Черная металлургия

Роль и значение черной металлургии определяются в первую очередь тем, что она служит фундаментом для развития машиностроения.

Черная металлургия охватывает весь процесс от добычи и подготовки сырья, топлива, вспомогательных материалов до выпуска проката с из­делиями дальнейшего передела. В ее состав входят: добыча, обогащение и агломерация железных, марганцевых и хромитовых руд; производство чугуна, доменных ферросплавов, стали и проката; производство электро­ферросплавов; вторичный передел черных металлов; коксование угля;

производство огнеупоров; добыча вспомогательных материалов (флюсо­вых известняков, магнезита и др.); выпуск металлургических изделий производственного назначения. В этом комплексе стержнем служит соб­ственно металлургический передел (чугун — сталь — прокат). Осталь­ные производства — смежные, сопутствующие.

Россия по выплавке черных металлов в конце80-х годов занимала второе место в мире после Японии. Затем произошел спад производства в связи с общей кризисной ситуацией. В результате по выплавке чугуна и стали Россия теперь на четвертом месте в мире после Китая, Японии и США, по добыче железной руды — на втором, уступая Китаю.

В 1998 г. Россия дала 34, 7 млн т чугуна, 43, 7 млн т стали, 35, 2 млн т готового проката, 2, 8 млн т стальных труб. Добыча железной руды соста­вила 72, 6 млн т, а производство кокса — 25, 4 млн т.

Для черной металлургии, включающей несколько переделов, особен­но актуально совершенствование технологической структуры производ­ства. Россия, где черная металлургия исторически играла приоритетную роль, заметно отстала за последнее время от США и Японии в перестрой­ке технологической структуры. Это тем более важно учитывать, потому что металлургическое производство именно в силу специфики техноло­гии обладает значительной инерционностью.

В Японии, например, из общего объема выплавки стали свыше ²/₃ приходится на кислородно-конвертерную и около ¹/₃ — ^на электросталь, а мартеновский способ давно уже прекратил свое существование. Между тем у нас он до сих пор еще сохранился, хотя на электросталь и кисло­родно-конвертерную сталь приходится теперь не менее ²/₃ общего объ­ема производства.

Исключительно важно освоение в промышленных масштабах техно­логии получения железа из руд методом прямого восстановления. На территории Курской магнитной аномалии (КМА) в настоящее время уже действует Оскольский электрометаллургический комбинат, проект­ная мощность которого 5 млн т металлизованных окатышей и 2, 7 млн т проката в год.

По уровню концентрации производства черных металлов Россия опе­редила многие промышленно развитые страны, в том числе США. Свы­ше ³/₄ чугуна и ²/₃ стали, примерно ³/₅ проката выпускается у нас пред­приятиями с ежегодной производительностью более 3 млн т каждое.

На восьми самых крупных предприятиях — Магнитогорском, Ниж­нетагильском, Челябинском и Орско-Халиловском (Урал), Череповец-163

ком (Север), Новолипецком (Центрально-Черноземный район), Запад­но-Сибирском и Кузнецком (Западная Сибирь) комбинатах — произво­дится ⁹/10 всего чугуна, свыше 4/5, стали (в том числе вся конвертерная и более 4/5 разливаемой на МНЛЗ) и свыше 4/5 — проката. Эти предприя­тия перерабатывают более ⁹/10 железной руды и ²/5 вторичного сырья (рис. 5.5, см. цветную вклейку).

Характерно также сильно развитое производственное комбинирова­ние. Особенно большую выгоду дает комбинирование металлургического передела с коксованием угля. В России свыше 95% всего кокса выпуска­ется металлургическими заводами. Современные крупные предприятия черной металлургии по характеру внутренних технологических связей представляют собой металлурго-энерго-химические комбинаты.

Комбинаты — основной тип предприятий черной металлургии боль­шинства индустриально развитых стран. В России предприятия с пол­ным циклом дают примерно ⁹/10 чугуна, стали и проката. Кроме того. есть заводы, выпускающие чугун и сталь или сталь и прокат (включая трубные и метизные заводы), а также раздельно чугун, сталь и прокат. Все предприятия без выплавки чугуна относятся к так называемой пере­дельной металлургии. Особое положение по технико-экономическим па­раметрам занимают предприятия с электрометаллургическим производ­ством стали и ферросплавов. Наконец, выделяется «малая металлургия» (производство стали и проката на машиностроительных заводах).

Черная металлургия с полным технологическим циклом служит важ­ным районообразующим фактором. Кроме многочисленных произ­водств, возникающих на основе утилизации разного рода отходов при выплавке чугуна и коксовании угля, она притягивает к себе сопутствую­щие отрасли.

Наиболее типичные спутники черной металлургии: а) тепловая элек­троэнергетика, прежде всего установки, которые входят в состав метал­лургических комбинатов и могут работать на побочном топливе (излиш­ки доменного газа, коксик, коксовая мелочь); б) металлоемкое машино­строение (металлургическое и горное оборудование, тяжелые станки. металлоконструкции, локомотивы и др.).

Металлургия полного цикла, передельная металлургия и «малая ме­таллургия» по условиям размещения отличаются друг от друга. В разме­щении металлургии полного цикла особенно большую роль играют сырье и топливо, на которые приходится 85—90% всех затрат по вы­плавке чугуна, из них примерно 50% — на кокс и 35—40% — на желез­ную руду. Практически на 1 т чугуна расходуется 1, 2—1, 5 т угля (с уче-том потерь в процессе обогащения и коксования), не менее 1, 5 т желез­ной руды (в зависимости от содержания), свыше 0, 5 т флюсовых. известняков и до 30 м³ оборотной воды. При современных масштабах ме­таллургического производства все это свидетельствует о важности вза­имного транспортно-географического положения сырьевых и топливных баз, источников водоснабжения и вспомогательных материалов. Особен­но велика роль сочетаний железных руд и коксующихся углей.

Разведанные запасы железных руд по категориям А+ В+ С₁ (на 1 ян­варя 1991 г.) составляют в России 55, 6 млрд т. Из этого количества по­чти ⁴/5 приходится на европейскую часть и Урал, остальное — на восточ­ные районы.

Основные ресурсы железных руд сосредоточены в пределах КМА (21, 6 млрд т), где находятся такие месторождения мирового значения, как Лебединское, Стойленское, Михайловское и Яковлевское. Велики железорудные ресурсы Урала (почти 7, 5 млрд т), в пределах которого особенно выделяется Качканарская группа месторождений (3, 5 млрд т).

На третьем месте — Восточная Сибирь (5, 3 млрд т) с Коршуновским и Рудногорским месторождениями в Ангаро-Илимском бассейне и Аба­канской группой месторождений. Затем идут Дальний Восток (4, 5 млрд т), Северный район (2, 8 млрд т), где известны Ено-Ковдорское, Костамукш-ское и другие месторождения, и Западная Сибирь (1, 8 млрд т).

Наиболее значительные ресурсы марганцевых руд представлены в Западной Сибири (Усинское месторождение), а хромитовых руд — на Урале (месторождение Сараны).

По производству товарной железной руды (главным образом в виде агломерата, концентрата и окатышей) резко выделяется Централь­но-Черноземный район (свыше ²/5 общего объема). Остальное количест­во приходится на Урал (¹/5), Северный район (1/5), Восточную и Запад­ную Сибирь.

Вместе с вовлечением в оборот бедных руд, особенно железистых кварцитов, расширился фронт открытой добычи металлургического сырья. В настоящее время таким способом разрабатывают более 4/5, всех железных руд.

Черная металлургия с полным технологическим циклом тяготеет в зависимости от экономической целесообразности к источникам сырья (Урал, центральные районы европейской части) и топливным базам (Кузбасс) или, наконец, к пунктам, находящимся между ними (Черепо­вец).

Передельная металлургия ориентируется в основном на источники вторичного сырья (отходы металлургического производства, отходы от потребляемого проката, амортизационный лом) и на места потребления готовой продукции, поскольку наибольшее количество металлического лома накапливается в районах развитого машиностроения. Еще теснее взаимодействует с машиностроением «малая металлургия».

Особыми чертами размещения отличается производство ферросплавов и электросталей. Ферросплавы — сплавы железа с легирующими метал­лами (марганцем, хромом, вольфрамом, кремнием и др.), без которых вообще немыслимо развитие качественной металлургии, — получают в доменных печах и электрометаллургическим путем. В первом случае производство ферросплавов осуществляется на металлургических пред­приятиях полного цикла, а также с двумя (чугун — сталь) или одним (чугун) переделом, во втором — их производство представлено специали­зированными заводами.

Электрометаллургия ферросплавов из-за высоких расходов электро­энергии (до 9 тыс. кВт • ч на 1 т продукции) оптимальные условия нахо­дит в тех районах, где дешевая энергия сочетается с ресурсами легирую­щих металлов (например, Челябинск). Производство электросталей раз­вито в районах, располагающих необходимыми источниками энергии и металлического лома.

При всех изменениях, происшедших в размещении производства в связи с освоением новых источников сырья и топлива в разных районах страны, Урал продолжает сохранять позиции крупнейшей металлурги­ческой базы России. Второе и третье места делят Центр и Северный рай­он. На четвертом месте находятся Сибирь и Дальний Восток.

Урал производит более 2/5 чугуна, стали и проката в стране, дает око­ло 1/5 всех железных руд. Уральская черная металлургия пользуется

привозным топливом (кузнецкий и карагандинский уголь), частично ра- ботает на сырье, поступающем из Казахстана (соколовско-сарбайская руда), а также КМА. Укрепление сырьевой базы здесь связано с осво- ением титаномагнетитов (Качканарское месторождение) и сидеритов (Бакальское месторождение), на которые приходится ³/4 запасов желез­ных руд. Титаномагнетиты уже вовлечены в разработку (Качканарский ГОК).

При значительном развитии передельной металлургии, что обуслов­ливает заметное (в 1, 5 раза) превышение выплавки стали над производ­ством чугуна, главную роль играют предприятия с полным циклом, Они расположены в основном вдоль восточных склонов Уральских гор. На западных склонах в большей мере представлена передельная метал­лургия.

Концентрация производства достигает здесь высокого уровня. Преоб­ладающую часть черных металлов дают предприятия-гиганты (в Магни­тогорске, Нижнем Тагиле, Челябинске, Новотроицке), которые воз­никли в годы индустриализации. Вместе с тем на Урале сохранилось много мелких заводов (хотя и реконструированных), выпускающих свы­ше ¹/₁₀ чугуна и стали.

Обращает на себя внимание качественный профиль уральской метал­лургии, который во многом зависит от специфики сырьевых ресурсов. Видное положение занимают здесь производство ферросплавов домен­ным (Чусовой) и электрометаллургическим (Серов, Челябинск) спосо­бами, трубопрокат (Первоуральск, Каменск-Уральский, Челябинск). Кроме того, Урал — единственный район в стране, где выплавляются природно-легированные металлы (Новотроицк).

Центр, будучи старым районом черной металлургии, развивался срав­нительно недавно в двух не связанных между собой направлениях: с од­ной стороны, на выплавке литейного чугуна и доменных ферросплавов (Тула), с другой — на производстве стали и проката главным образом из металлического лома (Москва, Электросталь, Нижний Новгород и др.). Крупных размеров здесь всегда достигала «малая металлургия».

В настоящее время Центр — одна из основных металлургических баз страны. Он дает ¹/2 всей железной руды в стране, а по выплавке черных

металлов — ¹/5 общего объема производства — находится на одном уров­не с Северным районом. Ликвидирован имевшийся ранее в Центре раз­рыв между отдельными стадиями технологического процесса в результа­те выпуска передельного чугуна. Строительство, последующая реконст­рукция и расширение предприятий полного цикла (Новолипецкий и Новотульский металлургические комбинаты) дали возможность резко уменьшить здесь роль обособленных переделов по стали и по чугуну и тем самым создать комбинированное производство.

Уровень комбинирования в черной металлургии Центра пока значи­тельно ниже, чем на Урале. Заводы полного цикла выпускают немногим более1/ 2 всего чугуна и около ²/3 стали и проката.

Черная металлургия Центра полностью зависит от привозного топли­ва (донецкий уголь или кокс). Ресурсы сырья, представленные мес­торождениями КМА, практически не ограничивают производство. Большое значение имеет металлический лом.

Почти вся железная руда разрабатывается открытым способом. Наря­ду с богатыми рудами в массовом количестве добывают железистые кварциты (Лебединский, Стойленский и Михайловский ГОКи). Осваива­ется Яковлевское месторождение богатых руд. КМА служит источником сырья не только для заводов Центра, она дает его и ряду предприятий Урала, а также Севера.

В пределах КМА возникло производство металлизованных окатышей. На этой основе развивается электрометаллургия без доменного передела (Оскольский электрометаллургический комбинат). Создано производст­во холоднокатаной ленты (Орловский сталепрокатный завод).

Сибирь (вместе с Дальним Востоком) как металлургическая база на­ходится в процессе формирования. Она несколько уступает Центру по выплавке чугуна и стали, но превосходит его в отношении проката. Сов­ременное производство представлено здесь двумя мощными предприя­тиями с полным циклом — Кузнецким металлургическим комбинатом и Западно-Сибирским заводом (Новокузнецк) — и несколькими передель­ными заводами (Новосибирск, Гурьевск, Красноярск, Петровск-Забай-кальский, Комсомольск-на-Амуре), а также заводом ферросплавов (Но­вокузнецк).

Сырьевой базой служат железные руды Горной Шории, Хакасии и Ангаро-Илимского бассейна (Коршуновский ГОК). Топливная база — Кузбасс.

Северный район в качестве металлургической базы начал формиро­ваться в связи с созданием Череповецкого металлургического комбина­та, который как предприятие полного цикла действует с 1960 г. Комби­нат использует железную руду Кольского п-ова (Ковдорский и Оленегор-ский ГОКи), Карелии (Костамукшский ГОК) и коксующийся уголь Печорского бассейна.

В настоящее время на Север приходится приметно ¹/5, общего объема добычи железных руд и производства черных металлов в стране.

В пределах основных металлургических баз выделяются соответст­вующие узлы с наиболее высокой территориальной концентрацией про-

изводства. На Урале к числу таких узлов относится Челябинск, где действуют металлургический комбинат («Мечел»), электрометаллургиче- ский комбинат, производящий ферросплавы, и трубопрокатный завод.

В Центре самый значительный металлургический узел — Липецк с его Новолипецким металлургическим комбинатом (одни из крупнейших в стране), металлургической компанией «Свободный Сокол», трубопро­катным заводом и заводом «Центролит».

В Сибири важнейшим металлургическим узлом является Новокуз­нецк. Здесь действуют Кузнецкий и Западно-Сибирский металлургиче­ские комбинаты, завод «Кузнецкие ферросплавы».

За пределами металлургических баз расположены сравнительно крупные предприятия передельной металлургии на Северном Кавказе (Красный Сулин, Таганрог), в Поволжье (Волгоград). Новый передель­ный завод действует и на Дальнем Востоке (Комсомольск-на-Амуре).