shkolakz.ru 1 2 ... 11 12
КІРІСПЕ


Дипломдық бітіру жұмысының өзектілігі.

Кешенді базалық салалар болып табылатын қара және түсті металлургияны әдетте біртұтас металлургиялық цикл ретінде қарастырады, себебі ортақ сипаттамалары көп. Алайда шаруашылықта пайдаланылатын металдың басым бөлігі (90 %) қара металдар – ең алдымен болат.

Қара металлургия – ең алдымен ҒТП деңгейін анықтайтын машина жасау үшін ең массалық конструкциялық материал, өнеркәсіп үшін шикізат, халық тұтынатын материал өндіретін кешенді базалық сала.

Қара металлургияда басты құрамдас рольді металлургиялық қайта өңдеу ойнайды; шойын-болат-прокат. Өзге өндірістер жанама, қосымша болып табылады: руда өндірісі мен байыту (темір, марганец, хром), көмірді кокстеу (түгелімен металлургиялық комбинаттарда өндіріледі), көмекші материалдар өндіру (флюсті әктас, магнезит), ферроқорытпа өндіру, қара металдарды қайта өңдеу, өндірістік бағыттағы металл бұйымдарын шығару (метиз).

Бұрынғы одақтас республикалардың шаруашылық бөлініс нәтижесінде сала түбегейлі өзгерістерге ұшырады. Бүкіл металдың жартысына жуығын өндіретін, әрі табиғат ресурстарының үйлесімдік тұрғысынан (Донецк көмірі мен Кривой рог темір рудасы), әрі халық пен өндірістің орналасуына байланысты орталықтану тұрғысынан тиімді орналасқан оңтүстік металлургиялық база Украинада қалды. Қазақтанда Қарағанды металлургиялық комбинаты, Қарағанды көмірі және Қостанай темір рудаларынан тұратын қуатты Қазақстандық металлургиялық база қалды. Закавказье кәсіпорындары, соның ішінде толық циклды (Грузия - Рустави), жалпы өндірістен шығып қалды. Бұл өндірістік, технологиялық байланыстардың жаппай жойылып, өнім өндірісі құлдырауына себепші болды.

Қазіргі уақытта саладағы шаруашылық байланыстар қалпына келіп, қара металдар өндірісі мен тұтыну көлемі тұрақтанды. Бірақ Ресейдегі металл мен прокаттың шамамен 50 %-ы ескірген құралдарда өндіріледі.

Дипломдық бітіру жұмысының мақсаты: Ресейдің қара металлургиясына кешенді талдау жасау. Осы мақсатты жүзеге асыруда төмендегі міндеттерді орындау көзделеді:


- Металлургиялық өнеркәсіптің Ресей экономикасындағы ролін анықтау;

- Ресей металлургиясының 2010 жылға дейінгі дамуының негізгі бағыттары анықтау;

- Ресейдің әлемдік рынокқа енуінің тиімді жолдарына талдау жасау.

- ТМД елдері мен Ресейдегі қара металлургия мен болат рыногының даму тенденцияларын талдау;

- Қара металлургия өнімдерінің негізгі экспортер – кәсіпорындарына шолу жасау;

- Ресейдің қара металлургиясының экономикалық көрсеткіштерінің өзгеру тенденцияларын анықтау;

Жұмыстың зерттеу объектісі-Ресейдің қара металлургясы, ал зерттеу пәні-Ресейдің қара металлургия өнеркәсібінің даму ерекшеліктері.

Дипломдық жұмыстың ақпараттық базасы осы саланы зерттеумен айналысатын ғалымдардың еңбектері, көптеген статистикалық мәліметтер мен баспадан шыққан ғылыми мақалаларға негізделген.


І Тарау. Ресейдің металлургиялық кешеніне жалпы сипаттама.


1.1 Металлургиялық өнеркәсіптің Ресей экономикасындағы ролі.


Металлургия ауыр өнеркәсіпке жататын индустрияның базалық және ескіден келе жатқан салаларының бірі. Қара және түсті металдарды алу түрлі кен орындарына байланысты қуатты шикізат базасына сүйенеді.

Қара және түсті металлургияның көптеген ұқсастықтары бар:

1) технологиялық циклдары көп стадиялы: кенді өндіру; 1-ретті металл алу; металды қайта өңдеу; прокат даярлау болып табылады.

2) қара және түсті металдарды өндіру, байыту және әсіресе металл балқытуға байланысты туындайтын экологиялық проблемалар;

3) 2-ші реттік металлургияның, яғни қара және түсті металдар ломының (сынықтарының) утилизациясының орны ерекше, бұл 1-ші реттік металға қарағанда шығын мен қоршаған ортаны ластаудың кем болуына септігін тигізеді.

Қара металлургия – ауыр өнеркәсіптің базалық саласы. Оның құрамына темір рудасын өндіру, шойын мен болат балқыту, түрлі профильдегі прокат пен темірдің өзге металдармен қорытпасын өндіру кіреді /1/.


Ресей қара металлургияға қажетті шикізатпен қамтамасыз етілген (Украина, Қазақтан және Грузияда өндірілетін марганец рудаларынан басқа). Темір рудаларының өндірісі Курск магнит аномалиясы – КМА (бүкіл ТМД елдеріндегі темір рудаларының 40 %-ы), Орал (Качканар т.б.), Каралия (Костомукшкое), Кола түбегі (Оленегорск, Ковдорскоу), Сібір (Таулы Шория, Абакан, Ангаро-Питск, Ангаро-Илинск, Коршуновск кен орындары) және Қиыр Шығыс (Кимканское) кен орындарында жүргізіледі.

Өндірістің 80 %-ке жуығы ашық әдіспен жүзеге асады. Өндірілген темір рудаларының 20 % дейін Ресей экспорттайды. 1998 ж. жалпы 72,6 млн. темір рудасы өндірілген, оның ішінде 22 %-і Белгород облысындағы Лебединск тау-кен байыту комбинатында, 15 %-і Курск облысындағы Михайловск тау-кен байыту комбинатында, 10 %-ы Свердловск облысындағы Качканар тау-кен байыту комбинатында, 6 %-ы Карелия республикасындағы Костомукша тау-кен байыту комбинатында, 4 %-ы Мурманск облысындағы Ковдорск тау-кен байыту комбинатында өндірілді. 2001 ж. Ресейде 82,8 млн. т. темір рудасы өндірілген.

Кокстелетін көмірлер толық циклды металлургиялық кәсіпорындарға Кузбасс және Печора бассейндерінен жеткізіледі. Марганец рудаларына Қазақстан, Грузия және Украина бай. Ресей қазіргі кезде өз ресурстарын игеруге мәжбүр болып отыр; Ресейдің марганец рудаларының 2/3-і Кузбасстағы Ленинск - Кузнецкий қаласының маңында шоғырланған. Салаир қаласында марганец концетраттарын өндіретін зауыт құрылысы жоспарлануда /2/.

Темір рудасын өндіру мен қара металдарды өндіру жөнінен Ресей 1913 ж. дүние жүзінде 5- орында болған (АҚШ, Германия, Англия, Франциядан кейін). 80-90-шы жылдары КСРО шойын мен болат балқыту жөнінен алдыңғы орында болды.

Алайда экономикадағы жалпы құлдыраудың бірнеше жылы ішінде қара металдар өндірісі айтарлықтай құлдырады. 2001 ж. Ресейде 44,6 млн. т. шойын мен 59,0 млн. т. болат балқытылды. Соған қарамастан Ресей 2000 ж. Қытай (126 млн. т.), Жапония (106 млн. т.), АҚШ (101 млн.т.) кейін 4-ші орында (58 млн.т.) болды.


Кешенді базалық салалар болып табылатын қара және түсті металлургияны әдетте біртұтас металлургиялық цикл ретінде қарастырады, себебі ортақ сипаттамалары көп. Алайда шаруашылықта пайдаланылатын металдың басым бөлігі (90 %) қара металдар – ең алдымен болат.

Қара металлургия – ең алдымен ҒТП деңгейін анықтайтын машина жасау үшін ең массалық конструкциялық материал, өнеркәсіп үшін шикізат, халық тұтынатын материал өндіретін кешенді базалық сала /3/.

Қара металлургияда басты құрамдас рольді металлургиялық қайта өңдеу ойнайды; шойын-болат-прокат. Өзге өндірістер жанама, қосымша болып табылады: руда өндірісі мен байыту (темір, марганец, хром), көмірді кокстеу (түгелімен металлургиялық комбинаттарда өндіріледі), көмекші материалдар өндіру (флюсті әктас, магнезит), ферроқорытпа өндіру, қара металдарды қайта өңдеу, өндірістік бағыттағы металл бұйымдарын шығару (метиз).

Бұрынғы одақтас республикалардың шаруашылық бөлініс нәтижесінде сала түбегейлі өзгерістерге ұшырады. Бүкіл металдың жартысына жуығын өндіретін, әрі табиғат ресурстарының үйлесімдік тұрғысынан (Донецк көмірі мен Кривой рог темір рудасы), әрі халық пен өндірістің орналасуына байланысты орталықтану тұрғысынан тиімді орналасқан оңтүстік металлургиялық база Украинада қалды. Қазақтанда Қарағанды металлургиялық комбинаты, Қарағанды көмірі және Қостанай темір рудаларынан тұратын қуатты Қазақстандық металлургиялық база қалды. Закавказье кәсіпорындары, соның ішінде толық циклды (Грузия - Рустави), жалпы өндірістен шығып қалды. Бұл өндірістік, технологиялық байланыстардың жаппай жойылып, өнім өндірісі құлдырауына себепші болды.

Қазіргі уақытта саладағы шаруашылық байланыстар қалпына келіп, қара металдар өндірісі мен тұтыну көлемі тұрақтанды. Бірақ Ресейдегі металл мен прокаттың шамамен 50 %-ы ескірген құралдарда өндіріледі.

1997 ж. Ресейде 71 млн. т. темір рудасы өндіріліп, 37 млн. т. шойын, 48 млн. т. болат балқытылды. 1997 ж. 8 млн. т. темір рудасы, 2,5 млн. т. шойын, 20 млн. т. астам болат, сонымен қатар зор көлемде ферроқорытпа, қара металл бұйымдары, трубалар, қалдық пен қара металдар ломы экспортталды.


Темір рудасының қоры жөнінен Ресей дүние жүзінде алдыңғы орындардың бірінде – баланстық қорлар 56 млрд. т. құрайды. Темір рудаларының таралу ерекшелігі – баланстық қордың жартысынан астамының европалық бөлікте орналасуы. Ресейдегі темір рудалары қорының орналасуы төмендегідей (А+В+С1 категорилары бойынша 1.01.1991 ж. баланстық қорлар, млрд. т.):


Курск магнит аномалиясы - 31,9

Орал кен орындары - 9,3

Сібір кен орындары - 7,1

Қиыр Шығыс - 4,5

Кола – Карелия - 2,8


Курск магнит аномалиясы (КМА) – қалыңдығы жөнінен уникалды кен орын. Кеннің қалыңдығы КМА-ның солтүстігі мен орталығында 40-60 м, оңтүстігінде 300-350 м. Бай кендер (құрамындағы темір мөлшері 55-60 %) айтарлықтай тереңдікте жатады. Темірлі кварциттердегі темірдің орташа мөлшері – 32 %,

Аномалияның негізгі кен орындары - Лебединское, Михайловское, Стойленское, Яковлевское. Кеннің орналасу тереңдігі 60-100 м және өндіріс ашық әдіспен жүргізіледі. Шахталық өндіру Губкин атындағы кенде (рудник) іске асырылады.

Орал кендері. Оралдағы бұрыннан белгілі темір рудасына аса бай Магнитогорск, Гороблагодатское сияқты кен орындар іс жүзінде сарқылған – олардың орнында үйінділермен толтырылып жатқан карьерлер ғана қалған. Ауданда айтарлықтай ірі кен орындарын игеру жүргізілуде, бірақ олардағы темір мөлшері төмендеу. Егер Магнитная тауының кендерінің құрамы 50 % құрап, байытусыз балқытуға кетсе, қазір темір мөлшері 17-30 % кендер өндірілуде.

Мұндай рудалар Свердловск облысындағы Качканар тобында кездеседі. Одан кемдеу мөлшерде Челябинск облысындағы Бакальск тобы, Оренбург облысындағы Орск-Халиловск тобын атауға болады. Бұл кен орындарында Оралдың бүкіл темір рудасы қорларының ¾-ші шоғырланған.

Сібір кен орындары. Батыс Сібірдегі кен орындарға: Таулы Шория (Кемерово облысы): Теміртау, Таштагол; Таулы Алтай (Алтай өлкесі): Инск-Белорецкое кен орындары. Шығыс Сібірде ірі Коршуновск және Рудногорск кен орындарынан тұратын Ангаро – Илинск темір кенді алабы және Ангаро – Питс алабы бар (Нижнеангарск кен орны).


Қиыр шығыс кен орындары: Гаринское (Амур облысы), Кимканское (Еврей АО), Таежное (Оңтүстік Якутия). Кендегі темір мөлшері 30-65 % аралығында ауытқыды. Өндіруді ашық әдіспен жүргізуге болады.

Кола – Карелия кен орындары-Костомукшкое (Карелия), Ковдорское және Оленегорское (Мурманск облысы). Кендерде 30 % темір, сонымен қатар марганец, хром, алюминий кездеседі. Кеннің орналасуы терең емес.

Марганец рудалары. Марганец пен хром темір мен бірге қара металдарға жатады. Олардың негізгі игерілетін кен орны Украина (Никопольское, Большое Токмакское) және Грузияда (Чиатурское) болатын. Сонымен қатар айтарлықтай мөлшері Оралда (Полуночное, Ново-Березовсое), Батыс Сібірде (Усинское), Қиыр Шығыста кездеседі. Салаир жоталарының маңында (Кузбасс) “Недра Сибири” тау-кен өнеркәсіптік компаниясы марганец рудаларының өндірісіне кірісті. Рудадағы металл мөлшері 40 % жетеді. Бұл кәсіпорын Ресейдегі аса ірі марганец өндіруші кәсіпорынға айналады деп күтілуде.

Хром кендері (хромит) Оралда (Сараны) өндіріледі /4/.

Қара металлургия халық шаруашылығының көптеген салаларына тәуелді. Оның шикізат базасы - тау-кен өнеркәсібінің (темір кені, әктас, отқа төзімді саздар), отын өнеркәсібінің (кокстелетін көмір, т. газ) және электроэнергетикасының өнімі. Халық шаруашылығы - металлургиялық қайта өңдеуде екінші реттік қолданыс үшін металл сынықтарын (лом) алу көзі болып табылады. Технологиялық тұрғыда қара металлургия химия өнеркәсібінің кейбір салаларымен тығыз байланысты (көмірді кокстеу, металл балқытуда оттегі мен түрлі инертті газдарды қолдану, т.б.).

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/.


следующая страница >>