Черная металлургия

 

Понятия "индустрия", "индустриализация" напрямую связаны с черной металлургией, с производством и потреблением чугуна и стали, долгое время объединяемые общим названием − железо.

Горный инженер, крупный специалист в области горного дела ФРГ Карл Бакс (1986 г.), пишет, что многолетние поиски истоков зарождения культуры металлургии привели его в Закавказье, где "был достигнут хотя и неожиданный, но тем не менее большой успех: там впервые удалось выковать железо из руды. Армения стала, как писал Эсхил (ок. 525−456 гг. до н.э.), "родиной железа"". Есть и другое мнение: "В Центральной Европе выплавка железа из руды началась, как предполагают, за 1100 лет до нашей эры. Доменные же печи появились лишь 400 лет назад." (Х. Винклер, 1986).

Новую эру в производстве железа открыли представители династии английских заводчиков Дэрби, которые впервые в доменном процессе использовали каменноугольный кокс вместо дефицитного и менее эффективного древесного угля.

С тех пор технология выплавки чугуна и получения стали постоянно совершенствуются. В середине ХІХ в. англичанин Генри Бессемер изобрел грушевидной формы печь для получения стали, а Сидней Томас ее усовершенствовал. Француз Пьер Мартен изобрел "мартеновскую печь", которая позволила обогащать бедные руды железным ломом. В 1914 г. удалось получить нержавеющую сталь, добавив к ней хром и никель. Затем вместо воздушного стало применяться кислородное дутье в процессе плавки, появились плазменные печи большой мощности и машины непрерывной разливки стали. Во второй половине ХХ в. традиционная технология (руда − уголь − кокс − доменная печь − кислородный конвертер) стала постепенно вытесняться новыми методами получения стали, при которых руда не переплавляется, а освобождается от кислорода химическим путем при более низких температурах, 700−1100˚С. Ожидается, что производство стали методом прямого восстановления достигнет 30 % общего производства стали в мире к 2005 г., однако этот метод применим к руде, содержащей не менее 60 % железа.

В земной коре железо − самый распространенный металл, его масса оценивается в 755 трлн т. Сороковая часть ее сосредоточена в железорудных месторождениях, в которых главными минералами являются магнезит, магмомагнетит, титаномагнетит, сидерит, железистые хлориды и др.

Содержание железа в рудах различных месторождений и железорудных бассейнов весьма дифференцировано. Бразильские руды, которые содержат в среднем 68 % железа, считаются лучшими. В Центральной Европе разрабатываются бедные руды (30−40 %), в бывшем СССР содержание металла в рудах в среднем было 60 %, затем следуют руды Австралии, США, Китая, Канады и т.д.

Общегеологические запасы железных руд в мире оцениваются по-разному − от 260 до 400 млрд т. Регионы мира по запасам железной руды (в млрд т) выстраиваются следующим образом: СНГ − 111,0; Европа − 20,3; Азия − 67,5; Африка − 59,4; Северная Америка − 50,7; Латинская Америка − 61,7; Австралия − 23,4 (В.П. Максаковский, 1995 г.). В Северной Америке основные залежи железных руд приурочены к металлогеническим провинциям у озера Верхнего и на полуострове Лабрадор. В Австралии основные месторождения находятся на западе в районах Пилбара, Том-Прайс и Роб-Ривер. В Западной Европе крупные запасы железной руды сосредоточены во Франции (Лотарингия), в Великобритании (Восточный Мидленд), в Швеции (Кируна), в Испании (Галисия, Астурия). Крупные запасы железных руд разведаны в юго-восточной части Бразилии, на северных склонах Гвианского нагорья в Венесуэле, а также в Колумбии.

В Азии особое значение как по величине запасов, так и высокому качеству руды имеют месторождения в полуостровной части Индии (штаты Бихар, Орисса, Мадхья-Прадеш), в Африке − Алжир, Либерия, Сьерра-Леоне, Нигерия, Габон. В СНГ основные железорудные районы имеют место в России (Курская магнитная аномалия), Качканорская группа месторождений на Урале, Кузнецкий и Ангаро-Илимский в Сибири, Криворожский бассейн в Украине, Кустанайский бассейн в Казахстане и многие другие. Железорудные ресурсы России характеризуются тем, что в европейской части страны преобладают богатые железистые кварциты, особенно магнетитовые, а также богатые гематитовые и мартитовые руды, тогда как в восточных районах более бедные магнетиты, титаномагнетиты и бурые железняки.

Территориальное сочетание руд и качественных коксующихся углей способствовали возникновению мощных исторически сложившихся районов черной металлургии в Великобритании (Йоркшир, Средняя Шотландия, Мидленд, Северо-Восточная и Северо-Западная Англия), во Франции (восточная часть Центрального массива, Лотарингия), в Германии (Рур, Саар), в США (Западная Пенсильвания), России, Украине.

По мере совершенствования технологии производства черных металлов, определившей ее меньшую зависимость от руды и кокса, расширения ассортимента выпускаемой продукции, в том числе на экспорт, возросшей зависимости от импорта огнеупоров, марганца, хрома, других легирующих металлов, во второй половине ХХ в. происходит сдвиг в географии отрасли к морским транспортным коммуникациям. Возросло значение портовых комплексов в эстуариях крупных рек, на побережье морей и океанов. Кроме того, обострились экологические проблемы, которые способствовали вытеснению горной металлургии на прибрежные территории и острова. Так, в Японии 4/5 всех мощностей горной металлургии размещено на Тихоокеанском побережье, часто на участках суши, отвоеванной у моря. Основные центры черной металлургии − Иокогама, Токио, Кавасаки, Осака, Кобе. Крупнейшие комбинаты − "Химедзи" и "Фукуяма" на острове Хонсю, "Явата", "Кокура" на острове Кюсю, "Муроран" на острове Хоккайдо и др. В Италии заводы и комбинаты отрасли расположены вдоль моря в районе Генуи, Неаполя, Торонто. Во Франции − в районе Дюнкерка, Марселя; в ФРГ − Бремен, Гамбург; в США − это заводы на Великих американских озерах, на Атлантическом побережье - Балтимор, на побережье Мексиканского залива − Хьюстон.

Решение проблем охраны окружающей среды, как уже указывалось выше, особенно во второй половине ХХ столетия, способствовало перемещению металлургических заводов с доменным и сталеплавильным производством в развивающиеся страны, где к тому же стоимость рабочей силы намного ниже, а сырьевые ресурсы еще не выработаны. В литературе имеются сведения, что за период с 1950 по 1990 гг. в развивающихся странах выплавка стали возросла примерно в 25 раз (с 3,4 млн т до 70 млн т), тогда как в развитых странах (включая постсоциалистические страны) − лишь в 3,5 раза (табл.29).

 

Таблица 29

Первые десять стран мира по выплавке стали (млн т)

Страна		Страна
США	87,8	Китай	107,3
СССР	27,3	Япония	104,5
Великобритания	16,6	США	97,2
ФРГ	14,0	Россия	46,9
Франция	8,7	ФРГ	45,0
Япония	4,8	Респ. Корея	42,5
Бельгия	3,8	Бразилия	26,1
Канада	3,1	Италия	25,6
Люксембург	2,5	Украина	25,5
Италия	2,4	Индия	23,7
Мир всего
Доля 10 ведущих стран в мировой выплавке стали, в %

 

Источник: И.А. Родионова, 2000.

 

На структуру производства проката черных металлов в отдельных странах большое влияние оказывает специфика структуры их промышленности, транспорта, объемы и характер строительства.

В США, например, прокат на 1/4 специализируется на выпуске тонкого листа холодной катанки для производства автомобилей, торгового оборудования, предметов домашнего обихода. Япония для судостроения выпускает лист средней толщины и для автомобилей − тонкий. Средний и тонкий лист выпускают Швеция, Испания, Польша, Россия. Италия специализируется на изготовлении железнодорожных рельс и труб, главным образом на экспорт.

По пути внедрения новой бездоменной технологии производства черного металла особенно активно начали продвигаться развивающиеся страны: Мексика, Венесуэла, Иран, Ирак, Абу-Даби, Саудовская Аравия, Тунис. Бездоменное производство железа развивается также в России, в странах Восточной Европы, в США, Японии, Германии, Канаде и других странах.

Таким образом, в строительстве и размещении в мире заводов и комбинатов черной металлургии прослеживаются две основные четкие и взаимосвязанные тенденции. Первая − строительство все более мощных заводов (производительностью до 10 тыс т чугуна в сутки) по традиционной схеме доменной выплавки чугуна, с применением конверторов с кислородным дутьем и непрерывной разливкой стали, и вторая − строительство небольших заводов на основе метода прямого восстановления железа, переплавкой его в электропечах, либо создания чисто передельных электроплавильных заводов небольшой мощности на металлоломе, типа завода в Жлобине в Беларуси. Относительно недавно появилась еще одна тенденция − строительство минизаводов: США, Япония, Италия, Испания, Бразилия, Мексика, Южная Корея, остров Тайвань, арабский мир.

Отдельно следует остановиться на марганце, хроме и никеле, необходимых для современного производства чугуна и стали.

Запасы марганцевых руд в мире оцениваются примерно в 4,5 млрд т. В СНГ основные запасы марганцевых руд (главные минералы: пиролюзит, манганит, браунит, гаусмонит, родонит и др.) сосредоточены в Украине, в Казахстане, в России (на дальнем Востоке и в Восточной Сибири). Богаты запасами марганцевых руд Австралия, Бразилия, ЮАР, Габон, Индия. Страны Северной Америки и Западной Европы марганцевые руды импортируют.

Поставщиками хрома являются ЮАР, Турция, Филиппины, Зимбабве, Индия, Албания. Япония и США удовлетворяют свои потребности за счет собственных ресурсов и частично импортируют. Мировые запасы хромовых руд составляют 1,6 млрд т, из них более 1 млрд т в ЮАР (Бушвелдский комплекс). Никель поставляют Канада, Новая Каледония, Австралия и ЮАР. Мировые запасы никелевых руд превышают 100 млн т.

Строительство крупных металлургических заводов посильно только крупным монополиям с участием государственного капитала. Поэтому отрасль в высокой степени монополизирована. Более 70 % производства стали сосредоточено на предприятиях 40 наиболее крупных транснациональных корпораций, среди которых наиболее известны Ниппон Стил (Япония), Бритиш Стил (Великобритания), Тиссен Крупп (ФРГ), ЮС Стил (США), ПОСКО (Южная Корея), Рива (Италия) и др. В настоящее время в силу активных интеграционных процессов в мире происходит слияние отдельных корпораций в сверхмощные консорциумы, расширяющие сферы своего влияния в области горнодобывающей промышленности и машиностроения. Эти процессы направлены на подавление конкурентов в стремлении глобализации своего влияния на мировом рынке чугуна и стали. Вместе с тем уже в конце 2000 г. на мировом рынке черных металлов назрел очередной кризис. Так, при ежегодном выпуске мировой сталелитейной промышленностью 850 млн т стали (по данным за 2000 г.) 250 млн т − это избыток продукции. Цены на сталь за последние гг. упали до рекордно низкой отметки. По мнению многих специалистов, мировой металлургический рынок испытывает стагнацию в результате падения цен на сырье и готовую сталь. США в 2001−2005 гг. снижает объем производства стали на 20 %, Россия − на 10 %. Конъюнктура мирового рынка может заставить и другие страны последовать этой тенденции.