Металлургический комплекс

Вся история человечества неразрывно связана с использованием металлов. Ещё в глубокой древности человеку было известно метеоритное железо. В Древнем Египте железные метеориты – «металл небес» – хранились в храмах, им поклонялись. Поэтому ещё шесть тысяч лет тому назад железные египетские украшения ценились намного выше золотых. И в захоронениях, относящихся к 3800 до нашей эры, обнаружены железные ожерелья и кинжалы.

Камень солнца, памятник ацтекской культуры, датируемый примерно 1479 годом

Железные изделия ацтеков также были метеоритного происхождения. Когда покоритель Мексики Эрнан Кортес спросил у вождей ацтеков, откуда у них железные кинжалы, те с почтением указали ему на небо и не солгали, так как их железные ножи были сделаны из железа метеоритного происхождения.

Неслучайно важнейшие этапы в развитии человеческого общества получили название по применяемым металлам: медный, бронзовый и железный века. Современное хозяйство не может обходиться без металла. Роль металлов в развитии и становлении технической культуры человечества исключительно велика. Твёрдость, пластичность, ковкость сделали их незаменимым материалом для изготовления орудий труда и производства.

Для того, чтобы в полной мере осознать значение металлов в нашей жизни, достаточно просто оглянуться вокруг себя. Удивительные свойства каждого из этих материалов сделали жизнь человека намного комфортабельнее. Разве мы смогли бы так легко выдавливать зубную пасту из тюбика, если бы не пластичность алюминия? Или нам удалось бы заточить карандаши, если бы у нас не было ножа с лезвием из стали? А стоит ли забывать об упругости металла в момент, когда мы используем обычную скрепку? Сегодня вновь возвращается мода на кованые изделия из металла. Изящная и благородная мебель и дорогие аксессуары из этого материала снова занимают достойное место в наших гостиных, столовых и кабинетах.

Особенно значима роль металла в промышленности, производстве транспорта и строительстве зданий и дорог. Только представьте, что отсутствие металла привело бы к тому, что мы вынуждены были бы отказаться от любого современного транспорта (автомобилей, поездов, самолётов и так далее), вернуться в дома, построенные из дерева, отказаться от возведения мостов и прочего.

Долгие столетия металл развивался и совершенствовался вместе с развитием и прогрессом человеческой цивилизации. Открытие и создание новых видов металлов, совершенствование их свойств путём изготовления сплавов привело к тому, что они постоянно становятся всё более и более совершенными.

В целом состояние российской металлургии существенно влияет на уровень жизни населения, так как многие предприятия градообразующие.

В настоящее время металл можно без преувеличения назвать самым распространённым материалом, используемым человечеством в быту и на производстве. И если в первобытные времена, когда люди ещё только-только научились использовать металлы в своей деятельности, без их использования можно было легко обойтись, то сегодня без металла немыслимо существование человечества, ведь различные его виды необходимы в машиностроении, в дорожном и жилищном строительстве и других отраслях.

Все металлы состоят из частиц и делятся на чёрные и цветные. Они различаются не только по цвету, но и по составу частиц, которые определяют их химические свойства. Например, чёрные металлы являются более прочными и твёрдыми. Цветные, напротив, более пластичны и податливы. Отличаются металлы и по тому, как их добывают и обрабатывают, и как их в дальнейшем используют.

Из всех металлов наибольшее применение находит металл-труженик – железо, вернее, его сплавы с углеводородом – чугун и сталь. Это объясняется рядом причин. Во-первых, месторождения железных руд богаче и встречаются значительно чаще, чем руды других металлов. Так, например, в бедных железных рудах содержится не менее двадцати процентов железа, в то время как богатыми считаются медные руды с содержанием меди пять процентов. Во-вторых, чугун и сталь по совокупности полезных свойств и относительной дешевизне их получения значительно превосходят другие металлы. Поэтому свыше девяноста процентов всех металлов, используемых в народном хозяйстве, составляет продукция чёрной металлургии.

Совокупность отраслей промышленности, производящих металлы, называется металлургическим комплексом. Он представляет собой совокупность связанных между собой отраслей и стадий производственного процесса от добычи сырья до выпуска готовой продукции — чёрных и цветных металлов и их сплавов. Металлургический комплекс включает добычу и обогащение металлических руд, выплавку металлов, производство проката и переработку вторичного сырья (металлургического лома).

Металлургический комплекс состоит из двух крупных отраслей — чёрной и цветной металлургии. Чёрная металлургия занимается добычей и производством железа, стали, чугуна. Отличительной особенностью развития данной промышленности является большая материалоёмкость производственного процесса. Основным направлением развития чёрной металлургии является использование всех ценных компонентов сырья, а также промышленных отходов.

С этой целью металлургическое производство включает в себя цеха и заводы других отраслей промышленности, примерами которых могут служить химическое производство, производство стройматериалов. Таким образом, характерной чертой чёрной металлургии становится интеграция производств различных отраслей промышленности. Так, например, крупный металлургический комбинат вначале выплавляет из железной руды чугун, а затем из него производят сталь.

Развитие чёрной металлургии требует значительных объёмов капиталовложений, из которых около тридцати процентов необходимо направлять на экологическую чистоту металлургических производств. В основном металлы чёрной металлургии используют в отрасли машиностроительного производства. Машиностроение, как крупный потребитель металла, имеет очень тесные связи, прежде всего, с чёрной металлургией.

Цветная металлургия занимается добычей и производством цветных металлов.

По своим физическим свойствам цветные металлы подразделяются на тяжёлые и лёгкие.

К промышленным способам добычи металлов относят следующие способы:

Отличительной особенностью развития цветной металлургии является высокая энергоёмкость сырья производственного процесса. С этой целью производства цветной металлургии размещают в областях, наиболее обеспеченных электроэнергией. Размещение производств цветной металлургии преимущественно ориентировано на энергетический, транспортный и особенно на потребительский факторы.

Таким образом, производство чёрной и цветной металлургии включает в себя:

·        Добычу руды чёрных и цветных металлов.

·        Изготовление металлов из природного сырья.

·        Получение различных сплавов с определёнными свойствами.

·        Переработку и отделку металлов.

Чёрная и цветная металлургия имеют ряд общих черт. Во-первых, высокий уровень комбинирования производства. Металлургия включает в себя не только производство металлов, к ней относятся и другие производства, связанные с получением металлов: добыча и подготовка руды, топлива и прочее. Поэтому основная часть чёрных и цветных металлов производится на так называемых комбинатах.

В чёрной металлургии основа комбинирования — последовательная переработка сырья (руда —> чугун —> сталь —> прокат). В цветной — его комплексное использование, поскольку из руд цветных металлов одновременно можно получить несколько металлов.

Во-вторых, большой расход исходных материалов. Для получения одной тонны стали необходимо затратить семь тонн разнообразного сырья и топлива. В цветной металлургии их потребление ещё больше. Таким образом, металлургия относится к отраслям с высокой материалоёмкостью.

В-третьих, металлургия — крупный загрязнитель окружающей среды. На долю чёрной металлургии приходится одна седьмая, а на долю цветной — одна пятая промышленных выбросов в атмосферу. Ежегодно металлургические предприятия выбрасывают в атмосферу до десяти миллионов тонн вредных веществ. Сброс каждой из отраслей металлургии загрязнённых сточных вод составляет пять процентов. Российские металлургические предприятия, как правило, имеют большую мощность и расположены непосредственно в городах, поэтому они определяют в них экологическую ситуацию и уровень заболеваемости населения.

Можно ли добывать руду, не нарушая ландшафты? Можно! На помощь приходят геотехнологии. Геотехнология – это наука, изучающая способы и процессы освоения недр. Она создаёт теоретические основы и инженерные решения эффективной, экономически и экологически целесообразной разработки месторождений, строительства и эксплуатации горнодобывающих и других подземных сооружений. При использовании геотехнологий в одну из пробурённых скважин закачивают растворитель руды. По другой скважине полученный под землёй рудный раствор выкачивают на поверхность.

Геотехнологический способ извлечения металлов