Металлургический комплекс

Металлургический комплекс - это совокупность отраслей, охва­тывающих все стадии технологических процессов: от добычи и обога­щения сырья до получения продукции в виде черных и цветных ме­таллов и их сплавов. В его состав входит черная и цветная металлургия. 90% всех металлов, применяемых в современном производстве, - чер­ные металлы, т.е. железо и сплавы, получаемые на его основе. Однако общая численность цветных металлов гораздо больше (их более 70 ви­дов), они обладают более ценными свойствами. Цветная металлургия имеет огромное значение для отраслей, обеспечивающих развитие на­учно-технического прогресса в народном хозяйстве.

Металлургический комплекс представляет собой взаимообуслов­ленное сочетание следующих технологических процессов:

-добыча и подготовка сырья к переработке (добыча, обогаще­ние, агломерирование, получение необходимых концентратов и др.);

-металлургический передел - основной технологический про­цесс с получением чугуна, стали, проката черных и цветных металлов, труб и др.;

-производство сплавов;

-утилизация отходов основного производства и получение из них вторичных видов продукции.

В зависимости от сочетания этих технологических процессов выде­ляются следующие типы производств в металлургическом комплексе:

1) производства полного цикла, которые представлены, как пра­вило, комбинатами, в которых одновременно действуют все назван­ные стадии технологического процесса;

2)производства неполного цикла - это предприятия, в которых осуществляются не все стадии технологического процесса, например, в черной металлургии производится только сталь или прокат, но от­сутствует выпуск чугуна, или производится только прокат. К непол­ному циклу относятся также электротермия ферросплавов, электро­металлургия и др.

Предприятия неполного цикла, или «малой металлургии», назы­ваются передельными, представлены в виде отдельных подразделений по производству литейного чугуна, стали или проката в составе круп­ных машиностроительных предприятий страны.

На размещение металлургических комбинатов большое влияние оказывают:

-особенности используемого сырья (руды);

-применяемый для получения металла вид энергии;

-география сырьевых и энергетических источников;

-обеспеченность территории транспортными путями.

В размещении предприятий черной и цветной металлургии су­ществуют некоторые различия. Руды цветных металлов имеют более низкое содержание металла, поэтому цветная металлургия, особенно производство тяжелых металлов, ориентируется в основном на сырье­вые базы. Для получения легких металлов требуется много электро­энергии и воды. Поэтому предприятия, выплавляющие их, как прави­ло, сосредоточиваются вблизи крупных гидроэлектростанций.

В территориальной структуре народного хозяйства России метал­лургический комплекс имеет районе- и комплексообразующее значе­ние. Современные крупные предприятия металлургии по характеру внутренних технологических связей представляют собой металлургическо-энергохимические комбинаты. Комбинирование - это соедине­ние на одном предприятии нескольких взаимосвязанных по техноло­гическому процессу производств, иногда относящихся к разным отраслям промышленности.

Кроме основного производства в составе металлургических пред­приятий создаются производства на основе утилизации разного рода вторичных ресурсов, сырья и материалов (сернокислотное производ­ство, тяжелый органический синтез по производству бензола, аммиа­ка и другой химической продукции, производство строительных ма­териалов - цемент, блочные изделия, а также фосфорных и азотных удобрений и т.п.).

Черная металлургия. Черная металлургия России включает предприятия и организации по добыче и переработке рудных и нерудных материалов; производству чугуна, стали, проката, труб, ме­тизов, ферросплавов, огнеупоров, кокса, ряда видов химической про­дукции; заготовке и переработке лома и отходов черных металлов; ремонту механического и энергетического оборудования; транспор­тировке внутризаводских грузов, а также научные и проектные орга­низации.

Особенность отрасли - относительно жесткая привязка предпри­ятий с полным металлургическим циклом к источникам сырьевых ре­сурсов или центрам металлопотребления. Предприятия отрасли раз­мещены в 20 регионах Российской Федерации, из которых в десятку ведущих входят Вологодская, Челябинская, Липецкая, Свердловская, Белгородская, Кемеровская, Курская и т.д. Более 70% предприятий являются градообразующими и существенно влияют на экономику и социальную стабильность регионов.

Основа черной металлургии - металлургический передел: чугун - сталь - прокат. Остальные производства являются смежными, сопут­ствующими: добыча и обогащение руд (железных, марганцевых, хромитовых), коксование угля (практически полностью проводится на ме­таллургических комбинатах), добыча вспомогательных материалов (флюсовых известняков, магнезита), производство огнеупоров, выпуск металлических изделий производственного назначения (метизов).

Сырьевую базу отрасли составляют: железорудная продукция, не­рудные материалы и огнеупоры, коксующийся уголь, лом и отходы чер­ных металлов. Россия - крупнейший производитель и потребитель то­варных железных руд.

Черная металлургия имеет следующие особенности сырьевой базы:

-сырье характеризуется относительно большим содержанием по­лезного компонента от 17% в сидеритовых рудах до 53-55% в магнетитовых железняках;

-разнообразие сырья в видовом отношении, 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.

Более 70% разведанных запасов и около 80% прогнозных ресур­сов железных руд сосредоточено в европейской части страны. Метал­лургические предприятия Урала, Сибири и Дальнего Востока, имею­щие 65% всех производственных мощностей, испытывают острый дефицит в местных товарных железных рудах.

Предприятия Белгородской и Курской областей обеспечивают бо­лее 50% добычи руды в стране, а железорудные месторождения север­ного региона - предприятия Мурманской области и Республики Ка­релия - до 25%. Основной объем потребления приходится на районы Урала и Сибири.

Существуют три варианта размещения предприятий черной ме­таллургии полного цикла, тяготеющих либо к источникам сырья (Урал, Центр), либо к источникам топлива (Кузбасс), либо находящихся меж­ду ними (Череповец). Эти варианты обусловливают выбор района и ме­ста строительства, наличие источников водоснабжения и вспомогатель­ных материалов.

В настоящее время основной способ выплавки стали - мартенов­ский. На долю кислородно-конвертерного и электросталеплавильно­го способа приходится около 30% общего объема производства.

Электрометаллургический комбинат для производства стали из металлизованных окатышей, получаемых методом прямого восстанов­ления железа, действует в Старом Осколе - Оскольский электроме­таллургический комбинат.

Группа металлургических предприятий, использующая общие рудные или топливные ресурсы и обеспечивающая основные потреб­ности экономики страны в металле, называется металлургической базой. На территории России выделяют три основные металлургиче­ские базы: Центральную, Уральскую и Сибирскую. Каждая из них име­ет свои особенности по обеспеченности сырьем, топливом, электро­энергией, набору и мощности производств; они отличаются по структуре и специализации производства, мощности его организации.

Металлургические базы России. Одной из особенностей раз­мещения металлургических предприятий является неравномерность, вследствие чего металлургические комплексы располагаются «сгуст­ками».

Уральская металлургическая база является самой крупной в Рос­сии и уступает по объемам производства черных металлов лишь Юж­ной металлургической базе Украины в рамках СНГ. В масштабах Рос­сии она занимает первое место и по производству цветных металлов. На долю Уральской металлургии приходится 52% чугуна, 56% стали и более 52% проката черных металлов от объемов, производимых в масштабах бывшего СССР. Она является старейшей в России. Урал пользуется привозным кузнецким углем. Собственная железорудная база истощена, поэтому значительная часть сырья ввозится из Ка­захстана (Соколовско-Сарбайское месторождение), с Курской магнитной аномалии (КМА) и Карелии. Развитие собственной железнорудной базы было связано с освоением Качканарского месторождения титаномагнетитов (Свердловская область) и Бакальского месторождения сидеритов (Челябинская область), на которые приходится более по­ловины запасов железных руд района. Крупнейшими предприятия­ми по их добыче являются Качканарский горно-обогатительный комбинат (ГОК) и Бакальское рудоуправление. На Урале сформи­ровались крупнейшие центры черной металлургии: Магнитогорск, Челябинск, Нижний Тагил, Екатеринбург, Серов, Златоуст и др. В настоящее время ²/₃ выплавки чугуна и стали приходится на Челя­бинскую и Оренбургскую области. Металлургия Урала характеризу­ется высоким уровнем концентрации производства, особое место за­нимает Магнитогорский металлургический комбинат. Он является самым крупным по выплавке чугуна и стали не только в России, но и в Европе.

Урал является одним из главных регионов производства сталь­ных труб для нефте- и газопроводов, крупнейшие предприятия разме­щены в Челябинске, Первоуральске, Каменск-Уральске.

Центральная металлургическая база - район интенсивного раз­вития черной металлургии, где сосредоточены крупнейшие запасы же­лезных руд. Развитие черной металлургии базируется на использова­нии крупнейших месторождений железных руд КМА, а также металлургического лома и на привозных коксующихся углях - донец­ком, печорском и кузнецком.

Интенсивное развитие металлургии Центра связано с относитель­но дешевой добычей железных руд. Почти вся руда добывается откры­тым способом. Крупные разведанные и эксплуатируемые месторож­дения КМА расположены на территории Курской и Белгородской областей (Михайловское, Лебединское, Стойленское, Яковлевское и др.). Затраты на 1 т железа в товарной руде почти наполовину ниже, чем в криворожской руде (Украина), и ниже, чем в карельской и казахстанских рудах. В целом добыча сырой руды составляет около 80 млн. т, т.е. 40% российской добычи.

Центральная металлургическая база включает крупные предпри­ятия полного металлургического цикла: Новолипецкий металлурги­ческий комбинат (Липецк) и Новотульский завод (Тула), металлур­гический завод «Свободный Сокол» (Липецк), «Электросталь» под Москвой (передельная качественная металлургия). Развита малая металлургия на крупных машиностроительных предприятиях. Дей­ствует Оскольский электрометаллургический комбинат по прямому восстановлению железа (Белгородская область). На территории Центрально-Черноземного экономического района находятся Лебединский, Стойленский и Михайловский горно-обогатительные комбинаты (ГОКи).

В зону влияния и территориальных связей Центра входит и ме­таллургия Севера европейской части России, на которую приходится более 5% балансовых запасов железных руд Российской Федерации и свыше 21% добычи железной руды. Здесь действуют достаточно круп­ные предприятия: Череповецкий металлургический комбинат (Воло­годская область), Оленегорский и Ковдорский горно-обогатительные комбинаты (Мурманская область), Костомукшский ГОК (Карелия). Руды Севера при невысоком содержа­нии железа (28-32%) хорошо обогащаются, почти не имеют вредных примесей, что позволяет получать высококачественный металл.

Металлургическая база Сибири находится в процессе формиро­вания. На долю Сибири и Дальнего Востока приходится примерно пятая часть производимых в России чугуна и готового проката и 15% стали. 21 % общероссийских запасов приходится на Сибирь и Дальний Восток. Основой формирования Сибирской металлургической базы являются железные руды Горной Шории, Хакасии, Ангаро-Илимского железорудного бассейна, а топливной базы - Кузнецкий каменно­угольный бассейн. Современное производство представлено двумя крупными предприятиями черной металлургии: Кузнецким металлур­гическим комбинатом (с производством полного цикла) и Западно-Сибирским заводом, а также ферросплавным заводом (Новокузнецк). Получила развитие и передельная металлургия, представленная не­сколькими передельными заводами (Новосибирск, Гурьевск, Красно­ярск, Петровск-Забайкальский, Комсомольск-на-Амуре). Добывающая промышленность осуществляется несколькими горно-обогатительны­ми предприятиями, находящимися на территории Кузбасса, в Горной Шории, Хакасии (Западная Сибирь) и Коршуновским ГОКом в Вос­точной Сибири.

Черная металлургия Сибири и Дальнего Востока еще не завер­шила своего формирования. Поэтому на основе эффективных сырье­вых и топливных ресурсов возможно в перспективе создание новых центров, в частности Тайшетского завода на кузнецких углях и ангаро-илимских рудах, а также Барнаульского (Алтайский край) метал­лургического завода. На Дальнем Востоке перспективы развития чер­ной металлургии связывают с формированием Южно-Якутского ТПК, в составе которого предполагается создание предприятий пол­ного цикла.

90% в производстве готового проката принадлежит следующим металлургическим компаниям: ОАО ММК (Магнтитогорскиймет.комдинат), ОАО «Северсталь» (г. Череповец), ОАО НЛМК (Новолипецкий металлургический комбинат), ОАО «Нижнетагильский металлургический комбинат», ОАО «Носта», ОАО «Новокузнецкий металлургический завод», ОАО ЗСМК, ОАО ОЭМК.

Железорудная база страны представлена следующими пред­приятиями. На северо-западе страны: ОАО «Оленегорский ГОК», ОАО «КоводорскийГОК» и ОАО «Карельский окатыш». Они поло­стью обеспечивают потребность ОАО «Северсталь» в железорудном сырье.

В Центральном районе работают горно-обогатительные комби­наты Курской магнитной аномалии: ОАО «Лебединский ГОК», ОАО «Стойленский ГОК» ОАО «Михайловский ГОК» и ОАО «КМА-руда». Они обеспечивают потребности ОАО «Новолипецкий металлургичес­кий комбинат», ОАО «Оскольский электрометаллургический комби­нат», частично - уральские и сибирские металлургические заводы. Ввиду недостатка железорудного сырья на Урале и в Сибири для по­крытия дефицита осуществляется обустройство Яковлевского место­рождения в Белгородской области.

На Урале крупнейшим является ОАО «Качканарский ГОК», же­лезорудная продукция которого используется в основном Нижнета­гильским металлургическим комбинатом. Остальные местные рудни­ки - Богословский, Магниторский, Высокогорский, Бакальский, Гороблагодаский, Белорецкий, Первоуральский и Златоустовский - имеют небольшую мощность.

ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» обеспечи­вается железорудной продукцией с Соколовско-Сарбайского железо­рудного месторождения (Казахстан). ММК, приобретая продукцию в центральном районе, снижает рентабельность своей продукции.

ОАО «Мечел (г. Челябинск)» обеспечивается местным сырьем (Бакальское мес­торождение) частично, остальная часть сырья завозится из Централь­ного района. Аналогичная ситуация на Орско-Халиловском металлур­гическом комбинате (ОАО «Носта»).

Напряженный баланс по железорудному сырью сложился в Сиби­ри (для Кузнецкого и Западно-Сибирского металлургических комби­натов). Местная база - ОАО «Коршуновский ГОК» и ОАО «Сибруда» - имеет ограниченные мощности и из-за отсутствия финансирования практически не развивается.

Цветная металлургия. Цветные металлы по физическим свой­ствам и назначению делятся на несколько групп:

-тяжелые - медь, свинец, цинк, олово, никель;

-легкие - алюминий, магний, титан, литий и др.;

-малые - висмут, кадмий, сурьма, мышьяк, кобальт, ртуть;

-легирующие - вольфрам, молибден, тантал, ниобий, ванадий;

-благородные - золото, серебро, платина и платиноиды;

-редкие и рассеянные - цирконий, галлий, индий, таллий, гер­маний, селен и др.

Цветная металлургия России выпускает около 70 различных ви­дов металлов. Такой полный набор производства имеют три страны мира - США, Германия, Япония.

Особенности сырьевой базы цветной металлургии:

-крайне низкое в количественном отношении содержание по­лезных компонентов в сырье (медные - от 1 до 5%, свинцо-цинковые - от 1,5 до 5,5% и т.д.). То есть для получения 1 т меди требуется перера­ботать не менее 100 т руды;

-исключительная многокомпонентность сырья (например, уральские колчеданы содержат медь, железо, серу, золото, кадмий, се­ребро и др., в общей сложности до 30 элементов);

-высокая топливо- и энергоемкость сырья в процессе его обра­ботки.

Особенностью цветной металлургии является высокая энергоем­кость сырья в процессе его подготовки к металлургическому переделу и переработке. В связи с этим различают топливо- и электроемкие про­изводства. Высокаятопливоемкость характерна, например, для про­изводства никеля, глинозема из нефелинов, черновой меди. Повышен­ной электроемкостью отличается производство алюминия, магния, кальция, титана и др. В целом по отрасли доля топливно-энергетиче­ских затрат составляет от 10 до 50-65% общих затрат на 1 т произво­димой продукции. Эта особенность производства обусловливает раз­мещение отраслей цветной металлургии в регионах, наиболее обеспеченных электроэнергией.

Урал является старейшим из регионов России по производству цветных металлов, особенно меди, алюминия, цинка, никеля, кобаль­та, свинца, золота и многих редких металлов. В настоящее время на Урале действует 11 предприятий медной промышленности. Из числа этих предприятий следует выделить наиболее крупные: Башкирский и Учалинский горно-обогатительные комбинаты и Бурибаевское рудо­управление (Башкортостан), Кыштымский медеэлектролитный завод (Челябинская область), Красноуральский и Кировоградский медепла­вильный комбинаты, Дегтярское рудоуправление, Среднеуральский ме­деплавильный завод и комбинат «Уралэлектромедь» (Свердловская об­ласть), Гайский ГОК и Медногорский медно-серный комбинат (Оренбургская область).

На Уральских предприятиях производится почти 43% рафини­рованной меди, около 65% цинка в концентрате от общего производ­ства их в России, а также значительное количество золота, серебра, редких и рассеянных металлов.

Развита цветная металлургия вСеверном и Северо-Западном рай­онах, где ведется добыча и обогащение нефелинов, бокситов, титано­вых, медно-никелевых руд. Алюминиевые заводы размещаются в Кан­далакше, Надвоицах, Бокситогорске, медеплавильный - в Мончегорске, никелевый - в г. Никель.

Восточная Сибирь и особенно Дальний Восток отличаются вы­соким уровнем развития цветной металлургии. Она является одной из важнейших отраслей промышленности Дальнего Востока. В эконо­мическом районе производится основная часть общероссийской до­бычи оловянных руд, золота, свинцово-цинковых руд, вольфрама, рту­ти. Особенно быстро развивается в восточных районах России алюминиевая промышленность. Важнейшие центры: Красноярский, Иркутский, Братский, Саянский, Шелиховский алюминиевые заводы, где осуществляется производство глинозема, металлического алюми­ния, цветного и легкого алюминия. Создается глиноземное производ­ство в Ачинске.

Создана свинцово-цинковая промышленность с ориентацией на сырьевую и топливную базу: Кузбасс - Салаир, Забайкалье - Нер­чинск, Дальний Восток - Дальнегорск и др. Развита оловянная про­мышленность: Шерловогорский, Хрустальненский, Солнечный ГОК.

Крупным центром металлургии является Норильский горно-ме­таллургический комбинат.

Проблемы и перспективы развития металлургического комплек­са. С распадом СССР единая система взаимодействующих металлур­гических баз прекратила свое существование. Разрыв сложившихся свя­зей по сырью, сортаменту металла привел к тому, что в ряде районов России, прежде всего в Сибири и на Дальнем Востоке, дефицит металла существенно возрос. Основной проблемой отечественной металлургии на сегодняшний день является техническое перевооружение. Ее реше­ние требует замены старого мартеновского способа производства стали на новые - кислородно-конвертерный и электроплавильный. На осно­ве их применения качество производимого металла резко улучшается. Использование огромных запасов металлолома требует строительства новых типов металлургических предприятий (мини-заводов). Они об­служивают небольшие территории, применяют современную техноло­гию, позволяющую производить металл высокого качества при минимальных отрицательных воздействиях на окружающую среду. По дан­ным статистики, ежегодно металлургическим комплексом выбрасыва­ется в атмосферу до 10 млн. т вредных веществ, в том числе 80% всех выбросов составляет свинец. Особенно вредными считаются доменное и мартеновское производства, а также коксохимия.