и экологический фактор. Металлургические комбинаты не могут строиться вблизи природоохранных зон. Их проектирование должно учитывать розу ветров каждой конкретной местности.
• Электрометаллургические заводы требуют большого объема электроэнергии и металлолома для своей работы. Такие предприятия строятся, как правило, поблизости с мощными гидроэлектростанциями.

Промышленные зоны с металлургическими заводами должны находиться на разумном расстоянии от жилых кварталов. Под влиянием названных факторов, проектные институты разрабатывают новые металлургические предприятия, которые соответствуют всем нормам защиты окружающей среды.

Среди множества факторов размещения черной металлургии особое место занимает его близость либо же отдаленность от крупных речных и морских портов.

Экспортные поставки имеют наибольшую целесообразность при отгрузке продукции морским транспортом, который является наиболее дешевым.

Близость расположения к речной системе – одно из главных требований к месту строительства металлургического завода.

Чёрная металлургия

Центры развития металлургии в России

Большинство российских металлургических предприятий расположено на Урале. На долю этого региона приходится до половины всего объема выплавляемой стали. Главные гиганты отрасли дислоцируются в Магнитогорске, Челябинске и Нижнем Тагиле.

В европейской части России крупные комбинаты расположены в Липецке, Череповце и в Старом Осколе. В последнем, кстати, находится единственный в России электрометаллургический комбинат.

В Западносибирском регионе металлургическое производство представлено двумя большими комбинатами в Новокузнецке. Факторы размещения металлургии в Сибири определяются присутствием на этой территории дешевого кузбасского угля.

География расположения металлургических предприятий довольно обширна. Общим правилом для трех названных центров металлургии является тяготение к источникам сырья и топлива.

Чем эта промышленность отличается от черной металлургии в части факторов своего размещения?

Размещение заводов по производству цветных металлов

Цветная металлургия – очень разнообразна. Она подразделяется на следующие подвиды:

• медная;
• свинцово-цинковая;
• никель-кобальтовая;
• алюминиевая;
• титаномагниевая;
• производство благородных металлов.

Всего российская промышленность производит более семидесяти видов цветных металлов. Половина предприятий цветной металлургии Российской Федерации является алюминиевыми. Они тяготеют к мощным ГЭС.

Особенности производства цветных металлов

Отличительной чертой заводов по выплавке цветных металлов является высокий уровень загрязнения окружающей среды от их деятельности и высокая энергоемкость технологического процесса.

Цветные металлы отличаются разнообразием своих месторождений. География залежей цветных металлов очень обширна. «Приведите примеры» – скажет большинство населения. Это и горы, и реки, и большие рудные массивы на земле и под землей. Золото и редкоземельные металлы «обитают» в песках. Привести люди могут образцы некоторых медных рудников Урала, где медь добывается из грунтовых вод.

Металлургический процесс производства цветных металлов похож с таким же процессом в черной металлургии, хотя и имеет свои особенности. Технологическая цепочка производства цветных металлов выглядит следующим образом:

• добыча руды и ее обогащение;
• плавка в высокотемпературных печах;
• обработка давлением.

Критерии выбора расположения объектов цветной металлургии

Геологический фактор – главный из критериев, влияющих на размещение заводов по производству цветных металлов. Из-за низкой доли полезного компонента в рудах цветных металлов, их транспортировка экономически нецелесообразна.

Это требует расположения заводов этой отрасли в местах добычи полезных ископаемых. Производство никеля, например, строго привязано к месту его добычи.

Такие факторы приводят к тому, что производство располагается в неблагоприятных климатических условиях – в Заполярном круге (Норильске).

Разработка месторождение цветных металлов часто сопряжена с рядом трудностей. Доступ к полезным минералам часто огражден щитом пустой породы и его приходится взрывать. Такая разработка требует применения большого количества техники: экскаваторов, транспортеров, электровозов.

Проблемы и перспективы развития металлургии в России

Общей проблемой российского металлургического комплекса является необходимость модернизации и технического перевооружения.

Перед отечественными металлургическими предприятиями стоит задача снижения энергоемкости своего производства. Стремительный рост металлургии в Китае требует от российских производителей принятия эффективных мер по снижению издержек.

Снижение себестоимости при сохранении качества выпускаемой продукции – единственный способ быть конкурентоспособными производителями на мировом рынке стальных деталей.

Железнодорожные поставки значительно удорожают стальной прокат. Этот фактор играет негативную роль в конкурентоспособности металлоемких предприятий Дальнего Востока.

по теме: Разбор отрасли черной металлургии

Черная металлургия

Одну из ведущих отраслей тяжелой промышленности составляют предприятия, которые занимаются добычей сырья, производством и переработкой металлов на основе железа – стали, чугуна, сплавов, которые относятся к черным металлам. К предприятиям черной металлургии также относят и те, которые занимаются добычей и переработкой марганца и хрома.

Черная металлургия

Особенности

Не только металлы являются основой предприятий черной металлургии. Предприятия по добыче и переработке сопутствующих материалов, кокса, огнеупоров также входят в состав отрасли черной металлургии.

В чем особенности производства черных металлов? — металлы, оборудование, инструкции

Одну из ведущих отраслей тяжелой промышленности составляют предприятия, которые занимаются добычей сырья, производством и переработкой металлов на основе железа – стали, чугуна, сплавов, которые относятся к черным металлам. К предприятиям черной металлургии также относят и те, которые занимаются добычей и переработкой марганца и хрома.

Черная металлургия

Состав отрасли

В состав металлургической отрасли полного цикла по выплавке и переработке черных металлов входит большое число предприятий, основные из которых выполняют следующие задачи:

• Добыча металлических руд, их обогащение.
• Добыча и подготовка вспомогательного нерудного сырья – огнеупорной глины, известняковых флюсов.
• Коксохимическая промышленность, включая выработку коксового газа.
• Выплавка черного металла, чугуна, отливок, углеродистой стали и проката.
• Вторичная переработка черного металлического лома и отходов производства.

Если брать за основу технологию изготовления металла, то можно выделить такие виды металлургического цикла:

• чугунно-доменные предприятия;
• производство стали, в том числе, мартеновское, электродуговое, конвертерное, непрерывной разливки;
• прокатное производство.

Металлургическое производство

Основу металлургического производства полного цикла составляет доменное производство чугуна. Сама технология восстановления железа из руды при использовании доменного процесса подразумевает насыщение железа большим количеством углерода, в результате чего получается чугун.

Сталь характеризуется меньшим содержанием углерода, включением в состав легирующих добавок, что требует дополнительных стадий переработки в мартеновских, электродуговых печах или кислородных конвертерах. Таким образом, для получения стали требуется длительный и энергозатратный процесс.

Начиная с середины прошлого века начала развиваться бездоменная металлургия, в которой используется прямое восстановление железа из обогащенного сырья.

Оборудование и технология бездоменного производства стали позволяют уменьшить энергозатратность производства, сократив операции технологического процесса, к тому же, сталь получается более чистой, без вредных примесей серы и фосфора, как при традиционном производстве.

Роль черной металлургии в промышленности

Как уже говорилось, продукция черной металлургии является основой для тяжелой промышленности.

Предприятия черной металлургии основную массу готовой продукции выпускают в виде литого и передельного чугуна, мартеновской и конвертерной стали, а также готового проката, стальных и чугунных труб.

Изготовление ферросплавов также входит в отрасль черной металлургии и важно для дальнейшего использования в составе легированных сталей.

Большая часть стали производится в виде слитков, которые, в дальнейшем, подвергают ковке и прокатке для получения профиля различного сечения:

• заготовки;
• листовой прокат;
• сортовой прокат;
• бесшовные трубы;
• специальные виды.

Стальной профиль сортового проката используют непосредственно в конструкциях (мосты, перекрытия зданий, железнодорожные рельсы). Наиболее распространен сортовой прокат для непосредственного использования:

• тавр;
• двутавр;
• швеллер;
• угол.

Все перечисленные наименования сортового проката выпускаются в широком диапазоне стандартизированных размеров.

Классические стальные трубы сварной конструкции получают из листового проката.

К специальным видам проката относят такие сложные элементы, как:

• оси и колеса железнодорожной техники;
• зубчатые колеса различного назначения.

Фасонное литье чугуна применяется для станин машин самого различного назначения (метало- и деревообрабатывающие станки).

Передельные предприятия занимаются переработкой передельного чугуна, металлического лома, отходов металлургического производства. В настоящее время более половины продукции металлургического процесса составляет передельный металл, полученный переплавкой и очисткой металлического лома.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Технология производства черных металлов

Современное производство строительных материалов

Производство черных металлов из железной руды — сложный технологический процесс, который может быть условно разделен на две стадии. На первой стадии получают чугун, а на второй — его перерабатывают в сталь. Чугуном называют сплав железа с углеродом (2… 6,67 %), кроме них в состав сплава могут входить кремний, марганец, сера, фосфор и др.

Черная металлургия

Черная металлургия представляет собой одну из наиболее развитых и важных отраслей промышленного производства, успешное развитие которой определяет индустриальный потенциал и возможности любого государства.

Во многом она является комплексной, поскольку включает в себя различные подотрасли, заключающиеся в осуществлении технологических процессов по добыче, обогащению исходного сырья, а также выплавке соответствующей продукции (металлов) и производству металлопроката. Основным сырьем выступает железная руда, из которой изготавливаются чугун и сталь.

Этим данная отрасль отличается от цветной металлургии, сырьевой основой которой являются цветные металлы (алюминий, титан, медь, свинец, никель и так далее).

Продукция предприятий черной металлургии используется, по большей части, в машиностроении и строительстве. В этой связи данная отрасль является системообразующей, а от степени ее развития во многом зависит и состояние промышленного производства в целом.

Традиционно оценку состояния черной металлургии ведут по такому показателю, как суммарная выплавка стали. По итогам 2018 года ее мировое производство составило более 1,8 млрд тонн. Следует отметить, что данный показатель в последний период довольно стабилен, что свидетельствует о достаточной развитости отрасли.

Мировым лидером по производству стали выступает Китай. На долю этой азиатской страны приходится порядка половины всего мирового объема выплавки – около 928 млн тонн. С заметным отрывом от Китая следует Индия. Здесь было произведено около 106 млн тонн стали. На третьем месте – Япония, которая немного уступает Индии (произведено порядка 104 млн тонн).

Кроме этого, в число лидеров по развитию черной металлургии входят следующие государства:

• США (86 млн тонн);
• Россия (71 млн тонн);
• Германия (42 млн тонн);
• Бразилия (34 млн тонн).

На долю вышеуказанных стран приходится более 2/3 промышленного производства стали в мире.

Сырье, используемое в черной металлургии

Основным ресурсом, используемым для получения продукции, является железная руда. В России ее запасы довольно велики и практически полностью обеспечивают внутренние потребности. Отдельно следует выделить несколько районов добычи руды.

Так, разработка данного полезного ископаемого в промышленных масштабах началась на Урале. До сих пор здесь действуют крупные металлургические комбинаты, которые были созданы одними из первых в стране. Также большие запасы железных руд находятся в Сибири (речь идет о месторождениях Кузбасса).

В европейской части России находится так называемая Курская магнитная аномалия. По отдельным данным, это самое крупное месторождение железных руд на планете. Однако разработка началась только в 30-х годах прошлого века и прерывалась в связи с войной. Находится месторождение на территории Курской и Белгородской областей.

Кроме железной руды для металлургической отрасли необходим коксующийся уголь. Он используется как высококачественное топливо для выплавки чугуна и разрыхления железной руды.

Основные залежи коксующегося угля в России сосредоточены в Кузнецком и Печорском бассейнах.

Особенности производства

Металлургическое производство предполагает цикл технологических процессов, которые могут осуществляться как целиком на одном предприятии, так и на разных. Этапы:

• выплавка чугуна;
• производство стали;
• прокатное производство.

Таким образом, на предприятиях полного цикла осуществляются все вышеперечисленные этапы. Если же завод изготавливает только прокат, то такие производства называют предельными.

На данный момент в мире отдается предпочтение развитию малой металлургии, где производство стали и проката идет на машиностроительных заводах, а это значительно снижает затраты на конечную продукцию. Однако крупные комбинаты полного цикла остаются действующими.

Общий обзор состояния черной металлургии в России

Российская Федерация является одним из крупнейших мировых производителей чугуна, стали и металлопроката. Во многом это обусловлено тем, что в стране имеются богатые залежи железных руд и коксующегося угля, используемого в качестве топливного ресурса. Металлургическая промышленность в России является системообразующей и высокоэффективной отраслью.

История развития металлургической промышленности

Человечество научилось обрабатывать железную руду еще на заре своей истории. Археологи даже выделяют такую историческую эпоху, как «железный век», под которой понимается временной период, когда основными орудиями производства являлись изделия из железа.

В России до времен Петра I металлургия носила кустарный и локальный характер. И только после соответствующих реформ в стране началась промышленная переработка металлов. Выплавка чугуна началась на Урале, где знаменитые промышленники Демидовы основали ряд железоделательных заводов.

90-е годы XX века сказались крайне негативно на развитии черной металлургии, однако в последнее время наблюдается планомерный рост производства стали и проката, который, впрочем, еще не достиг докризисного уровня.

Проблемы отрасли

Черная металлургия является одной из наиболее устойчивых отраслей промышленности в нашей стране. Основной ее проблемой является общий спад промышленного производства, особенно ярко наблюдающийся в 90-е годы прошлого столетия. Здесь встает вопрос сбыта продукции, который приводит к снижению объемов выплавки.

Кроме этого, на развитие отрасли во многом влияют цены на железную руду, сталь и прокат на международных рынках, которые отличаются значительной волатильностью.

Перспективы развития отрасли

Основными перспективными направлениями развития черной металлургии являются:

• развитие бездоменных технологий выплавки;
• увеличение доли предельной металлургии за счет использования вторсырья;
• широкое использование изделий из сплавов.

Основные игроки в отрасли

Большая часть промышленных мощностей черной металлургии приходится на несколько крупнейших компаний:

Другие компании, работающие в данной отрасли, представлены в разделе Металлургические заводы.

Кроме этого, в стране действует довольно большое количество предприятий малой металлургии на базе крупнейших машиностроительных заводов.

В чем особенности производства черных металлов — станки, сварка, металлообработка

Металлургический комплекс включает в себя все стадии производства черных и цветных металлов: добычу и обогащение руды, выплавку металлов, производство сплавов и проката, вторичный передел металлов. В комплекс входят и другие производства, связанные с выплавкой металла — коксовое, огнеупорное, флюсовое, магнезитовое и др.

Наряду с ТЭК, металлургия — базовая отрасль индустрии. Поэтому первые места по выплавке металлов удерживают развитые страны мира — США, Япония, Германия, Россия и Китай. Но, как и в случае с энергоресурсами, добыча металлических руд перемещается из развитых стран в развивающиеся.

СССР создал мощный металлургический комплекс, выпускавший практически все виды черных и цветных металлов и их сплавов, занимая первые-третьи места в мире по выплавке стали, производству проката, алюминия, платины, золота и других металлов. После распада страны в России осталась половина мощностей металлургии. В связи с сильным спадом в машиностроении упал спрос на металлы. Общий спад в металлургии России оценивается в 35-40%, но к 2000 г.

начался ее рост и сейчас достигнут уровень, близкий к 1990 г. Россия по объему выплавки металлов находится в первой пятерке государств мира, может увеличить их выпуск в 1,5—2,0 раза.

Страна экспортирует металлы в Европу, США, Китай, что дает около 20% валютных поступлений страны.

Однако из-за сильной конкуренции и таможенных барьеров отдельных стран Россия не может, хотя имеет возможность, увеличить экспорт и черных и цветных металлов.

Цветная металлургия

Цветная металлургия, как и черная, относится к числу старых отраслей промышленности, но в XX веке она существенно обновилась.

В начале века ее основу составляли «тяжелые» металлы — медь, никель, свинец, цинк; затем на первое место вышли «легкие» металлы — алюминий, магний, титан в связи с развитием связи, авиации, космической техники и др. В 80-90-е гг.

большое значение приобретают легирующие и редкие металлы — вольфрам, молибден, ванадий, ртуть, цирконий, и др., необходимые для получения сплавов с особыми свойствами. Всегда сохраняли свою особую роль благородные металлы — золото, серебро, платина.

В мире производится более 70 видов цветных металлов, но только в 4-х странах имеется полный их набор — в США, России, Японии, Германии. Россия располагает почти всеми рудами цветных металлов и лишь некоторые, например, бокситы, хромиты, марганец, она ввозит.

Получение большинства цветных металлов распадается на 2-3 стадии: обогащение руд, которое размещается у сырьевых источников; выплавка чернового металла — около источников тепла, энергии и воды, расход которых довольно велик; получение чистого металла — в районах его потребления.