Основные тенденции в развитии черной и цветной металлургии на современном этапе

Металлургия является одной из ведущих отраслей мировой обрабатывающей промышленности. Металлургия – наука о промышленных способах производства металлов и их первичной обработке. Традиционно металлургический комплекс подразделяют на черную (занимается добычей и переработкой только железных руд) цветную (всех остальных).

Черная металлургия – отрасль тяжелой промышленности, связанная с добычей и переработкой черных металлов, добытых их железной руды (железо, чугун, сталь). Основное значение отрасли: является основой развития машиностроения, строительства и других ведущих отраслей мирового промышленно производства современности. Ранее, учитывая большую энергоемкость и материалоемкость производственного процесса, наибольшее значение при размещении предприятий черной металлургии придавалось фактору наличия источника сырья и топлива (Франция (Рур), Великобритания (Йоркшир, Мидледн), Испания (Астурия), США (Западная Пенсильвания), Россия (Урал)). Сейчас предприятия черной металлургии располагаются в районах залегания руд или угля либо в портах, куда это сырье ввозиться дешевым морским транспортом.

Мировые запасы железной руды – 800 млрд. т., ежегодная добыча – 1 млн. т. Страны лидеры по запасам железной руды: Бразилия, Австралия, Китай, Канада, Россия, Украина, Казахстан. Страны лидеры по производству: Австралия и Бразилия (²/₃ общих поставок на мировой рынок), Китай, Индия, Россия, Украина, США, ЮАР. Экспортеры железной руды: Индия, ЮАР, Канада, Швеция, Украина, Россия. Импортеры: Япония, Китай. Прогнозируется увеличение спроса на железную руду со стороны Китая, что окажет влияние на динамику цен на мировом рынке. Наблюдается тенденция уменьшения доли развитых стран в добыче руды и ее импорте, однако увеличение доли развивающихся стран по этим показателям.

Производство кокса. Коксующие угли используются для доменного производства черных металлов. Дороговизна и дефицитность углей обусловили внедрение бездоменного способа производства, но значение кокса по-прежнему очень велико. К концу ХХ века выжег кокса стабилизировался на уровне 360-375 млн. т. в год. Размещение производства кокса претерпело значительные изменения (первая половина ХХ в. – более 50% производства кокса сосредоточено в Западной Европе, а в 1950 – только 36,5; во второй половине ХХ в. лидирующим регионом стала Северная Америка; в 1990-е гг. лидером стал азиатский регион). Сейчас лидеры: Китай (35% мирового производства), Япония. Россия, США, Украина, Республика Корея, Польша, Индия, Бразилия, что характеризует сдвиг черной металлургии в развивающиеся страны на глобальном уровне.

Выплавка чугуна и стали. Сталь – сплав железа и углерода (< 2%). Чугун – сплав железа и углерода (>2%). Из выплавляемого в доменных печах чугуна (предельного) в дальнейшем выплавляют сталь. Изменение географии производства: в начале XX века свыше 95% выплавки черных металлов приходилось на страны Западной Европы и Северной Америки, к началу ХХI века суммарная доля этих регионов снизилась до 27%, однако возросла доля стран Азии. До 1990-х гг. несомненным лидер по выплавке черных металлов был СССР, но после его распада во всех постсоветских странах наблюдается спад производства (в России – более чем в 2 раза). В начале 1990-х гг. Япония стала крупнейшим экспортером стали. Бурное развитие черной металлургии отмечается в ряде азиатских стран. Лидер по выплавке чугуна и стали: Китай (производство этих металлов выросло за послевоенный период более чем в 100 раз). За последнее десятилетие изменилась и география потребления. Если в 1992 г.: ЕС – 19% (мирового потребления стали); бывшие социалистические страны – 13%; США, Канада, Мексика – 17%; Япония – 13%; Китай – 12%; то уже в 2002 г.: ЕС – 16,8%, бывшие социалистические страны – 4%; Япония – 9%, Китай – 30%. В 2006 г. Китай – неоспоримый лидер по производству и потреблению черных металлов (1/3 мировых объемов).Приближается к лидерам Индия (темпы ежегодного стального производства – 16,9% (2006)). Металлургия США и Западной Европы напротив начинает снижать свою долю на мировом стальном рынке в пользу азиатских стран. Несмотря на конкуренцию со стороны химической промышленности, продукция отрасли растет (1976 – на рынок поступило 126 млн. т. стали, 2002 – 300 млн. т.).

Использование вторичного сырья. В настоящее время около ²/₅ используемого в черной металлургии железосодержащего сырья составляет вторичное сырье. В некоторых странах доля лома (вторичного сырья) в сталеплавильном производстве превышает ¹/₂ (Италия, Испания, Швеция. Аргентина). Крупнейшие страны экспортеры лома черных металлов: США, Великобритания, Франция, Германия; импортеры: Италия. Испания, Япония. Наиболее активно лом черных металлов используется в развитых странах. Проблема формирования и использования ресурсов лома – одна из главных задач современной металлургии. Ресурсы лома не одинаковы в отдельных странах, но в целом велики. Активнее всего от используется в развитых странах, где его особенно много.

Черная металлургия в Беларуси. Из-за отсутствия сырьевой базы в РБ черная металлургия специализирована на вторичном производстве. Беларусь ежегодно использует около 4 млн. т. черных металлов. Главные потребители отрасли: машиностроение, металлообрабатывающая отрасль и строительство. Основные предприятия черной металлургии в Беларуси и выпускаемая ими продукция:

В целом черная металлургия Беларуси развивается высокими темпами. Наблюдается ежегодное увеличение производства на 5-10%. Даная отрасль наиболее рентабельна в экономике страны (рентабельность – 20-24%), уступает только химической нефтеперерабатывающей. Тем не менее, ЧМ Беларуси работает недостаточно эффективно: не хватает своего сырья, низкие технические и технологические уровни предприятий. Темпы роста производства в машиностроении (главном потребителе продукции) более высоки, из-за чего страна вынуждена импортировать большое количество металлов. Часть продукции черной металлургии, особенно высококачественного металла, вывозится за пределы РБ.

Цветная металлургия – отрасль тяжелой промышленности, связанная с добычей и переработкой цветных металлов. В мире насчитывается около 70 видов цветных металлов. Пять «грандов»: алюминий, медь, цинк, никель, свинец. Размещение предприятий отрасли складывается из того, что металлургия цветных металлов, обычно тяготеет к странам и районам их добычи. Этим объясняется то, что в ряде стран Азии, Африки, Латинской Америки отрасль возникла еще в колониальный период. Но в этих странах сложились, в основном, нижние стадии производственного процесса, а верхние — в США, Западной Европе, Японии. Между производством и потреблением конечной продукции сохраняется территориальный разрыв.

Алюминиевая промышленность. Алюминий занимает первое место не только по объемам выпуска, но и по областям применения. Применяется в машиностроении, аэрокосмической отрасли, электротехнике, строительстве, производстве упаковочного материала. Алюминиевая промышленность включает в себя три основные стадии: добычу алюминиевых руд (бокситов), производство глинозема и выплавка алюминия, производство проката и полуфабрикатов.Производство алюминия – одна из наиболее развивающихся отраслей. В 1900 г. алюминий производился в 6 странах мира, а в настоящее время – более чем в 50. 60% мировой добычи бокситов обеспечивают – Австралия, Гвинея, Ямайка; 50% мирового производства глинозема – Австралия, США, Ямайка; 40% мировой выплавки первичного алюминия – США, Россия, Канада; 70% мирового производства вторичного алюминия – США (45%), Япония (15%), Германия; 50% металла потребляется в США, Японии, Германии. Наибольшие запасы бокситов: регионы: Южная Америка – 33%, Африка – 27%, Азия – 17%, Австралия – 13%; страны: Гвинея, Австралия, Бразилия, Ямайка, Китай, Индия, Гайана, Суринам. Россия, США. Добыча бокситов за последние 100 лет выросла более чем в 140 раз. Перспективными в добыче бокситов в ближайшем будущем будут регионы Центральной и Южной Америки (Бразилия, Венесуэла) и Азии (Китай, Индия).

Медная промышленность. Медь обладает высокой коррозийной стойкостью, теплопроводностью и пластичностью. Применяется в электротехнике, электронике, телекоммуникациях, значительное количество применяется в виде сплавов: с оловом (бронза), с цинком (латунь), с никелем (мельхиор). Стадии добычи и производства меди (добыча руды, ее переработка в концентрат и получение рафинированного продукта) тесно связаны друг с другом, поэтому страны, обладающие наибольшими запасами медной руды являются и крупными производителями металла. Наибольшие запасы: Чили и США (34%), Россия (32%). В последние десятилетия наблюдается изменение географии добычи: на смену Конго, Замбии, Папуа–Новой Гвинеи, где запасы истощены, приходят новые региональные производители из Южной Америки, Австралии и Океании. Несомненные лидеры – Чили и Индонезия, ожидается дальнейшее наращивание производства в Чили; обратная ситуация в США – сокращение добычи медной руды на 30% (по сравнению с 1995 г.), но американские медные компании имеют свои заводы в Чили, Перу, Индонезии, Мексике, за последние 10 лет импорт меди в США вырос вдвое. Китай из-за своих растущих потребностей в меде создал дефицит на рынке меди, который, однако, покрывается за счет роста объемов производства меди в Чили. Ежегодная добыча медной руды (2005): Чили (5,5 млн. т.), США, Индонезия, Перу (1,1 млн. т.).

Легирующие металлы. Добавляются в сталь для улучшения ее конструктивных свойств (прочность, пластичность, коррозийная стойкость, твердость и т.д.). Насчитывается около 30 легирующих металлов. Никель. Запасы: Россия (17%), Куба (14%), Канада (13%), Новая Каледония (11%); производители: Россия (Норильск) (20,4%); потребители: Юго-Восточная Азия, Европа; применение: легированная сталь, электротехника, высокотехнологичная медицина, чеканка монет, изготовление реактивных двигателей. Хром. Наибольшие запасы: ЮАР, Финляндия, Казахстан, Россия, Армения. Применение: незаменимый компонент нержавеющей стали, аэрокосмическая отрасль. Ежегодное производство около 20 тыс. т. (2003), стабильно на протяжении 5-7 лет. Наблюдается рост цены на хром (за последние несколько лет – на 60%, сейчас тенденция к стабилизации). Титан. В полтора раза тяжелее алюминия, но в 6 раз прочнее его, запасы очень велики, но только в 1940 г. был предложен промышленный способ производства металлического титана, поскольку это очень наукоемкое и дорогое производство его могут производить только развитые страны (Россия, США, Япония, Великобритания, Германия, Италия, Франция). Основное применение: военно-промышленный комплекс, легированные стали.

Благородные металлы. Золото. В мире осталось 15 тыс. т. (не считая ресурсов России и Китая). Основные добытчики: Африка (ЮАР), Северная Америка (США), Австралия. Но эти месторождения истощены, уровень добычи снижается. Предполагается что лидерами станут Россия и Китай. В результате ежегодной добычи суммарное количество золота увеличивается на 2%. Серебро. Добывается попутно из сульфида свинца. Производители: Мексика, Перу, США, Канада. Чили. Применение: ¹/₃ на кино- и фотоматериалы, ¹/₄ в электротехнике и радиоэлектронике, ¹/₁₀ на чеканку монет и ювелирные украшения. Платина. Самый дорогостоящий металл. Свойства: тугоплавкость, прочность, коррозионная стойкость, тепло- электропроводность. Добыча: ЮАР, Россия. Канада. В последние годы драгоценные металлы теряют свое положение на рынке, снижается их производство, на это влияют огромные резервы этих металлов.

Цветная металлургия в Беларуси. Развита слабее, чем черная. Существует вторичная переработка, которой занимается (по указу президента от 5 мая 1995 г.) ГО «Белвтормет», который объединяет около 40 цехов и участков на территории Беларуси. Крупнейший – «Цветмет» (Жодино). Рассчитан на 65 тыс т. цветных металлов. Основная задача: удовлетворение потребностей собственных производителей.

Основные тенденции черной и цветной металлургии. 1. В последние десятилетия происходит существенные изменения в технологии производства черных и цветных металлов. В то же время металлургия испытывает нарастающую конкуренцию со стороны химической промышленности, ряда производств, создающих материалы на основе керамики и нанатехнологий. Но в ХХI веке металлургия еще сохраняет свои позиции основного конструкционного материала и объемы ее производства растут. Прогнозируется, что в последующие столетия на доминирующее место выйдут цветная металлургия, продукция химической промышленности и нанатехнологий.

2. Основной характерной особенностью предприятий металлургии является то, что она обычно тяготеет к странам и районам их добычи.

3. Для металлургии развивающихся стран характерны: большая обеспеченность ресурсами; преобладание нижних и средних стадий производственного цикла; малое использование вторичного сырья. Для развитых стран характерны: невысокая степень обеспеченности сырьем; большая и постоянно возрастающая роль вторичного сырья; развитое производство редких и стратегически важных металлов: титана, кобальта, тантала, германия и др.

4. Одной из острейших проблем на современном этапе развития металлургического комплекса мира являются рациональное природопользование и охрана окружающей среды. По уровню выбросов вредных веществ черная и цветная металлургия превосходит все сырьевые отрасли промышленности, создавая высокую экологическую опасность ее производства и повышенную социальную напряженность в районах действия металлургических предприятий. Защита окружающей среды в отраслях металлургического комплекса требует огромных затрат.

5. В Республике Беларусь металлургическая отрасль работает недостаточно эффективно. В связи с этим разрабатываются направления уменьшения разрыва между возможностями металлургией и потребностями главных потребителей ее продукции. В перспективе черная и цветная металлургия в Беларуси будут расти и развиваться за счет использования вторичного сырья.