Металлургия
Металлургия — отрасль промышленности, которая добывает и обогащает рудное сырьё, выплавляет металлы и производит сплавы. Она формирует материальную основу мировой промышленности, поэтому её размещение зависит одновременно от запасов сырья, топлива, электроэнергии, воды, транспорта, потребителя и экологических ограничений.
Что такое металлургия и что она производит
Металлургия — совокупность отраслей, связанных с добычей и подготовкой металлических руд, получением металлов из руд или вторичного сырья, производством сплавов и обработкой металлов.
В состав металлургии входят добыча руд, их дробление и обогащение, получение металла, выплавка сплавов, прокат, литьё и производство полуфабрикатов. По виду сырья и продукции выделяют чёрную и цветную металлургию.
| Отрасль | Основное сырьё | Главная продукция | Особенности |
|---|---|---|---|
| Чёрная металлургия | железные руды, коксующийся уголь, марганцевые руды | чугун, сталь, прокат, ферросплавы | крупные объёмы сырья и топлива; тесная связь с машиностроением и строительством |
| Цветная металлургия | руды алюминия, меди, свинца, цинка, никеля, олова и других металлов | цветные, благородные и редкие металлы, сплавы | обычно низкое содержание металла в руде; важны электроэнергия, вода и комплексное использование сырья |
Чёрные металлы — главным образом железо и его сплавы: чугун и сталь. Цветные металлы не относятся к железу: это алюминий, медь, цинк, свинец, никель, олово, титан, золото и другие. Цветные металлы делят на лёгкие, тяжёлые, благородные и редкие.
Чёрная металлургия ориентируется прежде всего на железную руду, топливо и потребителя. В цветной металлургии особенно важны содержание металла в руде, электроэнергия, вода и возможность извлекать несколько компонентов.
Сырьевая база и технологическая цепочка
Сырьевую основу металлургии образуют металлические руды, топливо, флюсы и вторичное сырьё. Металлические руды часто содержат не один, а несколько полезных компонентов. Например, из полиметаллических руд можно получать свинец, цинк, медь, серебро и другие металлы. Поэтому важны не только объём запасов, но и качество руды, содержание металла, глубина залегания и условия добычи.
Перед выплавкой руду обычно обогащают: отделяют пустую породу и повышают долю полезного компонента. В чёрной металлургии железную руду превращают в концентрат, затем получают агломерат или окатыши. В доменной печи из железорудного сырья получают чугун, а в сталеплавильном производстве — сталь. После этого сталь прокатывают в листы, балки, рельсы, трубы и другие изделия.
Для выплавки чугуна нужен кокс — топливо и восстановитель железа. Кокс получают из коксующегося угля. Флюсы, например известняк, связывают примеси и образуют шлак. В цветной металлургии после обогащения применяют плавку, конвертирование, электролиз и другие способы. Для алюминия особенно важен электролиз глинозёма, поэтому алюминиевые заводы тяготеют к районам дешёвой электроэнергии.
Если руда содержит несколько ценных компонентов, предприятие стремится извлечь их максимально полно. Это снижает потери сырья, повышает рентабельность и уменьшает количество отходов. Поэтому рядом с основным производством развиваются улавливание побочных газов, переработка шлаков и получение сопутствующих металлов.
Почему алюминиевые заводы часто размещают не у месторождений бокситов, а у крупных электростанций?
Чёрная металлургия
Полный металлургический цикл включает добычу железной руды и угля, производство кокса, выплавку чугуна и стали, а также выпуск проката. Предприятия полного цикла потребляют много руды, топлива, воды и электроэнергии, поэтому обычно образуют крупные металлургические базы. Их продукция используется в машиностроении, строительстве, транспорте и производстве оборудования.
Кроме полного цикла существуют передельные предприятия. Они получают чугун или металлолом и производят сталь и прокат. Заводы, использующие металлолом, часто размещаются ближе к потребителю, поскольку не нуждаются в перевозке больших объёмов железной руды и кокса. Мини-заводы могут работать на электродуговых печах и быстро реагировать на спрос.
Для чёрной металлургии характерны большие грузопотоки. При перевозке руды и угля важно учитывать массу сырья до и после переработки. Если на завод поступает много руды и топлива, а на выходе получается значительно меньше металла, предприятие выгоднее строить ближе к источникам тяжёлого сырья или на пересечении транспортных путей.
Дано: район А находится у железной руды, но далеко от угля; район Б — у угольного бассейна и крупной железной дороги; район В — у крупного города, но не имеет собственного сырья. Требуется определить, где вероятнее разместить завод полного цикла.
Ответ: район Б. В экзаменационной задаче нельзя выбирать место только по одному признаку: необходимо сопоставить сырьё, топливо, транспорт, воду, электроэнергию и потребителя.
Цветная металлургия и факторы размещения
Цветная металлургия включает добычу и переработку руд лёгких металлов, тяжёлых металлов, благородных и редких элементов. Руды цветных металлов часто бедные: доля полезного компонента может быть небольшой, поэтому на обогатительных фабриках образуются большие объёмы пустой породы. Это усиливает роль сырьевого и экологического факторов.
| Вид металла | Пример сырья | Главный фактор размещения |
|---|---|---|
| Алюминий | бокситы, нефелины | дешёвая электроэнергия; сырьё часто перерабатывается в другом районе |
| Медь | медные руды | сырьё, вода, транспорт; важна комплексная переработка |
| Свинец и цинк | полиметаллические руды | сырьё, возможность извлечения нескольких металлов |
| Никель | медно-никелевые руды | сырьё, энергия, вода и экологические ограничения |
| Золото | золотосодержащие руды и россыпи | районы добычи; значимы технология и доступность месторождения |
Главные факторы размещения металлургии — сырьевой, топливно-энергетический, водный, транспортный, потребительский, трудовой и экологический. Их значение различается по стадиям. Обогащение тяготеет к месторождению, электролиз — к дешёвой электроэнергии, выпуск проката — к потребителю и транспортным узлам. Водный фактор особенно важен для охлаждения оборудования и очистки газов.
Если в условии упомянуты бедная руда и большие объёмы отходов — вероятен сырьевой фактор. Если говорится о высокой электроёмкости, гидроэлектростанциях или дешёвой энергии — энергетический. Если выделены порты, железные дороги и большие грузопотоки — транспортный. Если названы машиностроение, строительство или крупный город — потребительский.
1. Не путайте руду и металл: месторождение содержит руду, а не готовый металл. 2. Не считайте всю цветную металлургию одинаково сырьевой: алюминий часто ориентируется на дешёвую электроэнергию. 3. Не выбирайте район только по наличию потребителя, если речь идёт о заводе полного цикла. 4. Не забывайте о воде и экологии: металлургия — один из наиболее ресурсоёмких и загрязняющих комплексов.
Для сравнения металлургических районов используют обеспеченность рудами и топливом, размеры производства, транспортную доступность, специализацию и экологическую нагрузку. Факторы размещения металлургии помогают объяснить положение конкретного предприятия, а металлургические базы мира — сопоставить крупные районы производства. Особенности отрасли отдельных стран рассматриваются на странице металлургического комплекса России.
Как решать задания по теме
- Определите вид производства: добыча, обогащение, полный цикл, передел или электролиз.
- Назовите основное сырьё и оцените его массу, качество и содержание полезного компонента.
- Выделите ведущий фактор: сырьевой, энергетический, транспортный, потребительский, водный или экологический.
- Проверьте, не действует ли несколько факторов одновременно.
- Сформулируйте ответ через причинно-следственную связь: «предприятие размещено здесь, потому что…»
Проверь себя
Главное
- Металлургия делится на чёрную и цветную; чёрная связана с железом, цветная — с остальными металлами.
- Технологическая цепочка включает добычу, обогащение, получение металла, производство сплавов и проката.
- Для полного цикла чёрной металлургии важны железная руда, коксующийся уголь, вода, транспорт и потребитель.
- Цветная металлургия часто требует комплексной переработки бедных руд; для алюминия решающим фактором обычно является дешёвая электроэнергия.
- В заданиях нужно объяснять размещение предприятия сочетанием факторов, а не одним формальным признаком.