Меню

Выплавка черных металлов это



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.

Читайте также:  Бирки для маркировки металла на складе хранения

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.

После революции, особенно во времена сталинской индустриализации, начали разрабатываться месторождения железных руд на Украине и в районе Курской магнитной аномалии. Во время Великой Отечественной войны основные промышленные мощности были развернуты на Урале и в Сибири.

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.

Источник

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.

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.

Можно выделить такие особенности черной металлургии, которые присущи именно ей, в отличие от производства цветных металлов:

  • Более одной трети выпускаемой продукции (сталь и сплавы на основе железа, чугун) является основой всего машиностроения;
  • Более четверти продукции используется в строительстве для создания элементов нагруженных и несущих конструкций.

Спецификой предприятий металлургического комплекса черной металлургии является то, что они, по большей части, составляют основу индустрии государства, являясь, вместе с тем, одними из самых высоких капитало- и материалоемкими.

Организация выработки металла на предприятиях черной металлургии отличается сильной региональной зависимостью. Для переработки руды и производства первичного металла (чугуна) требуются большое количество кокса, рудного сырья и электроэнергии. Подсчитано, что сырье и топливо составляют более 90% общих затрат на производство черного металла. Необходимость в транспортировке огромных масс рудного и топливного сырья диктует необходимость решать задачи рационального размещения предприятия. Наиболее часто предприятия черной металлургии концентрируются таким образом:

  • Возле рудных месторождений. Требуется доставка топлива;
  • Вблизи источников топлива (предприятия угледобычи). Остается вопрос поставки рудного сырья;
  • На оптимальном расстоянии между источниками сырья и топлива.

Большинство комбинатов по производству черного металла сосредоточены вблизи залежей железных руд. Можно объяснить это тем, что изначально, в годы массового строительства металлургических предприятий, восстановление железа из обогащенного сырья производилось посредством древесного угля, добываемого непосредственно вблизи месторождений. При переходе на использование кокса стало выгоднее организовать его доставку, чем переносить металлургическое производство.

Можно заметить, что здесь не указана зависимость производства от электроэнергии, хотя потребность в ней чрезвычайно велика. Это объясняется тем, что передача электрической энергии даже на большие расстояния не сопоставима по сложности организации и стоимости с доставкой тяжелых и объемных материалов производства.

Предприятия вторичной переработки металлического лома черных металлов (передельная металлургия) сосредоточены вблизи крупных центров машиностроения.
Сырье
Сырьевая база является основой металлургического производства. В зависимости от типа металлургического предприятия, источники сырья могут быть разные. В частности, черная металлургия может делиться на такие отрасли:

  • Предприятия полного цикла. Большинство стадий производственного цикла, обогащение руд, производство кокса, выплавка и прокат металла сосредоточены на одном объекте.
  • Передельныеметаллургические предприятия. Одна из стадий, а это, в основном, производство сталей и сплавов, выделена в отдельную отрасль.
  • Малая черная металлургия. Характеризуется тем, что цеха по производству металла входят в состав машиностроительных предприятий.
Читайте также:  Грунтовка для металла при минусовых температурах

Сырьем черной металлургии для передельных и малых предприятий служит полуфабрикат для выработки стали – чугун, металлолом и прочие отходы основного металлургического производства. В данную группу производств входит изготовление ферросплавов, в состав которых входят различные легирующие добавки.

Добыча руды черных металлов

Добыча руды, ее обогащение, выплавка характеризуют предприятия полного цикла. Для черной металлургии характерно использование сырья с высоким процентным содержанием металла при больших объемах переработки. Добыча и обогащение руды требуют серьезных затрат электрической энергии и требовательны к наличию доступных водных ресурсов.

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.

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.

Передельный чугун в дальнейшем подвергается плавке и обезуглероживанию для получения сталей с различным содержанием углерода.

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:

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.
Читайте также:  Что называют легированием металлов

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.

Источник

Черная металлургия: что такое, значение в мировом хозяйстве

Содержание:

Металлургия является одной из отраслей тяжелого промышленного сектора. На предприятиях не только добывают и обогащают руду, но и выплавляют различные металлы, сплавы. Данное направление требует большого количества сырья. Недостатком выплавки и изготовления продукции является большое количество выбросов в атмосферу и окружающую среду. Производственный процесс сложный, состоит из нескольких этапов.

К металлургии относятся два направления – производство черного и цветного металла. Около девяноста процентов приходятся на черный металл: сталь, прокат, чугун, лом. Они используются в изготовлении множества конструкций. Черная металлургия – это крупнейший сектор в мире, который играет важную роль в мировом хозяйстве. Железо занимает передовые позиции среди другого металла. Это основной материал, используемый для создания конструкций.

Что такое черная металлургия – кратко

Направление черной металлургии специализируется на добыче, изготовлении продукции из черного металла. На заводах производятся трубы, прокат и различные сплавы. На расположение предприятий влияют четыре основных фактора:

  1. Ориентация на рынок сбыта, близость к потребителям.
  2. Транспортная сеть, позволяющая перевозить необходимое сырье с минимальными финансовыми и временными затратами.
  3. Доступная электроэнергия, приближенность к таким источникам питания.
  4. Месторождения полезных ископаемых в доступной близости. Ключевыми являются железная руда и каменный уголь. Сырье является важным аспектом.

Состав производственной базы черной металлургии подразделяется на три основных группы. К первой группе относятся заводы с полным циклом выполнения работ. Они обеспечивают:

  • добычу полезных ископаемых;
  • перерабатывают и обогащают сырье;
  • производят чугун;
  • соединят железо с углеродом в специальных условиях, создавая сталь;
  • изготавливают прокат.

Вторая группа представлена компаниями с неполным производственным циклом. Они специализируются на работе только с одним или двумя видами продукции: сталь, чугун, прокат. К третьей категории относятся фирмы малой металлургии. Здесь приветствуется использование лома при изготовлении стали. Также возможен выпуск проката. В большинстве случаев такие фирмы входят в состав масштабных концернов машиностроения.

Значение черной металлургии в мировом хозяйстве

Практически в каждой отрасли экономической жизни страны встречается черная металлургия. Ключевой составляющей она стала для строительной и транспортной отраслей. Предприятия по обработке металлов и выпуску машин работают на базе черного металла. Легкая и химическая промышленность регулярно использует железо. Его конструкционные возможности невысокие, поэтому производители разбавляют железо другими составляющими. Это делает материал прочнее, эластичнее.

Для производства чугуна используются доменные печи и соединение углерода с железом. Весь мир использует сплав в различных отраслях промышленности и хозяйства. Для создания стали используются идентичные ингредиенты, только в другой пропорции. Используются иные добавки. Основные продукты черной металлургии:

  • Железные руды являются основным сырьем. Америка и другие государства активно используют его в различных сферах деятельности. Большинство запасов находится на востоке Европы.
  • Лом с каждым годом становится более востребованным. Из него производится более сорока процентов мирового объема стали. Это альтернативное решение, позволяющее максимально сократить количество других элементов, чтобы не засорять экологию и окружающую среду.
  • Половина всей мировой стали произведена из чугуна. Это сложный процесс, для которого требуется много материала. Чтобы изготовить тонну чугуна, понадобится четыре тонны сырья и топливных ресурсов. Загрязняется атмосфера, окружающая среда.
  • Чтобы создать прокат, необходима сталь. Только качественный материал может гарантировать долговечность изделий строительного, машиностроительного производства. Количество произведенной стали увеличивается с каждым годом.
  • Прокат является наиболее ценным продуктом в металлургии. Он в несколько раз дороже стали, хотя производится непосредственно из нее.

Источник