Содержание
23. Металлургия мира: цветная и черная
Металлургическая промышленность – это отрасль тяжелой промышленности, которая производит разнообразные металлы. Она состоит из двух отраслей: черной и цветной металлургии.
Черная металлургия – это одна из основных отраслей промышленности. К ней относятся предприятия по обогащению и добыче нерудного и рудного сырья, производству чугуна, проката, стали, ферросплавов и изделий дальнейшего передела.
Черная металлургия – это отрасль промышленности, которая является основой развития машиностроения и строительства, необходимым условием технического оснащения иных отраслей хозяйства.
В ХХ в. черная металлургия была развита в небольшом числе стран.
Размещение черной металлургии изменяется со временем.
НТР оказала влияние на развитие черной металлургии, а в последние годы произошли существенные сдвиги в технологии производства черных металлов: используются новейшие методы плавки, качество чугуна и стали повышается, производственные потери сокращаются и др.
Исходным сырьем для получения черных металлов являются железная руда, марганец, коксующиеся угли, руды легирующих металлов. Технологический процесс производства черных металлов включает следующие этапы: добычу рудного сырья, обогащение руды, плавку, изготовление проката и ферросплавов. Большинство предприятий черной металлургии – это комбинаты.
На размещение предприятий черной металлургии оказывают влияние природно—ресурс—ные, экологический, транспортный и иные факторы.
Подавляющее большинство производства черных металлов в мировом хозяйстве сосредоточено в развитых странах, таких как Китай, Япония, США, Россия и др.
Цветная металлургия также является старейшей отраслью в мировой промышленности, но по размерам производства уступает черной металлургии приблизительно в 20 раз.
Цветная металлургия по стадиям своего технологического процесса объединяет добычу и обогащение сырья, а также выплавку цветных металлов и сплавов. Цветная металлургия делится на металлургию тяжелых и легких цветных металлов. Ускоренно развивается металлургия цветных металлов, в связи с этим усилилась экономическая ориентация в размещении отрасли. Руды легких цветных металлов по содержанию металла богаче, чем тяжелые. Под воздействием многих природных и экономических факторов складывается размещение предприятий цветной металлургии. В настоящее время цветная металлургия производит свыше 70 различных металлов. Цветная металлургия экономически развитых стран характеризуется большой и быстро растущей долей вторичного сырья при производстве металлов, низкой степенью обеспеченности сырьем, полной структурой отрасли. В структуре производственного цикла преобладают средние и верхние стадии производства.
Тема «География чёрной металлургии мира»
Учитель географии Цырендылыкова З.П.
Тип урока: урок-практикум.
1. На основе анализа карт, текста, таблиц и схем учебника изучить географию чёрной металлургии мира;
2. Железорудные бассейны мира нанести на контурную карту;
3. Составить список стран экспортёров и импортёров стали;
4. Сделать вывод о чёрной металлургии мира.
Оборудование: политическая карта мира, карта чёрной металлургии, атлас, учебник.
1. Чёрная металлургия мира. 10 первых стран по выплавке стали.
2. Типы ориентации. Ориентация на каменноугольные бассейны.
3. Ориентация на железорудные бассейны.
4. Ориентация на грузопотоки коксующегося угля и железной руды – тяготение к морским портам.
5. Ориентация на потребителя.
I. Проверка ранее изученного материала. Письменный опрос (всего класса).
Перечислите виды полезных ископаемых: Рудные. Нерудные (горнохимическое сырье). Топливные (нефть, газ, уголь, горючие сланцы).
Перечислите примеры стран-лидеров по запасам и добыче определенных полезных ископаемых: Медь: Чили, Замбия, Перу. Олово: Перу, Индонезия, Малайзия. Бокситы: Гвинея, Ямайка. Фосфориты: Марокко, США, Китай. Нефть: Саудовская Аравия, Венесуэла, Иран. Калийные соли: США, Россия, Канада. Природный газ: Россия, Иран, Катар.
II. Изучение нового материала.
К черным металлам относят железо, хром и марганец. В эпоху НТР черная металлургия вступила в эпоху структурного кризиса. Причины структурного кризиса: Тенденция к снижению металлоемкости промышленной продукции. Конкуренция со стороны современных конструкционных материалов. Усиление мер по охране окружающей среды. В последнее время наблюдается перемещение черной металлургии из развитых стран в развивающиеся. Главным черным металлом является железо, из которого выплавляют сталь – сплав (твердый раствор) железа с углеродом (и другими элементами), характеризующийся эвтектоидным превращением. Содержание углерода в стали не более 2,14%. Углерод придает сплавам железа прочность и твердость, снижая пластичность и вязкость.
Производство стали в мире (млн тонн) (здесь и в таблице ниже цифры различаются на порядок). Производство стали в мире в 2016 году выросло на 0,8% по сравнению с 2015 годом и составило 1,63 млрд тонн, сообщает Всемирная организация производителей стали. Ведущий производитель стали в мире — Китай — за год увеличил показатель на 1,2% — до 808,4 млн тонн. Второе место занимает Япония — 104,8 млн тонн (–0,3%). Тройку лидеров замыкает Индия — 95,6 млн тонн (+7,4%). В России показатель по итогам 2016 года сократился на 0,1% — до 70,8 млн тонн. Украина за год увеличила производство стали на 5,5% — до 24,2 млн тонн. Ведущие экспортеры стали: Китай, Япония, Украина, Германия, Россия.
Ориентация на каменноугольные бассейны:
США (добысча угля – Питсбург и окружающие города);
Зарубежная Европа (например, Рурский каменноугольный бассейн);
Россия (Кузбасс – Новокузнецк);
Китай ( на основе месторождения угля г.Фушунь и Фусинь);
Комбинаты черной металлургии в своем размещении ориентированы на территориальное сочетание бассейнов каменного угля и железной руды (Китай, Россия, ЮАР, Украина). В эпоху НТР приобрела важное значение ориентация на потоки коксующегося угля и железных руд (Япония, некоторые страны Западной Европы). К крупнейшим металлургическим заводам относятся заводы, располагающиеся в следующих городах: Ухань, Магнитогорск, Питтсбург, Пхохан.
Ориентация на железорудные бассейны
Китай – металлургический комбинат в Ухани;
Зарубежная Европа ФРГ, Саарский бассейн;
США – по Великим озерам (Чикаго, Детройд, Кливленд).
Ориентация на грузпотоки коксующегося угля и железной руды – тяготение к морским портам: Балтимор, Филадельфия, Токио, Осака, Нагоя и др.
Ориентация на потребителя 0 объясняется переходом от сооружения комбинатов к строительству мини-заводов, имеющих более свободное размещение.
Черная металлургия мира
1. До начала XX века черная металлургия имела развитие в немногих странах.
2. Еще в 1907 году 83% мировой выплавки стали давали всего четыре страны — США, Германия, Великобритания и Бельгия-Люксембург.
3. Затем география ее начала изменяться, производство черных металлов в развитых и развивающихся странах увеличивается многократно, в результате доля четырех стран в общем объеме снизилась до 18,7% в 1982 г.
4. В последние десятилетия наблюдается перемещение производства черных металлов ближе к основным районам добычи высококачественной руды, т. е. в развивающиеся страны.
5. Развитые страны специализируются на производстве качественной стали и сложных видов проката.
6. В Западной Европе крупные производители черных металлов — ФРГ, Италия, Франция, Великобритания, Испания, Бельгия, Люксембург.
7. Япония занимает первое место в мире по производству черных металлов, а США — второе.
8. Наиболее крупные металлургические районы сформировались в США, Западной Европе и Японии.
9. 83% производства стали и чугуна США сосредоточено в металлургическом районе Кливленд-Детройт-Чикаго (60 млн. т стали в год), Питтсбург, Балтимор.
10. В Западной Европе — Рейнско-Вестфальский (Германия), Южный Уэльс (Великобритания), Льеж (Бельгия), Лотарингский (Франция).
11. Что касается стран Восточной Европы, то их металлургические комплексы ориентируются на привозное сырье из России и Украины.
12. На собственном сырье работают металлургические комплексы России, Украины и Казахстана.
13. Развитой металлургической базой обладают Китай, Республика Корея, Индия, Бразилия, Канада, ЮАР и Австралия.
Поурочные планы по учебнику В.П.Максаковского. Автор-составитель О.И.Ануфриева, И., «Учитель», 2011. – 343с.
Металлургия является одной из базовых отраслей промышленности и обеспечивает человечество конструкционными материалами, черными и цветными металлами. Долгое время эта отрасль развивалась очень активно, но с 70-х годов ХХ века наметилось некоторое замедление темпов ее роста. Связано это в первую очередь со снижением металлоемкости производств. Сегодня просматриваются следующие тенденции в развитии металлургии:
Металлургия включает в себя все процессы — от добычи руды до выпуска проката. В ее состав входят две отрасли: черная и цветная металлургия.
Черная металлургия включает добычу и подготовку (обогащение и пр.) сырья, производство чугуна, стали, проката и ферросплавов.
В зависимости от полноты завершенности основного цикла (выплавка чугуна, стали и проката) в составе черной металлургии выделяют металлургические комбинаты (включающие в себя все три передела), предприятия передельной (без выплавки чугуна) и малой (цеховой) металлургии. Особо выделяют предприятия с электротермическим производством стали и ферросплавов.
Исходным сырьем для черной металлургии служат железная, марганцевая и хромовая руды. Кроме того, металлургия расходует большое количество топлива (в основном коксующегося угля). Дополнительную и весьма крупную по размерам сырьевую базу черной металлургии составляют ресурсы металлического лома (амортизационный лом, отходы металлургического производства и пр.). С переработкой металлического лома связано превышение выплавки стали над чугуном, из лома выгоднее (дешевле) сразу выплавлять сталь, минуя доменное (чугунолитейное) производство.
В международном товарообороте могут участвовать металлы на разных стадиях обработки от железной руды до проката.
Железная руда. До второй мировой войны почти всю добычу железной руды в зарубежном мире обеспечивали такие страны, как США, Франция, Швеция Великобритания, Германия. Однако после войны из-за оскудения месторождений и ухудшения качества руды добыча в этих странах стала сокращаться. Одновременно стала увеличиваться добыча в СССР, Канаде, Австралии, ЮАР, во многих развивающихся странах.
В настоящее время в мире ежегодно добывается более 1 млрд т железной руды. Места среди регионов по добыче железной руды распределяются следующим образом: зарубежная Азия (310 млн т.), Латинская Америка (235), СНГ (180), Австралия и Океания (170); Северная Америка (95); Африка (50), зарубежная Европа (20).
Железная руда добывается более чем в 40 странах мира. Более половины мировой добычи приходится на три страны — Китай (225 млн т в год (23%)), Бразилию (195 (17%)) и Австралию (170 (13%)). Добыча железной руды в этих странах быстро растет. В большом количестве железную руду добывают также Россия (87 млн т в год), Украина (75), Индия (75), США (65), Канада (35), ЮАР (35), Венесуэла (20), Швеция (20), Мавритания (15).
Однако, не все эти страны экспортируют руду. Крупнейшие ее экспортеры — Австралия (165 млн т в год) и Бразилия (155), обеспечивают около 60% мирового экспорта. Кроме того, крупными экспортерами железной руды являются Индия (37), ЮАР (24), Канада (22), Украина (18), Швеция (14), Мавритания (10), Россия (7), Венесуэла (7).
В целом на экспорт ежегодно поступает около 500 млн тонн (почти 50%).
Многие страны мира, в том числе добывающие железную руду — США, Великобритания, Италия, Китай и др., ее импортируют. Крупнейшие импортеры — Япония (125 млн т в год), Китай (110), Европейские страны (в первую очередь Германия), Республика Корея, США. Это связано с тем, что несмотря на определенные структурные изменения, происшедшие в. отрасли, основным типом предприятий черной металлургии большинства развитых стран остаются комбинаты полного цикла. Черная металлургия полного цикла отличается высокой материалоемкостью производства, т. е. высоким расходом используемых материалов по отношению к весу готовой продукции. Особенно велик расход железной руды, несколько меньше — коксующегося угля. На выплавку 1 т чугуна расходуется не менее 1,5—2 т железной руды (чем богаче руда железом, тем меньше ее расход), от 1—1,2 т коксующегося угля, а всего 4-5 т сырья и топлива. В связи с этим идеальными местами для развития черной металлургии всегда считались страны и районы, богатые и железной, и марганцевой рудами и топливом. Например, Индия, Китай, Казахстан, Австралия, Донецко-Приднепровский район Украины отличаются сочетанием ресурсов железных и марганцевых руд, коксующегося угля. Но столь благоприятное для черной металлургии сочетание природных ресурсов встречается не часто, поэтому многие металлургические районы и центры возникли или вблизи разработок железной руды (например, в Лотарингии во Франции, на месторождениях Великих озер в США, в Альпах Италии, в Швеции, Бразилии), или в местах добычи каменного угля (например, район Рура в ФРГ, Пенсильвании в США, Донбасса на Украине, Кузбасса в России и др.).
Помимо старых, традиционных районов черной металлургии, возникших в отдельных странах мира либо на сочетании железной руды и каменного угля, либо отдельно на угле, железной руде или заменяющем их металлоломе, отрасль особенно в последние годы весьма активно развивалась в приморских районах. Такой вариант размещения черной металлургии обеспечивает возможность подвоза сырья и топлива и вывоза готовой продукции морским путем. При этом во многих случаях импорт железной руды (или лома) и каменного угля более выгоден, чем эксплуатация местных баз и месторождений. Например, в Японии практически все заводы расположены по побережью, что очень удобно для получения железной руды и каменного угля по морю (железную руду Японии поставляют Австралия, Индия, Бразилия, а уголь — Австралия и Китай). Крупные металлургические комбинаты созданы в портовых городах Италии (Неаполь, Генуя, Таранто), Франции (Марсель, Дюнкерк), США (Балтимор, Филадельфия), Китая (Ухань), ФРГ, Великобритании, Бельгии, Нидерландов и других стран. Во всех этих случаях, как и в Японии, размещение металлургии определяется ориентацией на импортные железную руду и каменный уголь (для европейских стран железная руда поступает из Африки и Латинской Америки, уголь — из США; для США железная руда идет из Бразилии, Венесуэлы и Канады).
Основные железорудные мосты:
Выплавка чугуна – самый материалоемкий процесс в черной металлургии. Из чугуна получают около половины всей стали в мире. Сложные экономические и экологические проблемы доменного производства замедляют рост выплавки чугуна в мире (объем его производства в последнее десятилетие не растет). Произошли изменения в географии доменного производства: суммарная доля Западной Европы и Северной Америки за период с 1950 по 2000 гг. в выплавке чугуна уменьшилась с 75% до 30%, а Восточной Европы и Азии возросла с 20 до 60%. Менялось и лидерство стран: в 1950-1960 гг. – США; в 1970 – 1990 – СССР, а после 1991 г. абсолютным лидером стала КНР. Особенно сильно уменьшилось производство чугуна в России и на Украине.
Сталь. Основной полупродукт для получения проката, от качества которого зависят все изделия разных отраслей машиностроения и строительства. Исходным сырьем для производства стали является чугун. Однако по мере накопления ресурсов вторичного сырья во все большем числе стран мира первичные стадии металлургии (доменное производство) были заменены использованием собственного или импортируемого металлолома.
В США почти половина стали производится не из чугуна, а из лома (в основном на новых заводах, расположенных на территории Запада и Юга). Примерно такое же положение в других развитых странах, новых индустриальных странах (особенно азиатских) и в России.
Достижения НТР почти полностью вытеснили старые методы получения стали (например, мартеновский). Современные технологии: кислородно-конвертерный способ и электросталеплавильный являются определяющими. Они позволили сократить время выплавки, а также получать сталь на небольших агрегатах, эффективнее использовать ресурсы. Новой революционной технологией стал метод получения стали из металлизированных окатышей, получаемых из руды. Этот процесс прямого восстановления железа заменяет выплавку чугуна. Все это позволило перейти к специализированным предприятиям, которые более свободны в своем размещении. Это обусловило новую тенденцию в размещении черной металлургии – ориентацию на потребителя.
Мировое производство стали, особенно высококачественной, продолжает увеличиваться. Но с середины 70-х годов ХХ века темпы роста несколько замедлились. На 2000 год оно достигло 850 млн. т, т.е. в 1,5 раза больше, чем чугуна.
Места среди регионов по ее производству распределяются иначе, чем добыча железной руды: зарубежная Азия (360 млн т в год)- 42,4%, зарубежная Европа (195) – 22,9%, Северная Америка (120) – 14,1%, СНГ (100) – 11,8%, Латинская Америка (55) – 6,5%, Африка (12) – 1,4%, Австралия и Океания (8)- 0,9%
Среди стран лидируют: Китай (145 млн т в год), Япония (105), США (100), Россия (58), ФРГ (46), Республика Корея (43), Украина (30), Бразилия (28), Индия (27), Италия (27).
В мировой выплавке стали постоянно увеличивается удельный вес развивающихся стран (выплавляют около 40% стали), прежде всего, новых индустриальных (Республика Корея, Бразилия, Индия, Мексика, Аргентина и др.). Однако, самые качественные виды стали выплавляются в развитых странах, в том числе и России.
Прокат – конечный, самый ценный, продукт всего цикла черной металлургии. Его стоимость в 2-5 раз больше стоимости стали, из которой он изготовлен. Изделия из проката очень разнообразны (до 20-30 тысяч видов и наименований). Прокат – главный товар внешней торговли продукцией черной металлургии. На его производстве специализируются не только предприятия, но и целые страны. Наилучшие сорта проката выпускаются в США, Японии и Западной Европе).
Главные экспортеры стали и проката – Япония, Германия, Франция, Бельгия, Р.Корея, Италия, США, Россия, Великобритания, Украина.
Главные импортеры – США, Германия, Китай, Франция, Италия, Бельгия, Канада, о.Тайвань, Великобритания, Испания, Р.Корея.
Цветная металлургия включает в себя производство цветных, благородных, редких металлов и их сплавов. Цветная металлургия по объемам производства примерно в 20 раз меньше черной, но обладает большим ассортиментом выпускаемой продукции. Цветная металлургия, как и черная, в последнее время более высокими темпами растет в развивающихся странах.
Цветную металлургию отличают некоторые особенности, сказывающиеся на размещении.
По объему производства выделяется выплавка алюминия (более 45% годовой выплавки цветных металлов мира), меди (25%), цинка (16%) и свинца (11%). Значительным является производство никеля, олова, магния, кобальта, вольфрама, молибдена.
Ведущей отраслью цветной металлургии (по объему производства и использованию изделий) в современном мировом хозяйстве является алюминиевая промышленность. Среди других отраслей цветной металлургии эта отрасль отличается наибольшей сложностью производства. Первая стадия производства алюминия — добыча сырья (бокситы, нефелины, алуниты) — ориентируется на богатые месторождения. Вторая стадия — производство окиси алюминия (глинозема), — будучи материалоемкой и теплоемкой, тяготеет, как правило, к источникам сырья и топлива. И, наконец, третья стадия — электролиз окиси алюминия — ориентируется на источники дешевой электроэнергии (крупные ГЭС и ТЭС).
Основным сырьем для выработки глинозема являются бокситы, мировая добыча которых составляет примерно 150 млн т в год. Подавляющая часть добычи и экспорта бокситов и других алюминиевых руд приходится на Австралию (почти треть мировой добычи), Гвинею, Бразилию, Ямайку, Китай, Индию, Россию, Суринам, Грецию, Венесуэлу, Казахстан.
Большая часть сырья (примерно 2/3) перерабатывается в глинозем на месте — в Австралии, Бразилии, России, Казахстане и др. Часть сырья (примерно 1/3) экспортируется в страны, где для производства окиси алюминия присутствует главный фактор — наличие минерального топлива (местного или поставляемого со стороны), — США, Канада, Украина, Ирландия, Сардиния (Италия) и др.
Производство металлического алюминия получило преимущественное развитие в странах, располагающих крупными источниками дешевой энергии — большими гидроресурсами и мощными ГЭС (США, Россия, Канада, Бразилия, Норвегия и др.), богатых природным газом (Ирак, Бахрейн, ОАЭ, Нидерланды, Великобритания и др.) или каменным углем (Австралия, Индия, Китай и др.). В некоторых старых, традиционных центрах выплавки алюминия (Франция, Австрия, Венгрия и др.), где энергия дорогая, его производство сильно сократилось и постепенно сходит на нет.
Крупнейшие производители алюминия в мире. Крупнейшими экспортерами алюминия являются Россия, Венесуэла, Бразилия, Норвегия, Канада, Австралия.
Таким образом, алюминиевая промышленность являет собой яркий пример отрасли, с сильным территориальным разрывом между районами добычи сырья, производства и потребления.
Медная промышленность в своем размещении в основном ориентируется на ресурсы меди (природное и вторичное сырье). Невысокое содержание металла в медных концентратах (от 8 до 35%), относительно небольшая энергоемкость их переработки (в сравнении с выплавкой алюминия) делают выгодным размещение производства (выплавки) меди в местах добычи и обогащения медных руд. Поэтому места добычи и выплавки меди оказываются часто территориально совмещенными. Главные районы добычи меди находятся в Северной и Латинской Америке (Чили, США, Канада, Перу, Мексика), Африке (Замбия, Заир), СНГ (Россия, Казахстан), Азии (Япония, Индонезия, Филиппины), Австралии и Океании (Австралия, Папуа — Новая Гвинея).
Главные медедобывающие страны выделяются и по выплавке меди, ведущее место принадлежит США, Чили, Японии, КНР. В число лидеров входят также Германия, Канада и Россия. Часть добываемой руды в виде концентратов и черновой меди вывозится в другие страны (из Папуа и Филиппин в Японию, из стран Латинской Америки в США, из стран Африки в Европу, из России и Казахстана в Европу и Китай). Почти 1/5 мировой выплавки меди базируется на ресурсах металлолома. Медеплавильная промышленность Великобритании, Франции, ФРГ, Бельгии и других стран выпускает только вторичный металл.
Цинковая и свинцовая промышленность обычно имеет общую сырьевую базу — полиметаллические руды. Страны, располагающие наиболее крупными месторождениями полиметаллов (США, Канада, Мексика, Перу в Северной и Латинской Америке, Ирландия и ФРГ в Европе, Россия и Казахстан в СНГ, Китай, Япония, Австралия), выделяются и по их добыче. По размерам выплавки свинца и цинка ведущие позиции в мире занимают Китай, США, Канада, Япония, Франция, ФРГ, Чили, Италия. Россия в мировом производстве цинка и свинца не входит в десятку ведущих стран.
Для современной географии отрасли характерна территориальная разобщенность мест добычи и обогащения свинцовых и цинковых руд и металлургических их переделов. Например, Ирландия, добывающая цинковые и свинцовые руды, мощностей по их выплавке не имеет, в то время как в Японии, ФРГ, Франции размеры выплавки металла значительно превосходят размеры добычи цинка и свинца этих стран. Наряду с влиянием других факторов, это объясняется возможностью использования дальнепривозного сырья, так как транспортабельность цинковых и свинцовых концентратов в силу высокого содержания в них металла (от 30 до 70%) исключительно велика.
Размещение оловянной промышленности. Большую часть (около 2/3) добычи и выплавки олова дают страны Юго-Восточной Азии и прежде всего Малайзия, а также Индонезия и Таиланд. Крупные размеры добычи и выплавки олова имеют также Бразилия, Австралия, Боливия, Россия, Китай.
В мировом производстве цинка, свинца и олова так же, как и в медной промышленности, велика доля вторичного сырья (металлолома). Особенно это характерно для цветной металлургии развитых стран, где вторичное сырье обеспечивает 50% выплавки свинца, 25% цинка и олова.
Крупнейшими в мире производителями золота являются ЮАР (450 т), США (350), Австралия (300 т), Канада (170 т), Китай (160 т), Россия (130 т).