одержування ядерної енергії у промислових масштабах (спочатку для військових потреб, а з 50-х років - для енергетичного забезпечення народного господарства). Одним з основних джерел такої енергії і служить переробка на промислових підприємствах (атомних станціях) різноманітних урановміщуючих руд (уранініту, настурану, давидіту та ін.). Саме з енергетичних позицій урановидобувна та уранозбагачувальна промисловість і виділяються в окремі галузі паливної промисловості, хоч про практичне використання ядерної енергії мова йтиме далі. Поклади уранових руд розробляються поблизу м.Жовті Води, що на заході Дніпропетровської області. З відомих причин інформація про уран, як і про інші носії ядерної енергії, до останнього часу була закритою для широкого загалу. Навіть і сьогодні можна лише приблизно говорити про запаси та якість уранових руд України. За даними І.Юхновського, загальні промислові запаси урану в Україні становлять близько 50 тис. т, проте жовтоводські руди мають дуже низьку якість. Навіть після збагачення (до 0,7% вмісту чистого урану), яке здійснюється спеціальними збагачувальними підприємствами безпосередньо на місці видобутку руди, жовтоводські руди не можуть забезпечити запити діючих в Україні реакторів типу ВВЕР, тепловиділяючі елементи (“твели”) яких потребують концентрації урану щонайменше 5-6%. Руду, збагачену до таких кондицій, Україна одержує виключно шляхом імпорту з Росії. Отже, саме нестача і низька якість розвіданих родовищ уранових руд є однією з головних проблем вітчизняної ядерної енергетики. І така ситуація навряд чи зміниться у найближчому майбутньому, хоч, як підтверджують геологічні дослідження останніх років, перспективними на пошуки нових запасів ядерних енергоносіїв є й інші ділянки Українського щита та інших геологічних структур України (Карпати, Приазов’я, Донецький кряж тощо). Друга низка проблем, пов’язаних з видобутком і збагаченням уранових руд, має екологічне спрямування. Мова йде насамперед про небезпеку радіаційного опромінення мешканців територій, прилеглих до урановидобувних та уранозбагачувальних підприємств як у процесі виробництва, так і при збереженні радіоактивних відходів виробництва (кар’єрних відвалів, териконів тощо). Підводячи підсумки викладеному вище, підкреслимо, що з господарських позицій при оцінках паливних ресурсів на передній план завжди виступала вартість отриманого палива. Вартість викопного палива складається з витрат на його розвідку, видобуток, транспортування, первинну обробку, збагачення тощо. Останнім часом зросла частка витрат на покриття збитків від різноманітних екологічних порушень та ліквідацію їх наслідків (вилучення земель, деградація ґрунтового і рослинного покриву, забруднення повітря, поверхневих і підземних вод, рекультиваційні роботи та ін.). Галузі паливної промисловості України виступають не тільки поставниками безпосередніх теплоносіїв та сировини для інших галузей народного господарства України (насамперед, хімічної промисловості), але й забезпечують функціонування основного виду сучасної енергетики - електроенергетики (сюди спрямовується більше половини видобутого палива).
Сучасний стан енергоефективності національної економіки. Структура та загальний потенціал енергозбереження до 2030 року
Узагальнюючими показниками ефективності використання паливно-енергетичних ресурсів країни є питомі витрати первинної енергії на одиницю валового внутрішнього продукту країни (енергоємність ВВП). На сьогодні енергоємність ВВП України складає 0,89 кг умовного палива на 1 долар США з урахуванням паритету реальної купівельної спроможності (ПКС), що у 2,6 рази перевищує середній рівень енергоємності розвинутих країн світу. Причиною високої енергоємності є надмірне споживання в галузях економіки енергетичних продуктів на виробництво одиниці продукції, що обумовлює відповідне зростання імпорту вуглеводнів в Україну. Висока енергоємність ВВП в Україні є наслідком суттєвого технологічного відставання у більшості галузей, впливу „тіньового” сектора та незадовільної галузевої структури національної економіки і, зокрема, імпортно-експортних операцій, що об’єктивно обмежує конкурентоспроможність національного виробництва і лягає важким тягарем на економіку – тим паче, за умов її зовнішньої енергетичної залежності. На відміну від розвинутих країн, де енергозбереження є елементом економічної та екологічної доцільності, для України це – питання виживання, оскільки досі не вирішено проблему збалансованого платоспроможного споживання як внутрішнього, так і щодо імпорту паливноенергетичних ресурсів. Низька енергоефективність стала одним з основних чинників кризових явищ в українській економіці. Дійсно, у структурі витрат на виробництво промислової продукції в першій половині 90-х рр. майже втричі зросла вартісна складова енергоресурсів у матеріальних витратах на цю продукцію, сягнувши 42% їх загального обсягу. Лише у результаті прийнятих на державному рівні зусиль в Україні, починаючи з 1997 р., розпочалися реальні зрушення, спрямовані на поліпшення ситуації, пов’язаної з енергоефективністю. Якщо енергоємність ВВП протягом 1990-1996 рр. зросла на 42% і майже стабілізувалася у 1997-1999 рр., то з 2000 року спостерігалося її істотне зменшення, причому вперше в історії України зростання ВВП було досягнуто за одночасного скорочення споживання первинних паливно-енергетичних ресурсів. Проте, слід зазначити, що, починаючи з 2002 року, темпи зниження енергоємності ВВП уповільнилися в зв’язку з тим, що в найбільш енергоємних галузях національної економіки, а саме металургійній, машинобудівній, хімічній та нафтохімічній, а також у житлово-комунальній сфері динаміка зниження енергоємності валової доданої вартості зазнала негативних змін через погіршення технічного стану обладнання, яке за оцінкою експертів має ступінь фізичного зносу 65-70 %, і внаслідок цього підвищення питомих витрат паливно-енергетичних ресурсів на деякі важливі види продукції зазначених галузей. Таблиця 4.3. Загальний потенціал енергозбереження
2005 2010 2015 2020 Е н е р г о з б е р е ж е н н я, млн. т у.п. За рахунок технічного фактору 32,9 88,6 137,0 194,3 За рахунок структурного фактору 8,4 33,5 65,6 110,9 Разом 41,7 122,0 201,6 304,4 у тому числі: П а л и в о, млн. т у.п. За рахунок технічного фактору 15,6 40,03 62,29 94,9 За рахунок структурного фактору 2,3 14,1 33,7 59,4 Разом 17,9 54,13 95,99 154,4 Е л е к т р о е н е р г і я, млрд. кВт.год / млн. т у.п За рахунок технічного фактору 32,9/12,2 98,9/35,7 136,0/47,3 181,9/62,4 За рахунок структурного фактору 9,8/3,6 40,5/14,8 81,7/27,1 141,4/48,1 Разом 42,79/15,8 139,49/50,5 217,8/74,4 323,4/110,5 Т е п л о е н е р г і я, млн. Гкал / млн. т у.п. За рахунок технічного фактору 31,76/5,1 80,03/12,9 161,46/27,0 218,46/37,0 За рахунок структурного фактору 17,6/2,9 25,2/4,2 25,2/4,2 15,37/2,5 Разом 49,36/8,0 105,23/17,1 186,66/31,2 233,83/39,5 К а п і т а л ь н і в к л а д е н н я, млрд. грн. За рахунок технічного фактору 5,1 35,51 57,8 84,43 За рахунок структурного фактору ∗ Разом 35,51 57,8 84,43 5,1 Складові енергозбереження 2030 342,2 228,1 570,3 171,3 131,7 303,0 309,7/104 286,9/96,0 596,7/200,0 393,05/67,9 -7,01/-1,17 386,0/66,,73 150,83 150,83
Примітка: 1. Необхідно взяти до уваги, що загальний потенціал енергозбереження за рахунок технічного (технологічного) та структурного факторів станом на 2005 рік (порівняно з 2000 роком), який складає 41,3 млн. т у.п., до кінця зазначеного періоду прогнозується реалізувати в повному обсязі, у тому числі: потенціал, реалізований у період 2000-2004 років, який складає 34,0 млн. т у.п. та потенціал, який за прогнозами буде реалізований у 2005 році в обсязі 7,3 млн. т у.п. 2. ∗ – капітальні вкладення, необхідні для реалізації потенціалу за період 2000-2005 рр. складають 5,1 млрд. грн., у тому числі протягом 2000-2004 рр. реалізовано 4,13 млрд. грн., а у 2005 році прогнозується освоїти на рівні близько 1 млрд. грн.
Фактор енергозбереження є одним із визначальних для енергетичної стратегії України. В цілому тут фокусуються проблеми як ефективності власне паливноенергетичного комплексу, так і здатності останнього забезпечити ресурсами ефективне функціонування національної економіки. В зв’язку з цим на даний час важливого значення набувають питання, пов’язані з впровадженням енергоефективних технологій та обладнання у всіх галузях національної економіки. Економічно доцільний потенціал енергозбереження України у 2030 році визначено на рівні 65% з урахуванням впливу технічного та структурного факторів енергозбереження на зниження обсягів енергоспоживання суб’єктами національної економіки відносно обсягів споживання паливно-енергетичних ресурсів у 2000 році, тобто, до 2030 року прогнозується збільшення обсягу виробництва ВВП у 2,7 рази, а споживання первинних енергоресурсів тільки на 35,8%. Технічний фактор відображає вплив технічного (технологічного) стану та рівня устаткування і обладнання на обсяги споживання енергоресурсів при виробництві продукції (послуг). Структурний фактор відображає вплив структурних змін у галузевій або міжгалузевій діяльності на обсяги споживання палива та енергії. На даний час, основним фактором зниження енергоємності промислової продукції в усіх галузях національної економіки, є формування ефективно діючої системи державного управління сферою енергозбереження, наявність якої дасть змогу, в першу чергу, удосконалити структуру кінцевого споживання енергоресурсів, зокрема, за рахунок подальшого розширення та поглиблення електрифікації в усіх сферах економіки, що дозволить замістити дефіцитні види палива і підвищити продуктивність праці. Технічна (технологічна) складова потенціалу енергозбереження: − підвищення ефективності виробництва, перетворення, транспортування та споживання енергоресурсів і відповідно зниження енергоємності виробництва продукції та надання послуг за рахунок впровадження новітніх енергоефективних технологій та енергозберігаючих заходів. Структурна складова потенціалу енергозбереження: − зміна макроекономічних пропорцій в економіці з метою зниження рівнів енергоспоживання; − зменшення питомої ваги енергоємних галузей і виробництв промисловості та транспорту; − форсування розвитку наукомістких галузей і виробництв, що характеризуються малими енергоємністю, матеріаломісткістю та підвищеною вартістю продукції. У свою чергу структурний та технічний (технологічний) фактори залежать від міжгалузевих та внутрішньогалузевих зрушень в економіці держави. Загальний потенціал енергозбереження за рахунок технічного (технологічного) та структурного факторів в економіці України у 2030 році складатиме 570,3 млн. т у.п., у тому числі з урахуванням: − галузевого технологічних фактору – 311,37 млн. т у.п. − міжгалузевого технологічного фактору – 30,83 млн. т у.п. − галузевого структурного фактору – 106,24 млн. т у.п. − міжгалузевого структурного фактору – 121,87 млн. т у.п. За рахунок реалізації потенціалу енергозбереження енергоємність ВВП у 2030 році складе 0,36 кг у.п./$ США, що у 2,6 разів менше сучасного рівня – 0,89 кг у.п./$ США.
Оцінка потенціалу енергозбереження за рахунок технічного (технологічного) фактору У 2030 р. порівняно з 2000 р. загальна економія паливних ресурсів за рахунок технічного фактору оцінюється в обсязі 171,26 млн. т у.п., електричної енергії – 309,79 млрд. кВт.год, теплової енергії – 393,05 млн. Гкал, що в цілому складає 342,2 млн.т у.п. Таблиця 4.4. Обсяг економії енергоресурсів за рахунок технічного фактору.
Складові енергозбереження 2005 2010 2015 Е н е р г о з б е р е ж е н н я, млн. т у.п. Галузеве енергозбереження 17,1 66,9 112,1 Міжгалузеве енергозбереження 15,8 21,7 24,9 Разом 32,9 88,6 137 2020 168,3 26,0 194,3 2030 311,4 30,8 342,2
2005 2010 2015 у тому числі: П а л и в о, млн. т у.п. 12,0 34,6 56,26 Галузеве енергозбереження Міжгалузеве енергозбереження 3,6 5,43 6,03 Разом 15,6 40,03 62,29 Е л е к т р о е н е р г і я, млрд. кВт.год / млн. т у.п. Галузеве енергозбереження 8,7/3,1 65,54/23,6 96,18/33,3 Міжгалузеве енергозбереження 24,2/9,1 33,36/12,1 39,86/14,0 Разом 32,9/12,2 98,9/35,7 136,0/47,3 Т е п л о е н е р г і я, млн. Гкал / млн. т у.п. Галузеве енергозбереження 13,06/2,1 53,73/8,9 132,16/22,1 Міжгалузеве енергозбереження 18,7/3,0 26,3/4,0 29,3/4,9 Разом 31,76/5,1 80,03/12,9 161,46/27,0 К а п і т а л ь н і в к л а д е н н я, млрд. грн. Галузеве енергозбереження 4,3 32,56 54,57 Міжгалузеве енергозбереження 0,8 2,95 3,23 Разом 5,0 35,51 57,8 Складові енергозбереження 2020 2030
88,65 6,28 94,93 139,72/47,8 42,22/14,6 181,9/62,4 187,76/31,7 30,7/5,3 218,46/37,0 80,93 3,50 84,43
163,87 7,39 171,26 258,72/87,0 51,07/17,0 309,7/104 356,65/61,3 36,4/6,6 393,05/67,9 146,67 4,16 150,83
Оцінка потенціалів галузевого енергозбереження за рахунок технічного (технологічного) фактору на період до 2030 року Одним з найбільш ефективних і масштабних напрямів енергозбе90 реження за рахунок технологічного 80 фактору, що суттєво впливає на рі70 40,2 вень енергоспоживання, є галузеве 39,8 37,6 38,9 60 енергозбереження за такими осно50 вними напрямами: 40 − впровадження нових енергоз30 берігаючих технологій та об43,4 42,2 42,5 41,7 20 ладнання; 10 − удосконалення існуючих тех0 нологій та обладнання; 2000 2001 2002 2003 − скорочення втрат енергоресуенергетичне коксівне рсів. Рис.4.5. Динаміка видобутку вугілля (млн. т) Найбільш важливі енергоефективні технології у основних галузях національної економіки приведено нижче. Металургійна галузь. Заміна технології мартенівської виплавки сталі на технологію конверторної виплавки. Витрати палива на виплавку 1 тони мартенівської сталі складають 106,6 кг у.п., а конверторної – 5,7 кг у.п.. Заміна мартенівського способу виплавки сталі у обсязі 16,4 млн. т на рік конверторним способом дасть змогу скоротити 1,65 млн. т у.п. на рік (понад 1,4 млрд. м3 природного газу). Впровадження технологій доменної плавки чавуну із вдуванням гарячих відновлюваних газів на холодному технологічному кисні та пиловугільній суміші. Завдяки цим технологіям, при річному обсязі виплавки чавуну 26,4 млн. т скорочення споживання природного газу складе понад 2,6 млрд. м3 (100 м3/т чавуну), продуктивність доменної печі підвищиться на 20-25%. Газова промисловість. Впровадження у газотранспортній системі газоперекачувальних агрегатів з відцентровими нагнітачами з модернізованою конструкцією робочих коліс. Модернізація конструкції робочих коліс нагнітачів дозволяє підвищити абсолютні значення коефіцієнту корисної дії нагнітачів ГПА на 8-10 %. Газотурбінними та газокомпресорними газоперекачувальними агрегатами газотранспортної системи України на власні потреби споживається близько 8 млрд. м3 природного газу на рік. Впровадження зазначеної технології на діючих ГПА дозволить зменшити витрати природного газу на власні потреби газотранспортної системи приблизно на 1 млрд. м3 природного газу щорічно. Промисловість будівельних матеріалів. Перехід з мокрого способу виробництва цементу на напівсухий та сухий способи виробництва. Це зменшить енерговитрати близько 0,5 млн. т у.п. на рік, що складає 25% від річного обсягу споживання ПЕР на виробництво цементу. Переведення заводів підгалузі на випуск пустотілої цегли. Випуск цегли з 3040% пустотілості забезпечує скорочення витрат природного газу близько 100 млн. м3 на рік, що складає 25% від річного обсягу його споживання. Сільськогосподарське виробництво. Впровадження енергоефективних технологій основної обробки землі і підготовки її до посівів, оптимізації структури посівних площ шляхом збільшення неенергоємних культур та зменшення посівів енергоємних культур. Це дає змогу заощадити 15-25% паливно-мастильних матеріалів від річного обсягу їх споживання в цій галузі сільського господарства. Житлово-комунальне господарство. Заміна та модернізація котлів малої потужності (НИИСТУ-5), які на даний час експлуатуються у комунальній теплоенергетиці і мають низький ККД (близько 70%), на сучасні котли з ККД 95%. Це дозволить скоротити річне споживання природного газу у обсязі понад 200 млн. м3. Таблиця 4.5. Потенціали галузевого економічно доцільного енергозбереження
Галузь П а л и в о, млн. т у.п. Промисловість – всього у тому числі: електроенергетика паливна чорна металургія кольорова металургія хімічна та нафтохімічна машинобудування і металообробка будівельних матеріалів легка харчова інші галузі промисловості сільське господарство будівництво транспорт житлово-комунальне господарство Разом Е л е к т р о е н е р г і я, млрд. кВт.год Промисловість - всього у тому числі: електроенергетика паливна чорна металургія кольорова металургія хімічна та нафтохімічна машинобудування і металообробка будівельних матеріалів легка харчова інші галузі промисловості сільське господарство
Галузь 2005 2010 2015 2020 2030 будівництво 0,03 0,16 0,24 0,35 0,65 транспорт 0,23 1,13 1,66 2,42 4,48 житлово-комунальне господарство 1,63 13,21 19,38 28,65 53,06 Разом, млрд. кВт.год 8,7 65,54 96,18 139,72 258,72 Разом, млн. т у.п. 3,1 24,0 33,7 47,8 86,4 Т е п л о е н е р г і я, млн. Гкал Промисловість – всього 10,45 28,92 93,19 128,82 243,82 у тому числі: електроенергетика 0,03 0,29 1,02 1,42 2,44 паливна 1,5 3,82 11,65 14,04 25,35 чорна металургія 1,8 7,52 22,93 31,18 53,89 кольорова металургія 0,15 1,59 5,68 8,50 17,06 хімічна та нафтохімічна 2,36 5,84 18,26 24,48 46,82 машинобудування і металообробка 1,5 2,34 7,74 11,08 20,97 будівельних матеріалів 0,3 0,61 2,15 3,22 6,82 легка 0,16 0,46 1,77 2,83 5,85 харчова 2,53 5,18 17,71 25,89 52,67 інші налузі промисловості 0,12 1,27 4,28 6,18 11,95 сільське господарство будівництво 0,04 0,19 0,28 0,36 0,70 транспорт 0,06 0,28 0,42 0,72 1,27 житлово-комунальне господарство 2,5 24,34 38,27 57,86 110,86 Разом, млн. Гкал 13,05 53,73 132,16 187,76 356,65 Разом, млн. т у.п. 2,1 9,0 22,1 31,8 60,5 Економічно доцільне галузеве технологічне енергозбереження, млн. т у.п. Разом * 17,1 66,9 112,1 168,3 311,4 К а п і т а л ь н і в к л а д е н н я, млрд. грн. Разом 4,3 32,56 54,57 80,93 146,67 * При визначенні загального обсягу енергозбереження, економія електричної та теплової енергії перерахована в умовне паливо за питомими витратами палива на виробництво 1 кВт.год та 1 Гкал:
За рахунок галузевого енергозбереження за рахунок технічного (технологічного) фактору в 2030 р. порівняно з 2000 р. можна забезпечити економію 163,87 млн. т у.п. паливних ресурсів, 258,72 млрд. кВт.год електричної енергії, 356,65 млн. Гкал теплової енергії, або в цілому 311,4 млн. т у.п.
ЧОРНА МЕТАЛУРГІЯ
Чорна металургія - це “галузь важкої промисловості, підприємства якої виробляють чавун, сталь, прокат, труби, метизи. До чорної металургії належать також підгалузі по видобуванню залізної і марганцевої руд та по випуску їхніх концентратів, агломерату, окатишів, флюсових вапняків, вогнетривкої сировини і вогнетривів, коксу, феросплавів, підготовці металобрухту та іншої продукції, яку використовують головним чином як сировину та допоміжні матеріали для виробництва чорних металів”. Чорна металургія виступає як комплексоутворююча галузь, важливість якої витікає з того, що її кінцевий продукт, сталевий прокат, попри зростаючу конкуренцію з боку алюмінію, пластмас та інших “нових” матеріалів, залишається основним конструкційним матеріалом для багатьох сучасних галузей промисловості, насамперед для машинобудування. Основу сировинної ланки комплексу чорної металургії становить залізовидобувна промисловість. Вона базується на розробці родовищ залізної руди, які відрізняються як за умовами утворення (метаморфічні, осадові) та залягання (промислові запаси, глибина розташування залізовміщуючих порід), так і за якісними показниками, насамперед - за вмістом чистого заліза в руді (від 31-32% до 64-67%). В Україні цілеспрямований видобуток залізної руди ведеться з часів Київської Русі (болотні руди Полісся і Галичини), а широкомасштабна промислова розробка руди розпочалася з другої половини ХІХ століття на Криворіжжі. Сьогодні основними осередками видобутку залізних руд стали родовища Криворізько-Кременчуцького, Білозерсько-Конкського і Керченського залізорудних басейнів, де руда розробляється як підземним (лише на Криворіжжі на початку 90-х років працювало 20 шахт потужністю від 300 тис. до 3,5 млн. т руди на рік), так і відкритим (кар’єрним) способами. Помітне місце у виробничій структурі залізовидобувної промисловості України посідають гірничозбагачувальні комбінати (ГЗК), на яких видобуті у кар’єрах залізисті кварцити збагачуються і перетворюються на концентрат з вмістом чистого заліза до 62-66%. Саме з спорудження Південного ГЗК (1955 р.) розпочався відкритий видобуток залізної руди на Криворіжжі (пізніше тут були збудовані Новокриворізький, Центральний, Північний та Інгулецький ГЗК). Потужні ГЗК були введені в дію й на інших виробничих площах (Дніпровський та Полтавський ГЗК поблизу Кременчука, Запорізький - у Білозерському залізорудному районі, Комиш-Бурунський - на базі Керченського родовища), що дозволило підняти якість української товарної руди (пересічно вміст чистого заліза у ній тепер становить 60,55%). Можна виділити такі основні етапи розвитку даної галузі : 1870-1913 рр. – початкове зародження і розвиток чорної металургії; 1914-1918 рр. – воєнні роки , застій промисловості; 1918-1940 рр. – відбудова та значний розвиток металургії, пов`язаний з періодом індустріалізації; 1940-1945 рр. – воєнний застій; 1945-1990 рр. – постійне зростання в галузі чорної металургії; 1990-1999 рр. – нестабільне становище, пов`язане з переходом до ринкової економіки . Основними економічними умовами розвитку та розміщення чорної металургії є: − потреби країни в металі, наявність його споживача; − наявність кваліфікованих кадрів; − наявність транспортних шляхів; − науково-технічний прогрес. В нашій країні чорна металургія має надзвичайно сприятливі економічні передумови для свого розвитку. По-перше, в Україні досить добре розвинуті металомісткі галузі і зокрема машинобудування і металообробка, які дають 15,5% загального обсягу промислового виробництва України. Ці галузі потребують велику кількість металу, тобто є споживачами продукції галузі, і таким чином стимулюють розвиток чорної металургії. По-друге, Україна має достатню кількість трудових ресурсів та кваліфікованих кадрів, з яких 429 тис. зайнято на підприємствах даної галузі промисловості. В Україні добре розвинута транспортна мережа, яка дає змогу забезпечити підприємства сировиною та транспортувати готову продукцію до споживача. Добре розвинута густа мережа шляхів з твердим покриттям та мережа залізниць, які є особливо густою у промисловому Придніпров’ї та Донбасі. Визначним фактом є те, що питома вага залізничних колій підприємств і організацій в Придніпров’ї та Донбасі значно більше, ніж колій загального користування. Це пояснюється тим, що тут значні обсяги обробки вантажів на металургійних підприємствах. Унікальним для України явищем є залізниця Донбас-Кривий Ріг, яка є трьохколійною. В одному напрямку везеться коксівне вугілля, в зворотному – залізорудний концентрат.
Науково-технічний прогрес також значно впливає на розвиток чорної металургії. За допомогою нових технічних досягнень можна підвищити якість вироблюваної продукції та продуктивність праці. Науково-технічний прогрес дозволяє також збільшити виробництво профілів ( Виробництво чорних металів у світі їх виробляється більше 3000, а в залізна вода кокс флюси кисень руда Україні – лише біля 200-250). Так, наприклад, завдяки застосуванню мінерального палива замість деДоменне виробництво доменні чавунне ревного вугілля, Донгази литво чавуну бас з його кам’яним вугіллям став основферосплави шлак ним металургійним районом Російської імперії в кінці XIX легуючі чавун металобрухт кисень флюси матеріали століття. Зараз, після впровадження в чорелектроній металургії новіткокс Виробництво сталі енергія ніх технологій найбільш вигідно розміу мартеновських у бесемерівських в електричних щувати підприємства печах печах конверторах в районах з достатньою кількістю палисталеве ва і руди. сталь литво Чорна металургія України складається з близько 350 прокат підприємств: це гірничо-збагачувальні комбінати, заводи з Рис.4.6. Узагальнена структурна схема чорної металургії виробництва чорних металів, коксохімічні та трубні заводи. За обсягами виробництва чорна металургія займає перше місце серед промислових галузей економіки України: обсяг виробництва досягає 30% від загального виробництва, дає більше 40% валютних надходжень, у галузі зайнято приблизно 10% працюючих. Україна є одним з найбільших у світі виробників продукції чорної металургії. По виробництву сталі вона займає сьоме місце після Китаю, Японії, США, Росії, Німеччини і Південної Кореї. Позитивна динаміка розвитку галузі в 1999-2002 роках обумовлена рядом причин. Багато в чому пожвавлення української металургії забезпечив Закон України „Про проведення економічного експерименту на підприємствах гірничо-металургійного комплексу України” від 14 липня 1999 року. Учасникам експерименту була реструктуризована заборгованість і надано ряд пільг по сплаті податків і зборів (зокрема, податок на прибуток - 30 % від діючої ставки; рівень обов'язкових платежів до Державного інноваційного фонду – на 50 % нижче; нульова ставка за користування податковим кредитом; нестягнення відрахувань і зборів на будівництво, реконструкцію, ремонт і утримання автомобільних доріг загального користування). Спочатку в експерименті брали участь 65 провідних підприємств гірничометалургійного комплексу України. За підсумками першого півріччя 1999 року деякі з них – ВАТ «Керченський металургійний комбінат», ВАТ «Укрцинк», ВАТ «Завод «Дніпропрес» - були виключені, у тому числі, у зв'язку із заборгованістю перед держбюджетом та по заробітній платі. Для чорної металургії експеримент показав загалом позитивні результати: у 2000 р. порівняно з 1999 р. виробництво залізняку зросло на 17%, марганцевої руди - на 38%, прокату - на 16%, труб - на 47%, коксу - на 12%, феросплавів - на 36%. Частка бартерних операцій у розрахунках скоротилася до 7,3%. Платежі в бюджет зросли в 2,1 рази. За загальним обсягом видобутку товарної залізної руди Україна посідає п’яте місце у світі, пропустивши вперед лише Китай, Бразилію, Росію та Австралію. Проте останнім часом виробництво руди в Україні почало помітно скорочуватися, причому цей спад намітився ще на початку 80-х років і значно поглибився протягом останніх років. Другий напрямок сировинної ланки чорної металургії становить марганцеворудна промисловість, підприємства якої ведуть видобуток марганцевих руд, збагачують і грудкують їх. Продукція галузі використовується не тільки у чорній металургії (виготовлення чавуну, феромарганцевих сплавів і сталей), але й надходить у кольорову металургію, для виготовлення електродів, радіоелектронної апаратури, електробатарей, кераміки, скла тощо. Основним осередком видобутку марганцевих руд в Україні виступає Нікопольський марганцеворудний басейн, який займає одне з чільних місць серед найбільших марганцеворудних басейнів світу. Саме тут, поблизу Нікополя, і був Рис.4.7. Динаміка видобутку товарної залізної руди в започаткований видобуУкраїні ток українського марганцю у 1886 р. Вже у повоєнний час розпочалася експлуатація Великотокмацького родовища марганцевих руд, яке по суті є генетичним продовженням Нікопольського басейну на лівому березі Дніпра. Сьогодні до 75% сирої руди тут видобувається відкритим способом, що значно здешевлює продукцію, а після поліпшення якості на Рис.4.8. Динаміка виробництва товарної марганцевої руди в Україні спеціальних збагачувальних фабриках, де вміст чистого марганцю збільшується до 45-46%, товарна руда надходить на металургійні підприємства України і становить значну частину українського експорту. Загальну уяву про обсяги видобутку марганцевої руди та їх динаміку можна скласти з аналізу рис.4.8.
Проміжне становище між сировинною та переробною ланками чорної металургії посідає коксохімія, що забезпечує основне виробництво високоякісним паливом, насамперед кам’яновугільним коксом (меншою мірою використовують у сучасній металургії деревне вугілля та антрацит). Кокс характеризується високими (з точки зору чорної металургії) якісними показниками, серед яких відзначимо пористість, велику механічну стійкість при високих температурах, високу теплотворну здатність (понад 7000 ккал/кг), незначну вологість (до 6%) і зольність (до 15%), невеликий вміст сірки (до 2%). В окремих родовищах Донбасу, про що вже йшлося, зустрінуті невеликі осередки природного коксу, проте його запаси в цілому мізерні, а тому основна маса коксу одержується штучним шляхом. Коксування здійснюється через хімічну переробку (нагрівання без доступу повітря) найбільш високоякісних сортів природного вугілля - так званого коксівного вугілля і антрациту. Процес виготовлення коксу здійснюється спеціальними підприємствами, основними структурними підрозділами яких є коксохімічні батареї і які самі собою, будучи складовою частиною чорної металургії, мають комплексоутворююче значення (у процесі коксування вугілля виділяються коксівні гази, феноли, смоли тощо - всього понад 150 найменувань продукції), а основна продукція - кокс - крім того, що забезпечує потреби чорної металургії та інших галузей промисловості, становить помітну частину українського експорту. Коксохімічні підприємства в Україні (сьогодні їх налічується 14 з 88 коксохімічними батареями) зосереджені головним чином у Донецькій (51%), Дніпропетровській (26%), Луганській і Запорізькій областях. Серед найбільших центрів коксохімічної промисловості відзначимо Авдіївку, Макіївку, Маріуполь (Донецька обл.), Алчевськ (Луганська обл.), Кривий Ріг, Запоріжжя. Важливе місце у сировинній ланці чорної металургії посідають видобуток і збагачення легуючих елементів, що використовуються при виплавці чавуну і сталі, та нерудних матеріалів - флюсів, різноманітних вогнетривів тощо. Легуючі матеріали використовують як домішки для підвищення якості чавуну і сталі. Марганцеві руди також являють собою легуючий матеріал, проте з огляду на їх масове застосування, марганець здебільшого розглядають як один з видів базової сировини для чорної металургії. Більшість легуючих матеріалів пов’язується з рудами кольорових і рідкісних металів (хром, титан, нікель, вольфрам, ванадій, молібден тощо). Відчувається нестача таких матеріалів в Україні, що вимагає їх імпорту (виняток становлять титан і меншою мірою хром). Флюси призначаються для переведення порожньої породи, що утворюється під час плавлення руди (особливо у доменному виробництві чавуну), у легкоплавну форму, завдяки чому значно прискорюється сам процес плавки і утворюються шлаки, які періодично вилучаються з доменних печей. Тобто флюси виступають не тільки каталізаторами (прискорювачами) процесу плавки металу, але й очищають від домішок (в свою чергу, доменні шлаки використовують для шляхового будівництва, для виготовлення шлакового цементу, теплоізоляційних матеріалів - шлакової вати, шлакової пемзи тощо). В залежності від особливостей основної сировини - залізної руди, в ролі флюсів застосовують флюсові вапняки, флюорит або кварцові піски. Підготовку флюсів здійснюють спеціальні підприємства, що проводять видобуток, первинне очищення і збагачення нерудної сировини. В середньому на виготовлення 1 т чавуну використовується 0,5-0,7 т флюсів, що й визначає необхідність розміщення підприємств по виробництву нерудної сировини саме в районах концентрації доменного виробництва (звичайно, з огляду на наявність необхідної мінеральної бази). В Україні серед найбільших центрів виготовлення нерудної сировини для чорної металургії виділяються Докучаєвськ, Волноваха і Комсомольське на півдні Донецької області, Пологи (Запорізька обл.), Першотравневе на Житомирщині та ін. Важливе місце у чорній металургії посідають вогнетривкі матеріали, які застосовують для футерування (внутрішнього лицювання) плавильних печей, тиглів, ковшів та іншого металургійного устаткування, що підпадає під дію високих температур.
Вогнетриви здебільшого застосовуються у формі цегли, причому розрізняють два основних її види - шамот (виготовляється з вогнетривких глин, магнезиту або доломіту) та динас (сировиною служать кварцити і кварцові піски та пісковики). Використання шамоту чи динасу, як і флюсів, диктується властивостями головного компоненту чорної металургії - залізної руди (кисла реакція залізовміщуючих порід вимагає використання вапнякового флюсу і шамоту, а лужна їх реакція - кварцових флюсів і динасу). Першорядне значення мають ті родовища сировини, які розташовані безпосередньо в районах розвитку чорної металургії. Саме тут і розміщені основні центри по виготовленню вогнетривких матеріалів - Часів Яр, Соледар, Горлівка, Красногорівка, Дружківка, Костянтинівка (Донецька обл.), Сєверодонецьк (Луганська обл.), Ватутіне (Черкаська обл.), Буртин на Хмельниччині та ін. (рис.4.9.). Основне виробництво (оброблювальна ланка) чорної металургії концентрується навколо виплавки чавуну, сталі і виготовлення прокату. Чавун виплавляється у доменних печах. Орієнтація розміщення чавуноливарних підприємств, як і всієї чорної металургії, на райони видобутку сировини, в першу чергу залізної руди і високоякісного вугілля.
Рис.4.9. Розміщення основних центрів чорної металургії в Україні
(За матеріалами ГЕУ, т.3, с.422)
