Черная металлургия. Черная металлургия Значение черной металлургии Технологические стадии при производстве черных металлов Добыча и запасы железной руды Страны-лидеры по производству

ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ МИРА

Основные этапы развития отрасли

Черная металлургия - отрасль тяжелой про­мышленности, к которой относятся предприя­тия по добыче и обогащению рудного и неруд­ного сырья, по производству чугуна, стали, проката, ферросплавов и изделий дальнейшего передела.

Эта отрасль - одна из старейших в мировой промышленности - служит основой развития машиностроения и строительной индустрии. В последние десятилетия произошли существен­ные изменения в технологии производства чер­ных металлов. Теперь используют новые методы плавки, производственные потери сокращают, в том числе благодаря использованию метода непрерывной разливки стали. Качество метал­ла повышается, сокращается его потребление в расчете на единицу конечной продукции. Сортов и марок чугуна ныне производят несколь­ко десятков, а разных сортов стали и изделий проката - до нескольких тысяч. В то же время отрасль испытывает нарастающую конкурен­цию со стороны химической промышленности (пластмассы, армированные стекловолокном), производств, создающих материалы на осно-

ве керамики и углеволокна, а также со стороны цветной металлургии, поставляющей все боль­шее количество конструкционных материалов на основе сплавов легких металлов. И тем не менее сталь сохраняет свои позиции основного конструкционного материала, и объемы ее про­изводства растут (табл. 1).

Современная картина размещения предприя­тий черной металлургии в мире сформировалась под влиянием многих причин, обусловленных в значительной мере научно-техническим прогрес­сом. Развитие отрасли в разных странах и регио­нах мира имеет специфические особенности.

Производственный процесс в черной металлургии материало - и энергоемкий, поэ­тому ранее наибольшее значение при раз­мещении предприятий черной металлургии придавали фактору близости источников сырья и топлива. Именно тогда сформиро­вались гигантские металлургические райо­ны, объединяющие угольные и железоруд­ные бассейны (Лотарингский, Английский, Рурский, Аппалачский, Уральский, Донецко-Приднепровский и др.). Соседство место­рождений железных руд и каменного угля

Табл и ца 1

Производство основных видов продукции черной металлургии , млн т

благоприятствовало, например, возникно­вению заводов с доменным производством (металлургия полного цикла) во многих райо­нах Великобритании (в Йоркшире, Средней Шотландии, Мидленде, в Северо-Восточной и Северо-Западной Англии), во Франции (в восточной части Центрального массива, в Лотарингии), в ФРГ (в Руре, Сааре), на севе­ре Испании (в Астурии), в США (в Западной Пенсильвании), в России (на Урале) и т. д.

Еще в начале XX в. черная металлургия была развита в сравнительно небольшом числе стран. Так, 80% мировой выплавки черных метал­лов (чугуна и стали) было сконцентрировано в США, Германии, Великобритании, Бельгии, Люксембурге и России. Но с развитием всех видов мирового транспорта значимость непо­средственной близости металлургических заводов к месторождениям сырья и топли­ва уменьшилась. Одновременно увеличилось значение других факторов - емкости рынков сбыта (потребительский фактор, а основной потребитель - машиностроение), удобства транспортно-географического положения, нали­чия соответствующей инфраструктуры, наличия и квалификации рабочей силы и др.

Технический прогресс постоянно совершен­ствовал методы получения чугуна и стали. Так. в конце XIX - начале XX в. мартеновское произ­водство было основным сталеплавильным про­цессом. Позже были изобретены кислородно-конвертерный способ (передел жидкого чугуна в сталь без подвода теплоты - продувкой метал-

ла в конвертере технически чистым кислородом) и электросталеплавление (плавление в дуговой электропечи). Благодаря внедрению достиже­ний науки и техники повышается качество чугуна и стали, сокращаются их потребление в расче­те на единицу конечной продукции, производ­ственные потери (например, при использовании метода непрерывной разливки стали).

Увеличение доли стали, выплавляемой высо­коэкономичным кислородно-конвертерным способом, а также рост значения электроме­таллургии привели к существенному измене­нию структуры производства металла. Ныне в мире почти 1/3 стали выплавляют в электро­печах, остальные 2/3 - в кислородных конвер­терах (табл. 2). В отечественной металлургии кислородно-конвертерный способ начали при­менять с 1956 г.

География отрасли за последние десятилетия существенно изменилась. В большинстве раз­витых стран и во многих развивающихся произ­водство черных металлов увеличилось во много раз.

Основное исходное сырье для получения чер­ных металлов - железная руда. Необходимы также коксующиеся угли (из которых в условиях промышленного коксования можно получать тех­нически ценный кокс) и руды легирующих метал­лов. Мировая добыча каменного угля превысила 5 млрд т, но, по оценке, из них на коксующийся приходится менее 1 млрд т. Примерно 600 млн т коксующегося угля и угля в виде порошка, вду­ваемого в печи, используется в мировом про-

Использование различных способов выплавки стали ,

Таблица 2 ■ от всего объема производства

изводстве стали - 12% общего потребления угля в мире. Объем мировой торговли коксую­щимся углем - около 250 млн т. Самые круп­ные экспортеры коксующегося угля в мире -

Австралия , Канада , США , Россия . Покупателями коксующихся углей выступают очень мно­гие страны мира. В последние годы одними из крупных импортеров становятся Китай, Индия, Бразилия. Дороговизна и дефицитность коксую­щихся углей во многом обусловили внедрение в мировой металлургии нового способа выплав­ки - бездоменного производства черных металлов.

Железорудная промышленность

Это основная подотрасль черной металлур­гии. Для железных руд характерно относитель­но высокое содержание полезного компонента (железа): в сидеритовых рудах - 17%. в магне-титовых железняках - до 55%. На долю «бога­тых» руд в мировом хозяйстве приходится почти пятая часть промышленных запасов. Используют их практически без обогащения. Примерно 2/3 руд требуют обогащения простым и около 20% -- сложным методом.

Мировые запасы железных руд оценива­ют в 800 млрд т, что соответствует более чем 230 млрд т в пересчете по содержанию желе­за. Наиболее крупными запасами железной руды обладают Бразилия , Австралия , Китай , Канада , Россия .

Уже с конца 1980-х гг. мировую добычу желез­ных руд ведут на уровне, превышающем 1 млрд т в год (в товарной массе). Вплоть до Второй мировой войны ведущими регионами в добы­че сырья для выплавки черных металлов были Западная Европа и страны Северной Америки (соответственно 35% и 20%). В послевоенный период нехватка железорудного сырья во мно­гих развитых странах при большом спросе на него и дороговизне транспортировки стимули­ровала разработку ими собственных месторож­дений. Но в то же время активизировались раз­ведочные работы и освоение месторождений во многих развивающихся странах. В 1950 г. в странах Северной Америки добывали уже более 40% всей железной руды, а в Западной Евро­пе - 30%.

Затем цены на мировом рынке на железо­рудное сырье существенно снизились, и это привело к постепенному свертыванию желе­зорудной промышленности в экономически развитых странах (в ФРГ, Великобритании,

Франции, Японии) и даже к сокращению добычи руды в США. В то же время стала расти добыча железной руды в Канаде, Австралии, Бразилии, Венесуэле, Либерии, Мавритании, Анголе (глав­ным образом для экспорта в высокоразвитые страны Европы, в США и Японию). Но поскольку именно в развитых странах по-прежнему сосре­доточена большая часть мощностей по выплав­ке чугуна и стали, это привело к нарастанию территориального разрыва между районами добычи и переплавки железной руды и к увели­чению объема международной торговли сырьем (железной рудой, железорудными окатышами, концентратами и т. д.).

Таблица 3

Страны - лидеры по добыче железной руды (2008 г.)*, млн т

Важной тенденцией в развитии торгов­ли железорудным сырьем стал рост поставок обогащенной руды (железорудных окатышей), а также стального лома (например, в Италии основную часть производимой стали выплавля­ют в электросталеплавильных печах, использую­щих стальной лом).

Лидерами по добыче железной руды ныне стали Китай , Бразилия , Австралия , Индия , Россия (табл. 3). Крупнейшие в мире экспор­теры - Бразилия , Австралия , Канада и Россия . Причем только на долю Австралии и Бразилии суммарно приходится 2/3 общих поставок этого вида сырья на мировой рынок, которые ныне превышают 800 млн т (в основном перевозки

осуществляются морским транспортом). При этом 3/4 мировой торговли железной рудой находятся под контролем трех корпораций - «Vale», «Rio Tinto» и «BHP-Billition». Важнейшие грузопотоки : Австралия - Китай и Япония; Бразилия - Китай; Бразилия - Западная Европа (см. карту «Добыча и экспорт железной руды»). Экспортируют руду также Индия, ЮАР, Швеция, Украина, Мавритания. Среди глав­ных импортеров железорудного сырья следу­ет выделить в первую очередь Китай , Японию , США , а также ФРГ и другие европейские стра­ны. Очень вырос импорт Китая (около 400 млн т в 2008 г.), и, согласно оценке, спрос на железную руду и железосодержащее сырье со стороны китайских стальных компаний в ближайшие годы останется высоким, что окажет влияние на дина­мику цен на мировом рынке.

Технологический процесс

при производстве черных металлов

Этот процесс включает в себя следующие ста­дии: добыча рудного сырья, обогащение руды, плавка (выплавка чугуна и стали), изготовление проката и ферросплавов.

Чугун - сплав железа с углеродом, содержа­щий постоянные примеси (Si. Mn, S, Р), а иногда и легирующие элементы (Cr, Ni, V и др.). Как пра­вило, чугун хрупок. Его выплавляют из железной руды в доменных печах. Основную его массу затем перерабатывают в сталь, остальное - это литейный чугун (фасонное литье).

Сталь - ковкий сплав железа с углеродом (до 2%) и другими элементами. Получают главным образом из смеси чугуна со стальным ломом в кислородно-конвертерных и электрических печах (выплавка). По составу отличают углеро­дистую, легированную сталь и др.

Легированная сталь - сплав. Для придания сплавам железа определенных физических, химических или механических свойств в состав обычных сортов стали вводят легирующие эле­менты - Cr, Ni, Mo, W, V, Т и др. (от 2,5 до 10% добавок).

В целях более полного использования всех ценных компонентов сырья, а также отходов про­изводства черных металлов в состав металлур­гических предприятий включают цеха и заводы других отраслей хозяйства, изготавливающие химические продукты и строительные материа­лы. Таким образом, большинство предприятий черной металлургии - это комбинаты.

Выплавка чугуна и стали

На размещение предприятий черной метал­лургии ныне влияют следующие факторы: природно-ресурсный, транспортный, террито­риальной концентрации производства , экологи­ческий и др. Черную металлургию в целом отли­чают большая материалоемкость и энергоем­кость производственного процесса (для выплав­ки 1 т чугуна необходимо в среднем 6 т сырья, включая руду, кокс, флюсы, огнеупоры, а также большое количество воды и электроэнергии). В прошлом наибольшее значение придавали фактору близости источников сырья и топли­ва. Ныне с развитием транспорта предприятия отрасли часто перемещаются в приморские районы и портовые центры, что обеспечивает им дешевизну подвоза сырья и вывоза продук­ции морским путем. Так, в Японии и Республике Корея на побережье размещено 4/5 всех мощ­ностей предприятий черной металлургии. Четко выражено тяготение первичных металлургиче­ских производств к приморским центрам также в Западной Европе и США.

Мировая выплавка стали превысила отмет­ку 1,3 млрд т. Подавляющая доля производства черных металлов, как и ранее, сосредоточена в развитых странах. Долгое время лидировали США, СССР, Япония. Но после распада СССР во всех постсоветских республиках в 1990-х гг. про­изошел очень заметный спад производства - в России, например, более чем в два раза (при этом снизились внутренние потребности в металле). Но наша страна занимает и ныне одно из лидирующих мест в мире по производству и объему экспорта черных металлов.

Еще в е гг. Япония обогнала США и стала одним из крупнейших в мире произво­дителей и экспортеров стали. В последние годы бурное развитие черной металлургии характер­но для многих азиатских стран, в частности для Китая, Республики Корея, Индии и др. (см. карту «Мировая выплавка стали»). Так, в Китае, зани­мающем ныне по выплавке черных металлов первое место в мире, производство стали уве­личилось с 1950 г. с 1,3 до 500 млн т, т. е. более чем в 380 раз (табл. 4).

Мировая торговля продукцией отрасли

За последнее десятилетие серьезно измени­лась не только географическая картина произ­водства черных металлов, но и география потре­бления продукции отрасли.

Страны - лидеры по выплавке стали (гг .), млн т

Таблица 4

В мировом хозяйстве многие крупнейшие экс­портеры стали и изделий проката одновременно являются также крупнейшими их импортерами. Это свидетельствует о внутриотраслевом меж­дународном разделении труда. Иными словами, нужно различать страны нетто-экспортеры (где экспорт превышает импорт), и нетто-импортеры (где импорт превышает экспорт). Крупнейшими в мире экспортерами стали (главным обра­зом в виде проката и труб) ныне являются Китай , Япония , Россия , Украина , ФРГ , страны Бенилюкса (Бельгия - Люксембург ), Франция и Республика Корея . Крупнейшими импорте­рами ныне выступают страны ЕС (ФРГ , Италия , Франция и др.), США , Республика Корея , Китай и другие страны.

Международная торговля продукцией отрас­ли растет. В 1976 г. на мировой рынок поступи­ло 126 млн т стали, в 1980 г. - 140 млн т (менее 25% мирового производства металла), а в 2008 г. было экспортировано уже более 400 млн т стали (около 30% ее мировой выплавки).

Тенденции развития отрасли

Предпосылки для дальнейших изменений в черной металлургии существуют. Во многих странах все шире используют метод непрерыв­ной разливки стали, внепечную металлургию (бездоменную), микролегирование. В разных

странах функционируют предприятия, исполь­зующие различные способы производства про­дукции. Радикальным образом на эффектив­ность производства может повлиять прогресс в самой металлургии (например, процессы про­катки тонколистового проката на мини-заводах) или в сопряженных с ней отраслях (энергетике, машиностроении).

Как уже было отмечено, несмотря на конку­ренцию со стороны продукции цветной метал­лургии и химии, сталь сохраняет свои пози­ции основного конструкционного материала, и объемы производства черных металлов растут (хотя современный мировой финансово-экономический кризис повлиял и на черную металлургию: объемы выплавки чугуна и стали уменьшились по сравнению с 2007 г.). В обще­мировой выплавке черных металлов увеличива­ется доля развивающихся стран. Это обуслов­лено значительным перемещением в них про­изводства черных металлов. Процесс этот объ­ясняется отчасти тем, что там оно будет ближе к основным районам добычи высококачественной руды, развитием там металлургического произ­водства и местных рынков продукции отрасли, а также тем, что в последнее время в развитых странах существенно ужесточилось природоох­ранное законодательство, отчего они в некото­рой степени стремятся избавиться от экологи-

чески «грязных« производств на своей террито­рии. В результате Китай стал лидером отрасли, Республика Корея и Индия уже обогнали по объ­ему выплавки стали Италию, Великобританию, Францию, к объему производства в ФРГ при­ближается Бразилия.

В последние годы в черной металлургии некоторых развитых стран большое значение приобретает использование вторичного сырья (стального лома), что сказывается как на струк­туре и объемах производства черных металлов (чугуна, стали и проката) в странах мира, так и на структуре внешней торговли железосодержа­щим сырьем.

В значительной степени на размещение предприятий черной металлургии мира и систе­му их производственных связей влияют гло-

бализация и транснационализация мирового хозяйства, а также интеграционные процессы. На предприятиях крупнейших стальных моно­полий (ТНК) производят объем металла, соот­ветствующий и даже превосходящий объем выплавки черных металлов во многих крупных национальных хозяйствах , например, таких стран, как Франция, Италия, Великобритания, Испания, Бельгия и др. Лидерами являются корпорации «ArcelorMittal»,«Nippon SteeM», «Baosteel Group». ТНК исходят в своей поли­тике из возможностей оптимизации террито­риальной организации своих производств и располагаются по всему миру. При этом стра­тегия развития крупных корпораций позволи­ла им выйти за пределы емкости традицион­ных рынков.

Черная металлургия мира является одной из главных ба­зовых отраслей промышленности. Масштабы производства чер­ных металлов несопоставимы с выплавкой других металлов. Черные металлы, несмотря на рост выплавки алюминия и конкуренцию со стороны пластмасс, остаются главными кон­струкционными материалами. В эту отрасль входят добыча и обогащение сырья, производство кокса, чугуна, стали, проката, а также ферросплавов.

Сырьем для производства черных металлов являются же­лезные руды, кроме того, черной металлургией потребляется более 90% добываемых марганцевых руд и 50% хромитов.

Достоверные запасы железных руд в мире составляют около 400 млрд. т. По запасам железных руд лидирующее положение занимают Китай (49 млрд. т.), Бразилия (45), Австралия (41), Канада (26), США (25). Значительными ресурсами железных руд располагают Россия (запасы только КМА 23 млрд. т.), Украина, Индия, ЮАР, Ливия, Перу, Швеция, Франция.

Крупнейшие месторождения : «Большой Каражас» в Бразилии, в Австралии - бассейн Хамерсли на северо-западе страны, в Китае - группа месторож­дений Аныпань и др. на северо-востоке страны, в США - месторождение Месаби в районе озера Верхнего, в Канаде - месторождения на юго-востоке о-ва Ньюфаундленд и на п-ове Лабрадор, во Франции - Лотарингский бассейн, в ЮАР - Трансвааль, в Швеции - Кирунавара на северо-востоке страны.

Ежегодно в мире добывается около 1 млрд. т железной руды. До 1974 г. первое место в мире по добыче этого сырья принадлежало США. В 1997 г. ведущими странами были Ки­тай (250 млн. т), Бразилия (188), Австралия (166), далее сле­дуют Россия (72), Индия, США, Украина, Канада, ЮАР, Швеция. Всего в мире железную руду добывают 54 страны. Значительный рост добычи железной руды предполагается в Австралии, Бразилии, Китае и некоторых других странах.

Главными тенденциями в железорудной промышленности являются: рост доли развивающихся стран в структуре добычи руды, сокращение добычи в развитых странах и, как следствие, рост экспорта железной руды из развивающихся стран.

Основ­ ные экспортеры - Австралия (155 млн. т в 1997 г.), Брази­лия (140), Индия, Канада, Мавритания, Либерия. Из развитых стран только Швеция продает часть руды в европейские стра­ны. В железорудном сырье нуждаются промышленно развитые страны, прежде всего Япония, которая импортирует около 130 млн. т (импорт руды сократился в последние годы в связи со снижением производства черных металлов), страны ЕС (да­же Франция, располагая собственными ресурсами, ввозит до 20 млн. т в год), столько же ввозит США.

Кроме железной руды в качестве сырья в черной метал­лургии в последнее время все активнее используется металли­ческий лом. Италия до двух третей своих потреб­ностей в сырье обеспечивает за счет лома. Главными экспор­терами металлического лома являются старопромышленные страны.

Марганец используется при производстве стали в качестве легирующего металла, при этом повышаются ее механическая прочность, ковкость, жаростойкость, сталь с содержанием мар­ганца немагнитна и применяется для изготовления рельсов и колес вагонов и т. д. Месторождения марганца в мире распо­лагаются так, что практически все развитые страны зависят от импорта этого сырья. Ведущими странами по запасам мар­ганцевых руд являются Украина, ЮАР, Китай, менее значи­тельные ресурсы в Австралии, Бразилии, Индии, Грузии, Га­боне и некоторых других. Главными экспортерами являются ЮАР, Габон, Бразилия, Австралия, Индия. В России имеются месторождения марганца (главным образом, на восточных скло­нах Урала), но добыча не ведется из-за низкой эффективности месторождений (сырье поступает из Украины), что составляет одну из проблем черной металлургии. В качестве перспектив­ного сырья для получения марганца можно рассматривать железомарганцевые конкреции, ресурсы которых найдены на дне Тихого, Атлантического и Индийского океанов. Железо-марганцевые конкреции кроме железа (26%), марганца (до 50%) содержат медь, кобальт, никель и еще более 20 полезных компонентов, т. е. являются комплексным сырьем. Добычу конкреций начинают осуществлять Япония, США, предприни­мают попытки и другие страны.

Хром придает стали такие свойства, как жаростойкость, немагнитность, при добавлении хрома получают нержавеющую сталь. Ресурсами хромовых руд также располагают в основном развивающиеся страны, т. е. промышленно развитые страны очень жестко зависят от ввоза этого сырья, так же как и марганца. Главные запасы хромовых руд находятся в ЮАР, Зимбабве, Казахстане, а также в Финляндии, Индии, в Бра­зилии, на Филиппинах. Ведущими экспортерами являются ЮАР (более половины всего экспорта), Филиппины, Индия, Зимбабве, Казахстан. Россия тоже зависит от ввоза хромовых руд, которые получает из Казахстана.

К началу XX в. черная металлургия была развита в срав­нительно небольшом числе стран, более 80% мировой выплавки стали было сконцентрировано в пяти странах: США, Германии, Великобритании, Бельгии и Люксембурге. Доля этих пяти стран снизилась к началу 80-х годов до 18%. В современный период подавляющая часть производства чер­ных металлов сосредоточена в развитых странах, несмотря на сдвиг этой отрасли в последние десятилетия в развивающиеся страны (их доля в мировом производстве составляет всего 15%). Развитые страны специализируются на производстве качествен­ной стали и сложных видов проката, развивающиеся на производстве чугуна и сталей низких марок.

Главными факторами размещения предприятий черной ме­таллургии являются сырьевой, топливный, в последние годы появился водный фактор - отмечается сдвиг черной метал­лургии к морю. В настоящее время все большее значение приобретает сырьевой фактор из-за истощения ресурсов и во­влечения в производство менее качественных железных руд, а также из-за усовершенствования технологий, следствием чего явилось снижение потребления топлива. В целом для отрасли характерна очень высокая степень концентрации производства. Преобладающая форма размещения черной металлургии в про­мышленно развитых странах - это не изолированные метал­лургические центры, а металлургические районы. Подобное положение сложилось, например, в США, где более 80% стали производится в районе Великих озер (Кливленд - Детройт - Чикаго) на базе сырья месторождений озера Верхнего. Круп­нейший район по производству черных металлов сложился в Германии на базе угля Рурского бассейна - Рейнско-Вестфальский. Уникальное сочетание угля Донецкого бассейна и же­лезных руд Кривого Рога привело к формированию крупнейшей базы черной металлургии на Украине. В Японии производство черных металлов ориентировано только на порты. Крупнейший комбинат построен в порту Фукуяма (16 млн. т) на побережье Внутреннего Японского моря, старейшим же центром черной металлургии является город Китакюсю, расположенный на севере острова Кюсю. Крупнейший в Европе металлургический комбинат в Италии построен в портовом городе Торонто - сказалось влияние привозного сырья и топлива. В России главная металлургическая база возникла на Урале

Динамика производства стали ведущими странами и в целом по миру млн. т

В целом производство черных металлов остается стабильным, при этом оно сокращается в развитых странах и растет в развива­ющихся. Китай стал лидером в производстве черных металлов, быстрыми темпами оно растет в Бразилии и Южной Корее. Развитие черной металлургии в Южной Корее находит объяс­нение в выгодном экономико-географическом положении для ввоза сырья и топлива (порты), в росте спроса со стороны внутреннего рынка, а также в участии японского капитала в развитии этой отрасли. Рост производства черных металлов отмечается в Саудовской Аравии, Индонезии, Малайзии, Иране, Египте, Венесуэле и некоторых других странах, располагающих ресурсами нефти и газа. Связано это в первую очередь с развитием бездоменного способа производства стали.

Основная часть продукции этой отрасли производится на комбинатах полного цикла (присутствуют все стадии: произ­водство чугуна, стали, проката), однако в последние десятиле­тия возрастает роль передельной металлургии. Например, в США ее доля возросла до 40%, и здесь в размещении пред­приятий главную роль начинает играть потребительский фак­тор, т. е. эти заводы, используя металлический лом в качестве сырья и производя более качественный прокат, ориентируются на машиностроительные центры. Роль передельной металлур­гии на базе металлического лома возрастает и в других раз­витых странах.

В настоящее время главным способом производства в развитых странах стал кислородно-конверторный. Доля марте­новского способа, например, в Японии в начале 90-х годов свелась к нулю, практически не производят мартеновским способом сталь европейские страны и США, а в России почти половина черных металлов производится именно этим устарев­шим способом. Возрастает роль электрометаллургии (в Японии в середине 90-х годов ее доля составляла 30%). Одним из направлений в реконструкции производства стало развитие автоматизации, что выразилось, прежде всего, во внедрении в производство стали способа непрерывного литья. Этот способ был изобретен в СССР в 1959 г. на Донецком металлургическом комбинате. Сегодня Япония практически всю сталь разливает именно этим способом, США - 85% стали, а Россия - око­ло 17.

Наиболее крупными корпорациями в черной металлургии Японии являются «Ниппон Стил», «Ниппон Кокан», «Сумито-мо», в США - «Юнайтед Стэйтс Стил», «Бетлехем Стил», в Великобритании - «Бритиш Стил», в ФРГ - «Тиссен», «Штальверке Крупп-Клекнер», в Южной Корее - «Поханг Айрон энд Стил».

На мировой рынок в 1997 г. поступило 195 млн. т метал­лопродукции. Лидером в ее экспорте стала Россия. Наблюдается рост экспорта стали из Бразилии и Южной Кореи, в то время как Италия, Бельгия, Люксембург его сокращают.

Импортируют черные металлы практически те же страны, что и экспортируют. Это свидетельствует о глубоком внутри­отраслевом разделении труда. США, например, специализиру­ются на производстве проката для автомобильной промышлен­ности, Япония - для судостроения, а в ФРГ, Италии велика доля трубопрокатного производства.

Черная металлургия включает добычу и подготовку (обогащение и пр.) сырья, производства чугуна, стали, проката и ферросплавов. (Ферросплавы - сплавы железа с так называемыми легирующими металлами (марганец, хром и др.), применяются при выплавке стали как специальные добавки для повышения качества металла.)

В зависимости от полноты завершенности основного цикла (выплавка чугуна, стали и проката) в составе черной металлургии выделяют металлургические комбинаты (включающие в себя все три передела), предприятия передельной (без выплавки чугуна) и малой (цеховой) металлургии. Особо выделяют предприятия с электротермическим производством стали и ферросплавов.

Исходным сырьем для черной металлургии служат железная, марганцевая и хромовая руды.

В целом в мире ежегодно добывается примерно 1 млрд. т железной руды, из них более половины мировой добычи приходится на три страны - Китай (23%), Бразилию (17%) и Австралию (13%). Добыча железной руды в этих странах быстро растет. В большом количестве железную руду добывают также Россия, Украина, США, Индия, Канада, Венесуэла, Франция, Казахстан и др. Крупнейшие ее экспортеры - Бразилия и Австралия, обеспечивающие около 60% мирового экспорта. Многие страны мира, в том числе добывающие железную руду - США, Великобритания, Италия, Китай и др., ее импортируют. Крупнейшие импортеры - Япония, ФРГ, Республика Корея. Комбинаты, несмотря на определенные структурные изменения, происшедшие в отрасли, остаются основным типом предприятий черной металлургии большинства развитых стран. Черная металлургия полного цикла отличается высокой материалоемкостью производства, т.е. высоким расходом используемых материалов по отношению к весу готовой продукции.

Особенно велик расход железной руды, несколько меньше - коксующегося угля. На выплавку 1 т чугуна расходуется не менее 1,5-2 т железной руды (чем богаче руда железом, тем меньше ее расход), от 1-1,2 т коксующегося угля, а всего 4-5 т сырья и топлива. В связи с этим идеальными местами для развития черной металлургии всегда считались страны и районы, богатые и железной, и марганцевой рудами и топливом - сайт. Например, Индия, Китай, Казахстан, Австралия, Донецко-Приднепровский район Украины отличаются сочетанием ресурсов железных и марганцевых руд, коксующегося угля. Но столь благоприятное для черной металлургии сочетание природных ресурсов встречается нечасто, поэтому многие металлургические районы и центры возникли или вблизи разработок железной руды (например, в Лотарингии во Франции, на месторождениях Великих озер в США, в Альпах Италии, в Швеции, Бразилии), или в местах добычи каменного угля (например, район Рура в ФРГ, Пенсильвании в США, Донбасса на Украине, Кузбасса в России и др.).

Дополнительную и весьма крупную по размерам сырьевую базу черной металлургии составляют ресурсы металлического лома (амортизационный лом, отходы металлургического производства и пр.). С переработкой металлического лома связано превышение выплавки стали над чугуном, из лома выгоднее (дешевле) сразу выплавлять сталь, минуя доменное (чугунолитейное) производство.

По мере накопления ресурсов вторичного сырья во все большем числе стран мира первичные стадии металлургии (доменное производство) были заменены использованием собственного или импортируемого металлолома. В США почти половина стали, производится не из чугуна, а из лома (в основном на новых заводах, расположенных на территории Запада и Юга). Примерно такое же положение в других развитых странах, новых индустриальных странах (особенно азиатских) и в России.

Помимо старых, традиционных районов черной металлургии, возникших в отдельных странах мира либо на сочетании железной руды и каменного угля, либо отдельно на угле, железной руде или заменяющем их металлоломе, отрасль особенно в последние годы весьма активно развивалась в приморских районах. Такой вариант размещения черной металлургии обеспечивает возможность подвоза сырья и топлива и вывоза готовой продукции морским путем. При этом во многих случаях импорт железной руды (или лома) и каменного угля более выгоден, чем эксплуатация местных баз и месторождений. Например, в Японии практически все заводы расположены по побережью, что очень удобно для получения железной руды и каменного угля по морю (железную руду Японии поставляют Австралия, Индия, Бразилия, а уголь - Австралия и Китай). Крупные металлургические комбинаты созданы в портовых городах Италии (Неаполь, Генуя, Таранто), Франции (Марсель, Дюнкерк), США (Балтимор, Филадельфия), Китая (Ухань), ФРГ, Великобритании, Бельгии, Нидерландов и других стран - сайт. Во всех этих случаях, как и в Японии, размещение металлургии определяется ориентацией на импортные железную руду и каменный уголь (для европейских стран железная руда поступает из Африки и Латинской Америки, уголь - из США; для США железная руда идет из Бразилии, Венесуэлы и Канады).

В мировом производстве стали (примерно 700-750 млн. т) лидируют Китай, Япония, США, Россия, ФРГ, Республика Корея, Бразилия, Англия, Франция, Италия. Производство стали - отрасль специализации хозяйства и ряда других стран - Австралии, Канады, ЮАР, Швеции, Австрии, Испании, Украины, Польши, стран Бенилюкса.

В мировой выплавке стали постоянно увеличивается удельный вес развивающихся стран (выплавляют около 40% стали), прежде всего новых индустриальных (Республика Корея, Бразилия, Индия, Мексика, Аргентина и др.).

Выплавка стали в странах-членах СНГ, в частности в России, в последние годы резко сократилась. Тем не менее, Россия является крупнейшим поставщиком черных металлов на мировой рынок (около 15% мирового экспорта). Больше всех импортируют черные металлы США.

Черная металлургия - одна из старейших отраслей мировой промышленности, составляющая основу развития машиностроения и строительной индустрии.

В последние десятилетия произошли существенные изменения в технологии производства черных металлов: используются новые методы плавки, сокращаются производственные потери, в том числе за счет использования метода непрерывной разливки стали, повышается качество металла, сокращается его потребление в расчете на единицу конечной продукции. Сортов и марок чугуна ныне насчитывается несколько десятков, а разных сортов стали и изделий проката - до нескольких тысяч.

В то же время черная металлургия испытывает нарастающую конкуренцию со стороны химической промышленности (пластмассы, армированные стекловолокном), а также ряда производств, создающих материалы на базе керамики и углеволокна, и со стороны цветной металлургии, поставляющей все большее количество конструкционных материалов с использованием сплавов легких металлов. Однако сталь сохраняет свои позиции главного конструкционного материала, и объемы ее производства в мире растут (табл. 7.13).

Таблица 7.13

Производство основных видов продукции черной металлургии, млн т

Современная картина размещения предприятий черной металлургии формировалась под влиянием многих причин, обусловленных во многом научно-техническим прогрессом. Причем развитие и размещение предприятий черной металлургии в разных странах и регионах мира имеет специфические особенности. С внедрением новых технологий (ресурсосберегающих) в самой металлургии, а также с изменением сферы потребления черных металлов и снижением спроса на них меняется и организационная структура отрасли.

Основное исходное сырье для выплавки черных металлов - это железная руда. Используются также марганец, коксующиеся угли и руды легирующих металлов. В прошлом, учитывая большую материалоемкость и энергоемкость производственного процесса, наибольшее значение при размещении предприятий черной металлургии придавалось фактору наличия источников сырья и топлива. Формировались гигантские промышленные (металлургические) районы в разных странах. Так, при выборе местоположения для заводов с доменным производством (металлургия полного цикла) соседство месторождений железных руд и каменного угля благоприятствовало возникновению в прежние времена предприятий черной металлургии во многих районах Великобритании (Йоркшир, Средняя Шотландия, Мидленд, Северо-Восточная и Северо-Западная Англия), во Франции (восточная часть Центрального массива, Лотарингия), в ФРГ (Рур, Саар), на севере Испании (Астурия), в США (Западная Пенсильвания), в России (Урал) и др.

Ведущие страны наращивали мощности предприятий черной металлургии. Чугун и стань мощным потоком устремились в промышленное производство (табл. 7.14).

Таблица 7.14

Выплавка чугуна и стали в отдельных странах мира, 1913 г.

Рассчитано по: Mineral Industry, 1930. Statistics (Technology and Trade during 1930). - N.-Y.-L., 1931.

В начале XX в. (1913) чугуна выплавлялось в мире больше, чем стали (соответственно 78 и 72 млн т). Но уже к 1950 г. ситуация изменилась и выплавка стали превысила производство чугуна в 1,5 раза. Это соотношение практически сохранилось и к началу XXI в.

Технологический процесс при производстве черных металлов. Включает добычу рудного сырья, обогащение руды, плавку (выплавка чугуна и стали), изготовление готового проката (разного профиля) и ферросплавов. Основное исходное сырье для выплавки черных металлов - это железная руда. Используются также марганец, коксующиеся угли и руды легирующих металлов.

С развитием всех видов мирового транспорта уменьшилась значимость непосредственной близости металлургических заводов к месторождениям сырья и топлива. Это повлекло за собой увеличение значения других факторов, таких как емкость рынка сбыта продукции отрасли (потребительский фактор), удобство транспортно-географического положения, наличие соответствующей инфраструктуры, квалификация рабочей силы и др.

Чугун - сплав железа с углеродом (2-4%), содержащий постоянные примеси Si, Mn, S, Р, а иногда и легирующие элементы (Cr, Ni, V и др.). Как правило, чугун хрупок. Его выплавляют из железной руды в доменных печах. Основная масса чугуна перерабатывается в сталь, остальное - это литейный чугун (фасонное литье). Сталь - ковкий сплав железа с углеродом (до 2%) и другими элементами. Получают главным образом из смеси чугуна со стальным ломом в мартеновских, кислородно-конверторных и электрических печах (выплавка). По составу отличают углеродистую, легированную сталь и др. Легированная сталь - сплав. Для придания сплавам железа определенных физических, химических или механических свойств вводят в состав обычных сортов стали легирующие элементы - Cr, Ni, Mo, W, V, Т и др. (от 2,5 до 10% добавок).

В целях более полного использования всех ценных компонентов сырья, а также отходов производства черных металлов в состав металлургических предприятий входят цеха и заводы других отраслей хозяйства, изготавливающие химические продукты и стройматериалы. Таким образом, большинство предприятий черной металлургии - это комбинаты (металлургия полного цикла)

В целом на размещение предприятий черной металлургии оказывают влияние следующие факторы: сырьевой, транспортный, территориальной концентрации производства, экологический и др. Черную металлургию в целом отличает большая материалоемкость и энергоемкость производственного процесса (для выплавки 1 т чугуна необходимо в среднем 6 т сырья, включая руду, кокс, флюсы, огнеупоры, а также большое количество воды и электроэнергии). Именно поэтому в прошлом наибольшее значение придавалось фактору близости источников сырья и топлива. Ныне с развитием транспорта многие предприятия данной отрасли перемещаются в приморские районы и портовые центры, что обеспечивает дешевизну подвоза сырья и вывоза продукции морским путем.

Крупнейшие промышленные центры производства стали. Размещение мировой черной металлургии в разрезе промышленных центров радикально изменилось за последнее десятилетие. В течение большей части ХХ в. крупнейшие сталеплавильные комплексы располагались в нескольких промышленных ареалах капитали-стических стран, СССР и социалистических стран Центрально-Восточной Европы. В 1970-1990-х годах структурный кризис отрасли в развитых странах привел к существенному снижению выплавки стали в старопромышленных металлургических районах, тогда как новые ареалы черной металлургии складывались в развивающихся странах, главным образом в Китае, Бразилии, Южной Корее и Индии. Интенсивный рост черной металлургии в Китае в начале ХХI в. обусловил появление на территории страны десятков новых крупных центров выплавки стали мирового значения.

По данным на 2007 г., в мире более 270 промышленных центров (городских агломераций) с годовой выплавкой стали более 1 млн т в каждом (табл. 8, карта на с. 24-25). На них приходится 4/5 всего производства стали на Земле. Свыше половины этих промышленных центров расположено в Восточной Азии (в том числе треть - в Китае), а суммарно Восточная Азия, СНГ и Западная Европа концентрируют более 4/5 ведущих центров производства стали в мире. Из отдельных стран по числу крупных сталеплавильных центров, кроме Китая, выделяются США (26 центров), Япония, Россия, Индия (по 10 центров в каждой).

На 26 сверхкрупных центров с годовой выплавкой стали свыше 10 млн т приходится треть мирового выпуска стали. На протяжении ХХ в. крупнейшими центрами производства стали оставались агломерации Рейн–Рур в Германии и Чикаго в США, с 1970-х годов к ним добавилась Токийская агломерация. Сейчас эти центры остаются в пятерке лидеров, выплавляя каждый ежегодно более 20 млн т стали, наряду с Шанхаем и Таншанем в Китае. Производство стали в Таншане испытало беспрецедентный рост за последнее десятилетие; вокруг этого промышленного центра сложился гигантский узел черной металлургии с годовой выплавкой стали, сопо­ставимой с выплавкой в целых крупных странах, таких как Бразилия или Украина.

Япония. Юг острова Хонсю, префектура Айти. Город Нагоя - ядро экономического района Токай. Металлургический комбинат компании «Ниппон Стил» в г. Нагоя .