Актуальные проблемы развития и территориальной организации черной металлургии мира

  Черная  металлургия сильно зависит от многих других отраслей народного хозяйства. Ее сырьевая база — продукция горнодобывающей  промышленности (железная руда, известняки, огнеупоры), топливной (коксующийся  уголь, природный газ) и электроэнергетика. Цветная металлургия обеспечивает поставку легирующих компонентов для  разнообразных сплавов. Народное хозяйство  — важнейший источник получения  лома и других отходов для их вторичного использования в металлургических переделах. Технологически черная металлургия  тесно связана с некоторыми химическими  производствами (коксование угля, использование  кислорода и ряда инертных газов  в Процессах плавки металлов и  т.д.). Большие объемы используемого  сырья, получения готовой продукции  и полупродуктов обусловливают  их массовые перевозки разными видами транспорта.

  Производство  черных металлов, добыча и переработка  сырья относятся к экологически опасным. Помимо выбросов газов в  атмосферу и загрязнения водоемов образуется много неутилизуемых  отходов. Наиболее вредные — канцерогены  коксохимического процесса, доменные выбросы, газы и пыль при агломерировании  руды, конвертерного и других плавильных агрегатов, шлаки всех металлургических переделов. Использование больших  количеств воды, изменение температуры  после участия ее в металлургических процессах и попадание в нее  их отходов приводит к химическому  и температурному нарушению режима естественных источников водоснабжения.

  С экономических позиций черная металлургия  стала одной из самых малодоходных отраслей современной обрабатывающей промышленности. Развитие всех ее производств  требует очень больших капитальных  вложений, что обусловлено технологией  выпускаемой продукции — ее большими объемами, оснащением предприятий дорогостоящим  оборудованием, созданием развитой заводской инфраструктуры. На современных  предприятиях отрасли до 15—20% общих  капиталовложений приходится направлять на обеспечение экологической чистоты работы металлургического предприятия. В развитых странах мира требования к экологической безопасности все более ужесточаются.

  Вложенные капиталы возвращаются более медленно, чем в других отраслях. Такой инвестиционный климат в отрасли далеко не соответствует  ее роли в индустрии любой страны: удельный вес черной металлургии  обычно не превышает 4—7%. Основная продукция  черной металлургии имеет сравнительно невысокую цену — от 20 до 400 долл. за одну тонну. Это гораздо меньше, чем в любой другой отрасли  обрабатывающей промышленности. Поэтому  идут постоянные поиски путей повышения  эффективности за счет внедрения  новых видов оборудования, разработок более совершенных технологий во всех металлургических процессах, компьютеризации  последних, особенно в сложных переделах (доменном, прокатном).

  Путь  повышения рентабельности черной металлургии, как показывает мировая практика, - существенные изменения ее отраслевой и территориальной структуры, отказ от традиционного комбинирования отдельных производств, повышение их специализации, сокращение за этот счет величины предприятий и объемов выпускаемой ими продукции. Все это приводит к большим межрегиональным, международным и внутристрановым сдвигам в размещении отрасли и ее производств. Они стали особенно заметны в эпоху НТР, способствуя формированию новой географии черной металлургии.

  Непрерывный спрос всех отраслей мирового хозяйства  на черные металлы определил стремительное  увеличение номенклатуры продукции  отрасли. Так, если сортов и марок  чугуна насчитывается всего несколько  десятков, то стали — уже несколько  тысяч. Количество же изделий прокатного производства в развитых странах  достигает нескольких десятков тысяч  видов, типов, размеров. Это обусловило необходимость их выпуска зачастую в сравнительно небольших объемах  на узкоспециализированных предприятиях «четвертого передела», интенсивный  внешнеторговый обмен такими видами продукции между многими странами.

  В черной металлургии всегда господствовали крупные компании обладающие необходимыми средствами для инвестиций в строительство  новых предприятий и техническое  перевооружение старых. Они легче  преодолевают неустойчивость мирового рынка черных металлов, его затоваривание, быстрее внедряют инновационные  виды продукции. Предприятия отрасли  в разных странах имеют неодинаковую форму собственности. В одних  они полностью принадлежат частным  владельцам, акционерным компаниям, в других — государству. Имеются  и смешанные государственно-частные. Нередко ими владеют совместно  национальный и иностранный капиталы.

  Черная  металлургия исторически складывалась как отрасль индустрии с очень  большой мощностью оборудования. Особенно велик, концентрация в выплавке чугуна и стали, где сам характер производства определяет очень крупные агрегаты, мощность которых продолжает расти. В прокатном производстве, особенно на заключительных стадиях четвертого передела, она значительно меньше. Именно в нем быстро растет количество малых и средних предприятий, которые создают фирмы, мало связанные организационно с крупнейшими металлургическими монополиями.

  В эпоху НТР снижение металлоемкости народного хозяйства за счет существенного  повышения качества металла, конкуренции  пластмасс и синтетических смол, ряда цветных металлов оказало сильное  воздействие на все развитие черной металлургии и изменение всех ее отраслевых структур. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Отраслевая  и территориальная  структура черной металлургии. 
 

  Структуру черной металлургии определяет ряд  разнородных производств, сильно отличающихся характером вырабатываемой в них  продукции, техникой и технологией  ее получения, направлением и пользования  как в самой стране, так и  за ее пределами. В структуре отрасли  выделяются сырьевые производства (добыча и обогащение железной руды, ее агломерирование, сбор металлического лома и подготовка его к переплаву); полупродуктовые  переделы (выплавка чугуна и доменных ферросплавов, стали и ее сплавов). Особое, определяющее значение имеют  конечные переделы — получение проката  и отливок из чугуна и стали. Добычу руд легирующих металлов, коксующегося угля, огнеупоров и других вспомогательных  материалов в большинстве стран  мира относят к другим отраслям индустрии.

  Прогрессивные сдвиги в развитии черной металлургии  отражает соотношение выплавки стали  и чугуна. Растущее преобладание выплавки стали — результат увеличивавшегося спроса на прокат в машиностроении и строительстве. В начале века —  в 1913 г. — чугуна производили в  мире в 1,04 раза больше, чем стали. В 1950 г. стали получали уже в 1,67 раза больше, чем чугуна, так как выплавка была сосредоточена в немногих промышленных государствах мира. Создание крупного производства черных металлов во многих новых индустриальных странах в 1950—1995 гг. привело к снижению этого  коэффициента до 1,43 (по развитым государствам он остается высоким: в итрлии — 2,37, в США — 1,87 и т. д.). В России в 1995 г. коэффициент упал до 1,28 (в  СССР в 1990 г. он был 1,4). В КНР острый дефицит черных металлов, особенно стали и проката из нее, стимулировал выплавку литейного чугуна, что привело  к уменьшению коэффициента в 1995 г. до 0,91.

  Сырьевая  база черной металлургии мира. Железная руда — основной исходный вид сырья  в отрасли. В последние десятилетия  освоены процессы использования  руды для непосредственной выплавки стали, минуя стадию получения чугуна, что еще более увеличило роль железной руды во всем металлургическом производстве. Железная руда достается  одним из самых массовых видов  продукции мировой горнодобывающей  промышленности: по объемам добычи она уступает только углю, нефти  и природному газу. Вместе с тем  проблемы ее добычи, обогащения и транспортировки  являются более трудными, чем этих энергоносителей.

  Запасы  разведанных железных руд в мире постоянно увеличиваются по мере развертывания геологоразведочных работ. Так, мировые запасы разведанных  и разрабатывавшихся железных руд  в 1922 г. оценивались в 35,5 млрд. т, а  вероятных в 98,2 млрд. т. В начале 90-х  гг. общегеологические запасы по разным оценкам составляли от 400 до 800 млрд. т, из которых на разведанные приходилось 150-185 млрд. т. Таким образом, несмотря на интенсивное извлечение железных руд, постигающее в последние годы 1 млрд. т, их разведанные ресурсы в мире не только не уменьшились, но в целом существенно возросли.

  Значение  отдельных стран и регионов мира в общегеологических запасах  железных руд неодинаково. Более 28% их находится в государствах Восточной  Европы, преимущественно в СНГ (Россия, Украина), до 17% — в Азии (КНР, Индия), по 16% — в Южной Америке (Бразилия) и Африке, 13% — в Северной Америке (США, Канада) и по 5—6% в Западной Европе и Австралии. География запасов  железной руды по регионам и странам  мира далеко не совпадает с потребностью в ней у целого ряда государств, зачастую полностью лишенных разрабатываемых месторождений этого сырья, но имеющих крупную черную металлургию (Япония, ФРГ, Республика Корея и др.).

  Та  же ситуация сложилась и в странах  Восточной Европы, где среднее  содержание железа в извлекаемых  рудах в России и Украине составляет около 40%. В Азии богатая руда добывается в Индии (до 63% железа), а КНР вынуждена  разрабатывать преимущественно  свои бедные руды. Такие страны с  развитой черной металлургией, как  Япония и Республика Корея, не имеют  своих ресурсов железных руд.

  Все это предопределило быстрое перемещение  железорудного производства в другие страны разных регионов мира. Качество руды там значительно лучше (в  Бразилии до 68% железа, в Австралии  и Венесуэле — 64, Индии — 63, ЮАР  — 60-65%). Они имеют крупные запасы для развертывания мощной железорудной промышленности. В 1938 г. на долю этих стран  приходилось только 16% всей мировой  добычи железной руды, в 1970 г. — уже 35%, в 1995 г. — более 55%.

  Внедренные  в странах Западной Европы и США  новые научно-технические методы обогащения бедных и рядовых руд  позволили повысить качество продукта. Так, процессы агломерации вовлекли в оборот мелкозернистые руды и сделали  их пригодными для домен высокой  мощности. Но рудный агломерат малотранспортабелен  и изготовлялся только в районах  металлургии. Гораздо большее значение для обогащения всех типов руд  имело освоение производства железорудных окатышей с содержанием металла  до 65-70%. Они отличаются высокой транспортабельностью и помимо доменного процесса нашли  новую сферу применения — в  прямом восстановлении железа. Это  обусловило переход к широкому их получению, особенно на экспорт.

  Все более важным видом сырья становится лом черных металлов. Каждая тонна  лома экономит примерно такое же количество чугуна и соответственно необходимые  для его получения железную руду и кокс. Металлофонд народного  хозяйства развитых государств огромен  и исчисляется сотнями миллионов  и даже миллиардами тонн. Его источники  — амортизационный лом (идущие на слом машины, оборудование, здания и  т.д.); производственный лом (отходы металлообработки) и оборотный лом (отходы разливки стали). Проблема формирования ресурсов лома (сбор, подготовка к переплаву) — одна из главных задач металлургии мира.

  Мировой рынок лома определяется внутри каждой из стран имеющимися ресурсами в  зависимости от уровня развития хозяйства. Эти ресурсы лома очень неодинаковы  в отдельных странах, но в целом  они весьма велики. Потребности в  ломе черных металлов в мире в 1995 г. Достигали 385 млн. т. Из этого вторичного сырья было выплавлено во всех странах 40% стали. Выгоды от переработки лома в электродуговых печах и в  кислородных конвертерах увеличивают  спрос на него. Поэтому во внешней  торговле участвует сравнительно ограниченное количество лома: около 5—7% образующихся его ресурсов.

  Производство  стали — промежуточная стадия металлургического цикла. Сталь  всего лишь полупродукт, предназначенный  для дальнейшего передела в прокат, идущий непосредственно в другие отрасли хозяйства. Каждый из потребителей предъявляет свои технические требования к качеству прокатных изделий  из разных сортов стали. Различают обыкновенную (рядовую), качественную и высококачественную сталь. Технические свойства стали  определяются содержанием в ней  легирующих добавок и углерода: низкоуглеродистая, высокоуглеродистая (инструментальная). Объемы их получения разные, но непрерывно растет выпуск качественных сталей. Так, мировое производство нержавеющей  стали за 1960—1995 гг. увеличилось с 2 до 15 млн. т, т.е. росло в 3,5 раза быстрее  выплавки всей стали.

  Технический прогресс постоянно менял методы получения стали. В XIX в. и первой половине XX в. последовательно сменили  друг друга бессемеровский, томасовский  и мартеновский процессы. Внедрение  двух первых определялось составом руд  и получаемого из них чугуна для  передела в сталь. Возникший во второй половине XIX в. мартеновский метод был  универсальным, независимым от, качества чугуна и позволял выплавлять сталь  разного качества (в СССР в годы индустриализации он был основным и  все еще остается таковым на ряде предприятий России).

  С развертыванием НТР наиболее эффективными в сталеплавильном переделе оказались  два процесса. При кислородно-конвертерном способе из расплавленного чугуна и  лома сталь получают за 30-35 мин вместо 6—8 ч плавки в мартеновской печи. В дуговых электропечах из лома и  чугуна процесс плавки требует 50—70 мин. Поэтому в середине XX в. началось быстрое и широкое внедрение  кислородно-конвертерного способа. К 1997 г. его доля в производстве стали  в мире достигла 60%. Мартеновские печи теперь дают в мире всего 7% стали, и  их быстро выводят из эксплуатации.

  Электросталеплавильный  — второй по значению процесс в  производстве стали. Его развитию способствовали сравнительно небольшие затраты  даже на крупные электродуговые печи, быстрый их ввод в строй, широкое  использование лома. Росту получения  электростали благоприятствовало сооружение многих миди- и минизаводов. Это обусловило экономические выгоды от внедрения данного процесса (доля электростали в мире — 33%). Значительное влияние оказывает и величина стоимости электроэнергии, особенно на ГЭС. В странах молодой черной металлургии (о. Тайвань, Республика Корея, Бразилия и др.) на электросталь приходится от 50 до 100% выплавки металла, а в основных странах — продуцентах стали (Япония, США, государства Западной Европы) от 24 до 40% (Италия — 58%).