Реферат: Черная металлургия мира основные этапы развития отрасли

ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ МИРА


Основные этапы развития отрасли

Черная металлургия — отрасль тяжелой про­мышленности, к которой относятся предприя­тия по добыче и обогащению рудного и неруд­ного сырья, по производству чугуна, стали, проката, ферросплавов и изделий дальнейшего передела.

Эта отрасль — одна из старейших в мировой промышленности — служит основой развития машиностроения и строительной индустрии. В последние десятилетия произошли существен­ные изменения в технологии производства чер­ных металлов. Теперь используют новые методы плавки, производственные потери сокращают, в том числе благодаря использованию метода непрерывной разливки стали. Качество метал­ла повышается, сокращается его потребление в расчете на единицу конечной продукции. Сортов и марок чугуна ныне производят несколь­ко десятков, а разных сортов стали и изделий проката — до нескольких тысяч. В то же время отрасль испытывает нарастающую конкурен­цию со стороны химической промышленности (пластмассы, армированные стекловолокном), производств, создающих материалы на осно-

ве керамики и углеволокна, а также со стороны цветной металлургии, поставляющей все боль­шее количество конструкционных материалов на основе сплавов легких металлов. И тем не менее сталь сохраняет свои позиции основного конструкционного материала, и объемы ее про­изводства растут (табл. 1).

Современная картина размещения предприя­тий черной металлургии в мире сформировалась под влиянием многих причин, обусловленных в значительной мере научно-техническим прогрес­сом. Развитие отрасли в разных странах и регио­нах мира имеет специфические особенности.

Производственный процесс в черной металлургии материало- и энергоемкий, поэ­тому ранее наибольшее значение при раз­мещении предприятий черной металлургии придавали фактору близости источников сырья и топлива. Именно тогда сформиро­вались гигантские металлургические райо­ны, объединяющие угольные и железоруд­ные бассейны (Лотарингский, Английский, Рурский, Аппалачский, Уральский, Донецко-Приднепровский и др.). Соседство место­рождений железных руд и каменного угля

Табл и ца 1

^ Производство основных видов продукции черной металлургии, млн т

Вид продукции

1950 г.

1960 г.

1970 г.

1980 г.

1990 г.

2008 г.

Железная руда (товарная)

251

499

773

879

976

2200

Кокс

171

279

367

373

350

390

Чугун и ферросплавы

132

255

436

520

550

930

Сталь

189




716





благоприятствовало, например, возникно­вению заводов с доменным производством (металлургия полного цикла) во многих райо­нах Великобритании (в Йоркшире, Средней Шотландии, Мидленде, в Северо-Восточной и Северо-Западной Англии), во Франции (в восточной части Центрального массива, в Лотарингии), в ФРГ (в Руре, Сааре), на севе­ре Испании (в Астурии), в США (в Западной Пенсильвании), в России (на Урале) и т.д.

Еще в начале XX в. черная металлургия была развита в сравнительно небольшом числе стран. Так, 80% мировой выплавки черных метал­лов (чугуна и стали) было сконцентрировано в США, Германии, Великобритании, Бельгии, Люксембурге и России. Но с развитием всех видов мирового транспорта значимость непо­средственной близости металлургических заводов к месторождениям сырья и топли­ва уменьшилась. Одновременно увеличилось значение других факторов — емкости рынков сбыта (потребительский фактор, а основной потребитель — машиностроение), удобства транспортно-географического положения, нали­чия соответствующей инфраструктуры, наличия и квалификации рабочей силы и др.

Технический прогресс постоянно совершен­ствовал методы получения чугуна и стали. Так. в конце XIX — начале XX в. мартеновское произ­водство было основным сталеплавильным про­цессом. Позже были изобретены кислородно-конвертерный способ (передел жидкого чугуна в сталь без подвода теплоты — продувкой метал-

ла в конвертере технически чистым кислородом) и электросталеплавление (плавление в дуговой электропечи). Благодаря внедрению достиже­ний науки и техники повышается качество чугуна и стали, сокращаются их потребление в расче­те на единицу конечной продукции, производ­ственные потери (например, при использовании метода непрерывной разливки стали).

Увеличение доли стали, выплавляемой высо­коэкономичным кислородно-конвертерным способом, а также рост значения электроме­таллургии привели к существенному измене­нию структуры производства металла. Ныне в мире почти 1/3 стали выплавляют в электро­печах, остальные 2/3 — в кислородных конвер­терах (табл. 2). В отечественной металлургии кислородно-конвертерный способ начали при­менять с 1956 г.

География отрасли за последние десятилетия существенно изменилась. В большинстве раз­витых стран и во многих развивающихся произ­водство черных металлов увеличилось во много раз.

Основное исходное сырье для получения чер­ных металлов — железная руда. Необходимы также коксующиеся угли (из которых в условиях промышленного коксования можно получать тех­нически ценный кокс) и руды легирующих метал­лов. Мировая добыча каменного угля превысила 5 млрд т, но, по оценке, из них на коксующийся приходится менее 1 млрд т. Примерно 600 млн т коксующегося угля и угля в виде порошка, вду­ваемого в печи, используется в мировом про-

^ Использование различных способов выплавки стали,

Таблица 2 ■ от всего объема производства







^ Способы выплавки стали

Страна Год

кислородно-конвертерный

в электропечах в мартеновских печах

Россия

1990

31,7

14,9

53,4

2008

55,1

28,4

16,5

США

1990

59,1

37,3

-

2008

41,9

58,1

-

Япония

1990

68,6

31,4

-

2008

75,2

24,8

-

ФРГ

1990

75,5

20,1

-

2008

68,1

31,9

-

Весь мир

2008

67,2

30,6 2,2


изводстве стали — 12% общего потребления угля в мире. Объем мировой торговли коксую­щимся углем — около 250 млн т. ^ Самые круп­ные экспортеры коксующегося угля в мире —

Австралия, Канада, США, Россия. Покупателями коксующихся углей выступают очень мно­гие страны мира. В последние годы одними из крупных импортеров становятся Китай, Индия, Бразилия. Дороговизна и дефицитность коксую­щихся углей во многом обусловили внедрение в мировой металлургии нового способа выплав­ки — бездоменного производства черных металлов.

^ Железорудная промышленность

Это основная подотрасль черной металлур­гии. Для железных руд характерно относитель­но высокое содержание полезного компонента (железа): в сидеритовых рудах — 17%. в магне-титовых железняках — до 55%. На долю «бога­тых» руд в мировом хозяйстве приходится почти пятая часть промышленных запасов. Используют их практически без обогащения. Примерно 2/3 руд требуют обогащения простым и около 20% —- сложным методом.

Мировые запасы железных руд оценива­ют в 800 млрд т, что соответствует более чем 230 млрд т в пересчете по содержанию желе­за. Наиболее крупными запасами железной руды обладают Бразилия, Австралия, Китай, Канада, Россия.

Уже с конца 1980-х гг. мировую добычу желез­ных руд ведут на уровне, превышающем 1 млрд т в год (в товарной массе). Вплоть до Второй мировой войны ведущими регионами в добы­че сырья для выплавки черных металлов были Западная Европа и страны Северной Америки (соответственно 35% и 20%). В послевоенный период нехватка железорудного сырья во мно­гих развитых странах при большом спросе на него и дороговизне транспортировки стимули­ровала разработку ими собственных месторож­дений. Но в то же время активизировались раз­ведочные работы и освоение месторождений во многих развивающихся странах. В 1950 г. в странах Северной Америки добывали уже более 40% всей железной руды, а в Западной Евро­пе — 30%.

Затем цены на мировом рынке на железо­рудное сырье существенно снизились, и это привело к постепенному свертыванию желе­зорудной промышленности в экономически развитых странах (в ФРГ, Великобритании,

Франции, Японии) и даже к сокращению добычи руды в США. В то же время стала расти добыча железной руды в Канаде, Австралии, Бразилии, Венесуэле, Либерии, Мавритании, Анголе (глав­ным образом для экспорта в высокоразвитые страны Европы, в США и Японию). Но поскольку именно в развитых странах по-прежнему сосре­доточена большая часть мощностей по выплав­ке чугуна и стали, это привело к нарастанию территориального разрыва между районами добычи и переплавки железной руды и к увели­чению объема международной торговли сырьем (железной рудой, железорудными окатышами, концентратами и т.д.).

Таблица 3

^ Страны — лидеры по добыче железной руды (2008 г.)*, млн т

Страна

Добыча

Китай

770

Бразилия

390

Австралия

330

Индия

200

Россия

110

Украина

80

США

54

ЮАР

42

Канада

35

Иран

32

Весь мир

2200

* Оценка.

Важной тенденцией в развитии торгов­ли железорудным сырьем стал рост поставок обогащенной руды (железорудных окатышей), а также стального лома (например, в Италии основную часть производимой стали выплавля­ют в электросталеплавильных печах, использую­щих стальной лом).

^ Лидерами по добыче железной руды ныне стали Китай, Бразилия, Австралия, Индия, Россия (табл. 3). Крупнейшие в мире экспор­теры — Бразилия, Австралия, Канада и Россия. Причем только на долю Австралии и Бразилии суммарно приходится 2/3 общих поставок этого вида сырья на мировой рынок, которые ныне превышают 800 млн т (в основном перевозки

осуществляются морским транспортом). При этом 3/4 мировой торговли железной рудой находятся под контролем трех корпораций — «Vale», «Rio Tinto» и «BHP-Billition». Важнейшие грузопотоки: Австралия — Китай и Япония; Бразилия — Китай; Бразилия — Западная Европа (см. карту «Добыча и экспорт железной руды»). Экспортируют руду также Индия, ЮАР, Швеция, Украина, Мавритания. Среди глав­ных импортеров железорудного сырья следу­ет выделить в первую очередь Китай, Японию, США, а также ФРГ и другие европейские стра­ны. Очень вырос импорт Китая (около 400 млн т в 2008 г.), и, согласно оценке, спрос на железную руду и железосодержащее сырье со стороны китайских стальных компаний в ближайшие годы останется высоким, что окажет влияние на дина­мику цен на мировом рынке.

^ Технологический процесс

при производстве черных металлов

Этот процесс включает в себя следующие ста­дии: добыча рудного сырья, обогащение руды, плавка (выплавка чугуна и стали), изготовление проката и ферросплавов.

Чугун — сплав железа с углеродом, содержа­щий постоянные примеси (Si. Mn, S, Р), а иногда и легирующие элементы (Cr, Ni, V и др.). Как пра­вило, чугун хрупок. Его выплавляют из железной руды в доменных печах. Основную его массу затем перерабатывают в сталь, остальное — это литейный чугун (фасонное литье).

Сталь — ковкий сплав железа с углеродом (до 2%) и другими элементами. Получают главным образом из смеси чугуна со стальным ломом в кислородно-конвертерных и электрических печах (выплавка). По составу отличают углеро­дистую, легированную сталь и др.

^ Легированная сталь — сплав. Для придания сплавам железа определенных физических, химических или механических свойств в состав обычных сортов стали вводят легирующие эле­менты — Cr, Ni, Mo, W, V, Т и др. (от 2,5 до 10% добавок).

В целях более полного использования всех ценных компонентов сырья, а также отходов про­изводства черных металлов в состав металлур­гических предприятий включают цеха и заводы других отраслей хозяйства, изготавливающие химические продукты и строительные материа­лы. Таким образом, большинство предприятий черной металлургии — это комбинаты.

^ Выплавка чугуна и стали

На размещение предприятий черной метал­лургии ныне влияют следующие факторы: природно-ресурсный, транспортный, террито­риальной концентрации производства, экологи­ческий и др. Черную металлургию в целом отли­чают большая материалоемкость и энергоем­кость производственного процесса (для выплав­ки 1 т чугуна необходимо в среднем 6 т сырья, включая руду, кокс, флюсы, огнеупоры, а также большое количество воды и электроэнергии). В прошлом наибольшее значение придавали фактору близости источников сырья и топли­ва. Ныне с развитием транспорта предприятия отрасли часто перемещаются в приморские районы и портовые центры, что обеспечивает им дешевизну подвоза сырья и вывоза продук­ции морским путем. Так, в Японии и Республике Корея на побережье размещено 4/5 всех мощ­ностей предприятий черной металлургии. Четко выражено тяготение первичных металлургиче­ских производств к приморским центрам также в Западной Европе и США.

Мировая выплавка стали превысила отмет­ку 1,3 млрд т. Подавляющая доля производства черных металлов, как и ранее, сосредоточена в развитых странах. Долгое время лидировали США, СССР, Япония. Но после распада СССР во всех постсоветских республиках в 1990-х гг. про­изошел очень заметный спад производства — в России, например, более чем в два раза (при этом снизились внутренние потребности в металле). Но наша страна занимает и ныне одно из лидирующих мест в мире по производству и объему экспорта черных металлов.

Еще в 1970-1980-е гг. Япония обогнала США и стала одним из крупнейших в мире произво­дителей и экспортеров стали. В последние годы бурное развитие черной металлургии характер­но для многих азиатских стран, в частности для Китая, Республики Корея, Индии и др. (см. карту «Мировая выплавка стали»). Так, в Китае, зани­мающем ныне по выплавке черных металлов первое место в мире, производство стали уве­личилось с 1950 г. с 1,3 до 500 млн т, т. е. более чем в 380 раз (табл. 4).

^ Мировая торговля продукцией отрасли

За последнее десятилетие серьезно измени­лась не только географическая картина произ­водства черных металлов, но и география потре­бления продукции отрасли.


^ Страны — лидеры по выплавке стали (1950-2008 гг.), млн т

Таблица 4

1950 г.

1990 г.

2008 г.

Страна Выплавка

Страна

^ Выплавка Страна Выплавка

США

87,9

СССР

153,0

Китай

500,5

СССР

27,3

Япония

110,3

Япония

118,7

Великобритания

16,6

США

89,7

США

91,4

ФРГ

14,0

Китай

66,1

Россия

68,5

Франция

8,7

ФРГ

44,0

Респ. Корея

53,6

Япония

4,8

Италия

25,4

Индия

55,2

Бельгия

3,8

Республика Корея

23,1

ФРГ

45,8

Канада

3,1

Бразилия

20,6

Украина

37,1

Люксембург

2,5

Франция

19,3

Бразилия

33,7

Италия

2,4

Великобритания

17,9

Италия

30,6

Весь мир

189,0




770,0




1325,0

:":':Х:

Доля 10 ведущих стран в мировой выплавке стали, %




90




74

78

В мировом хозяйстве многие крупнейшие экс­портеры стали и изделий проката одновременно являются также крупнейшими их импортерами. Это свидетельствует о внутриотраслевом меж­дународном разделении труда. Иными словами, нужно различать страны нетто-экспортеры (где экспорт превышает импорт), и нетто-импортеры (где импорт превышает экспорт). Крупнейшими в мире экспортерами стали (главным обра­зом в виде проката и труб) ныне являются Китай, Япония, Россия, Украина, ФРГ, страны Бенилюкса (Бельгия — Люксембург), Франция и Республика Корея. Крупнейшими импорте­рами ныне выступают страны ЕС (ФРГ, Италия, Франция и др.), США, Республика Корея, Китай и другие страны.

Международная торговля продукцией отрас­ли растет. В 1976 г. на мировой рынок поступи­ло 126 млн т стали, в 1980 г. — 140 млн т (менее 25% мирового производства металла), а в 2008 г. было экспортировано уже более 400 млн т стали (около 30% ее мировой выплавки).

^ Тенденции развития отрасли

Предпосылки для дальнейших изменений в черной металлургии существуют. Во многих странах все шире используют метод непрерыв­ной разливки стали, внепечную металлургию (бездоменную), микролегирование. В разных

странах функционируют предприятия, исполь­зующие различные способы производства про­дукции. Радикальным образом на эффектив­ность производства может повлиять прогресс в самой металлургии (например, процессы про­катки тонколистового проката на мини-заводах) или в сопряженных с ней отраслях (энергетике, машиностроении).

Как уже было отмечено, несмотря на конку­ренцию со стороны продукции цветной метал­лургии и химии, сталь сохраняет свои пози­ции основного конструкционного материала, и объемы производства черных металлов растут (хотя современный мировой финансово-экономический кризис повлиял и на черную металлургию: объемы выплавки чугуна и стали уменьшились по сравнению с 2007 г.). В обще­мировой выплавке черных металлов увеличива­ется доля развивающихся стран. Это обуслов­лено значительным перемещением в них про­изводства черных металлов. Процесс этот объ­ясняется отчасти тем, что там оно будет ближе к основным районам добычи высококачественной руды, развитием там металлургического произ­водства и местных рынков продукции отрасли, а также тем, что в последнее время в развитых странах существенно ужесточилось природоох­ранное законодательство, отчего они в некото­рой степени стремятся избавиться от экологи-

чески «грязных« производств на своей террито­рии. В результате Китай стал лидером отрасли, Республика Корея и Индия уже обогнали по объ­ему выплавки стали Италию, Великобританию, Францию, к объему производства в ФРГ при­ближается Бразилия.

В последние годы в черной металлургии некоторых развитых стран большое значение приобретает использование вторичного сырья (стального лома), что сказывается как на струк­туре и объемах производства черных металлов (чугуна, стали и проката) в странах мира, так и на структуре внешней торговли железосодержа­щим сырьем.

В значительной степени на размещение предприятий черной металлургии мира и систе­му их производственных связей влияют гло-

бализация и транснационализация мирового хозяйства, а также интеграционные процессы. На предприятиях крупнейших стальных моно­полий (ТНК) производят объем металла, соот­ветствующий и даже превосходящий объем выплавки черных металлов во многих крупных национальных хозяйствах, например, таких стран, как Франция, Италия, Великобритания, Испания, Бельгия и др. Лидерами являются корпорации «ArcelorMittal»,«Nippon SteeM», «Baosteel Group». ТНК исходят в своей поли­тике из возможностей оптимизации террито­риальной организации своих производств и располагаются по всему миру. При этом стра­тегия развития крупных корпораций позволи­ла им выйти за пределы емкости традицион­ных рынков.