Черная металлургия подразумевает следующие этапы:
Этапы черной металлургии
Черная металлургия использует в качестве базового исходного сырья руду с содержанием таких металлов как железо, хром и марганец. Помимо этого, многие предприятия работают со вторсырьем, таким как амортизационный лом и отходы металлургии.
Использование лома позволяет значительно удешевить производство, поскольку пропускается этап литья чугуна, и сразу идет процесс получения стали. В качестве топлива для чугунного производства используется коксующийся уголь.
Читайте также: Легкие металлы и война
Черная металлургия полного цикла в каждой стадии выпускает свой продукт. В зависимости от этого существует несколько видов предприятий, таких как:
В соответствии с расположением каменноугольных или железорудных бассейнов черная металлургия зачастую была непостоянна в своей локализации. В нынешний период научно-технического прорыва ориентиры сместились в сторону топливно-сырьевых грузопотоков.
Благодаря этому размеры строящихся предприятий уменьшаются, а их географическое расположение не зависит от месторождений. Например, металлургические комбинаты западноевропейских стран и Японии теперь располагаются в районах с выходом в морской порт.
Сталь представляет из себя сплав железа и углерода. Уровень содержания углерода при этом не превышает 2,14 процента. Сплав. доля углерода в котором превышает 2.14% называется чугуном. Чем больше в сплаве углерода тем более твердая, но менее пластичная сталь получается.
Существует огромное множество разнообразных классификаций и видов стали. По назначению стали делятся на нержавеющие, криогенные, жаропрочные и инструментальные стали. По химическому составу стали бывают легированные и углеродистые. Кроме этого в сталь часто добавляют примеси, исходя из которых сталь меняет свое качество и бывает обыкновенной, качественной, высококачественной и особо высококачественной.
Также сталь различают по структуре: аустенитная, ферритная, мартенситная, бейнитная, перлитная.
Сталь, наряду с другими сплавами а также метали, такими как алюминий, чугун, медь, никель, палладий, серебро, золото, титан и другие активно применяются в современной экономике. Именно поэтому их производством обеспокоены множество стран мира. Сталь в первую очередь используется человеком в машиностроение и приборостроении. Сталь используется для изготовления таких ключевых элементов как рессоры, амортизаторы, пружины, реле, растяжек, подвесок, мембран, и др..
Высокоуглеродистую сталь используют при изготовлении зубил, молотков, отверток, рубанков, токарных станков по дереву, ножниц, пил и многих других подобных инструментов. Низкоуглеродистая сталь подходит для толкателей и мало нагруженных механизмов. Самая высокоуглеродистая сталь применяется в производстве рессор и пружин.
Легированная сталь применяется в разных отраслях экономике, в том числе в медицине, судостроение, при строительстве мостов, прокладки трубопровода, в автомобилестроении и в авиастроении, при создании сложных форм и конструкций и т.д..
Применение стали в промышленном производстве и в жизни человека настолько велико, что стало чем то обыденным. Мы порой не замечаем, что без стали невозможно существование большинства современных конструкций, сооружений, устройств и деталей, окружающих современного человека.
Металлургическое производство предполагает цикл технологических процессов, которые могут осуществляться как целиком на одном предприятии, так и на разных. Этапы:
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.
От комбината полного цикла отличается тем, что нет стадии выплавки чугуна, так как сырьем является передел (металлолом)
Преимущества передельного металлургического комбината?
1) Вблизи большого количества потребителей машиностроения (в процессе производства и использования продукции остается большое количество металлолома),
В России это Центральный район, Ростовская область и также Дальний восток.
2) В районах концентрации черной металлургии (редко)
Сталь активно используется в мировой торговли. Так мировой экспорт стали по итогам 2021 года превысил 457.1 млн тонн.
Страны лидеры по экспорту стали, млн тонн:
Страны лидеры по импорту стали, млн тонн:
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.
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.
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.
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.
Основными перспективными направлениями развития черной металлургии являются:
Месторождения разрабатывают разные страны, лидеры по производству, тем не менее, далеко не все. До 40-х годов прошлого столетия основные разработки железорудных месторождений проводились Германией, Францией, США, Великобританией и Швецией. В послевоенные годы эти страны уступили свое первенство ЮАР, Австралии, Канаде и СССР. Сегодня ситуация несколько поменялась, и в этой области лидируют следующие страны:
Больше 40 государств в мире занимаются разработкой месторождений руды, а общее количество добытого полезного ископаемого составляет почти 1 млрд т. Примерно 70% от общей добытой руды приходится на такие государства, как Китай (23%), Бразилия (17%), Австралия (13%), Россия (9%), Индия (8%).
Несмотря на внушительные объемы, далеко не все из этих стран экспортируют данный вид сырья. Австралия и Бразилия — важнейшие экспортеры, которые обеспечивают больше половины мирового экспорта.
Некоторые государства, экспортирующие железорудные ресурсы, занимаются и ее импортом. К таким странам относятся Китай, США, Италия и Великобритания, поскольку на их территории находятся полноцикличные предприятия, отличающиеся повышенной производственной материалоемкостью.
В этом случае расход используемого сырья и топлива превосходит количество полученного чугуна в 4–5 раз по массе. Особенно значительны затраты на железную руды по сравнению с коксующимся углем.
По этой причине самым экономически выгодным местом расположения полноцикличных комбинатов являются территории, богатые сырьем и топливом одновременно. Представителями таких государств являются Украина, Индия, Китай, Австралия. В остальных случаях центры черной металлургии возникли рядом с железорудными или каменноугольными месторождениями.
Локализация металлургических центров в приморских зонах дает альтернативу в качестве морских поставок угля и железной руды. Порой эксплуатация импортного сырья и топлива является более прибыльной, чем разработка собственных месторождений.
В частности, Индия и Латинская Америка перевозят по морю железорудное сырье на прибрежные заводы Японии, а Австралия и КНР — энергетическое сырье. В государства ЕС уголь поставляется таким же образом из США, а руда поставляется Бразилией и ЮАР.
Производство чугуна
Читайте также: Кухонный топорик своими руками чертежи
Основной промежуточный продукт в процессе производства черных металлов — чугун, посредством которого получают 50% общей стали в мире. В последнее время объемы чугунной промышленности медленно снижаются, поскольку это экономически невыгодно и загрязняет атмосферу. С начала 90-х годов прошлого столетия лидирующую позицию в чугунном производстве занимает Китай, до этого первенство было у СССР.
Выше можете наблюдать уникальный график с данными производства стали в Российской империи, СССР, РСФСР и России с 1860 по сегодняшний день. Этот график и данные я собирал собственноручно из различных источников, среди которых официальная статистика Госкомстата СССР, Росстата РФ, Всемирной Ассоциации Стали, а также Международного исторического сборника статистики Европы с 1750 года и других источников.
Как видно по динамике графика за последние 160 лет пик производства стали был достигнут в 1987-1988 годах, в 1988 году в СССР производилось 163 млн тонн стали, а год ранее в РСФСР было произведено 94 млн тонн стали. За новейшую историю Россию с 1991 года эти показатели так и не были достигнуты, пик производства стали в современной России приходится на 2007 год, тогда было произведено 72.3 млн тонн стали. В 2018 году было произведено 72.04 млн тонн стали, а по итогам 2021 года в России произведено 71.5 млн тонн. С учетом текущего кризиса 2020 года, связанного с пандемией коронавируса и с остановкой экономики, в том числе и многих промышленных производств, маловероятно, что по итогам 2021 года России удастся превысить показатели производства стали последних лет.
Примечательно также, что сталь активно добывали уже во времена Российской империи, так пиковое производство доходило до 4.9 млн тонн стали в 1913 году. Несмотря на бурное развитие промышленности и технологий в те годы, СССР удалось превзойти этот показатель лишь в 1930 году.
А на этом сегодня все про производство стали в мире и в России. Добавляйте статью в закладки и подписывайтесь на новые по e-mail. До новых встреч на страницах проекта Тюлягин!
Функциональные характеристики цветной металлургии обусловлены следующими ее отличительными чертами:
Добыча цветной металлургии это тяжелый трудозатратный процесс
Цветная металлургия
Сталеплавильное производство считается важным процессом в черной металлургии.
Обычно чугун поставляется в роли первичного сырья для получения стали, но все чаще доменное производство заменяется на использование вторсырья в виде металлического лома. Благодаря научно-технической революции современные технологии практически вытеснили прежние способы получения стали.
Электротермический и кислородно-конвертный способы затрачивают меньше ресурсов, сокращают энергозатраты и длительность выплавки. Новая методика получения стали путем переработки металлизированных окатышей позволила отказаться от классического чугунного производства и сооружать сталеплавильные заводы вне зависимости от расположения железорудных месторождений.
Главными странами-производителями черной металлургии являются:
Мировое производство стали по итогам 2019 года выросло на 3.4% по сравнению с прошлым 2018 годом и составило 1869.9 млн тонн стали. Занимательно, но по итогам 2019 года производство стали сократилась во всех регионах мира, кроме Азии и Ближнего Востока.
Лидерами по производству стали по итогам 2019 года стали следующие топ 10 стран мира:
При этом на долю Китая в 2019 году пришлось более 50% мирового производства стали. Если быть точным — 53.3% от мирового производства стали. Доля России — снизилась с 4% в 2018 году до 3.8% в 2019 году. Суммарно страны СНГ произвели 100.4 млн тонн стали, что на пол процента ниже по сравнению с прошлым годом. Полную статистику по производству стали в странах мира вы можете найти в таблице ниже. В таблицу вошли страны мира производящие сталь в существенном количестве (более 5 тысяч тонн). Статистика доступна за 2014-2019 годы, при этом за 2019 год по некоторым из стран информация пока недоступна. Источником данных является Всемирная Ассоциация Стали.
Весь Мир | 1869000 | 1816611 | 1732171 | 1629096 | 1621537 | 1671128 |
Китай | 996342 | 928264 | 870855 | 807609 | 803825 | 822306 |
Индия | 111246 | 109272 | 101455 | 95477 | 89026 | 87292 |
Япония | 99284 | 104319 | 104661 | 104775 | 105134 | 110666 |
США | 87927 | 86607 | 81612 | 78475 | 78845 | 88174 |
Россия | 71570 | 72042 | 71491 | 70453 | 70898 | 71461 |
Южная Корея | 71421 | 72464 | 71030 | 68576 | 69671 | 71543 |
Германия | 39675 | 42435 | 43297 | 42080 | 42676 | 42943 |
Турция | 33743 | 37312 | 37524 | 33163 | 31517 | 34035 |
Бразилия | 32236 | 35407 | 34778 | 31642 | 33258 | 33897 |
Иран | 31900 | 24520 | 21236 | 17895 | 16146 | 16331 |
Италия | 23245 | 24532 | 24068 | 23373 | 22018 | 23714 |
Тайвань, Китай | 22065 | 23241 | 22438 | 21751 | 21393 | 23221 |
Украина | 20848 | 21101 | 21417 | 24218 | 22968 | 27170 |
Вьетнам | 20066 | 15471 | 11473 | 7811 | 5647 | 5847 |
Мексика | 18595 | 20204 | 19955 | 18824 | 18218 | 18930 |
Франция | 14451 | 15387 | 15505 | 14413 | 14984 | 16143 |
Испания | 13581 | 14321 | 14441 | 13616 | 14845 | 14249 |
Канада | 12790 | 13443 | 13208 | 12646 | 12473 | 12730 |
Польша | 9065 | 10167 | 10332 | 9001 | 9198 | 8559 |
Бельгия | 7905 | 7980 | 7842 | 7687 | 7257 | 7331 |
Австрия | 7423 | 6885 | 8135 | 7438 | 7687 | 7876 |
Египет | 7257 | 7807 | 6870 | 5036 | 5506 | 6485 |
Великобритания | 7225 | 7268 | 7491 | 7635 | 10907 | 12034 |
Нидерланды | 6657 | 6813 | 6781 | 6917 | 6995 | 6965 |
Индонезия | 6000 | 6183 | 5195 | 4746 | 4854 | 4351 |
ЮАР | 5666 | 6327 | 6301 | 6141 | 6417 | 6412 |
Австралия | 5493 | 5689 | 5328 | 5259 | 4925 | 4607 |
Словакия | 5300 | 5225 | 4974 | 4808 | 4562 | 4705 |
Саудовская Аравия | 5095 | 5240 | 4831 | 5461 | 5229 | 6291 |
Швеция | 4721 | 4654 | 4927 | 4817 | 4557 | 4539 |
Аргентина | 4645 | 5162 | 4624 | 4127 | 5028 | 5488 |
Чехия | 4563 | 4938 | 4550 | 5306 | 5262 | 5360 |
Таиланд | 4190 | 6403 | 6762 | 5400 | 5070 | 5835 |
Казахстан | 4085 | 3964 | 4641 | 4289 | 3910 | 3681 |
Малайзия | 4000 | 4109 | 3215 | 2764 | 3784 | 4316 |
Румыния | 3500 | 3550 | 3361 | 3276 | 3352 | 3158 |
Финляндия | 3473 | 4146 | 4003 | 4101 | 3988 | 3807 |
ОАЭ | 3327 | 3248 | 3309 | 3149 | 3006 | 2390 |
Пакистан | 3313 | 4719 | 4966 | 3553 | 2892 | 2424 |
Беларусь | 2680 | 2470 | 2343 | 2188 | 2510 | 2513 |
Катар | 2558 | 2575 | 2644 | 2521 | 2593 | 3019 |
Люксембург | 2200 | 2228 | 2172 | 2175 | 2127 | 2193 |
Сербия | 1929 | 1973 | 1477 | 1173 | 955 | 583 |
Венгрия | 1770 | 1989 | 1901 | 1274 | 1675 | 1152 |
Греция | 1376 | 1467 | 1359 | 1158 | 910 | 1022 |
Перу | 1240 | 1217 | 1207 | 1168 | 1082 | 1078 |
Колумбия | 1200 | 1219 | 1253 | 1272 | 1211 | 1208 |
Чили | 1095 | 1145 | 1158 | 1153 | 1112 | 1079 |
Босния и Герцеговина | 801 | 695 | 756 | 806 | 819 | 793 |
Новая Зеландия | 667 | 652 | 658 | 577 | 793 | 859 |
Словения | 645 | 654 | 648 | 614 | 604 | 615 |
Узбекистан | 625 | 646 | 654 | 654 | 643 | 723 |
Норвегия | 621 | 575 | 603 | 620 | 590 | 600 |
Ливия | 606 | 396 | 422 | 492 | 352 | 712 |
Эквадор | 605 | 583 | 561 | 576 | 720 | 667 |
Болгария | 595 | 666 | 652 | 527 | 543 | 612 |
Молдова | 360 | 497 | 469 | 126 | 443 | 351 |
Гватемала | 310 | 300 | 294 | 314 | 403 | 395 |
Македония | 239 | 266 | 273 | 169 | 121 | 188 |
Куба | 235 | 225 | 221 | 244 | 285 | 256 |
Сальвадор | 105 | 99 | 96 | 100 | 124 | 121 |
Уругвай | 65 | 60 | 58 | 61 | 98 | 94 |
Хорватия | 65 | 136 | 0 | 0 | 122 | 167 |
Венесуэла | 50 | 129 | 444 | 553 | 1345 | 1485 |
Парагвай | 25 | 25 | 24 | 35 | 48 | 47 |
Азербайджан | 200 | 180 | 180 | 180 | 180 | |
Албания | 50 | 150 | 560 | |||
Алжир | 2000 | 415 | 650 | 650 | 415 | |
Бангладеш | 100 | 100 | 100 | 100 | 90 | |
Гана | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | |
Другие страны | 115 | 115 | 115 | 110 | 110 | |
Израиль | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | |
Иордания | 150 | 150 | 150 | 150 | 150 | |
Кения | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
КНДР | 1250 | 1250 | 1250 | 1250 | 1250 | |
Марокко | 600 | 550 | 520 | 516 | 501 | |
Мьянма | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | |
Нигерия | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
Оман | 2000 | 2000 | 2000 | 2000 | 1500 | |
Португалия | 2215 | 2076 | 2010 | 2030 | 2070 | |
Сингапур | 618 | 596 | 520 | 501 | 540 | |
Сирия | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |
Тринидад и Тобаго | 0 | 0 | 36 | 591 | 487 | |
Тунис | 50 | 50 | 50 | 50 | 150 | |
Филиппины | 1475 | 1378 | 1075 | 968 | 1196 | |
Черногория | 120 | 120 | 120 | 150 | 140 | |
Швейцария | 1500 | 1450 | 1500 | 1475 | 1475 | |
Шри-Ланка | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
Развитые и развивающиеся страны мира, у которых высокая доля промышленности в валовом внутреннем продукте, активно развивают металлургическую, легкую, текстильную, автомобильную, химическую промышленность.
Какие отрасли входят в машиностроительный комплекс?
Особенности некоторых отраслей:
Цветная металлургия подразделяется на две крупные отрасли: тяжелую (производство Pb, Cu, Zn, Sn, Ni) и легкую (производство Al, Mg, Co, Ti, Li, Be и других металлов). По своим производственным масштабам металлургия черных металлов превосходит цветные приблизительно в 20 раз.
Обычно комбинаты цветной металлургии сооружаются в зависимости от локализации месторождений, поскольку количество ценного металла в руде незначительное.
Другие факторы, влияющие на локализацию заводов цветной металлургии:
Начальные производственные стадии меди, подразумевающие добычу и обогащение руды, локализованы в странах третьего мира. Государства, не обладающие большими медными запасами, ориентированы на окончательные продукты производственного цикла.
Лидирующие позиции в получении меди занимают следующие страны:
Читайте также: Марка: сталь, металл Ст2сп
Перевозка алюминиевой руды более рентабельна, чем сырья для тяжелых металлов, поскольку содержание алюминия в бокситах составляет около 50%. Суммарное расстояние транспортировки бокситов по морю составляет больше 7 тыс. км, поскольку основные их месторождения расположены в регионах с тропическим и субтропическим климатом.
Государства, добывающие самые большие объемы алюминиевой руды:
В алюминиевом производстве первенство занимают США, Германия, Япония, Норвегия, Россия, Канада.
До 90-х годах ведущее положение в мире по добыче газа занимали США, но потом их доля в мировом хозяйстве сократилась на 25 %. В лидеры по газовой добыче вырвались страны Восточной и Западной Европы, азиатские государства.
Сейчас Российская Федерация по объемам добычи газа вышла на первую позицию в мире. Хотя более 50 % запасов природного газа сосредоточено в США и РФ. Если Штаты свою добычу заморозили, то Россия активно наращивает добычу и поставки.
Топ 10 стран-лидеров по добыче газа
Российская Федерация уже несколько лет является экспортером № 1 газа в мире.
Нефтяная промышленность занимает более 35 % мирового топливно-энергетического комплекса.
В перечень стран, где наиболее развита добыча нефти, входят следующие:
Читайте также о странах, богатых запасами нефти.
Газовая, нефтяная, угольная, металлургическая промышленность во многом зависит от стран, развивающих горнодобывающую промышленность. Относится к первичному производству, ведь основное внимание идет на добычу и переработку ископаемых, ресурсов и сырья. Без горной промышленности не будут развиваться такие сферы, как ТЭК, автомобильное строительство, производство сельскохозяйственной техники, авиапромышленность, добыча руд и обработка металлов, выпуск прокатной продукции, стали и т. д.
Участие в развитии горнодобывающей отрасли принимают многие страны мира. К лидерам принято относить:
В развитых, развивающихся и новых индустриальных странах добывают медь, олово, цинк, калийные соли, хромовые руды, свинец, молибден, золото, фосфаты, бокситы, железные и марганцевые руды, вольфрам, хром. Всего в названных горнодобывающих регионах мира сосредоточено более 8 тыс. месторождений горнорудного и горно-химического сырья.
В настоящее время в мире больше всего добывают следующие виды горного сырья: