Развитие черной металлургии в россии

Черная металлургия одна из важнейших отраслей хозяйственного комплекса России, служит фундаментом для развития многих отраслей промышленности и в первую очередь машиностроения.

По производству черных металлов Россия занимает 4-е место в мире после Китая (107 млн. т), Японии (105 млн, т) и США (около 100 млн. т) (годовая выплавка стали в Росси составляет примерно 50 млн т, или 7% ее мирового производства).

По экспорту черных металлов Россия занимает 1-е место (около 25 млн т, или более 10% мирового экспорта).

Черная металлургия России отличается сложностью состава, высоким уровнем концентрации и комбинирования производства. Подавляющую часть (около 9/10) чугуна, стали и проката здесь дают крупные предприятия с полным технологическим циклом металлургические комбинаты.

По добыче железной руды лидирует Центрально-Черноземный район (сосредоточивает более 30% общего объема ее добычи в стране), где находится КМА с ее месторождениями и горно-обогатительными комбинатами мирового значения. Далее следует Урал, Северный район, Восточная и Западная Сибирь.

В производстве кокса первый Западно-Сибирский район (Кузнецкий бассейн), затем европейский Север (Печорский бассейн) и Дальний Восток (Южно-Якутский бассейн).

Во всех этих районах добычи железной руды и коксующегося угля возникли мощные (крупнейшие в стране) металлургические комбинаты (Новолипецкий (в Центрально-Черноземном р-не), Череповецкий (в Северном р-не), Магнитогорский, Нижнетагильский, Челябинский и Орско-Халиловский (на Урале), Западно-Сибирский и Кузнецкий (в Западной Сибири)).

Предприятия передельной металлургии в основном ориентированы на районы и центры развитого машиностроения, располагающие крупными источниками вторичного сырья и одновременно являющиеся местами потребления готовой продукции (сталь, прокат). Они созданы

на Северном Кавказе (Красный Сулин, Таганрог),

в Поволжском районе (Волгоград, Набережные Челны, Тольятти и др.),

в Волго-Вятском районе (Нижний Новгород),

в Центральном районе <Москва, Электросталь),

в Северо-Западном районе (Санкт-Петербург),

на Урале (Екатеринбург, Ижевск и др.),

в Западно-Сибирском районе (Новосибирск),

в Восточно-Сибирском районе (Красноярск, Петровск-Забайкальский и др.)

на Дальнем Востоке (Комсомольск-на-Амуре),

т.е. практически во всех экономических районах страны.

Малая (цеховая) металлургия расположена непосредственно на крупных машиностроительных заводах.

Электрометаллургия ферросплавов из-за высоких расходов электроэнергии (до 9 тыс. кВт-ч на 1 т металла) получила развитие в районах, где производство дешевой электроэнергии сочетается с ресурсами легирующих металлов. (Например: Челябинск на Урале и др.).

Совокупность предприятий черной металлургии (всех типов), расположенных в одном или соседствующих районах, вместе с их сырьевой и топливной базой образуют районы (базы) черной металлургии.

Всего в России выделяют три такие базы Уральскую, Центральную, Сибирскую.

Уральская база (Уральский район) — крупнейший производитель черного металла в стране (около половины производства чугуна, стали и проката). Черная металлургия Урала использует привозное топливо уголь Кузнецкого и Карагандинского (Казахстан) бассейнов, работает на собственном сырье (руды Качканарского и Бакйальского месторождений) и частично использует привозное сырье (руды КМА и Соколово-Сарбайского месторождения Казахстана). Добыча железных руд на собственных месторождениях ведется открытым способом. Большую часть выплавляемого металла здесь дают металлургические комбинаты (Магнитогорский, Челябинский, Нижнетагильский, Новотроицкий). Более, чем в других районах, развита передельная металлургия (Екатеринбург, Ижевск, Златоуст, Лысьва, Серов и др.), электрометаллургия ферросплавов (Серов, Челябинск) и трубопрокат (Первоуральск, Каменск-Уральский). Ведется выплавка природно-легированных металлов (Новотроицк, Верхний Уфалей). На Урале производится самый дешевый металл в стране. Более половины металлопродукции из черных металлов Урал экспортирует за рубеж.

Центральная база (Центрально-Черноземный, Центральный и Волго-Вятский район) работает на железных рудах КМА, ресурсах металлического лома и привозного топлива уголь Печорского, Кузнецкого и Донецкого (Ростовская область) бассейнов.

Курская магнитная аномалия (КМА) крупнейший железорудный бассейн страны, служит источником сырья не только для заводов Центра, но и Северного и Уральского районов, а также поставляет руду на экспорт. Большая часть руды добывается открытым способом. Наряду с богатыми рудами в большом количестве добывают и относительно бедные железом железистые кварциты (со средним содержанием железа около 32%). Добыча железной руды обходится дешевле, чем в других районах. Созданы крупнейшие в стране и в мире горно-обогатительные комбинаты (Лебединский, Михайловский, Стойлинский ГОК).

Для добычи глубокозалегающих запасов действуют Губкинский и Яковлевский рудники. Заводы полного цикла Новолипецкий и Новотульский, производят большую часть чугуна, стали и проката. Развита электрометаллургия (Оскольский электрометаллургический комбинат в Старом Осколе Белгородской области с технологией прямого восстановления железа из металлизованных окатышей), передельная металлургия (заводы «Серп и Молот» и «Электросталь» в Москве и Московской области, заводы в Нижнем Новгороде, Выксе и Кулебаках в Волго-Вятском районе) и малая металлургия (Москва). Осуществляется выплавка чугуна и доменных ферросплавов (заводы в Туле и Липецке), производство холоднокатаной ленты (Орловский сталепрокатный завод).

Сибирская база (Западно-Сибирский, Восточно-Сибирский и Дальневосточный район). Сырьевой базой служат железные руды Горной Шории, Хакасии, Ангаро-Илимского, Ангаро-Питского и Алданского бассейнов. Топливная база Кузбасс и Южно-Якутский бассейн. Работают крупные горно-обогатительные комбинаты (Коршуновский и Рудногорский в Иркутской области). Производство металла представлено Кузнецким и Западно-Сибирским металлургическими комбинатами (оба находятся в Новокузнецке), передельными заводами (Новосибирск, Гурьевск, Красноярск, Петровск-Забайкальский, Комсомольск-на-Амуре), заводами ферросплавов (Новокузнецк).

Сибирская база самая молодая из баз страны, находится в процессе формирования. Перспективы ее развития связаны со строительством металлургических заводов в Восточной Сибири (Тайшет) и на Дальнем Востоке.

Новая металлургическая база начала формироваться и в Северном районе, а именно в г. Череповце, где находится один из крупнейших металлургических комбинатов в стране. Череповецкий металлургический комбинат использует железную руду Кольского полуострова (Ковдорский и Оленегорский ГОКи) и Карелии (Костомукшский ГОК) и коксующийся уголь Печорского бассейна. В Санкт-Петербурге имеется передельный завод.

Черная металлургия России испытывает дефицит в марганцевых рудах, крупные запасы и добыча которых сосредоточены в СНГ на Украине (Никопольское, Большое Токмакское месторождения) и в Грузии (Чиатурское месторождение). Эти же страны Содружества выделяются и производством черных металлов, представленным крупными комбинатами в Кривом Роге, Днепропетровске, Днепродзержинске, Запорожье, Донецке, Мариуполе (на Украине) и в Рустави (Грузия), а также заводами ферросплавов в Запорожье (Украина) и Зестафони (Грузия).

Цветная металлургия включает в себя производство цветных, благородных, редких металлов и их сплавов.

По объему производства выделяется выплавка алюминия (более 45% годовой выплавки цветных металлов мира), меди (25%), цинка (16%) и свинца (11%). Значительным является производство никеля, олова, магния, кобальта, вольфрама, молибдена.

Цветную металлургию отличают некоторые особенности, сказывающиеся на размещении.

1. Высокая материалоемкость производства, делающая невыгодным отрыв переработки от мест добычи исходного сырья. Процентное содержание большинства цветных металлов в рудах невелико (обычно от долей процента до нескольких процентов), что предопределяет «привязку» рудообогатительных предприятий к местам добычи сырья.

2. Высокая энергоемкость производства, делающая эффективным развитие отрасли у источников дешевого топлива и электроэнергии. Поскольку производство (выплавка) металлов из обогащенного сырья требует больших затрат энергии, стадии обогащения и металлургических переделов в цветной металлургии зачастую оказываются территориально разобщенными.

3. Комплексный характер используемого сырья. Многие руды цветных металлов по своей природе полиметаллические, т.е. содержат несколько металлов, С целью их полного извлечения (использования) в цветной металлургии эффективным является производственное комбинирование.

4. Широкое использование в производстве ресурсов вторичного сырья (из лома выплавляют 25-30% меди и алюминия, до 40-50% свинца). Размещение отраслей цветной металлургии по этой причине во многих случаях ориентировано на ресурсы вторичного сырья (металлолома).

Разные отрасли металлургии имеют свои особенности размещения.

Ведущей отраслью цветной металлургии (по объему производства и использованию изделий) в современном мировом хозяйстве является алюминиевая промышленность. Среди других отраслей цветной металлургии эта отрасль отличается наибольшей сложностью производства.

Производство алюминия разделяется на несколько стадий.

Первая стадия добыча сырья (бокситы, нефелины, алуниты) ориентируется на богатые месторождения.

Вторая стадия производство окиси алюминия (глинозема) будучи материалоемкой и теплоемкой, тяготеет, как правило, к источникам сырья и топлива.

Третья стадия электролиз окиси алюминия ориентируется на источники дешевой электроэнергии (крупные ГЭС и ТЭС).

Основным сырьем для выработки глинозема являются бокситы, мировая добыча которых составляет примерно 150 млн т в год. Подавляющая часть добычи и экспорта бокситов приходится на Австралию (почти треть мировой добычи), Гвинею, Ямайку, Бразилию, Китай, Индию, Россию, Суринам, Грецию, Венесуэлу, Казахстан. Большая часть сырья (примерно 2/3) перерабатывается в глинозем на месте в Австралии, Бразилии, России, Казахстане и др. Часть сырья (примерно 1/3) экспортируется в страны, где для производства окиси алюминия есть минеральное топливо (местного или поставляемое со стороны) США, Канада, Украина, Ирландия, Сардиния (Италия) и др.

Производство металлического алюминия получило преимущественное развитие в странах, располагающих крупными источниками дешевой энергии, большими гидроресурсами и мощными ГЭС (США, Россия, Канада, Бразилия, Норвегия и др.), богатых природным газом (Ирак, Бахрейн, ОАЭ, Нидерланды, Великобритания и др.) или каменным углем (Австралия, Индия, Китай и др.). В некоторых старых, традиционных центрах выплавки алюминия (Франция, Австрия, Венгрия и др.), где энергия дорогая, его производство сильно сократилось и постепенно сходит на нет. Крупнейшие производители алюминия в мире Россия, США, Япония, Германия, Италия.

Медная промышленность в своем размещении в основном ориентируется на ресурсы меди (природное и вторичное сырье). Невысокое содержание металла в медных концентратах (от 8 до 35%), относительно небольшая энергоемкость их переработки (в сравнении с выплавкой алюминия) делают выгодным размещение производства (выплавки) меди в местах добычи и обогащения, медных руд. Поэтому места добычи и выплавки меди оказываются часто территориально совмещенными. Главные районы добычи меди находятся в Северной и Латинской Америке (Чили, США, Канада, Перу, Мексика), Африке (Замбия, Заир), СНГ (Россия, Казахстан), Азии (Япония, Индонезия, Филиппины), Австралии и Океании (Австралия, Папуа-Новая Гвинея).

Главные медедобывающие страны выделяются и по выплавке меди, ведущее место принадлежит США, Чили, Японии, КНР, Канаде, России. Часть добываемой руды в виде концентратов и черновой меди вывозится в другие страны (из Папуа и Филиппин в Японию, из стран Латинской Америки в США, из стран Африки в Европу, из России и Казахстана в Европу и Китай). Почти 1/5 мировой выплавки меди базируется на ресурсах металлолома. Медеплавильная промышленность Великобритании, Франции, Германии, Бельгии и других стран выпускает только вторичный металл.

Цинковая и свинцовая промышленность обычно имеет общую сырьевую базу полиметаллические руды. Страны, располагающие наиболее крупными месторождениями полиметаллов (США, Канада, Мексика, Перу в Северной и Латинской Америке, Ирландия и Германия в Европе, Россия и Казахстан в СНГ, Китай, Япония, Австралия), выделяются и по их добыче. По размерам выплавки свинца и цинка ведущие позиции в мире занимают такие страны как США, Япония, Канада, Австралия, Германия, Франция, Италия. Очень крупным производителем свинца и цинка является Китай. Россия в мировом производстве цинка и свинца не входит в десятку ведущих стран.

Для современной географии отрасли характерна территориальная разобщенность мест добычи и обогащения свинцовых и цинковых руд и металлургических их переделов. Например, Ирландия, добывающая цинковые и свинцовые руды, мощностей по их выплавке не имеет, в то время как в Японии, Германии, Франции размеры выплавки металла значительно превосходят размеры добычи цинка и свинца этих стран. Наряду с влиянием других факторов, это объясняется возможностью использования дальнепривозного сырья, так как транспортабельность цинковых и свинцовых концентратов в силу высокого содержания в них металла (от 30 до 70%) исключительно велика.

Размещение оловянной промышленности. Большую часть (около 2/3) добычи и выплавки олова дают страны Юго-Восточной Азии и, прежде всего Малайзия. Крупные размеры добычи и выплавки олова имеют также Боливия, Россия, Китай.

В мировом производстве цинка, свинца и олова так же, как и в медной промышленности, велика доля вторичного сырья (металлолома). Особенно это характерно для цветной металлургии развитых стран, где вторичное сырье обеспечивает 50% выплавки свинца, 25% цинка и олова.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Черную металлургию можно назвать одним из самых важных секторов хозяйственного комплекса России. Эту отрасль можно назвать базой для развития почти всех секторов отечественной промышленности и, конечно же, машиностроительной.

Развитие черной металлургии

В рейтинге производства черных металлов с ежегодной выплавкой стали на уровне 50 млн. т, или 7% ее мирового производства, Россия уверенно занимает четвертую строчку. Первую строчку занимает Китай с показателем 107 млн. т, практически не отстает Япония — 105 млн. т и США — 100 млн. т. При этом Россия занимает первое место в экспорте стали, продавая примерно 25 млн. т, или свыше 10% мирового экспорта.
Черная металлургия России характеризуется сложным составом, повышенной концентрацией и комбинированием производства. На сегодняшний день этот сектор экономики нуждается в марганцевых рудах, серьезные месторождения и добыча которых сосредоточены в СНГ на Украине и в Грузии.
К сожалению, уровень конкурентоспособности российских компаний пребывает на довольно низком уровне, невзирая на быстрые темпы развития.
Стратегия развития металлургического комплекса предполагает реализацию перечня задач, которые должны быть реализованы с целью:

• формирования общей государственной стратегии
• модернизации и усовершенствования оснащения
• обучения трудовых кадров
• внедрения самых последних технологий.

Осуществление таких задач выведет страну на передовой уровень развития экономики, а также станет причиной стабильного повышения социальных стандартов государства.
Повышение спроса на черные металлы неразрывно связанно с остальными крупными секторами, к примеру, тяжелой промышленностью, машиностроением и строительным сектором, в котором задействовано огромное количество машин и механизмов, среди прочего оснащение для резки труб, которое применяется во время прокладки трубопроводов.

Значение черной металлургии

Черная металлургия страны – это базовый кластер отечественной промышленности и один из немногих секторов, привносящий существенный вклад в экономический рост России на протяжении XXI века.
Аналитики подсчитали, что удельный вес в общем объеме промышленных товаров этой отрасли достигает 10,5%, а в структуре валового внутреннего продукта – примерно 4,4%. Можно говорить о том, что этот сектор приносит наибольшею прибыль в России.
Черная металлургия — это очень крупный налогоплательщик, который обеспечивает 14,5% отчислений в бюджет государства. На заводах сектора находится почти 6% главных производственных фондов.
Принимая во внимание межотраслевой характер черной металлургии, все процессы, которые наблюдаются в промышленном секторе, оказывают влияние на ее развитие и перспективы. Точно также как и развитие рынка черных металлов непосредственно влияет на технический прогресс отраслей-потребителей металлопродукции.

Перспективы черной металлургии

Главные факторы, которые обеспечивают конкурентоспособность черной металлургии России:

• прекрасное обеспечение резервами природных ресурсов
• приемлемые тарифы естественных монополий
• высокая концентрация производства
• серьезная профессиональная подготовка кадров.

Тем не менее, для того, чтобы сохранить свои позиции в ближайшем будущем, только этих факторов будет мало. Сегодня миром правят тенденции повышения стоимости сырья, усиление конкуренции, создание более крупных компаний, колоссальные темпы развития китайской металлургии. Все это может создать преграды для конкурентоспособности российских предприятий.
По этой причине российские металлургические предприятия имеют перед собой две главные задачи:

• развитие внутреннего рынка
• наращивание своего присутствия на мировом рынке.

Немаловажной задачей можно назвать сохранение имеющихся позиций в традиционных регионах, приобретающих российскую продукцию. Ряд государств Азии, Ближнего Востока и Латинской Америки сегодня активно занимаются наращиванием собственного производства. Резкое увеличение стоимости черных металлов поставило эти страны в условия необходимости развития металлургической отрасли.

таблица 1. Металлургические базы России

Название базы	Сырье	Топливо	Центры
Центральная

КМА, Кольско-карельское месторождение.

Донбасс, Печорский Липецк, Череповец, Электросталь Уральская

Качканарское, Кустанайская группа

Кузбасс, Карагандинский бассейн

Магнитогорск, Нижний Тагил, Новотроицк

Сибирская Горная Шория, Коршуновское Кузбасс Новокузнецк Дальневосточная формирующаяся база Таёжное Чульман Дальнегорск

Чёрная металлургия — отрасль тяжёлой промышленности, объединяющая технологически и организационно предприятия по добыче и обогащению рудного и нерудного сырья, по производству огнеупоров, продуктов коксохимической промышленности, чугуна, стали, проката, ферросплавов, стальных и чугунных труб, а также изделий дальнейшего передела (рельсовых скреплений, белой жести, оцинкованного железа), металлических порошков чёрных металлов [1] . Основным исходным сырьём для получения чёрных металлов являются железная руда, коксующиеся угли и руды легирующих металлов.

Содержание

История [ править | править код ]

Добыча железа началась, по крайней мере, за два тысячелетия до нашей эры. Получение чистого железа, его сплавов стало возможным благодаря опыту, накопленному древними металлургами по выплавке меди и её сплавов с оловом, серебром, свинцом и другими легкоплавкими металлами.

Плавку железа в древности производили в ямах-горнах, обмазанных глиной или выложенных камнем. В горн загружали дрова и древесный уголь. Через отверстие в нижней части горна нагнетали с помощью кожаных мехов воздух. На смесь древесного угля и дров засыпали измельченную железную руду. Сгорание дров и угля проходило интенсивно. Внутри горна достигалась относительно высокая температура [2] .

Благодаря взаимодействию угля и оксида углерода СО, образовавшегося при сгорании угля, с оксидами железа, содержавшимися в руде, железо восстанавливалось и в виде тестообразных кусков накапливалось на дне горна. Куски были загрязнены золой, шлаком, выплавлявшимся из составляющих руды. Такое железо называли сыродутным. Из него необходимо было удалить примеси прежде, чем приступить к изготовлению изделий. Разогретый металл ковали и на наковальне выжимали остатки шлака, примесей и др. Отдельные куски железа сваривали в единое целое. Такой способ существовал вплоть до XII—XIII вв.

Когда стали использовать энергию падающей воды и приводить в движение меха механическим способом, удалось увеличить объём воздуха, подаваемого в горн. Горн сделали больше, стенки его выросли из земли, он стал прообразом доменной печи — домницей. Домницы имели высоту в несколько метров и сужались кверху. Сначала они были квадратными, потом стали круглыми. Подачу воздуха производили через несколько фурм. В нижней части домницы имелось отверстие, замазываемое глиной, через которое после окончания плавки вынимали готовое железо. Улучшение технологии плавки, обкладки стенок домницы природным огнеупорным камнем позволили значительно повысить температуру в горне. На дне печи образовывался жидкий сплав железа с углеродом — чугун. Вначале чугун считали отходом производства, так как он был хрупким (отсюда появилось английское название чугуна — pig iron, свиное железо). Позже заметили, что чугун обладает хорошими литейными свойствами и из него стали отливать пушки, ядра, архитектурные украшения [3] .

В начале XIV в. из чугуна научились приготовлять ковкое железо, появился двухступенчатый способ производства металла. Куски чугуна переплавляли в небольших тиглях — горнах, в которых удавалось получать высокую температуру и создавать окислительные условия в области фурм. Благодаря окислению из чугуна выжигали большую часть углерода, марганца, кремния. На дне тигля собирался слой железной массы — крица. Масса была загрязнена остатками шлака. Её извлекали из тигля клещами или ломом и тут же в разогретом состоянии подвергали ковке для выдавливания загрязнений и сваривания в один прочный кусок. Такие горны назывались кричными. Они обладали большей производительностью, чем сыродутные, и давали металл более высокого качества. Поэтому со временем получение сыродутного железа было прекращено. Выгоднее было получать железо из чугуна, чем непосредственно из руды. По мере улучшения качества железа возрастали и потребности в нём в сельском хозяйстве, военном деле, строительстве, промышленности. Возрастало производство чугуна, домницы увеличивались в размерах, постепенно превращаясь в доменные печи. В XIV в. высота доменных печей достигала уже 8 м.

Ускоренное развитие металлургии началось после замены древесного угля коксом. Вырубка лесов для получения древесного угля привела к тому, что уже в XV в. в Англии было запрещено использовать древесный уголь в металлургии. Применение кокса не только удачно решило проблему топлива, но и благоприятствовало росту производительности доменных печей. Благодаря повышенной прочности и хорошей теплотворной способности кокса стало возможным увеличение диаметра и высоты печей. Позднее были успешно проведены опыты по использованию доменного колошникового газа для подогрева дутья. Раньше все газы выбрасывались в атмосферу, теперь колошник стали делать закрытым и улавливали отходящие газы.

Одновременно совершенствовался и способ получения стали. Кричный способ уже не мог удовлетворить потребности в железе. Прочность сталям придавал углерод. Науглероживание кричного железа производили либо в твердом состоянии, либо сплавлением с чугуном в маленьких тиглях. Но такие методы не могли дать много стали. В конце XVIII в. на металлургических заводах появился новый процесс — пудлингование. Сущность процесса пудлингования заключалась в том, что топка была отделена от ванны, в которой расплавляют чугун. По мере окисления примесей из жидкого чугуна выпадали кристаллы твердого железа, которые накапливались на поду ванны. Ванну перемешивали ломом, намораживали на него тестообразную железную массу (до 50 кг) и вытаскивали из печи. Эту массу — крицу обжимали под молотом и получали железо.

В 1856 г. Генри Бессемер в Англии разработал наиболее производительный способ получения стали из чугуна — продувкой воздухом жидкого чугуна в конвертере, выложенном изнутри кремнеземистым кирпичом. В бессемеровских конвертерах перерабатывали чугуны с повышенным содержанием кремния. Процесс шел быстро: 15-18 т чугуна превращались в сталь в течение 15-20 мин. Для переработки чугуна с повышенным содержанием фосфора Томасом был предложен конвертер с футеровкой из оксидов кальция и магния [4] .

В 1864 г. в Европе появились первые мартеновские печи, в которых расплавление чугуна, окисление его примесей производили в подовых (отражательных) печах. Печи работали на жидком и газообразном топливе. Газ и воздух подогревали теплом отходящих газов. Благодаря этому в печи развивались настолько высокие температуры, что стало возможным на поду ванны иметь не только жидкий чугун, но и поддерживать в жидком состоянии более тугоплавкое железо и его сплавы. В мартеновских печах начали получать из чугуна сталь любого состава и использовать для переплава стальной и чугунный лом. В начале XX в появились электрические дуговые и индукционные печи. В этих печах выплавляли легированные высококачественные стали и ферросплавы. В 50-х годах XX в. начали использовать процесс передела чугуна в сталь в кислородном конвертере продувкой чугуна кислородом через фурму сверху. Сегодня это наиболее производительный метод получения стали. В последние годы появились значительно усовершенствованные по сравнению с прошлым процессы прямого получения железа из руды.

Развитие сталеплавильного производства повлекло за собой и развитие нового оборудования для горячей и холодней обработки стали. В конце XVIII в. появились прокатные станы для обжатия слитков и проката готовых изделий. В первой половине XIX в. начали применять крупные паровые и воздушные молоты для ковки тяжелых слитков. Последняя четверть XIX в. ознаменовалась появлением крупных прокатных станов и станов для непрерывной прокатки с электрическими приводами.

История развития чёрной металлургии в России [ править | править код ]

В России до XVII в. производство железа носило кустарный характер. Выплавкой железа занимались отдельные крестьянские семьи или совместно несколько крестьянских дворов. Строили домницы на землях Новгородчины, Псковщины, в Карелии. В начале XVII в. появились доменные печи на Городищенских заводах около Тулы, началось строительство заводов на Урале. В 1699 г. был построен Невьянский завод. Бурное производство чугуна началось при Петре I. Демидовыми на Урале была построена колоссальная по тем временам печь высотой в 13 м, выплавлявшая в сутки 14 т чугуна. Большие земельные вотчины, лежащие рядом с заводом, приписывались к заводу вместе с крестьянами, которые обязаны были отрабатывать на нём определённое время. Крепостное право в течение длительного времени обеспечивало заводы рабочей силой. Хорошие природные условия — руда, лес, из которого выжигали уголь, обилие воды, энергию которой использовали для приведения в движение различных механизмов, — способствовали бурному развитию русской металлургии. Чугун начали экспортировать за границу [5] .

Но в XIX в. крепостное право стало тормозом в развитии производства. Страны Европы и США обогнали Россию по производству чугуна и стали. Если с 1800 по 1860 г. производство чугуна в России увеличилось только в два раза, то в Англии оно возросло в десять раз, во Франции — в восемь раз. Владельцы русских заводов, имевшие в своем распоряжении дешёвую рабочую силу, не заботились о развитии производства, о внедрении технических новшеств, облегчении условий труда рабочих. Постепенно старые уральские заводы приходили в упадок и останавливались.

Министерство финансов, в ведении которого находилась горно-металлургическая отрасль, стремилось внедрять в стране передовые технические достижения, в первую очередь британские. Отчёты о достижениях европейской промышленности, составляемые зарубежными «агентами» Корпуса Горных Инженеров, регулярно печатались на страницах «Горного журнала». Так, например, об изобретении Нилсоном нагрева доменного дутья и многих других, российские металлурги и промышленники узнавали уже через несколько месяцев после их оглашения. Например, ещё в 1830-х гг., вскоре после того, как Дж. Нилсон внедрил своe изобретение, Христофор Иоакимович Лазарев, представитель знаменитого армянского рода промышленников и меценатов, провёл на Чёрмозском заводе в Пермском крае успешные опыты по использованию нагретого дутья. Но даже готовые технические решения практически не были востребованы, поскольку внешний спрос на русское железо иссяк ещё в начале века, после того, как Великобритания стала сама обеспечивать себя металлом, а внутренний спрос был крайне низок. Количество инициативных, предприимчивых людей, способных и желающих внедрять инновации, было невелико, поскольку бо́льшая часть населения страны не имела никаких прав, не говоря уже о капиталах. В результате даже те инновации, которые внедрялись наиболее технически грамотными и предприимчивыми заводовладельцами, представляли собой скорее дань технической моде, нежели реальный инструмент повышения экономической эффективности [6] .

Ситуация изменилась в конце XIX в. — наметился подъём в чёрной металлургии России, особенно в южных районах (Украина). В 1870 г. русский купец Пастухов построил в г. Сулине завод для выплавки чугуна на донецком антраците. В местечке Юзовка (ныне г. Донецк) был пущен крупнейший по тому времени Юзовский металлургический завод. Бурное развитие металлургия Юга получила с открытием залежей железных руд Кривого Рога. В сочетании с запасами донецких углей это стало основой развития горнорудной промышленности Юга России. В отличие от заводов Урала южные заводы были оборудованы более крупными агрегатами. В доменные печи загружали кокс и выдавали в сутки примерно в шесть-семь раз больше чугуна, чем в печах, работающих на древесном угле.

В 1870 г. на Сормовском заводе в Нижнем Новгороде заработали первые мартеновские печи, а в Донбассе в сталелитейных цехах появились и конвертеры. В 1910 г. была установлена первая дуговая сталеплавильная печь, а в конце 1917 г. под Москвой стал работать электрометаллургический завод с несколькими электропечами [5] .

В годы гражданской войны развитие металлургии было приостановлено, и только в 1926 г. был достигнут уровень 1913 г. — максимальной дореволюционной выплавки стали в 4,3 млн т. Интенсивное развитие чёрная металлургия в СССР получила в годы первых пятилеток. Были построены крупнейшие в мире комбинаты — Магнитогорский и Кузнецкий; заводы Запорожский, «Азовсталь», Криворожский. Подвергались коренной реконструкции старые заводы: Днепропетровский, Макеевский, Нижне-Днепровский, Таганрогский. Построены новые заводы высококачественных сталей: «Электросталь», «Днепроспецсталь». В 1940 г. производство стали достигло 18,5 млн т и проката 13,1 млн т.

Великая Отечественная война нанесла серьёзный урон южным заводам СССР. Большая часть оборудования металлургических заводов была эвакуирована на Восток. В кратчайшие сроки на Урале и в Сибири было развернуто производство металла, необходимого для победы. Построены новые заводы — такие, как Челябинский, расширено производство на Кузнецком и Магнитогорском металлургических комбинатах, вывезенное оборудование устанавливалось на заводах в Златоусте, Нижнем Тагиле, Серове. Были освоены новые марки броневой, орудийной стали, налажен выпуск необходимых сортов проката. Металлурги страны создали в короткие сроки базу для наращивания всех видов вооружений и уже в 1943 г. Советский Союз значительно превосходил врага по производству танков, орудий, самолётов и другой техники. В послевоенные годы чёрная металлургия быстро оправилась от потерь. К 1950 г. уровень выплавки чёрного металла в полтора раза превысил довоенный. Все последующие пятилетки характеризуются последовательным наращиванием объёмов производства, строительством новых заводов и цехов. Крупнейшими стали комбинаты: Магнитогорский, Новолипецкий, Западно-Сибирский, Криворожский, Череповецкий, Челябинский и ряд других. Появились кислородные конвертеры емкостью до 350 т, 900 т мартеновские печи, двухванные сталеплавильные агрегаты, 200-т дуговые электропечи, доменные печи с полезным объёмом 5000 м 3 . Построены непрерывные станы для получения листа, сортового проката, труб, установки для непрерывной разливки стали (УНPC). Получила развитие специальная металлургия высококачественных сталей и сплавов: процессы получения стали на установках электрошлакового, вакуумного индукционного, вакуумно-дугового, электронно-лучевого, плазменно-дугового переплавов.

Широко применяются такие методы, как обработка жидкой стали в ковше синтетическим шлаком и аргоном, вакуумирование жидкого металла. В 1974 г. по объёму производства черных металлов СССР вышел на первое место в мире. В годы XI пятилетки на техническое перевооружение отрасли было затрачено около 6 млрд руб. Были построены конвертеры вместимостью 350 т. электропечи с мощностью трансформатора 60—80 МВА, мощность установок по непрерывной разливке стали достигла 20 млн т в год. Построены новые коксовые батареи, агломерационные фабрики, горнообогатительные комбинаты, в том числе Костомукшский ГОК, вошел в строй Оскольский электрометаллургический комбинат по производству стали из железа прямого восстановления, начали работать два электрометаллургических завода в Белоруссии и Молдавии производительностью по 600 тыс. т готового проката в год. Продолжается выведение из эксплуатации старых агрегатов, работа которых экономически нецелесообразна. Значительное внимание уделяется повышению качества металла на всех стадиях его производства. Проведены большие работы по улучшению качества подготовки железорудного сырья.

На рубеже 1990—2000-х годов произошло резкое увеличение производства стали в конвертерных цехах и закрытие мартеновских цехов на металлургических комбинатах. Общее производство стали к 2017 году составило 70 млн тонн [ источник? ] .

Вклад российских и советских учёных [ править | править код ]

Большую роль в развитии отечественной металлургии сыграли выдающиеся ученые [7] .

• П. П. Аносов разработал основы теории производства литой высококачественной стали.
• Д. К. Чернов является основоположником научного металловедения, его труды по кристаллизации стали не потеряли своего значения и в настоящее время.
• Академики А. А. Байков, М. А. Павлов, Н. С. Курнаков создали глубокие теоретические разработки в области восстановления металлов, доменного производства, физико-химического анализа.
• В. Е. Грум-Гржимайло, А. М. Самарин, М. М. Карнаухов заложили основы современного сталеплавильного и электросталеплавильного производства.
• Академик И. П. Бардин известен во всем мире своими трудами в области доменного производства и организацией научных металлургических исследований.

Состав [ править | править код ]

В состав чёрной металлургии входят следующие основные подотрасли:

Металлургический цикл [ править | править код ]

Собственно металлургическим циклом является:

Предприятия, выпускающие чугун, углеродистую сталь и прокат, относятся к металлургическим предприятиям полного цикла. Предприятия без выплавки чугуна относят к так называемой передельной металлургии. «Малая металлургия» представляет собой выпуск стали и проката на машиностроительных заводах. Основным типом предприятий чёрной металлургии являются комбинаты. В размещении чёрной металлургии полного цикла большую роль играет сырьё и топливо, особенно велика роль сочетаний железных руд и коксующихся углей. С середины 20 века в металлургии начинает применяться прямое восстановление железа.

Все металлургические переделы являются источниками загрязнения пылью, оксидами углерода и серы [8]

В России [ править | править код ]

Особенность промышленности России заключается в больших расстояниях между производствами различных циклов. Металлургические комбинаты, производящие чугун и сталь из руды, традиционно располагались около месторождений железных руд в районах, богатых лесом, так как для восстановления железа использовали древесный уголь. И в настоящее время металлургические комбинаты металлургической отрасли России расположены вблизи месторождений железной руды: Новолипецкий и Оскольский — около месторождений центральной России, Череповецкий («Северсталь») — около Карельского и Костомукшского, Магнитогорский — около горы Магнитная (уже выработанное месторождение) и в 300 км от Соколовско-Сарбайского в Казахстане, бывший Орско-Халиловский комбинат (в настоящее время «Уральская сталь») около месторождений природнолегированных руд, Нижнетагильский — вблизи Качканарского ГОКа, Новокузнецкий и Западно-Сибирский — около месторождений Кузбасса. Все комбинаты России расположены в местах, где ещё в XVIII веке и ранее существовало производство железа и изделий из него с использованием древесного угля. Месторождения коксующегося угля расположены чаще всего вдали от комбинатов именно по этой причине. Только Новокузнецкий и Западно-Сибирский металлургические комбинаты расположены непосредственно на месторождениях каменного угля Кузбасса. Череповецкий металлургический комбинат снабжается углём, добываемом в Печорском угольном бассейне.

В центральной части России большая часть железорудного сырья добывается в районе Курской аномалии. В промышленных масштабах железорудное сырьё производится также в Карелии и на Урале, а также в Сибири (добыча ведётся в Кузбассе, Красноярском крае, Хакасии и близких им районах). Большие запасы железной руды в Восточной Сибири практически не осваиваются из-за отсутствия инфраструктуры (железных дорог для вывоза сырья).

Два основных района производства коксующегося угля в России — Печорский и Кузнецкий угольные бассейны. Крупные угольные поля есть также в Восточной Сибири; они отчасти разрабатываются, однако промышленное их освоение упирается в отсутствие транспортной инфраструктуры.

Центральная часть России, в частности Воронеж, Тула не богаты металлами, поэтому в основном для внутренних нужд все сырьё привозится из других регионов. Крупнейшими поставщиками металла в центральный регион являются общероссийские компании, такие как ЕВРАЗ Металл Инпром, и местные, такие как ПРОТЭК и Союзметаллкомплект.

При строительстве всех крупных металлургических комбинатов России (в советское время) одновременно велось и строительство ориентированного на каждый завод горно-обогатительного комбината. Однако, после распада СССР, некоторые комплексы оказались разбросанными по территории СНГ. Например, Соколовско-Сарбайское ГПО, поставщик руды на Магнитогорский меткомбинат, теперь находится в Казахстане. Железорудные предприятия Сибири ориентированы на Западно-Сибирский и Новокузнецкий меткомбинаты. Качканарский ГОК поставляет руду на Нижнетагильский меткомбинат. Костомукшский ГОК поставляет руду в основном на Череповецкий металлургический комбинат.
При размещении предприятий учитывалось также обеспечение водой, электроэнергией, природным газом.

В России созданы три металлургические базы: