Ресейдің металлургиялық кешеніне жалпы сипаттама.

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.

Алдымен, 1991 жылдан 1998 жылдың  ортасына  дейін  ішкі  рыноктағы  металл  тұтынудың  төмендеуімен  байланысты  өндіріс көлемінің  кемуі орын алды.

1998 ж қаржы-экономикалық  дағдарыс пен қара металлургия  өндірісінің  құлдырауынан  кейін 1999 жылдың  ортасына  қарай  ол  біршама тұрақтанып, 1998 жылғы көрсеткіштерден 8% -ға өсті. Сол уақытта Қытай болат  өндірісінің  жылына 120 млн.т. шегінен асты және де дүниежүзілік  балқытудың 10% -н  құрады. Болат  өндірісі ТМД елдерінде де өсті (17% астам),  ал  оның  Ресейдегі өндірісінің өсімі 1998 жылдың ең төменгі көрсеткішімен салыстырғанда 20% -ға  дейін өсті.

1999 және 2000 жылдары металлургия  Ресей өнеркәсібінің салаларындағы   өндіріс  өсімінің  көрсеткіштері   бойынша  лидерлердің  бірі болды. Осылайша, өнеркәсіптік өнім өндірісінің көлемдік өсім қарқындылығы  қара  металлургияда 116,8%, түсті металға 110,1% құрады. 1999-2000 ж.ж. металлургиядағы өндіріс өсімінің факторлары рубль девальвациясы  мен жағымды сыртқы конъюктурадағы байланысты металдық өнім экспортының эффективтілігі және металға деген ішкі сұраныстың  күшеюі  болды /8/.

2001 жылы  қара  металлургиядағы   өндіріс  көлемі бұрыңғы деңгейінде  қалды (99,8%) түсті металлургияда  4,9% өсті (нәтижесінде Ресейдің  жалпы   өнеркәсіптік өнім көлеміндегі металлургия үлесі 1999 жылы 19,1% -дан 2001жылы 16,5% -ға дейін кеміді). Ресейлік  металлургиялық кәсіпорындардың  жұмысындағы қаржы жағдайы нашарлады. 2000 жылмен салыстырғанда қара металлургия кәсіпорындарының табысы 1,9 есе (37 млрд рубльге дейін), түсті металлургияда 1,4 есе (94 млрд рубльге дейін), кеміді. 2002 жылы металлургияның  бірқатар  салаларында  негативті  тенденциялар  жалғаса берді: труба  өндірісі 10% -ке, метиз - 8%-ке, мыс - 4%-ке кеміді.

Ресейдің ішкі сұранысындағы  металл тұтыну көлемінің кемуін назардан тыс қалдырмау керек. Осылайша, соңғы 10 жылда Ресейдің алюминий өндірісі  деңгейінде  айтарлықтай  өзгерістер  болмағанымен,  бұл металды  ішкі  тұтыну  шамамен 14 есе кеміді. 1996 жылы  рафинирленген мыс өндірісі 1992 жылмен салыстырғанда 20%-ға кеміді, ал тұтыну 3 есе кеміді. Осы кезеңде Ресейдегі никель өндірісі 1992 жылғы көрсеткішке дейін кемісе, 1996 жылғы тұтыну оның өндірісінің 14% -н ғана құрады. Аса маңызды металдардың  ішкі  тұтынуының  кему  фонында  экспорт  өсімінің масштабтары айтарлықтай. Алюминий бойынша 10 жыл ішінде экспорт көлемі 1,6 есе өсіп, жылдық ішкі тұтыну 6,6 есе кеміді.

Халықаралық еңбек бөлінісінің  қазіргі қалыптасқан жағдайында Ресейдің  аса  маңызды салалық  мамандануының бірі-ұлттық металлургиялық  өнеркәсіп.

Ресейдің металлургиялық кешен құрамына тек қара және түсті  металлургия  ғана  емес,  өндірістік процестің өзара байланысты салалары мен  стадияларының  тұтастығы  – минералды  шикізат  өндіруден  дайын өнім  шығаруға  дейін  –кіреді,  яғни:

1.Рудалы шикізат өндірісі мен байыту;

2.Рудасыз шикізат өндірісі  мен байыту (қара металлургия  үшін флюстер, отқа төзімді  саз, әктас т.б) ;

3. Қара металдар, түсті  металдар және олардың қорытпаларының  өндірісі (шойын, болат, домналық  ферроқорытпа т.б);

4. Болат және шойын трубаларының өндірісі;

5. Кокс химиялық өнеркәсіп;

6. Қара және түсті  металдардың екінші реттік өңделуі;

Ресейдің қара металлургия  салаларының орналасу ерекшелігі мынада: темір рудаларының кен орындары негізінен елдің европалық бөлігінде, ал көмір негізінен шығыс аудандарда шоғырланған. Сондықтан, кәсіпорындар шикізаттық (Орал ) немесе отындық (Кузбасс) аудандар территориясында орналасты. Сонымен қатар кәсіпорындардың сумен қамтамасыз ету, газ, жұмыс күші, энергетика т.б. көздеріне жақын орналасуының маңызы зор.