Черная металлургия.
1. Как бы вы определили значение металлургии в хозяйстве нашей страны? В мире в целом?
Металлургический комплекс - это основа индустрии. Он является фундаментом машиностроения, обеспечивающего вместе с электроэнергетикой и химической промышленностью развитие научно-технического прогресса во всех звеньях народного хозяйства страны.
Металлургия одна из главных и старейших отраслей России. Исторически сложившиеся три металлургических центра: Уральский, Центральный и Сибирский обеспечивает производственную базу нашей страны черными и цветными металлами в первую очередь для отечественного машиностроения и оборонной промышленности.
2. Каковы особенности черной металлургии?
Металлургическое производство имеет ряд специфических особенностей.
1. Технологический процесс требует крупных объемов не только рудного сырья, но и воды, топлива (коксующегося угля, природного газа), энергии.
2. Взаимозависимость сырьевой и топливно-энергетической базы, а также большой объем готовой продукции связаны с массовыми транспортными перевозками.
3. Отходы производства, выбросы вредных веществ создают серьезные экологические проблемы.
4. Особое значение приобретает вторичная металлургия (использование металлолома) с целью снижения затрат и экологического риска.
3. В чем особенности размещения черной металлургии в России?
В России крупные районы металлургического производства на Урале, в Центре и Сибири сложились в соответствии наличием сырьевой и топливной базы.
4. Выберите верный ответ. Самое северное предприятие чёрной металлургии полного цикла в России находится на территории: а) Ленинградской области; б) Архангельской области; в) Вологодской области; г) Чукотского автономного округа.
Верный ответ: в) Вологодской области.
5. Выберите верный ответ. Для какого центра черной металлургии характерно наименьшее загрязнение воздуха: а) Магнитогорск; б) Старый Оскол; в) Череповец; г) Нижний Тагил?
Верный ответ: б) Старый Оскол.
6. Чем можно объяснить размещение в Липецке металлургического комбината полного цикла? Укажите не менее двух причин.
1. Наличием поблизости месторождения КМА (в Курской и Белгородской областях), добывающего более половины всей железной руды в России.
2. Наличие неподалёку крупного каменноугольного бассейна – Донбасса, источника коксующегося угля для комбината.
7. Сопоставьте карты на с. 250-251 и 252-253 Приложения, карту на рисунке 89 и объясните, какие факторы влияют на размещение металлургических баз в России. Используя рисунок 89, выпишите наиболее крупные центры металлургии полного цикла; укажите объемы выплавки стали (в млн т).
Для предприятий чёрной металлургии главными факторами размещения являются:
1. Сырьевой фактор является определяющим для большинства металлургических комбинатов полного цикла, потребляющих огромное количество сырья и технологического топлива - кокса, поэтому большинство металлургических комбинатов строилось либо у месторождений железных руд (Магнитогорск, Челябинск, Нижний Тагил, Новотроицк, Старый Оскол), либо у месторождений коксующихся углей (Новокузнецк).
2. Энергетический фактор. Крупные металлургические комбинаты являются крупными потребителями электроэнергии, генерируемой на близ лежащих электростанциях, как правило, ТЭС и ГЭС, располагающихся каскадом на крупных реках России.
3. Потребительский фактор характерен для передельной металлургии, использующей в качестве сырья металлолом (Москва, Электросталь, Выкса, Кулебаки, Колпино, Волгоград, Таганрог, Красноярск, Комсомольск-на-Амуре), а также для производства труб (Москва, Волжский, Альметьевск).
4. Транспортный фактор размещения имеет только Череповецкий металлургический комбинат, использующий железные руды Кольско-Карельского района и КМА, коксующиеся угли Печорского и Донецкого бассейнов, и отправляющий готовую продукцию – сталь и прокат – в Санкт-Петербург, Москву, в другие машиностроительные центры и на экспорт.
5. Экологический фактор в нашей стране при сооружении предприятий чёрной металлургии ранее практически не учитывался, что пагубно влияет на окружающую среду и здоровье человека.
Наиболее крупные центры металлургии полного цикла:
Новокузнецкий металлургический комбинат (объем выплавки стали 2,6 млн т в год)
Магнитогорский металлургический комбинат (объем выплавки стали 12,2 млн т в год)
Челябинский металлургический комбинат (объем выплавки стали 4,6 млн т в год)
Нижнетагильский металлургический комбинат (объем выплавки стали 4,2 млн т в год)
«Уральская Сталь» (до 1992 г. Орско-Халиловский металлургический комбинат) (объем выплавки стали 2,8 млн т в год)
Череповецкий металлургический комбинат (объем выплавки стали 11,6 млн т в год)
Новолипецкий металлургический комбинат (объем выплавки стали 15,4 млн т в год)
Постарайтесь выяснить: а) какие из заводов зависят от импорта железной руды; б) у каких заводов экономико-географическое положение наиболее благоприятно для экспорта металла, а у каких – менее благоприятно.
9. Объясните, почему черную металлургию называют «хребтом» российской экономики. Приведите не менее 3-4 аргументов, подтверждающих это.
1. Чёрная металлургия служит основой развития промышленности РФ, в т.ч. машиностроения (1/3 отлитого металла из доменной печи идёт в машиностроение) и строительства (1/4 металла идёт в строительство). Основным исходным сырьем для получения черных металлов являются железная руда, марганец, коксующиеся угли и руды легирующих металлов (добывающая промышленность), а также энергия (электроэнергетика).
2. Россия занимает 1-е место в мире по запасам железной руды и входит в пятерку стран-лидеров по её добыче, а также по выплавке стали.
3. Россия занимает 2-е место в мире по запасам угля и входит в шестерку стран-лидеров по его добыче.
История человечества насчитывает не одну тысячу лет. На протяжении всего периода существования нашей расы отмечается стабильный технический прогресс, немаловажную роль в котором сыграло умение человека обращаться с металлом, создавать и добывать его. Поэтому вполне логично, что металлургия - это то, без чего невозможно представить наш быт, нормальное выполнение рабочих обязанностей и многое другое.
Определение
Прежде всего стоит разобраться с тем, как по-научному, с технической точки зрения, называют современную сферу производства.
Итак, металлургия - это раздел науки, техники, который охватывает процесс получения различных металлов из руды или иных материалов, а также все процессы, имеющие связь с трансформацией химического состава, свойств и структуры сплавов.
Структура
На сегодняшний день металлургия - это мощнейшая отрасль промышленности. Кроме того, она - обширное понятие, которое включает в себя:
- Непосредственное производство металлов.
- Обработку металлических изделий как в горячем, так и холодном виде.
- Сварку.
- Нанесение различных металлических покрытий.
- Раздел науки - материаловедение. Данное направление в теоретическом изучении физико-химических процессов ориентируется на познание поведения металлов, сплавов и интерметаллидов.
Разновидности
Во всем мире существует две основные отрасли металлургии - черная и цветная. Такая градация сложилась исторически.
Черная металлургия заключается в обработке железа и всех сплавов, в котором оно присутствует. Также эта отрасль подразумевает извлечение из недр земли и последующее обогащение руд , сталелитейное и чугунолитейное производство, прокат заготовок, производство ферросплавов.
К цветной металлургии причисляют работу с рудой любого металла, кроме железа. Кстати, условно делят на две большие группы:
Тяжелые (никель, олово, свинец, медь).
Легкие (титан, магний, алюминий).
Научные решения
Несомненно, что металлургия - это деятельность, требующая внедрения инновационных технологий. В связи с этим многие страны нашей планеты активно ведут исследовательские работы, целью которых является изучение и применение на практике самых разнообразных микроорганизмов, которые помогли бы решить, например, такой злободневный вопрос, как очистка сточных вод, являющихся обязательной составляющей металлургического производства. Помимо этого, уже стали реальностью такие процессы, как биологическое окисление, осаждение, сорбция и прочие.
Разделение по технологическому процессу
Заводы металлургии можно условно причислить к двум основным группам:
Пирометаллургии, где процессы протекают при очень высоких температурах (плавка, обжиг);
Гидрометаллургии, которая заключается в извлечении металлов из руд при помощи воды и прочих водных растворов с использованием химических реактивов.
Принцип выбора места постройки металлургического завода
Для того чтобы понять, на основе каких выводов принимается решение о возведении предприятия в том или ином месте, стоит рассмотреть основные факторы размещения металлургии.
В частности, если вопрос касается дислокации завода цветной металлургии, то здесь на первый план выходят такие критерии, как:
- Наличие энергоресурсов. Производство, связанное с обработкой легких цветных металлов, требует колоссального количества электрической энергии. Поэтому подобные предприятия возводят максимально близко к гидроэлектростанциям.
- Требуемое количество сырья. Разумеется, что чем ближе находятся залежи руды, тем, соответственно, лучше.
- Экологический фактор. К сожалению, страны постсоветского пространства не могут быть отнесены в категорию, где предприятия металлургии являются экологически безопасными.
Таким образом, размещение металлургии - сложнейший вопрос, решению которого следует уделять самое пристальное внимание с учетом всевозможных требований и нюансов.
Для формирования максимально подробной картины в описании обработки металлов важно указать на ключевые участки данного производства.
Предприятия черной металлургииимеют в своем составе несколько так называемых переделов. Среди них: аглодоменный, сталеплавильный, прокатный. Рассмотрим каждый из них детальнее.
Доменное производство
Именно на этом этапе осуществляют освобождение железа непосредственно из руды. Происходит это в доменной печи и при температуре свыше 1000 градусов Цельсия. Таким образом происходит выплавка чугуна. Свойства его будут напрямую зависеть от протекания процесса плавки. Регулируя плавление руды, можно в конечном счете получить один из двух передельный (используют в дальнейшем для производства стали) и литейный (из него отливают чугунные заготовки).
Производство стали
Соединяя железо с углеродом и, при необходимости, с различными легирующими элементами, в итоге получают сталь. Методов ее выплавки достаточно количество. Особо отметим кислородно-конверторный и электроплавильный, которые являются самыми современными и высокопродуктивными.
Конверторная плавка характеризуется своей скоротечностью и получением в итоге стали с требуемым химическим составом. Основу процесса составляет продувка кислородом через фурму, в результате чего чугун окисляется и трансформируется в сталь.
Электросталеплавильный способ - самый эффективный. Именно благодаря использованию дуговых печей можно выплавить самые качественные легированные марки стали. В подобных агрегатах нагрев загруженного в них металла происходит очень быстро, при этом есть возможность добавлять необходимое количество легирующих элементов. Кроме того, получаемая таким методом сталь имеет низкое содержание неметаллических включений, серы и фосфора.
Легирование
Этот процесс заключается в изменении состава стали посредством внедрения в нее рассчитанных концентраций вспомогательных элементов для последующего придания ей определенных свойств. В числе наиболее часто применяемых легирующих компонентов значатся: марганец, титан, кобальт, вольфрам, алюминий.
Прокат
Многие заводы металлургииимеют в своем составе прокатную группу цехов. В них производят как полуфабрикаты, так и уже полностью готовую продукцию. Сущность процесса заключается в пропуске металла в зазоре между вращающимися в противоположных направлениях стана. Причем ключевым моментом является то, что расстояние между валками должно быть меньше, чем толщина пропускаемой заготовки. За счет этого металл втягивается в просвет, перемещается и в итоге деформируется до заданных параметров.
После каждого пропуска зазор между валками делают меньше. Важный момент - зачастую металл недостаточно пластичен в холодном состоянии. И потому для обработки его заранее подогревают до требуемой температуры.
Потребление вторичного сырья
В современных условиях рынок потребления вторсырья как черных, так и цветных металлов неуклонно развивается. Во многом это обусловлено тем, что ресурсы руды, к огромному сожалению, не являются возобновляемыми. Каждый год их добычи существенно снижает запасы. Учитывая тот факт, что потребности в металлопродукции в машиностроении, строительстве, авиастроении, судостроении и прочих отраслях народного хозяйства неуклонно растут, вполне разумным выглядит решение развивать переработку уже отработавших свой ресурс деталей и изделий.
Можно с уверенностью утверждать, что развитие металлургии в некоторой степени объясняется и позитивной динамикой сегмента отрасли - использованием вторичного сырья. При этом переработкой металлолома занимаются и крупные, и мелкие компании.
Мировые тенденции развития металлургии
В последние годы наблюдается чёткое повышение объемов выпуска металлопроката, стали и чугуна. Во многом это объясняется настоящей экспансией Китая, который стал одним из ведущих планетарных игроков на рынке металлургического производства.
При этом различные факторы металлургии позволили Поднебесной отвоевать себе практически 60% всего мирового рынка. Остальную десятку основных производителей составили: Япония (8%), Индия и Соединенные Штаты Америки (6%), Россия и Южная Корея (5%), Германия (3%), Турция, Тайвань, Бразилия (2%).
Если же рассматривать отдельно 2015 год, то наблюдается тенденция снижения активности производителей металлопродукции. Причем самый большой спад отмечен в Украине, где был зафиксирован результат, который на 29,8% ниже прошлогоднего.
Новые технологии в металлургии
Как и любая другая промышленность, металлургия просто немыслима без разработки и внедрения на практике инновационных разработок.
Так, сотрудники Нижегородского государственного университета разработали и начали внедрять в практику новые наноструктурированные износостойкие твердые сплавы, в основе которых лежит карбид вольфрама. Основное направление применения новшества - производство современного металлообрабатывающего инструмента.
Кроме того, в России был модернизирован колосниковый барабан со специальной шаровой насадкой с целью создания новой технологии переработки жидкого шлака. Это мероприятие было выполнено на основе государственного заказа Министерства образования и науки. Такой шаг полностью себя оправдал, поскольку его результаты в итоге превзошли все ожидания.
Крупнейшие предприятия металлургии в мире
- Arcelor Mittal - компания с главным офисом в Люксембурге. Ее доля составляет 10% всего мирового производства стали. В России компании принадлежат шахты Березовская, Первомайская, Анжерская, а также "Северсталь-групп".
- Hebei Iron & Steel - гигант из Китая. Он полностью принадлежит государству. Помимо производства, компания занимается добычей сырья, его транспортировкой и проведением научно-исследовательских работ. На заводах компании используются исключительно новые разработки, и самые современые технологические линии что позволило китайцам научиться производить ультратонкие стальные плиты и сверхтонкий холоднокатанный лист.
- Nippon Steel - представитель Японии. Менеджмент компании, которая начала свою работу еще в 1957 году, стремится к объединению с другим предприятием, именуемым Sumitomo Metal Industries. По мнению экспертов, такое слияние позволит достаточно быстро выйти японцам на первое место в мире, обогнав всех своих конкурентов.
Машиностроение, строительство, электротехника - все эти и многие другие сферы невозможно представить без металлургии. Что представляет собой эта отрасль? Как добывают металлы? Какими они бывают? Ответы на эти вопросы можно найти в статье.
Определение
Металлургия - это направление в промышленности, которое занимается добычей сырья, производством сплавов, утилизацией отходов и производством продукции из полученных сплавов.
Металлургия, в зависимости от сырья, делится на чёрную и цветную. К первой группе относятся металлы, содержащие железо, хром и марганец. Ко второй - все остальные.
Процесс производства продукции из металлов включает такие этапы, как:
утилизация.
добыча и подготовка руды;
Металлургическая промышленность включает процессы получения многих элементов периодической таблицы, кроме газов и галоидов.
Черная
Черная металлургия - это отрасль металлургии, которая занимается производством сплавов из железа, марганца и хрома.
В природе железо встречается в руде в форме карбонатов, гидроксида и оксида. Поэтому первый этап производства в чёрной металлургии - это освобождение железа из руды при помощи доменной печи при температуре более +1000 С. При необходимости на данном этапе производится изменение свойств металла.
Черная металлургия включает такие направления, как:
- добычу и обогащение нерудного сырья;
- производство чёрных металлов;
- производство труб из стали и чугуна;
- коксохимическую промышленность;
- вторичную обработку сырья.
Производимая на металлургических комбинатах продукция бывает:
основной, то есть конечным продуктом, готовым для эксплуатации;
побочной, то есть продуктом, который получается при производстве основной продукции;
попутной, то есть продукцией, оставшейся после производства основной и побочной, которая используется либо как вторсырье, либо как есть.
Добыча
Металлы получают путем извлечения из руд или вторсырья. Вся руда, содержащая ценные элементы, делится на богатую (более 55% ценных элементов), бедную (менее 50 %) и убогую (менее 25 %).
При добыче руды используются три основных метода:
открытый;
подземный;
комбинированный.
Открытый метод - самый распространенный и экономичный. При таком методе предприятием организуется необходимая инфраструктура и разрабатывается месторождение карьерами.
Подземный метод используется в том случае, если породы лежат глубоко под землей. По сравнению с открытым, этот метод дороже из-за необходимости специального технического оснащения. Кроме этого, он актуальнее, чем другие методы, так как запасы железной руды, залегающей близко к поверхности, практически истощены. Таким способом добывается более 70% железной руды.
Комбинированный способ, как понятно из названия, сочетает в себе два вышеуказанных метода.
Производство
В металлургии под производством черных металлов понимают сложный технологический процесс, который можно разделить на два этапа:
производство чугуна;
переработка чугуна в сталь.
Необходимыми материалами для производства чугуна являются железная руда, топливо (кокс) и флюс. Именно в таком порядке их загружают в доменные печи, где под тяжестью собственной массы они опускаются в низ печи. В нижней части печи находятся отверстия - фирмы, через которые подается нагретый воздух для поддержания процесса горения. В результате плавления из руды восстанавливается железо и другие элементы, а полученные в процессе шлак и чугун выливаются через специальные отверстия - шлаковую и чугунную летки.
Процесс передела чугуна в сталь подразумевает снижение уровня углерода и примесей способом избирательного окисления и перевода их в шлак при выплавке. Для этого в расплавленный чугун вводят ферросплавы с содержанием Al, Mn и Si. Они образуют в стали труднорастворимые оксиды, которые частично всплывают в шлак.
Продукция
Продукция черной металлургии широко используется в машиностроении, строительстве, коммунальном хозяйстве, военно-промышленном комплексе и сельском хозяйстве.
К основной продукции черной металлургии можно отнести:
чугун передельный и литейный;
огнеупоры;
химическую продукцию.
металлопрокат (листовой, фасонный, сортовой) ;
готовый прокат;
Цветная
К цветной металлургии относятся все виды металлов, кроме железосодержащих. Сама отрасль делится на металлургию легких и тяжелых металлов, которые основываются на таких свойствах металла, как плотность и вес. Все виды металлов, используемых в цветной металлургии, можно разделить на:
легкие, к которым относятся магний, алюминий, титан;
тяжелые, к которым относятся олово, цинк, свинец, никель, медь;
редкоземельные, к которым относятся эрбий, тербий, самарий, празеодим, неодим, лантан, диспрозий, церий, иттрий;
искусственные, к которым принадлежат америций, технеций;
малые, к которым относятся ртуть, кобальт, мышьяк, сурьма, кадмий, висмут;
рассеянные, к которым принадлежат селен, германий, таллий, индий, галлий, цирконий;
легирующие, к которым относятся ванадий, ниобий, тантал, молибден, вольфрам;
благородные, к которым относятся платина, золото, серебро.
По сравнению с черной, цветная металлургия более энергозатратная. Это объясняется низким содержанием полезных веществ в цветных металлах и, как следствие, большим количеством отходов, требующих особенной утилизации и переработки химическими способами.
Добыча сырья и его обогащение
Цветные металлы получают из рудного концентрата, то есть из обогащенной руды. Под обогащением понимают разделение руды на металлы и минералы, что позволяет искусственно увеличить содержание металлов в сырье. При разделении используются такие технологии, как дробление, измельчение, сортировка и переработка путём обезвоживания. После получения металла из руды он проходит обработку и шлифовку.
После всех этих процессов металл отправляют в цеха или предприятия, где будет изготовлена необходимая продукция - станки, трубы, машины и т.д.
Рафинирование
Черновые металлы содержат различные примеси, которые влияют на физико-химические свойства металлов, а также содержат важные дорогостоящие элементы, например золото или серебро. Поэтому одним из важнейших этапов обработки металла является рафинирование, то есть очистка. Рафинирование проводится тремя способами:
электролитическим - используется для глубокой очистки цветных металлов;
химическим, который который также называется аффинажем, применяется при глубокой очистке золота;
пирометаллургическим - используется при производстве металлов высокой чистоты и делится на фракционное, ликвационное, окислительное рафинирование.
Получение сплавов
Сплав - это вещество, состоящее из двух и более металлов и неметаллов, например, углерод, фосфор, мышьяк.
Сплавы не получаются из двух похожих металлов. Например, цинка и свинца.
Самыми ценными сплавами являются:
- сортовой прокат - шестигранник, пруток, проволока;
- листовой прокат - полоса, лента, лист.
бронза - соединение меди и олова;
латунь - соединение меди и цинка;
дуралюмин - соединение алюминия, меди, железа,кремния, магния и марганца;
карбид вольфрама - соединение вольфрама с углеродом и кобальтом;
нихром - соединение из никеля, хрома и железа;
ални - соединение немагнитного алюминия, никеля и кобальта.
Продукция отрасли
Человеку, незнакомому близко с металлургией, при упоминании о цветных металлах первыми на ум приходят золото и серебро. Выше было рассмотрено все многообразие цветной металлургии. Здесь же рассмотрим продукцию, которая производится в данной сфере. Это:
Кроме профильной, на металлургических заводах и комбинатах производится химическая продукция - хлор, поташ, серная кислота, элементарная сера, цинковый и медный купорос.
Типы баз и факторы их размещения
Прежде чем рассмотреть основные металлургические базы в мире и в России, стоит кратко описать типы баз и факторы их размещения.
В металлургической промышленности выделяют 3 типа баз.
База, работающая с собственными рудой и углем.
База, работающая либо с собственной рудой и привозным углем, либо с привозной рудой и собственным углем.
Работающая недалеко от угольных бассейнов или недалеко от потребителя.
Факторам, влияющими на расположение металлургических центров, можно назвать:
потребительский , к которому относится близость крупных машиностроительных комплексов - основных потребителей стали;
экологический , к которому относятся устаревшие предприятия, использующие один из самых “грязных” способов производства - доменный процесс;
транспортный , к которому относятся предприятия, использующие привозные руду и уголь, так как находятся вдали от их источников;
топливный , к которому относятся предприятия, находящиеся недалеко от угольных бассейнов;
сырьевой , к которому относятся предприятия, расположенные поблизости к местонахождениям руды.
Металлургия в мире
Мировая металлургия сосредоточена в 98 странах мира, из которых руда добывается только в 50. Лидерами являются пять стран - это Китай, Бразилия, Россия, Австралия и Индия, который поставляют на мировой рынок пости 80 % сырья. Большая часть мировых запасов руд - это материал среднего и низкого качества, требующий обогащения в процессе производства. Руд высокого качества в мире очень мало. Например, запасы России как одного из лидеров металлургической промышленности составляют всего 12 % от мировых запасов.
Больше всего руды добывается в Китае, а полезного железа - в России.
Лидирующими компаниями, которые регулируют мировой процесс добычи и производства руды и металлов, являются компании Arcelor Mittal, Hebei Iron & Steel, Nippon Steel.
Arcelor Mittal - это компания, образованная благодаря слиянию предприятий Индии и Люксембурга. Ей принадлежат предприятия в 60 странах мира, в том числе российское "Северсталь-Ресурс" и украинское "Криворожсталь".
Hebei Iron & Steel Group - еще одна компания, образованная в результате слияния нескольких компаний. Но вляется не частным, а государственным предприятием, зарегистрированным в Китае. Здесь производится уникальный продукт - ультратонкий холоднокатанный лист и стальные плиты. Кроме добычи и производства, компания занимается исследовательской деятельность и инвестициями.
Nippon Steel и Sumitomo Metal Industries - японский лидер по производству стали. Доменные печи этой компании были установлены еще в 1857 году.
Металлургия России
В российской экономике металлургия занимает второе место после нефтегазовой промышленности. В данной сфере трудятся более 2 % работающих граждан в стране на 1,5 тыс. предприятий.
В РФ три есть основные базы черной металлургии, размещение которых объясняется близостью источников руды и бассейнов угля:
Уральская;
Сибирская;
Центральная.
Самое старое и крупное предприятие металлургии - Уральское, где производится половина всей продукции черной металлургии в России. Центрами Уральской металлургии являются Екатеринбург, Нижний Тагил, Челябинск и Магнитогорск. Крупнейшие предприятия - Чусовский металлургический завод и Челябинский металлургический комбинат.
Сибирская металлургическая база - самая молодая из трех и строится на смену Уральской, где исчерпаны запасы металлов практически исчерпаны. Здесь расположены всего два крупных металлургический комбината - Кузнецкий и Западно-Сибирский.
Центральная металлургическая база находится в Белгородской и Курской областях. Крупнейшим металлургическим комбинатом и заводами является Новолипецкий металлургический комбинат и заводы в Старом Осколе и Туле.
93% процента выпускаемой продукции приходится на долю шести крупных центров металлургии. Это:
ПАО “Северсталь”;
ОАО “Мечел”;
“Евраз”;
ОАО “Металлоинвест”;
ОАО “Новолипецкий металлургический комбинат”;
ОАО “Магнитогорский металлургический комбинат”.
Металлургия - промышленность, которая играет важную роль в жизни каждого человека.
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.
Значение металлургии для развития экономики
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.
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 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.
Металлургия цветных металлов имеет свои особенности.
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.
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 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 .
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.
Металлургия на Дальнем Востоке получит развитие благодаря залежам железорудного сырья в Алданской провинции и открытию месторождений коксующихся углей в Якутии. Строительство на Дальнем Востоке металлургических предприятий полного цикла обусловлено необходимостью снижения стоимости металла для тамошних машиностроительных заводов.
Железнодорожные поставки значительно удорожают стальной прокат. Этот фактор играет негативную роль в конкурентоспособности металлоемких предприятий Дальнего Востока.
Дата 9класс
Тема урока металлургический комплекс, черный метал.
Цели : Изучить структуру и значение металлургии. Познакомить с особенностями черной металлургии и проблемами металлургии. Дать определения понятиям «комбинат», «металлургическая база». Дать характеристику металлургических баз.
Оборудование: Карта «Металлургия», коллекция «Черная металлургия» (каменный уголь, кокс, железняк-магнитный, красный, бурый, чугун, сталь).
Ход урока
II. Проверка домашнего задания
1) Работа в группах по 4 человека. Учащиеся по очереди отвечают на вопросы домашнего задания (см. предыдущий урок). Один ученик отвечает, трое в группе его слушают. Учащиеся могут оценить ответ товарища и поставить оценку ему в тетрадь. Учитель в это время может заслушать ответы 4-х учеников и проставить им оценку в журнал. На ответ 2-3 минуты.
2) Выяснить, кто выполнил задание индивидуально по выбору (после работы в группе заслушать ответы на вопросы рубрик «Моя точка зрения», «Проблема ждет вашего решения», «Мой край в судьбе России»).
Устный опрос:
В чем преимущества и недостатки ГЭС?
Каково влияние на окружающую среду электроэнергетики?
Назовите наиболее «грязные» и «чистые» электростанции. Как можно уменьшить отрицательное влияние на окружающую среду ТЭС, ГЭС, АЭС?
По рис. 44, уч. Д., с. 129 определите районы страны, где производство экологически чистой энергии наиболее перспективно? (Для использования ветра наиболее перспективны побережья морей Северного Ледовитого океана, где среднегодовая скорость ветра превышает 6 м/с; для использования приливов на ТЭС подходят заливы Баренцева и Белого морей (Мезенская губа), а также заливы Охотского моря - Пенженская губа и заливы на западном берегу моря; производство энергии на солнечных электростанциях возможно на Северном Кавказе, Нижнем Поволжье, на Алтае, где величина суммарной солнечной радиации более 100 ккал/м2; термальные воды (на ГеоЭС) имеются в Западной Сибири, в Прибайкалье, на Камчатке.)
По рис. 43, уч. Д., с. 126 определите районы наибольших запасов гидроэнергоресурсов. В каких районах затраты на производство электроэнергии минимальны, а в каких - строительство ГЭС наиболее перспективно.
III. Изучение нового материала
Металлургический комплекс производит конструкционный материал - металл, который используется для изготовления машин, станков, оборудования многих заводов, для строительства железных дорог и т. п. Основной потребитель металла машиностроение. Металлургический комплекс состоит из черной и цветной металлургии. 90% производимого металла составляет черный металл - сталь.
Сегодня мы познакомимся с черной металлургией, придерживаясь общего плана изучения отрасли.
План на доске:
1. Значение отрасли в народном хозяйстве.
2. Состав, структура отрасли (типы предприятий, технологические особенности предприятий).
3. Особенности металлургии (концентрация производства, комбинирование, материалоемкость).
4. Факторы и принципы размещения предприятий.
5. Металлургические базы России и крупнейшие предприятия, их связи по сырью и топливу.
6. Проблемы и перспективы развития отрасли.
Без металла сегодня не может развиваться экономика России. Такие отрасли, как автомобилестроение, военное производство, транспорт (железные дороги), судостроение, строительство и др. не могут обходиться без стали.
Технологическая цепочка производства черной металлургии выглядит следующим образом:
[доменный цех| - [сталеплавильный цех] - |прокатный цех]
Работа с картой:
Найдите на карте атласа «Металлургия», или уч. А. с. 132, рис. 36, заводы полного цикла. Где они расположены? (Нижний Тагил, Магнитогорск, Липецк, Череповец, Новокузнецку - большей частью у месторождений руды на Урале и в районе КМА.)
Основная часть металла производится на металлургических комбинатах.
Запись в тетрадь
Комбинат - это предприятия, на которых кроме металлургического производства имеются производства других отраслей, связанных с основным технологически и экономически.
Какие заводы не относятся к металлургии? (Производство цемента и стройматериалов, азотно-туковый комбинат.)
Почему эти производства находятся в составе металлургического комбината? (Они работают на отходах основного производства: азотно-туковый комбинат на побочной продукции цеха разделения воздуха, завод стройматериалов использует шлак-отходы доменного и сталеплавильного производства.)
Какова экономическая выгода комбинирования? (Уменьшаются перевозки и используются отходы для получения полезной продукции.)
Где же строят металлургические заводы? На размещение металлургических предприятий влияют сырьевой, топливный, потребительский, водный, транспортный и экологический факторы.
1. Металлургические заводы полного цикла размещают у сырья или у топлива или на потоках руды (сырья) и топлива.
2. Предельные заводы и заводы малой металлургии ориентируются на металлолом (отходы машиностроительных заводов), поэтому размещаются в крупных городах, ориентируясь на потребителя.
3. Металлургический завод - это еще и водоемкое предприятие, поэтому строится у крупной реки, озера или пруда.
4. Металлургия - «грязная» отрасль, поэтому нельзя строить несколько металлургических заводов в одном городе. Нельзя превышать «экологический потолок», это пагубно отразится на здоровье населения.
5. Металлургический завод не может работать без железной дороги, так как потоки сырья, топлива очень огромные.
Скопления металлургических заводов, использующих общую рудную или топливную базу, и производящие основной металл страны, называют металлургической базой. В России 3 основные металлургические базы:
1. Уральская;
2. Центральная;
3. Сибирская.
Самостоятельно изучите металлургические базы России (уч. Д., с. 138-139; уч. А., с. 132-134; карта атласа «Металлургия»)1. Какое сырье используют заводы базы (свое или привозное)?
2. Качество добываемой руды.
3. Вид топлива (уголь).
4. Крупные заводы базы.
5. Проблемы базы.
Учащиеся в группах по столам могут проработать варианты одну базу и затем обсудить результаты работы в классе.
I. Закрепление
На контурной карте отметьте 3 базы, укажите месторождения руды, угля и крупные металлургические заводы.
Используя карты атласа «Металлургия», «Электроэнергетика», «Топливная промышленность», «Транспорт» определите перспективный район для строительства металлургического завода полного цикла. (Это может быть район Нерюнгри, Чульман.)
По уч. Д.: §25-26, с. 139 вопросы 1-2, с. 135 вопросы 1-2.
По уч. А.: §30, с. 131-135 вопросы, с. 138 вопросы 2-6 и 10.
Индивидуальное задание (по уч. А., с. 139) «Моя точка зрения».
Опережающее задание
Подготовить сообщение о новых технологиях добычи руды (индивидуально).
