МІСЦЕ МЕТАЛУРГІЇ В СЕКТОРАЛЬНІЙ БУДОВІ ГОСПОДАРСТВА СВІТУДавайте пригадаємо До якої сфери господарства відноситься металургія : виробничої чи невиробничої ?До якої групи галузей промисловості - групи А чи групи Б - належить металургія. До якого сектора господарства належить металургія ?Продукція металургії - це засоби виробництва чи предмети споживання ?Яку сировину використовує металургія ? ( До якої групи за призначенням відносяться ці корисні копалини ?До якої групи за походженням належать гірські породи , які є сировиною для металургії ?Металургія належить до переробних галузей , отже до вторинного сектору господарства. Металургія - це виробнича сфера господарства. Металургія належить до галузей групи АПродукція металургії - це засоби виробництва - сплави металів і металовироби Металургія використовує рудні корисні копалини . Це гірські породи магматичного походження
Металургія є одним з найстаріших виробництв у світі. Її початком вважають час, коли люди навчилися видобувати метали з гірської породи. Стопивши мідь і олово, одержали перший сплав – бронзу. Це сталося приблизно 6 тисяч років тому. Значно пізніше почали видобувати залізо з руди. Сучасна металургія добуває понад 75 металів і численні сплави. ЦІКАВЕ З ІСТОРІЇ МЕТАЛУРГІЇ За виробництвом сталі на душу населення Люксембург ( країна - карлик в Європі ) посідає перше місце у світі. Останню домну загасили 1997 p., і нині сталь виплавляють в електропечах. Тому країна отримала прізвисько - «сталевий малюк» Прийнято вважати, що людина вперше познайомилася з метеоритним залізом. Непрямим підтвердженням цьому є назви заліза на мовах стародавніх народів: «небесне тіло» (давньоєгипетська, давньогрецька), «зірка» (давньогрецька). Шумери називали залізо «небесною міддю». Можливо, тому все, що було пов'язано в давнину з залізом, було оточене ореолом таємничості. Люди, які видобували і обробляли залізо, були оточені пошаною і повагою, до чого домішувалось і почуття страху (їх часто зображували чаклунами). Народи зі Сходу внесли свій внесок у поширення металургії. За переказами, колискою монголів і туркменів були багаті рудами Алтайські гори. Своїми богами ці народи вважали тих, хто відав ковальським ремеслом. Обладунки та зброю войовничих кочовиків із Середньої Азії було зроблено з заліза, що підтверджує їх знайомство з металургією. МЕТАЛУРГІЙНІ ЦЕНТРИ СТАРОДАВНЬОГО СВІТУБагаті традиції виробництва виробів з заліза присутні в Китаї. Тут, можливо раніше, ніж в інших народів, навчилися отримувати рідкий чавун і робити з нього виливку. До наших днів збереглися деякі унікальні виливки з чавуну, виготовлені в першому тисячолітті н. е., наприклад, дзвін висотою 4 і діаметром З метра, масою 60 тонн.
Особливістю розташування виробництв чорних металів на сучасному етапі є орієнтація на споживача і вантажопотоки сировини, тобто – розташування поблизу основних ринків збуту або поряд із великими транспортними вузлами. Саме так розташовані металургійні підприємства Японії, Південної Кореї, Італії, нові заводи Німеччини, Франції, США ЧОРНА МЕТАЛУРГІЯ - ЦЕ
ФАКТОРИ РОЗМІЩЕННЯ МЕТАЛУРГІЙНИХ ВИРОБНИЦТВУ минулому єдиним чинником розміщення металургійних комбінатів був сировинний. Найвдалішим вважалося територіальне поєднання покладів залізної руди та коксівного вугілля. Протягом тривалого часу більшість центрів чорної металургії формувалась у межах вугільних басейнів Європи, США, Росії. В інших місцях складалися металургійні райони біля потужних родовищ залізних руд. Сировину, якої бракувало, довозили. У наш час завдяки новим більш прогресивним технологіям плавлення сталі матеріаломісткість виробництва у ряді країн знижується. До того ж у високорозвинутих країнах виснажуються власні ресурси. Усе це привело доспорудження нових комбінатів з орієнтуванням на транспортний чинник, найчастіше – водний транспорт. «Припортова» чорна металургія склалася в тих країнах, які або забезпечені недостатньо власною сировиною, або зо рієнтовані на експорт чавуну та сталі на світовий ринок. Зростає роль переробної металургії, яка плавить вторинні метали з металобрухту. Такі підприємства наближені до споживача металу
Найбільшими виробниками чорних металів є Китай, США, Росія, Японія, Бразилія, Україна, Індія. Показники виплавки сталі на душу населення найвищими є в європейських державах (Люксембурґ, Бельгія, Німеччина, Чехія, Україна) і в Японії. Для малих європейських країн характерним є створення спеціалізованих міні-заводів, які виробляють високоякісні сталі і складний прокат, а також підприємств переробної металургії (з використання металобрухту). Лідери з виробництва сталі у світі : Китай , Японія , Індія , США СУЧАСНА ЧОРНА МЕТАЛУРГІЯВИКОРИСТАННЯ СТАЛІ В СВІТІ
СПОСОБИ ВИПЛАВКИ СТАЛІ Вперше матренівську піч побудував француз Еміль Мартен у 1864 році. Серед її переваг були: можливість використання сталевого брухту в шихті (його було багато завдяки активному розвитку залізниць) і великий сортамент якісних марок сталі, які можна було виробляти завдяки тривалій плавці (до 13 годин). Перші мартени на території сучасної України побудував валлієць Джон Юз у 1879 році. В середині XX століття з використанням цієї технології, за різними оцінками, виплавлялось від 50% до 80% усієї світової сталі. Однак через тривалий час плавки, необхідність постійного зовнішнього підігріву печі, подорожчання природного газу, неекологічність процесу та інші складнощі мартени поступилися своїми позиціями новим технологіям.
З 1956 року використовується киснево-конверторний спосіб виплавки сталі. Він значно економніший, дозволяє переплавляти металобрухт, дає можливість контролювати кількість і якість сталі, не потребує додаткового палива у вигляді природного газу; процес виплавки триває до 50 хвилин (для порівняння – мартенівська виплавка триває 6-12 год.). Перевагами використання цього методу є відсутність використання природного газу й гарна керованість технологічним процесом. Цікаво :одні з перших дослідів із використання такої технології проводив Микола Мозговий у Києві на заводі «Більшовик». Паралельно проводилися пробні плавки в Німеччині та Австрії. Але Друга світова війна загальмувала технологічний прогрес у металургії. Лише після закінчення війни з розвитком кріогенних технологій кисневі конвертери почали витісняти мартенівське виробництво. Перші промислові цехи почали свою роботу в 1952 році. Виробництво конвертерної сталі виявилося продуктивнішим та економічнішим. СПОСОБИ ВИПЛАВКИ СТАЛІ
Лише в 30-х роках ХХ століття почали з'являтися потужні електростанції, які дозволили замислитися про промислове впровадження електрометалургії. Спочатку це був кольоровий метал. Згодом технологія прийшла і в чорну металургію. Одним із найбільш наочних прикладів впровадження електрометалургії є Запоріжжя. У печі, заповнені шихтою, занурюють три величезних графітових електроди, на які подається змінний або постійний струм. Виникає електрична дуга, яка створює високу температуру всередині печі і плавить брухт. На базі ДСП зазвичай будують так звані міні-заводи (mini-mills) – невеликі металургійні підприємства річною потужністю 0,5-2 млн тонн сталі. Поширені вони у країнах з доступною електроенергією і великими джерелами утворення брухту. Електрометалургія виробляє найякіснішу сталь при низькому забрудненні навколишнього середовища. СПОСОБИ ВИПЛАВКИ СТАЛІ
ОСНОВНИМИ ПЕРЕВАГАМИ КОМБІНУВАННЯ Є:зниження залежності від постачальників сировини, матеріалів та палива;скорочення транспортних, енергетичних та управлінських витрат;скорочення складських витрат (продукцію можна передавати безпосередньо з одного цеху в інший);підвищення концентрації виробництва (з усіма її перевагами);використання відходів основного і допоміжних виробництв, що забезпечує екологічністьвиробництва. СУЧАСНА ЧОРНА МЕТАЛУРГІЯПанорама комбінату
Нині кольорова металургія продукує 70 металів із загальним обсягом 45 млн. т щорічно. Однак найбільшим набором галузей кольорової металургії виділяються такі країни, як США, Канада, Японія, Росія, Німеччина, Франція, Бельгія, Австралія. За своїми можливостями наближається до останніх Україна.розмірами виробництва поступається чорній металургії приблизно в 20 разів. відноситься до числа старих галузей промисловості, і з початком науково-технічної революції зазнала велике оновлення, насамперед у структурі виробництва. до другої світової війни переважала виплавка важких кольорових металів-міді, свинцю, цинку, олова, то в 60-70-ті роки на перше місце висунувся алюміній, а також стало розширюватися виробництво»металів XX століття»-кобальту, титану, літію, берилію та ін Зараз кольорова металургія забезпечує потреби приблизно в 70 різних металах. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА КОЛЬОРОВОЇ МЕТАЛУРГІЇ
У середині XX століття все більша орієнтація країн Заходу на сировину з країн, що розвиваються призвела до переміщення підприємств до морських узбереж. Після криз 70-х років виплавка кольорових металів у країнах Заходу стала скорочуватися, і велику роль почало відігравати вторинна сировина. Посилилася споживча орієнтація галузі. Нові виробничі потужності у сфері цих екологічно»брудних виробництв»в основному виникають у країнах, що розвиваються. Між виробництвом і споживанням кінцевої продукції зберігається територіальний розрив, тому що основна частина важких кольорових металів, вироблених у країнах Азії, Африки, Латинської Америки споживається в країнах Заходу. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА КОЛЬОРОВОЇ МЕТАЛУРГІЇ
Легкі метали широко використовуються для виробництва авіаційної та космічної техніки, морських суден, обладнання для хімічних заводів. Попит на них постійно зростає. Серед легких металів найбільш поширеними в земній корі є породи, що містять алюміній ( боксити ) Тому виробництво алюмінію є головною галуззю кольорової металургії. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА КОЛЬОРОВОЇ МЕТАЛУРГІЇ БОКСИТИ руди алюмінію, цілком транспортабельні, тому цілком рентабельно перевозити їх на далекі відстані. На експорт йде 1/3 бокситів, що добуваються в світі, а середня відстань їх морських перевезень перевищує 7 тис. км. Це пояснюється тим, що близько 85 % світових запасів бокситів пов’язані своїм походженням з поширеною в тропіках і субтропіках корою вивітрювання. Ось чому запаси бокситів дуже невеликі або взагалі відсутні в більшості країн Західної Європи, Японії, Канаді, а так само в США. Усім їм доводиться орієнтуватися насамперед на імпортну сировину.
Виробництво алюмінію складається з двох стадійотримання глинозему (окису алюмінію), тяжіє до районів видобутку бокситіввиплавка первинного алюмінію з глинозему, шляхом електролізу. Виробництво металевого алюмінію досить енергомістке, тому воно тяжіє до джерел електроенергії. Виробництво глинозему набуло поширення в Австралії, Ямайці, Китаї, Бразилії, росії – країнах, де наявна сировинна база. Виробництво металевого алюмінію – в Росії, Австралії, Китаї і країнах, які виплавляють алюміній з імпортованої сировини (Японія, Італія, Канада, Норвегія, Німеччина, Бахрейн, ОАЕ). Серед країн-експортерів Канада займає перше місце і виробляє найдешевший алюміній. АЛЮМІНІЄВА ПРОМИСЛОВІСТЬ1 стадія 2стадія
Металургія алюмінію має певні особливості у своєму розміщенні. АЛЮМІНІЄВА ПРОМИСЛОВІСТЬПотім з глинозему плавлять металевий алюміній. Ця стадія вимагає значних витрат електроенергії – 17 тис.к. Вт·год. Тому такі виробництва розміщують біля джерел енергії У земній корі алюміній – найпоширеніший метал, проте промислова концентрація його у породі трапляється рідко. Тому спочатку із бокситів (найбільш якісної алюмінієвої руди) вилучають глинозем, на виробництво якого витрачається 4–8 т руди, 6 т вапняків та 0,5 т соди. Це виробництво наближене до сировини. Тому найчастіше бувають територіально роз’єднані дві стадії алюмінієвої промисловості: виробництво глинозему тяжіє до сировини, а виплавлення металевого алюмінію – до електростанцій.
ІСТОРІЯ АЛЮМІНІЄВОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ СВІТУ У таблиці Менделєєва стоїть під 13-м номером і позначається, як Al. У 1855 році, коли алюміній був вперше показаний публіці на Всесвітній виставці в Парижі, його називали "сріблом з глини", він був дуже дорогим металом. При дворі імператора Наполеона III під час урочистих обідів страви та прилади для членів імператорської родини були з алюмінію, у інших - з простого золота. Вперше чистий алюміній отримали в 1827 році. В 1856 році запрацював перший завод з виробництва металу , який за добу виробляв 2 кг алюмінію. У 1857 році кілограм цього металу коштував 300 франків. У ті роки кімнату в Парижі можна було зняти за 20 франків. Досліди про виробництву алюмінію проводилися в США - на верхівці обеліска меморіалу Джорджа Вашингтона в 1888 році була встановлена невелика пірамідка з чистого алюмінію,заввишки в 22 см і вагою в 3 кг Пірамідка вціліла до наших днів, тільки трохи оплавилася від частих ударів блискавок.
Прогрес в технологіях зробив своє - алюміній став загальнодоступним матеріалом і в кінці XIX століття з нього вже робили не дорогоцінності , а предмети побуту, оптичні прилади, посуд і кухонне начиння, яка поступово витісняє традиційні мідь і чавун. З'явилася і алюмінієва фольга в якості упаковки для харчових продуктів. Шоколад у фользі - це товар кінця XIX століття. У 1903 році німецький металознавець Альфред Вільм отримав "твердий" алюміній зі сплаву з міддю, магнієм і марганцем. Новий матеріал назвали дуралюмина (від латинського durus - твердий). Цей метал став основою для будівництва літаків - в 1920 році з радянського аналога, названого кольчугалюминием, був виготовлений знаменитий АНТ-2 Андрія Туполєва. Росія стала третьою країною в світі, де почали виготовляти алюміній промисловим способом. У Дніпрі був побудований вже другий в СРСР алюмінієвий комбінат з можливістю переробки бокситів у глинозем. Сировину використовував ту , яку видобували на території СРСР. Першим заводом з переробки імпортного матеріалу став Миколаївський глиноземний завод (1980 рік). Він був розрахований на переробку високоякісних африканських бокситів.ІСТОРІЯ АЛЮМІНІЄВОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ СВІТУ
У 2007 році в результаті злиття алюмінієвих і глиноземних активів Компанії РУСАЛ, що займала третє місце в світі по виробництву алюмінію, Групи СУАЛ, що входила в десятку провідних світових виробників алюмінію, і глиноземних активів швейцарської компанії Glencore була створена Об'єднана компанія "Російський алюміній" - найбільший в світі виробник алюмінію і глинозему. Об'єднана компанія «РУСАЛ» ( з 2007 )російська алюмінієва компанія, один з найбільших в світі виробників первинного алюмінію і глинозему. Основними ринками збуту є Європа, і країни СНД, Північна Америка, Південно-Східна Азія, Японія і Корея.. Спільно з казахстанським холдингом «Самрук-Казина» РУСАЛ володіє підприємством з розробки розрізу Екибастузського вугільного родовища «Богатир». РУСАЛ володіє 27,8% акцій ГМК «Норільський нікель», найбільшого в світі виробника нікелю та паладію і одного з найбільших виробників платини і міді. Зареєстрована компанія на британському острові Джерсі. Штаб-квартира компанії розташована в Москві."Русал", був однією із компаній, які найбільше постраждали від міжнародних санкцій проти Росії . «РУСАЛ» втратив доступ до сировини з Австралії, яка заборонила експорт до Росії, що вплинуло на п’яту частину потреб "Русалу" в глиноземі", також компанія тимчасово припинила виробництво на Миколаївському глиноземному заводі. Миколаївський завод випускає 1,7 млн т глинозему на рік (близько 20% від загального випуску глинозему Русала), це другий найбільший глиноземний актив компанії. Власник компанії володіє військово-промисловою компанією, яка здійснює контроль над російськими підприємствами, що виготовляють бронетехніку, яку в подальшому збройні сили рф використовують у війні проти України.
Виплавка важких металів тяжіє, в основному, до джерел сировини. Мідь, олово, нікель добуваються, переважно, в країнах Азії, Африки, Латинської Америки. У цих країнах налагоджено початкові стадії отримання металу: добування, збагачення, виплавка чорнового металу, так звані брудні виробництва. Наступні стадії виробництва (рафінування, отримання сплавів і прокату) сконцентровано в розвинутих країнах (США, Японії, країнах Західної Європи). Свинцево-цинкова промисловість як сировину використовує поліметалеві руди. Найбільшим виробником цинку і свинцю є США, Канада, Японія, Франція, Мексика, Перу, Австралія. МІДЬОЛОВОНІКЕЛЬВАЖКІ МЕТАЛИ У КОЛЬОРОВІЙ МЕТАЛУРГІЇ
МІДНА ПРОМИСЛОВІСТЬ3 /4 покладів мідних руд припадає на країни, що розвиваються. Основними виробниками чорнової та рафінованої міді, за даними організації Copper Investing News, є Чилі, Китай, Перу, США та Австралія, а також Росія, Демократична Республіка Конго, Замбія, Канада, Мексика, Казахстан. З країн Європи найбільше значення мідна промисловість має у Польщі, де вона працює на власних ресурсах. Нині у світі до 20% виплавлевної міді – це вторинний метал, одержаний з брухту. Так, у Великій Британії, Франції, Німеччині, Бельгії існує лише переробна мідна промисловість. Для підтвердження сказаного можна відзначити, наприклад, співвідношення розвинених і країн, що розвиваються в запасах мідної руди становить 30:70, у виробництві мідних концентратів 40:60, а в споживанні рафінованої міді: 85:15.
СВИНЦЕВО-ЦИНКОВА ПРОМИСЛОВІСТЬ як сировину використовує поліметалічні руди. Проте їхня концентрація у мінералах невелика. Основний видобуток та виплавлення цих металів зосереджені у небагатьох країнах. Основними виробниками цих металів є Китай, Австралія, Перу, Індія, США, Канада, Мексика, основними експортерами – Австралія, Канада, Перу, Мексика, США та Бразилія. Споживають свинець та цинк переважно розвинуті країни. Так, на США, Японію, Німеччину, Італію та Велику Британію припадає до 70% їх споживання. Найбільше з країн Європи розвинута свинцево-цинкова промисловість у країнах, що мають поклади сировини: Ірландії, Швеції, Польщі, Румунії.
ОЛОВ’ЯНА ПРОМИСЛОВІСТЬ розвинута лише у кількох країнах світу, де є необхідна для переплавлення сировина. Промислова концентрація олова у природі трапляється рідко. Олов’яні руди відомі лише у 13 країнах світу. Найбільшого розвитку галузь набула в Китаї, Росії, Болівії, Демократичній Республіці Конго