РФ өнеркәсібі

      Қара  металдар өндірісі, шикізатты өңдеу  – экологиялық қауіптілерге жатады. Суды көп мөлшерде пайдалану, оның металлургиялық процеске қатысуынан кейінгі температураның өзгеруі және түрлі қалдықтардың қосылуы табиғи су қорларының температуралық  және химиялық режимінің өзгеруіне әкеліп соғады.

        Сала құрылымында бөлінетін   өндіріс кезеңдері: шикізаттық өндіріс (темір рудасын өндіру және байыту, металдық лом жинау және оны қайта балқытуға дайындау); жартылай өнімді өндіріс (шойын және домналық ферроқорытпа, болат балқыту); соңғы кезеңдегі өңдеу – прокат даярлау /3/.

      Дүние жүзіндегі  темір рудасының барланған қорлары геологиялық барлау жұмыстарының жүргізілуіне байланысты үнемі өсуде. Осылайша, темір рудаларының  барлық қоры 1922 ж. 35,5 млрд.т., ал болжамдық қор 98,2 млрд. т. құраған.  90-шы жылдардың  басында  түрлі бағалаулар бойынша жалпы геологиялық қорлар 400-800 млрд. т. шамасында болған, оның 150-185 млрд. тоннасы барланған. Сондықтан соңғы жылдардағы шамамен 1 млрд. т. жететін темір рудасы өндірісіне қарамастан, дүние жүзіндегі темір рудасының барланған қоры біршама өсті. Дүние жүзінің жекелеген елдері  мен аймақтары бойынша темір рудасы қорлары әртүрлі:  28 % астамы Шығыс Еуропа елдерінде әсіресе ТМД елдерінде (Ресей, Украина), 17 %-дейін – Азияда (ҚХР, Үндістан), Оңтүстік Америка (Бразилия) мен Африкада 16 %-ден, Сотүстік Америкада (АҚШ, Канада) – 13 % және Батыс Еуропа мен Австралияда 5-6 %-н шоғырланған.

      Түрлі кен орындарындағы руданың құрамындағы  темір мөлшері әртүрлі. Темір  мөлшері 50 % асатындар бай кенге, 25-50 % аралығындағылар қатардағы  кендерге, 25 %-н кемдері кедей кендерге жатады.

      Көмірден  алынатын кокс шойын балқытуда отын және темір рудасын қалпына келтіруші  болып табылады.  Кокс домналық процестегі  ең көп шығындалатын компонент. Оны  металлургиялық және отын өнеркәсібіндегі  цехтер береді. ҒТП жетістіктері кокстың шойын балқытуға кететін шығынын азайтуға септігін тигізді.  Осылайша, 1938 ж. дүние жүзінде 1 т. шойынға кокс шығыны 0,66 т. дейін кеміді. Темір рудасы сапасының жоғарылауы, шойын балқыту технологиясы мен техникасының жетілдірілуі кокс шығынын 2 есеге дейін  қысқартты.  Соғысқа дейінгі 1938 ж. кокстелетін көмірінің айтарлықтай қорлары бар Батыс Еуропа дүние жүзінде кокс өндірудің лидері болатын (55 %). ІІ Дүниежүзілік соғыстан кейін алдыңғы орын көмірге бай Солтүстік Америкаға ауысты – 1950 ж. 40 %. 1990ж. кокс өндірісінің лидеріне Азия айналды- 43 %, ал 1995 ж. – 55 % /5/.

      Металлургиялық  кешен өндірісі. Шойын балқыту, яғни темір мен көміртегінің қорытпасын балқыту саладағы металл алудың алғашқы стадиясы. Шойын дегеніміз – Si, Mn, S, P-дан тұрақты қорытпалары бар және кейде қиын балқитын элементтері (Sr, Ni, V т.б.) бар темір мен көміртігінің  қорытпасы (2-4 %). Оны темір рудасынан домна пештерінде алады. Негізгі бөлігі болат даярлауға кетеді. Болат дегеніміз – темірдің 2 % көміртегі және басқа да қоспалардан тұратын қорытпасы. Шойын мен болат сынықтарынан (лом) мартен, оттекті-конверторлы, электр пештерінде алынады.

      Домналық  процесс -  металлургиялық циклдегі ең материалды көп қажет ететін әдіс. 1 т. шойын балқыту үшін 3 т. астам темір кенді шикізат, отын, әктас, 30 м³ дейін су, табиғи газ және оттегі қажет.  Қазіргі кезде домна жылына 4-4,5 млн. т. шойын бере алады. 1950-1995 жж. Батыс Еуропа мен Солтүстік Американың  шойын балқытудағы үлесі 75-тен 31 % дейін кеміді.  Шойын балқыту 60-70-ші жылдары Шығыс Еуропа елдерінің индустрияландыру процесінде, ал 80-90 жж. Азияда өсті.  Бұл аймақтардың үлесі 20-дан 60 % өсті.

      Болат өндірісі–металлургиялық циклдің  аралық стадиясы. Болат шаруашылықтың  басқа салаларына   кететін  прокатқа  айналдыруға арналған жартылай өнім. Әрбір тұтынушы  түрлі болаттың прокат бұйымдарының   сапасына өзіндік талап қояды. Болат кәдімгі, сапалы және  жоғары сапалы болып бөлінеді.

      ҒТР-ң  әсерінен болат балқытуда аса  тиімді болған 2 процесс: 1) оттекті-конверторлы  әдіс және 2) электроболат балқыту.

      Оттекті-конверторлы  әдісте балқыған шойыннан және ломнан болатты мартен  пешіндегі 6-8 сағат  орнына 30-35 минутта алады. Доғалық  электропештерде лом мен шойыннан болат балқыту 50-70 минутты қажет  етеді. Сондықтан ХХ ғ-ң ортасында  оттекті-конверторлы әдістің кең өріс алуы байқалды. 1997 ж. қарай оның болат өндірісіндегі  үлесі 60 % жетті. Оттекті-конверторлы цехтардың салынуы және мартен пештерін бұзу,  айтарлықтай қаржы шығынын талап етді. Сондықтан өнеркәсіптік дамыған елдер реконструкцияларды ширек ғасыр жүргізді.  Жапония бұл әдіске өтуді 70-ші жылдардың басында аяқтады,  ГФР, Ұлыбритания, Франция 80-ші ,   ал  АҚШ тек 90-шы жылдарға қарай аяқтады. Конвертерлік әдіс дүние жүзінің жекелеген елдері мен аймақтарында болат құю өнеркәсібінің құрылымын мүлдем өзгертті. АҚШ-да оған болат балқытудың 61 %, Францияда – 64, Жапонияда – 68, Ұлыбританияда – 74, Германияда – 76, Люксембургте – 100 % келеді. Электроболат балқытудың дамуына тіпті ірі электродоға пештеріне салыстырмалы түрде шығынның  аз болуы, эксплуатацияға жылдам енуі мен ломды кең көлемде қолдану әсер етеді.

        Шойын балқыту сияқты болат  балқытуда да жаңа технологиялар,  әсіресе кіші кәсіпорындарды  дамыған елдердің дәстүрлі орталықтары  мен аудандардан тыс салынуына  ықпал етті.

      Металл  прокаты – дегеніміз оны қысыммен өңдеу.  Бұл бүкіл қара металлургия циклінің соңғы стадиясы. Оның құны 2-5 есе болат құнынан артық болады.  Прокат – қара  металлургия өнімінің сыртқы саудадағы басты тауары. Прокат өндірісінің басты түрлері /4/:

      1) Беттік металл (листовой металл): жұқа (0,2-0,4 мм) және қалың (4-60мм) болып ажыратылады. Ең жиі қолданылатыны 3 мм. дейінгісі – ол түрлі елдердегі бүкіл прокаттың 30-45 % құрайды.

      2) Сұрыптық металл (сортовой): қарапайым  (ірі,  квадраттық,  алты жақты  (грань) т.б.) және (сопақша, ромб тәрізді т.б.) болып бөлінеді; - 10 - 30 %.

      3) Трубаларға арналған прокаттар  және трубалар – 5-10 %.

4) Темір  жол прокаты – рельстер т.б. (4-5 %).

      Қара  металлургияның орналасуына  саланың  техникалық-экономикалық ерекшеліктері  зор әсер етеді. Кәсіпорындардың үш негізгі түрлері бар:

      1.Толық  циклді кәсіпорындар, комбинаттар.  Мұнда металл мен прокат өндірісінің  бүкіл процесі біртұтас   циклге  біріктірілген. Орналасуындағы басты  рольді шикізат географиясы мен  отын ойнайды. 1 т. шойын алу  үшін ≈  1,5 көмір және 1,5 темір рудасы, 0,5 т астам әктас және 30 м³  дейін су қажет. Сондықтан толық технологиялық циклді қара металлургия кәсіпорындары экономикалық  тиімділігіне байланысты әрі шикізатқа, әрі отын базаларына немесе олардың аралығындағы пунктерге байланысты орналасады.

      2.Шойын,  болат және прокатты бөлек  шығаратын  зауыттар. Шойын балқытуы  жоқ кәсіпорындардың  барлығы  қайта өңдеу (передельный) металлургиясына  жатады. Олар өзінің орналасуында  дайын өнімді тұтынушы аудандарына,  әсіресе толық циклді металлургияның дамуына табиғи және экономикалық жағдай жоқ аудандарға бейімделеді.

      3.«Кіші  металлургия» (құйма цехтары «литейки»)  – ірі машина жасау зауыттарында  орналасады. Кіші металлургия машина  жасау кәсіпорындарына тәуелді  3/.

Экологиясы.

      Шойын болат балқыту және прокат даярлау аса улы өндіріс. Металлургиялық зауыттың әсері Л.Овчинников пен Ю.Саеттің мәліметтері бойынша 150-200 км радиуста сезіледі. Темір кенді және металлургиялық өнеркәсіптің қоршаған ортаға әсерінің 80 %-ы атмосфераға әсері арқылы көрінеді. В.Дмитриевтің мәліметтері бойынша әлемдік металлургия атмосфераға жылына  50 мың т. қорғасын, 35 мың т. мырыш, 6 мың т мыс, 1,2 мың т. никель, 70 т кадмий бөледі. Ауада үнемі селен, теллур, молибден, маранец, ванадий болады.

      Қоршаған  ортаны ластау кен орнын игеруден басталады. Жауын болмаған жағдайда шаң ұзақ уақыт бойы сейілмейді (таралады). ЖЭС-нан көмір, мұнай жағу кезінде шаңға күкірт оксиді қосылады, әрбір тонна көмір жағу нәтижесінде 14 г. шлак, 80 г. күл, 100 г. көміртегі оксиді, 14 г. күкірт қос тотығы, 4 г. азот оксиді бөлінеді.

      Атмосфераның  ластану салдары:

1)C, N, S қосылыстары, шаң әсерінен тыныс алу органдарының аурулары;

2)Құрылыстардағы (ғимараттардағы)  конструкциялық  материалдардың бұзылуы;

3)Ауыл  шаруашылығына әсері – жиналымның, мал өнімділігінің кемуі (нашарлауы);

4)Жабайы  флора, фаунаға әсері.

      Қара  металдар балқыту материалдарды  көп қажет ететін өндіріс болғандықтан  толық циклді металлургиялық кәсіпорындар негізінен темір кені мен кокстелетін  көмір өндірілетін аудандарда немесе ортасында ( өндіріс орналасуының шикізаттық факторы) орналасады.

      Болаттың  айтарлықтай бөлігі қазіргі уақытта  металл ломынан балқытылады (болат  балқытудың арзан әрі сапалы әдісі  – темір рудасына қарағанда 12-15 есе  арзан).

      Ломмен  жұмыс істейтін металлургиялық кәсіпорындар (Волгоград, Мәскеуғ Электросталь, Нижний Новгород т.б.)  қайта өңдеу металлургиясына жатады. әдетте мұндай зауыттар машина жасау өнеркәсібінің  ірі орталықтарында орналасады (өндіріс орналасуының тұтыну факторы).

      Болаттың  арнайы түрлері мен ферроқорытпа өндіретін металлургиялық кәсіпорындар көп  мөлшерде электр энергиясын қажет етеді. Сондықтан олар тек шикізат қана емес, сонымен бірге арзан энергия өндіруші аудандарында орналасады.

      Ресейдегі қара металлургия өндірісі негізінен  үш аса маңызды металлургиялық база кәсіпорындарында орналасқан: Орал, Орталық және Сібір.

      Орал  металлургиялық базасы -елдегі ең ескісі. Кәсіпорындар Кузбасс көмірін, Орал кен орындарының, КМА, Қазақстандық рудаларды (Қостанай облысындағы Соколов-Сарыбай, Лисаковск) пайдаланады. Негізгі зауыттары Төменгі Тагил, Магнитогорск. Челябинск, Новотроицкте орналасқан.

      Сібір базасының– кәсіпорындары Таулы Шория, Хакасия және Ангаро-Илимск кен орындарының темір рудасы мен Кузбасс көмірін пайдаланады. Толық циклді металлургияға Кузнецк және Батыс Сібір металлургиялық комбинаттары (Новокузнецк),  ал қайта өңдеу металлургиясына Новосибирск, Красноярск, Петровск-Забайкальск  зауыттары жатады.

      Орталық металлургия базасының – құрамына көптеген зауыттар, соның ішінде Тула мен Липецкте (толық циклды Новотульск және Новолипецк зауыттары) шойын мен домналық ферроқорытпа балқыту Мәскеу, Электросталь, Нижний Новгород т.б. қалаларда орналасқан болат пен прокат өндіру (қайта өңдеу зауыттары) зауыттары кіреді. КМА темір рудаларының негізінде Оскольск электрометаллургиялық комбинаты жұмыс істейді (АЭС энергиясымен жұмыс істейді). Ресей Федерациясының Солтүстік экономикалық ауданында толық циклді Череповецк металлургиялық зауыты орналасқан (Чероповецк қ. Вологодск облысы). Ол Кола түбегінің рудалары және Печора алабының кокстелетін көмірлері негізінде жұмыс істейді.  Бұл кәсіпорындардың барлығы Орталық металлургия базасына жатады 6/.

      Қара  металлургияның ары қарай дамуының аса маңызды міндеттері - өндірістік қауаттылықты жаңарту, болат балқыту үшін жаңа технологиялық процестер мен құрал-жабдықтарды игеру т.б.

      Қазіргі кезде, Ресей Федерациясының макроэкономикалық  көрсеткіштерінің қалыптасуында маңызды  рөл ойнайтын және экономиканың базалық  салаларының бірі болып табылатын, ресейлік металлургияның даму шаралары туралы мәселе бұл саладағы өндіріс қарқындылығының кемуіне байланысты аса өзекті болып отыр. Атап айтқанда, 2001 ж металлургияның Ресейдің өнеркәсіптік өнімнің жалпы көлеміндегі үлесі 16,5%, өнеркәсіпте жұмыс істеушілердің 11,8% - ін құраған.  Кәсіпорындар жалпы ресейлік валюта кірісінің 14,4%, ел бюджетіне салық  түсімінің 7,8% -ін қамтамасыз етті. Ресей Федерациясының металлургиялық  өнеркәсібі 2002 жылы 3,5 мың кәсіпорыннан тұрды, оның ішінде  800 ірі  және  орта. Металлургиядағы  персоналдың  жалпы  саны 14 млн  адамды  құрады. Бүгінгі  таңда  металлургиялық  кәсіпорындардың   95% -ы аздаған ғана үлесі мемлекеттік акциямен негізделген акционерлік қоғамдарға өзгерген /7/.

      Металлургияның  ерекшелігі өндірістің қаржыны, материалды және энергияны көп қажет етуі. Нәтижесінде металлургиялық өнеркәсіп айтарлықтай дәрежеде ұлттық экономиканың өзге базалық салаларының өндірістік қуаттылық дәрежесін анықтайды. Осылайша металлургиялық кешеннің  өнім  өндірісіне 14% отын, 33% электр энергиясы,  өндірілген  шикізат пен минералды ресурстардың 40% - ы жұмсалады. Оның үстіне, металлургиялық  кәсіпорындар  темір жол транспортының жүк айналымының 30%  жуығын  қамтамасыз  етеді.

      ХХ  ғасырдың 90-шы жылдарының басынан бері металлургиялық өнеркәсіптің  дамуында  бірнеше кезең бөлінеді.