Готовая курсовая работа

Чёрная металлургия



В состав современного металлургического комплекса входят: добыча и обогащение руды; производство чугуна, стали и проката; коксование угля, т.с переработка каменного угля в кокс - высококалорийное, малозольное, малосернистое, пористое и высокопрочное топливо; производство ряда вспомогательных материалов.

В этом комплексе стержнем является собственно металлургический передел, т. е. цепочка последовательных производств: получение из железной руды чугуна - плавка из чугуна стали - изготовление из стали проката.

Различают следующие типы предприятий чёрной металлургии:

a. комбинаты полного цикла, выпускающие и чугун, и сталь, и прокат (часто в их составе находятся коксохимическое производство и добыча железной руды);

b. заводы неполного цикла, производящие или чугун плюс сталь, или сталь плюс прокат, или раздельно только чугун, только сталь, только прокат;

c. малая металлургия - получение металлов как отходов на машиностроительных заводах.

В нашей стране основная часть металла производится на крупных предприятиях полного цикла. С одной стороны, это хорошо, так как, чем крупнее предприятие, тем дешевле выпускаемая продукция.

Но, с другой стороны, чрезмерная концентрация производства имеет и отрицательные последствия.

Во-первых, сильно увеличиваются затраты на перевозку готовой продукции, которую приходится развозить из нескольких крупных заводов по всей необъятной стране - ведь металл требуется везде. В России, с её огромной территорией, затраты на транспортировку особенно велики. В 90-х гг. XX в. каждая десятая тонна грузов, перевозимых железными дорогами страны, - чёрные металлы.

Во-вторых, резко возрастает нагрузка на природу - выбросы в атмосферу, сточные воды, площади под отходами и т. п.

Металлургия - одна из самых «грязных» отраслей хозяйства. Доля чёрной и цветной металлургии составляет почти 40 % всех промышленных выбросов в атмосферу. Из 44 российских городов с самой загрязнённой атмосферой 13 являются крупными металлургическими центрами. Наконец, крупным заводам труднее приспосабливаться к постоянно меняющимся требованиям потребителей металла, а также совершенствовать технологию производства.

Где размещаются предприятия чёрной металлургии и какие факторы (причины) влияют на их размещение?

Для производства 1 тонны чугуна требуется 1,2-1,5 тонны угля, не менее 1,5 тонны железной руды, свыше 0,5 тонны флюсовых известняков и 30 мЗ воды.

Ясно, что 1 тонну чугуна перевезти легче, чем 4,5 тонны сырья и топлива. Поэтому металлургические предприятия либо размещаются вблизи месторождений железных руд (Урал, центр Европейской России) или коксующихся углей (Кузбасс), либо располагаются между ними (Череповец, Вологодская область).

Прежде всего это относится к заводам по выплавке чугуна и предприятиям полного цикла Передельная же металлургия тяготеет к потребителям - крупным машиностроительным центрам. В них накапливаются большие объёмы вторичного сырья.

Его использование для производства стали позволяет экономить руду, уголь, электроэнергию, а также уменьшать загрязнение природной среды. Таким образом, ресурсы вторичного сырья в районах развитого машиностроения «притягивают» к себе предприятия по выплавке стали. Ещё прочнее «привязана» к машиностроению малая металлургия.

Чёрной металлургии с полным технологическим циклом - ядру, вокруг которого формируются промышленные комплексы, - сопутствует целый шлейф производств. Утилизация отходов выплавки чугуна и коксования угля является основой для возникновения органического синтеза и промышленности стройматериалов.

Также типичные спутники металлургии - теплоэнергетика и металлоёмкое машиностроение. В сферу притяжения металлургии косвенно вовлечены даже лёгкая и пищевая промышленность. Разместив эти отрасли в металлургических центрах, можно рационально использовать труд женщин, ведь металлургами работают, как правило, мужчины. Такие мощные и разносторонние комплексы возникли на Урале и в Кузбассе.

Несмотря на огромные изменения, происшедшие в размещении производства во время индустриализации страны в 30-х гг., Урал продолжает оставаться крупнейшей металлургической базой России. Здесь выплавляется почти половина российского чугуна и стали. В довоенные годы запасы железных руд Урала считались крупными, а вот коксующегося угля там не было. В этих условиях возник Урало-Кузнецкий межрайонный комбинат, работавший по принципу маятника

По сверхдлинной (свыше 2 тыс. км) железнодорожной магистрали уголь везли из Кузбасса, а в тех же вагонах с Урала в Кузбасс отправляли руду. Металлургические заводы построили и на Урале, и в Кузбассе.

Со временем запасы уральских руд в значительной степени исчерпались. Источником сырья для Магнитогорского металлургического комбината служили богатые и легкообогащаемые руды 614-метровой горы Магнитная на восточном склоне Южного Урала. У её подножия в 30-х гг. вырос комбинат - легендарная Магнитка, - сразу ставший флагманом отечественной чёрной металлургии.

На нём производилось 16 млн. тонн стали, и он считался самым крупным в мире металлургическим предприятием. Во время Великой Отечественной войны каждый второй советский танк и каждый третий снаряд получили из металла Магнитки. Руда горы Магнитная уже полностью использована, да и самой горы давно нет.

Уральская металлургия наряду с собственным сырьём стала использовать руды Казахстана и Курской магнитной аномалии, а также угли Караганды. Основную часть металлов дают заводы-гиганты, расположенные в Магнитогорске, Нижнем Тагиле, Челябинске, Новотроицке.

Ядро сибирской металлургической базы представлено двумя крупными комбинатами полного цикла в Новокузнецке. Металл на них выплавляется из руд Горной Шории, Хакасии и Ангаро-Илимского бассейна, а уголь используется местный, кузбасский.

Крупная металлургическая база формируется в центре России. В Центрально-чернозёмном районе на месторождениях КМА концентрируются основные запасы железных руд страны. В Центральном районе сосредоточены крупные запасы металлолома. Именно здесь находятся основные российские потребители металла, а также продукции машиностроения. Коксующийся уголь металлургия Центра получает из Донбасса.

В Старом Оскале (Белгородская область) в 80-х гг. был построен первый в стране электрометаллургический комбинат. На нём применяется метод так называемого прямого восстановления железа, исключающий доменный процесс, т. е. выплавку чугуна. Для такой технологии, следовательно, уголь не нужен.

Чернозёмный центр России, конечно, не лучшее место для металлургических предприятий. Предпочтительнее выращивать на здешних плодородных землях экологически чистую продукцию, в том числе и на экспорт. Ведь сельскохозяйственные ландшафты Центра России, уже почти десять лет практически не видевшие минеральных удобрений и пестицидов, гораздо чище западноевропейских.

Однако оскольская электрометаллургия - бездоменная и бескоксовая - всё же не так вредна для людей и природы, как металлургия традиционная. По сравнению с комбинатом полного цикла на единицу выплавляемой стали Оскольский комбинат выбрасывает в атмосферу оксида азота меньше в полтора раза, пыли - в три, а угарного и углекислого газа - в восемь раз.

За пределами основных металлургических баз крупный центр чёрной металлургии расположен в Череповце. Он использует руды Мурманской области, Карелии и уголь Печорского бассейна, Череповецкий комбинат находится вблизи крупных потребителей - предприятий тяжёлого машиностроения Санкт-Петербурга, которые, в свою очередь, поставляют в Череповец для переплавки большое количество отходов - металлического лома.

Пока ещё очень слабо развита чёрная металлургия в восточных районах страны. Между тем возить металлы в Восточную Сибирь и на Дальний Восток чрезвычайно дорого. Восток России отнюдь не обделён металлургическим сырьём, а в Южной Якутии природа подарила металлургам выгодное сочетание близко соседствующих месторождений железных руд и коксующихся углей.

Правда, климатические условия этого края очень суровы. Поэтому проектируемый Дальневосточный металлургический комбинат, который будет действовать на основе южноякутских ресурсов, скорее всего разместится в более освоенных районах и вблизи потребителей, например в Комсомольске-на-Амуре. Перспективны для Дальнего Востока и заводы малой мощности (мини-заводы), ориентирующиеся на рассредоточенных по территории потребителей.

Оглавление







Введение 3

Глава 1. География черной металлургии 6

§ 1.1. Общая характеристика отрасли 6

§ 1.2. Инновационные процессы и новые технологии в отрасли 9

§ 1.3. Отраслевая и территориальная структура черной металлургии 11

Глава 2. Развитие металлургического комплекса России 13

§ 2.1. Экономическое значение металлургии 13

§ 2.2. Чёрная металлургия 15

§ 2.3. Цветная металлургия 21

Глава 3. Металлургические базы России 24

Заключение 29

Список литературы 31















Введение



Металлургия - одна из старейших базовых отраслей индустрии, относящаяся к тяжелой промышленности. Она отличается высокой капиталоемкостью предприятий, отдельных агрегатов и обеспечивающей их функционирование инфраструктуры.

Металлургическое производство энергоемко, особенно в получении ряда цветных металлов - алюминия, магния, титана и др. Получение черных и цветных металлов опирается на мощную сырьевую базу, разные по содержанию металла месторождения.

У черной и цветной металлургии много общих черт:

a. технологические циклы многостадийны: добыча руды; получение первичного металла (чугун, «черновой» свинец и т.д.); облагораживание металлов (рафинирование, выплавка стали, сплавов); производство проката;

b. некоторые процессы одинаковы (например, прокатное производство);

c. схожи экологические проблемы, возникающие в процессе добычи руд черных и цветных металлов, их обогащения и особенно и выплавке металлов;

d. исключительное значение имеет вторичная металлургия - утилизация лома черных и цветных металлов, позволяющая резко уменьшить все виды затрат по сравнению с первичным металлом и риск загрязнения природной среды.

Большинство черных и цветных металлов,- конструкционные материалы, которые используются как самостоятельно, так и в сочетании с другими материалами (железобетон, металлопласты).

Из черных и цветных металлов производят порошки для последующего изготовления из них изделий. Однако многие цветные металлы имеют свои специфические области применения, обусловленные их физическими и химическими свойствами.

Одной из острейших проблем на современном этапе развития металлургического комплекса России являются рациональное природопользование и охрана окружающей среды.

По уровню выбросов вредных веществ в атмосферу и водоемы, образованию твердых отходов металлургия превосходит все сырьевые отрасли промышленности, создавая высокую экологическую опасность ее производства и повышенную социальную напряженность в районах действия металлургических предприятий.

Целью этой работы является анализ отраслевой структуры металлургического комплекса и факторов размещения его отраслей и производств, а также характеристика современного состояния комплекса, перспектив и вариантов выхода из создавшейся сегодня сложной экономической ситуации.

Защита окружающей среды в отраслях металлургического комплекса требует огромных затрат. Различие их существенно влияет на выбор основного технологического процесса. Иногда более целесообразным оказывается применение технологического процесса, менее загрязняющего окружающую среду, чем контроль уровня загрязненности и организации борьбы с этими загрязнениями при использовании традиционных технологий.

Огромнейшие резервы и возможности решения экологических проблем заключены в комплексности переработки сырья, в полном использовании полезных компонентов в его составе и месторождениях.





Глава 1. География черной металлургии



§ 1.1. Общая характеристика отрасли



Железо во всех его разновидностях было и остается главным массовым конструкционным материалом в современном мировом хозяйстве. Вытеснив древесину в ряде строительных производств, соперничая с цементом и взаимодействуя с ним, испытывая давление новых видов конструкционных материалов, оно пока сохраняет роль лидера.

Главная область применения черных металлов по-прежнему машиностроение, где возможности их эффективного использования продолжают расширяться, в частности благодаря покрытию стальных изделий полимерными пленками и металлами, повышающими их коррозионную стойкость.

Черная металлургия сильно зависит от многих других отраслей народного хозяйства.

Ее сырьевая база - продукция горнодобывающей промышленности, топливной и электроэнергетика.

Цветная металлургия обеспечивает поставку легирующих компонентов для разнообразных сплавов. Народное хозяйство - важнейший источник получения лома и других отходов для их вторичного использования в металлургических переделах.

Технологически черная металлургия тесно связана с некоторыми химическими производствами. Большие объемы используемого сырья, получения готовой продукции и полупродуктов обусловливают их массовые перевозки разными видами транспорта.

Производство черных металлов, добыча и переработка сырья относятся к экологически опасным. Помимо выбросов газов в атмосферу и загрязнения водоемов образуется много неутилизуемых отходов. Наиболее вредные - канцерогены коксохимического процесса, доменные выбросы, газы и пыль при агломерировании руды, конвертерного и других плавильных агрегатов, шлаки всех металлургических переделов.

Использование больших количеств воды, изменение температуры после участия ее в металлургических процессах и попадание в нее их отходов приводит к химическому и температурному нарушению режима естественных источников водоснабжения.

С экономических позиций черная металлургия стала одной из самых малодоходных отраслей современной обрабатывающей промышленности России. Развитее всех ее производств требует очень больших капитальных вложений, что обусловлено технологией выпускаемой продукции - ее большими объемами, оснащением предприятий дорогостоящим оборудованием, созданием развитой заводской инфраструктуры. На современных предприятиях отрасли до 15-20% общих капиталовложений приходится направлять на обеспечение экологической чистоты работы металлургического предприятия. В развитых странах мира требования к экологической безопасности все более ужесточаются.

Вложенные капиталы возвращаются более медленно, чем в других отраслях. Такой инвестиционный климат в. отрасли далеко не соответствует ее роли в индустрии любой страны: удельный вес черной металлургии обычно не превышает 4-7%. Основная продукция черной металлургии имеет сравнительно невысокую цену - от 20 до 400 долл. за одну тонну.

Это гораздо меньше, чем в любой другой отрасли обрабатывающей промышленности. Поэтому идут постоянные поиски путей повышения эффективности за счет внедрения новых видов оборудования, разработок более совершенных технологий во всех металлургических процессах, компьютеризации последних, особенно в сложных переделах.

Путь повышения рентабельности черной металлургии, как показывает мировая практика, - существенные изменения ее отраслевой и территориальной структуры, отказ от традиционного комбинирования отдельных производств, повышение их специализации, сокращение за этот счет величины предприятий и объемов выпускаемой ими продукции.

Все это приводит к большим межрегиональным, межстрановым и внутристрановым сдвигам в размещении отрасли и ее производств. Они стали особенно заметны в эпоху НТР, способствуя формированию новой географии черной металлургии.

Воздействие НТП в отрасли избирательно в зависимости от решения конкретных задач и проблем в тех или иных производствах. В процессах облагораживания железной руды доминирующим стало получение металлизированных окатышей. Это улучшило качество руды для выплавки чугуна, а метод прямого восстановления из них железа вообще позволяет отказаться от доменного производства.

В сталеплавильной промышленности широко внедрилась высокоэффективная кислородно-конвертерная выплавка металла, непрерывная разливка стали. В прокатном переделе особое значение приобрел «четвертый передел», существенно повышающий качество конечной для черной металлургии продукции.



§ 1.2. Инновационные процессы и новые технологии в отрасли



Инновационные процессы заметно отразились на организации отрасли на всех уровнях, и прежде всего предприятий, оказав влияние и на другие отрасли народного хозяйства. Производство окатышей упростило перевозку этого железорудного сырья морским транспортом и обусловило большой территориальный разрыв между базами добычи сырья и предприятиями-потребителями.

Получение проката высокого качества, с высокой точностью размеров неизмеримо увеличило круг потребителей такой продукции, особенно в машиностроении.

Непрерывный спрос всех отраслей мирового хозяйства на черные металлы определил стремительное увеличение номенклатуры продукции отрасли. Так, если сортов и марок чугуна насчитывается всего несколько десятков, то стали - уже несколько тысяч. Количество же изделий прокатного производства в развитых странах достигает нескольких десятков тысяч видов, типов, размеров.

Это обусловило необходимость их выпуска зачастую в сравнительно небольших объемах на узкоспециализированных предприятиях «четвертого передела», интенсивный внешнеторговый обмен такими видами продукции между многими странами.

Изменившаяся технология производства, типы используемого оборудования, характер спроса на продукцию отрасли сопровождался широкомасштабной реконструкцией и модернизацией предприятий: в доменном производстве сооружение гораздо более мощных домен; в сталелитейном - отказ от бессемеровского и мартеновского процессов выплавки стали, старого оборудования по ее разливу.

Это способствовало формированию нового состава предприятий. Традиционное комбинирование всех металлургических переделов стало испытывать все большее воздействие процессов специализации металлургических заводов.

Особенно сильное воздействие на состав предприятий оказало создание мини- и миди-заводов мощностью в 0,1-1,0 млн. т металлопродукции в год. Эти предприятия малой и средней мощности менее капиталоемки, сроки их строительства короче, инфраструктура проще, занятых на них меньше, у них лучше экологические условия производства.

Такие узкоспециализированные заводы неполного металлургического цикла обычно вырабатывают качественные стали и разнообразный сложный прокат. Они для своих электродуговых печей обычно используют ресурсы местного металлолома, а выпускаемый ими прокат высокой стоимости расходится в стране и за ее пределами.

1. Бродов А. Черная металлургия: Состояние и проблемы // Экономист,2004 - №4.

2. Карпенко З.Г. Металлургия Кузбасса. - Кемерово: 2005 г.

3. Курлаев Е. И. По следам первых русских рудознатцеви металлургов // Наука и жизнь – 2006, №2.

4. Лисин В. О стратегии развития отечественной черной металлургии // Металлург – 2006, №10.

5. Металлургия СССР (1917-1957 гг). Под ред. акад. Бардина И.П. т.1. Москва: Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии. – 1958 г.

6. Павленко Н.И. История металлургии в России XVIII в. - М.: Изд-во Академии наук СССР, 1962.

7. Рындина Н. В. Древнейшее металлобрабатывающее производство Восточной Европы. – М.:2001 г.

8. Семенов С. К вопросу о разработке концепции развития металлургического комплекса РФ // Металлоснабжение и сбыт, 2005 - №6

9. Струмилин С.Г. История черной металлургии СССР, т.1 – М.: 1954 г.

10. Шпарбер Л.Я. Металлургия железа и чугуна. Тула: «Ассо» -1999.