Чёрная металлу́рги́я, включает добычу, обогащение и окускование железных , марганцевых и хромитовых руд и концентратов обогащения, подготовку к плавке металлолома, производство чёрных металлов и проката, коксохимическое производство , производство огнеупоров , добычу нерудного сырья ( известняков , магнезита , доломита и др.), а также смежные и вспомогательные производства, необходимые для функционирования процесса получения металла. Важнейшие виды продукции чёрной металлургии: горячекатаный и холоднокатаный листовой и сортовой прокат, трубы и металлоизделия.
Чёрная металлургия потребляет почти весь добываемый объём железных, марганцевых и большей частью хромовых руд. В Российской Федерации основные запасы железной руды сосредоточены в центре Европейской части Российской Федерации ( Курская магнитная аномалия ), на Кольском п-ове, Урале, в Сибири. Топливная база чёрной металлургии представлена месторождениями коксующихся углей , сосредоточенными в Кузнецком и Печорском бассейнах. Разработка руд ведётся преимущественно открытым способом.
Как работает бизнес черной металлургии?
Основные процессы
Для окускования рудных материалов применяют агломерацию и окатывание . Технология обогащения руд включает дробление , измельчение , классификацию , магнитную сепарацию , гравитационное обогащение и др.
Современные высокопроизводительные доменные печи (объёмом 5000 м 3 с производительностью более 4 млн т в год) остаются главными агрегатами для доменного процесса получения чугуна . Важным компонентом шихты для сталеплавильного производства является металлолом, из которого производится свыше 30 % литой стали . В сталеплавильном производстве применяются кислородные конвертеры (ёмкостью 350–400 т) и электросталеплавильные печи (ЭСП), осуществляется внепечная обработка стали под вакуумом, синтетическими шлаками или инертными газами в установках доводки металла. Слитки (заготовки) получают, используя непрерывную разливку стали .
B прокатном производстве применяются агрегаты большой единичной мощности (6 млн т в год): одноклетевые, линейные многоклетевые, последовательные, полунепрерывные и непрерывные прокатные станы . Современные непрерывные станы характеризуются высокими скоростями прокатки. Для придания прокату специальных свойств применяют, например, цинкование (для защиты от коррозии ), нанесение полимерных покрытий либо окраску (защитные и эстетические свойства).
Типы металлургических предприятий
1) Предприятия полного цикла (интегрированное предприятие) – комбинат, производственный цикл которого включает все стадии получения готового проката из железорудного сырья (чугун – сталь – прокат). Комбинаты производят свыше 90 % чугуна, стали и проката.
2) Предприятия неполного цикла (мини-заводы или мини-миллы) выпускают чугун и сталь, сталь и прокат (трубы и метизы), а также раздельно чугун, сталь и прокат. Название мини-миллы получили из-за сравнительно небольших объёмов производства и сокращённого количества переделов (обычно они не включают производство чугуна). Важным источником сырья для ЭСП и мини-миллов являются металлизованные продукты, получаемые по внедоменной (бескоксовой) технологии «прямого» получения железа и полупродукта (2–4 % С) из железорудного сырья (в 2014 в мире методами бескоксовой металлургии произведено около 73 млн т стали).
Основы черной металлургии
Крупнейшие производители
В чёрной металлургии Российской Федерации более 80 % объёма промышленного производства отрасли приходится на долю девяти крупных компаний. Из них:
- металлургические – «Евраз» (включающая Западно-Сибирский и Нижнетагильский металлургические комбинаты), «Северсталь», «Новолипецкий металлургический комбинат», «Магнитогорский металлургический комбинат», «Металлоинвест», «Мечел»;
- трубные – «Трубная металлургическая компания», «Объединённая металлургическая компания», «Челябинский трубопрокатный завод».
В 2021 г. мировая выплавка стали составила 1950,5 млн т, в Российской Федерации – 76,8 млн т (5-е место); производство чугуна в мире – 1378 млн т, в Российской Федерации – 53,8 млн т (4-е место).
П. И. Черноусов. Первая публикация: Большая российская энциклопедия, 2017.
Источник: bigenc.ru
Черная металлургия
Одну из ведущих отраслей тяжелой промышленности составляют предприятия, которые занимаются добычей сырья, производством и переработкой металлов на основе железа – стали, чугуна, сплавов, которые относятся к черным металлам.
К предприятиям черной металлургии также относят и те, которые занимаются добычей и переработкой марганца и хрома.
Особенности
Не только металлы являются основой предприятий черной металлургии. Предприятия по добыче и переработке сопутствующих материалов, кокса, огнеупоров также входят в состав отрасли черной металлургии. Можно выделить такие особенности черной металлургии, которые присущи именно ей, в отличие от производства цветных металлов:
- Более одной трети выпускаемой продукции (сталь и сплавы на основе железа, чугун) является основой всего машиностроения;
- Более четверти продукции используется в строительстве для создания элементов нагруженных и несущих конструкций.
Спецификой предприятий металлургического комплекса черной металлургии является то, что они, по большей части, составляют основу индустрии государства, являясь, вместе с тем, одними из самых высоких капитало- и материалоемкими. https://youtu.be/JEik9Mgs5Jk Организация выработки металла на предприятиях черной металлургии отличается сильной региональной зависимостью. Для переработки руды и производства первичного металла (чугуна) требуются большое количество кокса, рудного сырья и электроэнергии. Подсчитано, что сырье и топливо составляют более 90% общих затрат на производство черного металла. Необходимость в транспортировке огромных масс рудного и топливного сырья диктует необходимость решать задачи рационального размещения предприятия. Наиболее часто предприятия черной металлургии концентрируются таким образом:
- Возле рудных месторождений. Требуется доставка топлива;
- Вблизи источников топлива (предприятия угледобычи). Остается вопрос поставки рудного сырья;
- На оптимальном расстоянии между источниками сырья и топлива.
Большинство комбинатов по производству черного металла сосредоточены вблизи залежей железных руд. Можно объяснить это тем, что изначально, в годы массового строительства металлургических предприятий, восстановление железа из обогащенного сырья производилось посредством древесного угля, добываемого непосредственно вблизи месторождений. При переходе на использование кокса стало выгоднее организовать его доставку, чем переносить металлургическое производство.
Можно заметить, что здесь не указана зависимость производства от электроэнергии, хотя потребность в ней чрезвычайно велика. Это объясняется тем, что передача электрической энергии даже на большие расстояния не сопоставима по сложности организации и стоимости с доставкой тяжелых и объемных материалов производства.
Предприятия вторичной переработки металлического лома черных металлов (передельная металлургия) сосредоточены вблизи крупных центров машиностроения. Сырье Сырьевая база является основой металлургического производства. В зависимости от типа металлургического предприятия, источники сырья могут быть разные. В частности, черная металлургия может делиться на такие отрасли:
- Предприятия полного цикла. Большинство стадий производственного цикла, обогащение руд, производство кокса, выплавка и прокат металла сосредоточены на одном объекте.
- Передельныеметаллургические предприятия. Одна из стадий, а это, в основном, производство сталей и сплавов, выделена в отдельную отрасль.
- Малая черная металлургия. Характеризуется тем, что цеха по производству металла входят в состав машиностроительных предприятий.
Состав отрасли
В состав металлургической отрасли полного цикла по выплавке и переработке черных металлов входит большое число предприятий, основные из которых выполняют следующие задачи:
- Добыча металлических руд, их обогащение.
- Добыча и подготовка вспомогательного нерудного сырья – огнеупорной глины, известняковых флюсов.
- Коксохимическая промышленность, включая выработку коксового газа.
- Выплавка черного металла, чугуна, отливок, углеродистой стали и проката.
- Вторичная переработка черного металлического лома и отходов производства.
Если брать за основу технологию изготовления металла, то можно выделить такие виды металлургического цикла:
- чугунно-доменные предприятия;
- производство стали, в том числе, мартеновское, электродуговое, конвертерное, непрерывной разливки;
- прокатное производство.
Начиная с середины прошлого века начала развиваться бездоменная металлургия, в которой используется прямое восстановление железа из обогащенного сырья.
Оборудование и технология бездоменного производства стали позволяют уменьшить энергозатратность производства, сократив операции технологического процесса, к тому же, сталь получается более чистой, без вредных примесей серы и фосфора, как при традиционном производстве.
Роль черной металлургии в промышленности
Как уже говорилось, продукция черной металлургии является основой для тяжелой промышленности. Предприятия черной металлургии основную массу готовой продукции выпускают в виде литого и передельного чугуна, мартеновской и конвертерной стали, а также готового проката, стальных и чугунных труб. Изготовление ферросплавов также входит в отрасль черной металлургии и важно для дальнейшего использования в составе легированных сталей.
- заготовки;
- листовой прокат;
- сортовой прокат;
- бесшовные трубы;
- специальные виды.
Стальной профиль сортового проката используют непосредственно в конструкциях (мосты, перекрытия зданий, железнодорожные рельсы). Наиболее распространен сортовой прокат для непосредственного использования:
Все перечисленные наименования сортового проката выпускаются в широком диапазоне стандартизированных размеров. Классические стальные трубы сварной конструкции получают из листового проката. К специальным видам проката относят такие сложные элементы, как:
- оси и колеса железнодорожной техники;
- зубчатые колеса различного назначения.
Фасонное литье чугуна применяется для станин машин самого различного назначения (метало- и деревообрабатывающие станки).
Передельные предприятия занимаются переработкой передельного чугуна, металлического лома, отходов металлургического производства. В настоящее время более половины продукции металлургического процесса составляет передельный металл, полученный переплавкой и очисткой металлического лома.
Источник: sterbrust.tech
2. Чёрная металлургия
Для выплавки чёрных металлов требуются железные руды, марганец, хром, коксующийся уголь и другие компоненты. Продукцией чёрной металлургии являются чугун, сталь, ферросплавы, прокат.
Рис. (1). Лидеры по добыче железной руды (млн т) в (2019) г.
Россия входит в тройку стран мира по запасам железной руды ((17) % мировых запасов). Наша страна занимает (5)-е место по добыче железной руды и выплавке стали.
Залежей железной руды в России хватит по меньшей мере на (100) лет. Имеются долгосрочные запасы коксующегося угля, но основная его масса расположена в Сибири и на Дальнем Востоке, а это дополнительные расходы на транспортировку. Из Казахстана Россия импортирует хром и марганец.
Сталь и прокат — это основные виды продукции чёрной металлургии. Внутри страны они используются главным образом в машиностроении и строительстве. Прокат также экспортируется за рубеж.
Рис. (2). Лидеры по выплавке стали (млн т) в (2021) г.
Размещение металлургических предприятий зависит от качества руды, вида энергии, который применяется для получения металла, и расположения этих источников сырья и энергии.
Существует (3) вида наиболее выгодного расположения предприятий чёрной металлургии:
- в районе добычи руды (Урал);
- в районе добычи коксующегося угля (Кузнецкий бассейн);
- на пересечении транспортных потоков угля и руды (Череповец).
Также при строительстве предприятий учитываются обеспеченность водой, транспортными путями и экологическая безопасность.
Источник: www.yaklass.ru