Состав и значение комплексов, производящих конструкционные материалы и химические вещества

Конструкционные материалы – это разнообразные материалы, которые используются для изготовления готовых изделий или сооружений.

Конструкционные материалы по времени их возникновения делят на традиционные, которые человечество использует давно, и новые, которые стали использоваться в 20 веке.

По происхождению конструкционные материалы делятся на металлические, неметаллические и композиционные.

Классификация конструкционных материалов

Россия производит много конструкционных материалов, особенно традиционных, давно использующихся в хозяйстве: металлов, кирпича, стекла, древесины и цемента. Выпуск новых материалов, а именно пластмасс, полимеров в стране недостаточен. Однако для нормального обеспечения хозяйства конструкционными материалами нужно не только наращивать их производство, но и использовать вторичные ресурсы: металлолом, макулатуру и прочие.

Некоторые межотраслевые комплексы настолько сильно взаимодействуют и взаимодополняют друг друга, что их объединяют в более крупные системы. Подобную систему образуют комплексы, производящие конструкционные материалы и химические вещества. Это металлургический комплекс и химико-лесной комплекс.

Их объединение целесообразно по ряду причин. Во-первых, все они участвуют в производстве материалов, именуемых конструкционными.

Во-вторых, их продукция часто взаимозаменяема. Например, вместо металла и строительных материалов все шире используют пластик и полимеры. Они дешевле, обладают лучшими свойствами, значительно снижают вес изделий. К сведению, одна тонна пластмассы заменяет десять тонн стали, пять тонн меди, шестнадцать тонн древесины.

Одними из основных конструкционных материалов являются металлы. Металлы производит металлургический комплекс.

Металлургический комплекс – это совокупность отраслей промышленности, производящих разнообразные металлы.

Металлургический комплекс включает в себя две крупные отрасли - чёрную и цветную металлургию.

Чёрная металлургия – это производство металлов, основу которых составляет железо (чугун, сталь, ферросплавы), а также марганца и хрома.

Цветная металлургия – это производство более 70 металлов, обладающих ценными свойствами (меди, алюминия, свинца, цинка и т. д.)

К сведению, 90 % всех металлов, применяемых в производстве – чёрные металлы (железо и сплавы).

Предприятия металлургического комплекса занимаются добычей и обогащением металлических руд, выплавкой разнообразных металлов, производством проката, обработкой металлов различными способами для получения заданных свойств, переработкой вторичного сырья, производством вспомогательных материалов.

Рассмотрим некоторые факты о металлургическом комплексе:

·        Продукция металлургического комплекса служит фундаментом для машиностроения.

·        Продукция широко используется в строительстве, на транспорте, в электротехнике, в атомной и химической промышленности.

·        На долю металлургии приходится 18 % общего объёма промышленного производства России,10 % занятого в промышленности населения.

·        Комплекс потребляет 25 % добываемого в стране угля, 25 % производимой электроэнергии, 30 % грузовых железнодорожных перевозок.

·        Продукция металлургии - одна из основных статей экспорта России. По данным за 2016 год. Россия занимает 5-е место в мире по производству стали после Китая, Японии, Индии и США.

Место России в мире по производству стали

·        Металлургия – крупный загрязнитель природы. Её предприятия выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн вредных веществ. Крупные металлургические центры являются городами с неблагоприятной экологической ситуацией. Большой вред природе наносит открытый способ добычи руды.

Проблемы комплекса:

1. В России нет крупных месторождений марганцевых, хромовых, титановых руд. Значителен дефицит медных, алюминиевых, молибденовых и других.

2. Из-за недостатка современных технологий и техники в стране выпускается много низкокачественного металла (весь чугун и почти 2/5 стали).

3. Российский металл очень дорогой. Его цена выше мировых, что ограничивает его потребление и на мировом, и на внутренних рынках.

По оценкам специалистов, в России накопились сотни миллионов тонн металлолома. Заменяя сырьё на металлолом, можно добиться большого эффекта.

Экономический эффект при использовании 1 тонны металлолома

Химико-лесной комплекс.

Он состоит из двух сложных по составу отраслей: химической и лесной.

Химическая промышленность.

В состав химической промышленности входит много отраслей, которые производят десятки тысяч видов продукции. Выделяют три крупные отрасли: горно-химическую, основную химию и химию органического синтеза.

Горно-химическая отрасль — это добыча химического сырья: серы, калийных солей, апатитов, фосфоритов и т. д. Основная (неорганическая) химия специализируется на производстве минеральных удобрений, кислот, соды и т. д.  Химия органического синтеза объединяет производство синтетических смол и пластмасс, синтетического каучука, химических волокон и других видов продукции.

Химическая промышленность занимает лидирующие позиции в комплексе. Именно с её помощью, применяя химико-механические и химические процессы, лесная промышленность производит широкий набор современной продукции: древесные плиты, целлюлозу, скипидар и прочие.

Вместе с электроэнергетикой и машиностроением химическая промышленность определяет направление научно-технического прогресса в хозяйстве. Химическая промышленность не просто перерабатывает природные ресурсы, а создаёт материалы с заранее заданными свойствами. Более дешёвые и более лёгкие материалы, производимые комплексом, способны заменить более дорогие и дефицитные аналоги. Новые технологии создают условия для комплексной переработки сырья и отходов.

Лесная промышленность. В состав лесной промышленности входят лесозаготовительная, деревообрабатывающая, целлюлозно-бумажная и лесохимическая отрасли.

Лесозаготовительная отрасль осуществляет заготовку, первичную обработку и вывоз леса. Основными районами заготовки леса являются Северный, Восточно-Сибирский и Уральский. Деревообрабатывающая отрасль включает в себя лесопиление, производство фанеры, древесностружечных и древесноволокнистых плит, мебели, спичек, стандартное домостроение и т. д. Целлюлозно-бумажная отрасль производит целлюлозу, бумагу, картон и изделия из них. Лесохимическая отрасль осуществляет производство лаков, канифоли, скипидара, этилового спирта, линолеума и т. д.

В целом достаточно высокий уровень механизации и автоматизации процессов характерен для химико-лесного комплекса страны.

Проблемой комплекса является сильный износ оборудования. Он составляет более 50 %, а обновляется чуть более 1 % в год. Предприятия химико-лесного комплекса являются крупными загрязнителями окружающей среды, поэтому при их сооружении требуется строительство крупных очистительных сооружений.