Основну масу чавуну, що виплавляється у доменних печах, становить так званий білий чавун, що йде на виготовлення сталі. Порівняно невелику частку (до 10%) складають ливарний (сірий) чавун, який використовується у фасонному литві, та спеціальні леговані види чавуну (хромистий, алюмінієвий тощо), що застосовуються при виготовленні виробів, призначених для використання при високих температурах і в хімічно активному середовищі. Виробництво сталі базується на переробці білого чавуну і полягає в оксидації та відокремленні домішок, що входять до складу чавуну. Переробка ця здійснюється різними шляхами: у мартенівських печах, конверторах, електропечах.
Особливе місце серед продукції ливарного виробництва посідають феросплави, що являють собою сплави заліза з легуючими металами. Феросплави виготовляються як у доменному виробництві (дзеркальний чавун, феромарганець), так і шляхом електротермічної плавки (леговані сталі, криця). В останньому випадку виробництво феросплавів виступає великим споживачем електроенергії (до 9 тис. кВт-год на 1 т продукції), в зв’язку з чим розміщується, на відміну від чавуно- та сталеливарних підприємств, орієнтуючись не тільки на наявність основної сировини - залізної руди, марганцю та коксу, але й на джерела електроенергії (потужні ТЕС, ГЕС тощо). Сталеплавильні цехи металургійних заводів (незалежно від способу виробництва) готову продукцію видають у вигляді твердих сталевих злитків (болванок), які для подальшої переробки надходять у спеціальні прокатні цехи, де з них виготовляється прокат. Прокатне виробництво полягає у тому, що холодні або розігріті сталеві болванки пропускають (прокатують) між валами спеціальних машин - прокатних станів (блюмінгів, слябінгів тощо), одержуючи при цьому кінцевий продукт, який і надходить у народне господарство (сталевий лист, рейки, балки та ін.). Саме через це прокатне виробництво часто розглядається як вища (завершальна) стадія чорної металургії в цілому. Особливий напрямок прокатного виробництва становить виготовлення труб. Значення цього напрямку важко переоцінити, оскільки багатогалузева сучасна економіка вимагає найрізноманітніших за формою, діаметром, товщиною стінок та матеріальним складом труб (трубопровідний транспорт, водогони, бурове устаткування, військова справа тощо). Як правило, чавунні труби виготовляються ливарним способом, а сталеві - прокаткою і прошивкою (зварюванням сталевої заготовки-листа у гільзу). Особливу цінність становлять так звані суцільнотягнуті труби. Отже, основна продукція чорної металургії утворює своєрідний генетичний ланцюг - чавун - сталь - прокат. Разом з тим кожен із цих трьох компонентів може розглядатися й як кінцевий продукт металургійного виробництва, з яким пов’язується ціла низка супутніх виробництв, підгалузей і споживачів. Зважаючи на високий рівень концентрації і комбінування виробництва, основним типом металургійних підприємств стали комбінати. При цьому прийнято розрізняти комбінати повного циклу, де поєднуються всі види основного виробництва (виготовлення чавуну, сталі, прокату) і комбінати неповного циклу (виготовлення чавуну, чавуну і сталі, сталі і прокату тощо). Окрему групу становлять підприємства переробної металургії (підготовка та переплавка металобрухту) і так звана “мала металургія”, куди входять ливарні цехи машинобудівних та інших підприємств, метизні заводи тощо. Характер і масштаби виробництва визначають і особливості розміщення підприємств галузі. Так, металургійні комбінати повного циклу і чавуноливарні підприємства орієнтуються на джерела сировини та палива, оскільки саме на них припадає 85-90% всіх витрат при виплавці чавуну (близько 50% - на кокс і 35-40% - на залізну руду). Основна маса цих підприємств в Україні зосереджена саме в основних вугільних і залізорудних регіонах держави - на Донбасі, де у колишній Юзівці у 1872 р. і була започаткована українська чорна металургія (сьогодні тут загалом виробляється 50% чавуну, 49% сталі, 53% прокату, 61% коксу, до 85% вогнетривів) та у Придніпров’ї. Комбінати повного циклу діють у Дніпропетровську, Дніпродзержинську та Кривому Розі (Дніпропетровська обл.), у Запоріжжі, Донецьку, Макіївці, Костянтинівці, Єнакієвому, Краматорську, Маріуполі (“Азовсталь”) на Донеччині, Алчевську (Луганська обл.). В той ж час сталеплавильні підприємства орієнтуються як на центри виробництва чавуну, так і на осередки концентрації великої кількості металобрухту, що зосереджуються у значних центрах машинобудування (Харків, Дніпропетровськ тощо), а прокатні, в свою чергу, пов’язані з районами виплавки сталі (так, центрами виробництва труб стали Харцизьк, Макіївка і Маріуполь на Донеччині, Дніпропетровськ, Новомосковськ і Нікополь на Дніпропетровщині). Важливими осередками “вторинної” (переробної) металургії стали Луганськ і Костянтинівка.
Серед вагомих передумов розміщення підприємств чорної металургії відзначимо наявність енергетичної бази. Особливо вимогливо до енергетики ставиться фероплавильне виробництво, в зв’язку з чим центрами виготовлення феросплавів в Україні стали Запоріжжя, Нікополь, Стаханов, розташовані поблизу великих електростанцій. “Мала металургія” - поширена практично по всій території України, а найбільша її концентрація спостерігається у великих центрах машинобудування. Українська металургійна база завжди посідала одне з чільних місць в Росії і колишньому Союзі, успішно конкуруючи з чорною металургією Уралу, Кузбасу і Центральної Росії. Про темпи розвитку основної продукції чорної металургії в Україні протягом ХХ ст. можна скласти уяву за графіками, наведеними на рис.4.10. І сьогодні чорна металургія є провідною галуззю української економіки. Разом з тим негаразди сьогодення, в першу чергу проблеми у паливно-енергетичному комплексі та старіння технологій і устаткування, все більше почали позначатися на розвитку галузі, що й призвело до помітного скорочення валового виробництва й асортименту основної продукції галузі. Цілком зрозуміло, що з функціонуванням такого багатогалузевого і ресурсоспоживаючого комплексу, яким є чорна металургія, пов’язується ціла низка екологічних проблем, найбільш суттєві з яких полягають в інтенсивному забрудненні атмосфери (особливо при доменному виробництві, коксохімії та при збагачуванні залізних руд). Не дивлячись на те, що вже сьогоднішня технологія дозволяє затримувати до 80-90% (а теоретично можливо й 100%) пилу і сажі, небезпечно високими залишаються викиди сірки, оксидів вуглецю і азоту та багатьох інших забруднюючих речовин. Справа дійшла до того, що у місцях значної концентрації металургійних підприємств відмічаються кризові трансформації повітряного басейну, які стали небезпечними для проживання людей. Серед міст, що найбільше потерпають від атмосферних екологічних аномалій, пов’язаних з підприємствами чорної металургії, відзначимо Маріуполь, Краматорськ, Кривий Ріг, Нікополь, Запоріжжя, Дніпродзержинськ. Не менш відчутно позначається виробнича діяльність металургійних підприємств на водних ресурсах. Мова йде не стільки про кількісну сторону справи (хоча підприємства галузі відносяться до найбільших водоспоживачів, понад 80% води повертається у вигляді промислових стоків), скільки про якісну трансформацію водоресурсного потенціалу. Серед стічних вод пересічно 38% становлять забруднені стоки, в яких значну частку складають і токсичні речовини. Як наслідок, велика кількість малих і навіть середніх водотоків Донбасу і Придніпров’я (серед них Міус, Кальміус, ЛуРис.4.10. Динаміка виробництва основної продукції чорної гань, Самара, Вов металургії в Україні: 1 - чавун; 2 - сталь; 3 - виробництво ча, Інгулець та ін.) труб сьогодні мають повністю зруйновану екосистему. До критичної межі наблизилося і забруднення підземних водоносних горизонтів, у тому числі навіть міжпластових вод, що служать основою водопостачання.
КОЛЬОРОВА МЕТАЛУРГІЯ
Кольорова металургія являє собою одну “з провідних галузей важкої промисловості, комплекс підприємств якої здійснює розвідку родовищ, добування і збагачування руд, металургійну переробку кольорових, рідкісних і дорогоцінних металів і виробництво сплавів на їхній основі, а також добування природних алмазів та деяких інших видів мінеральної сировини” (О.Щукін, ГЕУ,т.2, с.183). За сучасною класифікацією, кольорова металургія об’єднує 14 самостійних підгалузей, підприємства яких постачають народному господарству певний вид кольорових металів. Всі кольорові метали прийнято поділяти на кілька груп: - важкі метали, серед яких виділяються головні метали (мідь, цинк, свинець, олово та ін.) і так звані “малі” метали (ртуть, сурма тощо); - легкі метали (алюміній, магній, титан та ін.); - легуючі кольорові метали, що використовуються головним чином у чорній металургії (про них мова йшла вище) - ванадій, молібден, хром тощо); - рідкісні метали (галій, германій, берилій, тантал, бор, індій, селен, ніобій); - благородні метали (золото, платина, срібло, іридій, осмій). Значний попит на кольорові метали з боку найрізноманітніших галузей народного господарства зумовлюється насамперед широким спектром фізичних і хімічних властивостей цих металів. Так, одні з них характеризуються високою електропровідністю (без них неможлива сучасна електроенергетика), інші - високою стійкістю до хімічних реактивів (йдуть на виготовлення деталей і вузлів машин, що працюють у кислому або лужному середовищі), треті відрізняються легкістю (а отже використовуються при виробництві машин та приладів, де велике значення надається вазі, наприклад, у літакобудуванні) тощо. Майже всі кольорові метали відрізняються підвищеною пластичністю (здатністю змінювати форму без руйнування) та в’язкістю (властивістю протистояти ударним навантаженням), окремі з них характеризуються високою міцністю (здатністю протистояти руйнуванню) та твердістю (властивістю опиратися проникненню іншого тіла). Перелік властивостей, якими наділені ті чи інші кольорові метали, а відтак які привертають увагу найрізноманітніших виробництв, можна було б продовжити. Руди кольорових металів мають різний генезис і можуть зустрічатися як у магматичних та метаморфічних утвореннях, так і серед осадових відкладів. Характерною ознакою цих руд (на відміну від руд чорних металів) є незначний вміст чистого металу промислово цінними вважаються часто руди, що містять у собі десяті або навіть соті частини відсотків металу по відношенню до маси руди. Виняток становлять хіба що мідь, де концентрація чистого металу зростає до 3-5%, та алюміній (10-20%). Ця особливість зумовлює необхідність переробки значних обсягів сировини для видобутку металу. Наприклад, для одержання 1 т алюмінію необхідно переробити 4-8 т руди, цинку 20-50 т руди, 1 т міді - 20-150 т, а для деяких рідкісних металів - сотні і навіть тисячі тонн первинної руди (для порівняння нагадаємо, що на виготовлення 1 т чавуну потрібно лише близько 3 т залізної руди). Важливою особливістю руд кольорових металів є також їх комплексність, тобто одночасне розміщення в руді кількох металів-супутників (класичним прикладом можуть служити так звані поліметалеві руди, що вміщують свинець, цинк, мідь та деякі благородні метали). Комплексний характер руд кольорових металів з одного боку розглядається як позитивний фактор, що дозволяє одночасно видобувати кілька цінних металів, а отже сприяє комбінуванню виробництва у кольоровій металургії, а з іншого - ускладнює процес підготовки руди до плавки, вимагаючи розділення руди за компонентами. Руди кольорових металів розробляються як відкритим (кар’єри, розрізи), так і підземним (шахтним) способами. Згадані особливості руд кольорових металів зумовлюють підвищену увагу до їх збагачення перед безпосереднім виробництвом металу. Найбільш вживаним при підготовці як бідних, так і багатих руд є флотаційний метод збагачення, заснований на принципі незмочуваності металів. Крім флотації для збагачування руд кольорових металів користуються й іншими методами, серед яких згадаємо метод важких суспензій, що базується на різниці питомої маси часточок металу та порожньої породи, різні хімічні способи (останні, наприклад, дозволяють вилучити з сирої руди до 90% міді проти 55%, що вилучаються при звичайних флотаційних методах). Збагачені концентрати надходять на підприємства, де з них виробляється метал. Виробництво міді. Мідь зустрічається у сульфідних (у сполуках з сіркою) та окислених рудах. Промислове значення мають руди з вмістом чистого металу понад 0,5% (при вмісті міді 3% і більше руди відносять до багатих). При збагачуванні цих руд, насамперед сульфідних, особливе значення має вилучення супутніх елементів - срібла, цинку, нікелю, свинцю, телуру тощо, загальна вартість яких може навіть перевищувати вартість основного металу. Одним з основних недоліків сульфідних руд є високий (чаМідна руда сом до 45%) вміст сірки у збагаченому концентраті. На рис.4.11. наведена технологічЗбагачення на схема виробництва міді. в відвал Виробництво свинцю. Свинець Концентрат Хвости метал сірого кольору; являє собою м’який і пластичний матеріал, що легко піддається Обпалювання на всім видам обробки (ковка, литво, різання, Обпалений виробництво Гази розкатування тощо) і разом з тим має висосірчаної концентрат кислоти ку хімічну стійкість та антикорозійні властиПлавка на штейн вості. Широко використовується у кабельній промисловості, для виготовлення підшипнив відвал Шлак Штейн кових сплавів (бабіт), кислотостійких труб і приладів у хімічній промисловості, для виПродувка в конверторі робництва білил, медикаментів, у поліграфії Чорнова Конверторний тощо. Особливо слід відзначити здатність мідь шлак свинцю поглинати рентгенівське і радіоакРафінування тивне випромінювання, що робить його неодмінним компонентом рентгенотехніки та Рафінована в відвал Відходи ядерної енергетики. мідь Сировиною для виробництва свинцю Переробка для служать руди, що вміщують мінерали галевилучення ніт або свинцевий блиск (PbS), церусит домішок (PbCO3) чи англезит (PbSO4), проте найчасРис.4.11. Виробництво міді із сульфідтіше його видобувають з не раз вже згадуних руд пірометалургійним способом ваних поліметалевих руд. Виробництво свинцю відрізняється порівняно незначною енергомісткістю, що визначає головну особливість розміщення підприємств по виробництву свинцю - вони орієнтуються на райони видобутку сировини. Виробництво цинку. Цинк - сріблясто-сірий метал середньої щільності, з високими антикорозійними властивостями. Ламкий при звичайній температурі, він після нагрівання до 100-150оС стає пластичним, добре кується й прокатується. Цинк та його сплави широко використовуються у народному господарстві. Майже половина виробленого цинку йде на оцинкування сталевих виробів (труб, ванн, посуду тощо) для підвищення їх антикорозійної стійкості. Широко використовується в електротехніці (виготовлення електродів, гальванічних елементів), у поліграфії (виготовлення кліше), медицині, резиновій промисловості, при виготовленні фарб тощо. Широким попитом користуються сплави цинку, особливо латунь (автомобільна, авіаційна промисловість та інші галузі машинобудування). Сировиною для виробництва цинку служать руди, що вміщують мінерал сфалерит або цинкову обманку (ZnS), а також поліметалеві руди. Вміст чистого металу в руді - від 2 до 6-7%. Первинна обробка і збагачення цинкових руд здійснюється, як правило, безпосередньо на місці видобутку, а остаточне виготовлення металу здійснюється (в залежності від технологічного процесу) підприємствами, розташованими як на базі родовищ сировини, так і в районах, що мають запаси паливних і електроенергетичних ресурсів. Виробництво нікелю. Нікель - сріблясто-сірий метал з жовтуватим відтінком. Має високу пластичність, проте головна його властивість - антикорозійна стійкість (навіть у вологому середовищі та температурах до 500оС нікель не окислюється). Чистий нікель використовується для виготовлення лужних акумуляторів, у приладобудуванні, електронній техніці. Порошкоподібний нікель широко застосовується у хімічній промисловості як каталізатор багатьох реакцій. Нікелеве покриття захищає інші метали від корозії та надає виробам привабливого зовнішнього вигляду. Нікель використовується як легуючий матеріал при виготовленні найбільш високоякісних сталей і криці. Широким народногосподарським попитом користуються й інші нікелеві сплави (константан, мельхіор та ін.). У природі нікель зустрічається у вигляді силікатних (1,0-1,5% металу) або сульфатних (0,3-5,5% чистого металу) руд. Часом супутником нікелю у сульфатних рудах виступають мідь (мідно-нікелеві руди), залізо, магній, кобальт, платина. В зв’язку з високою тугоплавкістю нікелю та його руд виробництво відрізняється значною енергомісткістю - на виготовлення 1 т нікелю витрачається до 50 т умовного палива та понад 3 тис. кВт-год. електроенергії. Саме ці обставини і визначають основну особливість розміщення нікелевиробляючих підприємств - їх орієнтацію на джерела палива й електроенергії. Виробництво алюмінію. Алюміній - легкий сріблясто-білий пластичний метал, який легко оброблюється тиском і різанням, добре зварюється, служить прекрасним тепло- та електропровідником. На повітрі легко окислюється, утворюючи при цьому на поверхні тонкий шар оксиду алюмінію, що захищає його від подальшої корозії. Разом з тим через невисоку механічну стійкість і ламкість чистий алюміній майже не знаходить практичного використання (виняток становить алюмінієва фольга, порошок для фотоблискавок і фарб тощо). Натомість сплави алюмінію (насамперед дюралюміній та алюмокремнієві сполуки) широко застосовуються у машинобудуванні (особливо у літакобудуванні) і в чорній металургії (для розкислення сталі тощо). За поширенням у земній корі алюміній посідає третє місце після кисню та кремнію (на його долю припадає 7,4% маси кори) і значно перевищує всі інші метали разом узяті. Він входить до складу багатьох геологічних утворень, проте промислове значення для видобутку алюмінію мають лише руди, що відрізняються високою концентрацією оксидів алюмінію - глинозему (Al2O3). Серед таких руд насамперед слід відзначити боксити, нефеліни та алуніти. Виробництво глинозему відрізняється високою матеріаломісткістю. Так, на 1 т бокситного глинозему витрачається близько 3,5 т бокситової руди, 1 т вапняку, 0,5 т соди, стільки ж мазуту, до 130 м3 води і 665 кВт-год електроенергії. Саме тому підприємства по видобутку, первинній переробці і збагачуванню руди зосереджуються безпосередньо в районах розробки родовищ сировини. Що ж стосується виробництва металевого алюмінію, то розміщення цих підприємств орієнтується виключно на джерела виробництва електроенергії. Це й не дивно, якщо прийняти до уваги, що на виготовлення 1 т металу потрібно щонайменше 16 тис. кВт-год електроенергії і лише 2 т глинозему (взагалі вартість енергетичних затрат складає 30% всіх сумарних витрат на виробництво алюмінію). Виробництво магнію. Магній - метал сріблясто-білого кольору, проте на повітрі швидко тьмяніє, вкриваючись тонкою плівкою оксиду. З огляду на незначну механічну стійкість, у чистому вигляді використовується рідко (згадаємо лише виготовлення джерел штучного освітлення завдяки властивості магнію швидко спалахувати і горіти яскравим білим полум’ям, а також кольорову металургію, де магній використовується як відновлювач багатьох металів), зате численні сплави магнію користуються широким попитом у літакобудуванні, автомобілебудуванні, приладобудуванні, в оптичній промисловості і навіть у ракетобудуванні (жаростійкі літієво-магнієві сплави). Магній досить поширений у природі і входить до складу багатьох геологічних утворень. Проте промислове значення мають в основному руди, що містять значну кількість мінералів магнезиту (MgCO3), доломіту (MgCO3*CaCO3) та деяких інших. Виробництво магнію, як і алюмінію, відрізняється високою енергомісткістю, в зв’язку з чим розміщення магнієвидобуваючих підприємств теж орієнтується головним чином на джерела дешевої електроенергії. Виробництво титану. Титан являє собою легкий метал (він лише у 1,5 рази важчий від найлегшого з металів - алюмінію), що має високу міцність і стійкість (зберігає свої механічні властивості в діапазоні температур від -200 до 600оС). Відрізняється антикорозійними властивостями, за якими не поступається перед нержавіючою сталлю. Використовується у реактивному авіа- та ракетобудуванні, в атомній енергетиці тощо, проте його широкому застосуванню як конструктивного матеріалу заважає висока вартість, пов’язана з складністю технології виробництва та високою енергомісткістю. Основним природним джерелом титану виступають ільменітові (FeTiO4) руди, що містять до 20% титану (в окремих регіонах Землі титан видобувають з руд, які вміщують мінерал рутил - TiO2). Енергомісткість (на виготовлення 1 т титану витрачається близько 40 тис. кВт-год електроенергії) визначає розміщення титановиробляючих підприємств побизу джерел виробництва електроенергії. Використання вторинної сировини у кольоровій металургії. Обмежене поширення руд кольорових металів у природі та порівняно незначний вміст у них чистих металів створюють серйозні проблеми для забезпечення зростаючого попиту народного господарства на продукцію галузі. Іншими словами, кольорових металів не вистачає. Жодна з країн світу, особливо країн з розвиненою промисловістю, не забезпечує потреби у необхідній кількості та необхідному асортименті кольорових металів за рахунок власної сировини, в зв’язку з чим кольорові метали та сировина для їх виробництва становить помітну частку в імпорті більшості держав світу. Разом з тим у процесі виробництва кольорових металів (на різних стадіях) та під час обробітку цих металів нагромаджується велика маса так званих “відходів”, які самі собою можуть стати сировиною при виробництві інших металів. Одночасно з переробкою цієї “вторинної” сировини кольорової металургії пов’язується ціла низка інших супутніх виробництв, насамперед хімічних. Проте, зважаючи на надто широкий спектр таких виробництв та обмежений обсяг посібника, ми тут лише згадаємо про цей напрямок у кольоровій металургії, відсилаючи бажаючих більш глибоко розібратися у цій проблемі до спеціальної літератури. Основні принципи розміщення підприємств кольорової металургії. Для кольорової металургії розвинутих країн, як і для так званих “країн з перехідною економікою (куди відноситься й Україна), притаманні деякі спільні риси: 1. Невисокий ступінь забезпечення первинною сировиною. Зокрема, кольорова металургія України більш-менш задовільно забезпечується сировиною для виготовлення титану, ртуті, магнію, нікелю, в той час як виробництво алюмінію, свинцю, цинку, міді переважно орієнтується на імпорт сировини (так глиноземна сировина завозиться з Гвінеї тощо). 2. Швидко зростаюча частка використання вторинної сировини, розробка нових методів для більш широкої і поглибленої переробки цієї сировини, що позначається на загальному зростанні комплексності у кольоровій металургії. 3. Більш повна структура (подрібнення) галузі, суттєве місце в ній займає виробництво рідкісних металів, у тому числі й стратегічних матеріалів. 4. Переважання у структурі виробничого циклу середніх і верхніх стадій виРис.4.12. Географія кольорової металургії в робництва (виготовлення Україні чистого металу та його рафінування) при зменшенні частки первинних (нижніх) стадій - видобування, збагачення, виробництво чорнового металу тощо (останні все більш виразно переміщуються у країни, що розвиваються, збіднюючи їх ресурсну базу та породжуючи серйозні екологічні проблеми). 5. Суттєве зменшення ролі сировинного фактору у розміщенні підприємств галузі при збільшенні ролі траспортно-енергетичної орієнтації. В Україні виділяються два основних осередки кольорової металургії - Донецький, де підприємства орієнтуються на енергетичну базу потужних теплових електростанцій, та Придніпровський, де енергетичною основою виступають гідроелектростанції Дніпровського каскаду (рис.4.12.). Так, у Донецькому регіоні виділяються Костянтинівський свинцево-цинковий та Микитівський (Горлівський) ртутний комбінати. Тут розташовані і крупні підприємства по вторинній переробці кольорових металів (Донецьк і Свердловськ), а також центр виробництва твердих сплавів (Торез). Різноманітні виробництва кольорової металургії зосереджені також у Артемівську. У Придніпров’ї найбільшим центром кольорової металургії виступає Запоріжжя. Тут ще у 30-х роках, після введення в дію Дніпрогесу, було започатковане виробництво українського алюмінію (власне, з цього заводу і починається історія кольорової металургії в Україні), а пізніше до нього приєдналися підприємства титано-магнієвої та електродної промисловості. Підприємства кольорової металургії зосереджені також у Вільногорську (титан), Дніпропетровську (виробництво вторинних кольорових металів), Миколаєві (глинозем) та у Світловодську, де на базі енергії Кременчуцької ГЕС виникло виробництво твердих сплавів та інших кольорових металів. У Західному регіоні України виділяються три центри кольорової металургії - Львів (вторинні кольорові метали), Калуш (магнієве виробництво на базі місцевої сировини та енергії Бурштинської ДРЕС) і Вишкове у Закарпатській області (ртуть). З огляду на геологічні відкриття останніх років відзначимо перспективність Карпатського регіону у розвитку національної кольорової металургії. На Півдні центрами розвитку кольорової металургії стали Одеса (виробництво вторинних кольорових металів) та Миколаїв, де на базі імпортної сировини (переважно з Гвінеї) було налагоджене виробництво глинозему, а також Красноперекопськ у Криму (Кримський завод двоокису титану).
Значні підприємства по виробництву вторинних кольорових металів сформувалися у великих машинобудівних центрах України - Києві та Харкові. Помітним центром галузі стали Іршанськ у Житомирській області, де на базі родовищ ільменіту розгорнуте виробництво титанового концентрату та Побузьке на Кіровоградщині, де на основі місцевих родовищ комбінованих руд і енергії ПівденноУкранської АЕС та Костянтинівської ГЕС виробляється нікелевий концентрат. З екологічних позицій всі без винятку підприємства кольорової металургії відносяться до потенційно небезпечних. Головну небезпеку становить вивільнення важких металів та інтенсивне забруднення ними атмосфери, поверхневих і підземних вод і ґрунтового покриву прилеглих до підприємств кольорової металургії територій. З трьох основних методів виробництва кольорових металів - пірометалургійного, електрометалургійного та гідрометалургійного - найбільш несприятливими для навколишнього середовища є перших два, а саме вони й домінують на підприємствах України. Як відомо, важкі метали та їх сполуки становлять найбільшу небезпеку для здоров’я людей, викликаючи тяжкі, а часом і трагічні наслідки (згадаємо хоч би відомі на весь світ історії з лондонським смогом, хворобою ітаї-ітаї в Японії чи талієву трагедію в Чернівцях). Не менш гострою залишається проблема сірчистого забруднення атмосфери. Практично понад 20% викидів діоксиду сірки припадає на долю підприємств кольорової металургії, причому до останнього часу навіть теоретичного вирішення проблеми не існує. Всі галузі кольорової металургії виступають значними водоспоживачами. Так, для виробництва 1 т алюмінію використовується до 150 м3 води, свинцю та цинку - по 360, олова - 750, міді - 775, титану - 960, нікелю - 2400, вольфраму і молібдену - майже 2500 м3 води, причому основна маса води використовується безпосередньо для технологічних потреб (збагачувальні фабрики, гідрометалургійне виробництво, так зване “мокре” очищення газів тощо). Стічні води підприємств кольорової металургії крім грубодисперсних домішок (зависі) несуть у своєму складі нафтопродукти, іони важких металів, сульфати, хлориди, фториди та ін. Значна частина забруднюючих води речовин сьогодні затримується очисними спорудами, проте нестача фізичних об’ємів таких споруд та недосконалість методів очистки призводить до інтенсивного забруднення як поверхневих водотоків та водойм, так і підземних водоносних горизонтів. Отже, йдеться про необхідність розширеного розвитку систем зворотного водопостачання на підприємствах галузі (сьогодні такими системами забезпечені лише 3/4 виробництв кольорової металургії). Приймаючи до уваги нагальну потребу народного господарства у продукції галузі, ставити питання про згортання діяльності підприємств кольорової металургії чи її обмеження не доводиться, а відтак мова може йти про нагальну необхідність робіт по вдосконаленню систем очистки викидів та залишків металургійного виробництва. Вже зараз існує чимало теоретичних наробок (у тому числі й вітчизняних) для вирішення цієї проблеми. Тепер справа залишається за практичним впровадженням цих розробок. Іноземні підприємства кольорової металургії мають більші можливості щодо випуску кольорових металів через наявність якісної рудної сировини та обігових коштів, а також мають перевагу перед українськими підприємствами у якісному високотехнологічному обладнанні. На розвиток чорної металургії України у найближчому майбутньому впливатимуть три основних фактори: по-перше, це - світове перевиробництво сталі і металопрокату; при цьому, на думку експертів, така ситуація збережеться у найближчі роки. Подруге, курс України на євроінтеграцію і вступ до Світової організації торгівлі. По-третє, високий рівень експортоорієнтованості галузі.
Таблиця 4.6.
Виробництво основних видів продукції кольорової металургії і феросплавів за 2002 рік склало Зміна порівняно Загальний Середньодобове з відповідним Продукція обсяг вировиробництво періодом 2001 бництва року, % Глинозем (з урахуванням глинозему 3,7 1350,9 101 ВАТ «ЗалК), тис.т. Алюміній первинний включаючи силу0,3 112,5 106 мін, тис.т. Прокат кольорових металів, т. 48,1 17544 128,4 Титанова губка, т. 16,8 6123 99 Кремній кристалічний, т. 14,3 5232 109 Залізний порошок, т. 7,6 2788 62 Феросплави, тис. т. 3,9 1410,44 100
МАШИНОБУДУВАННЯ І МЕТАЛООБРОБКА
Машинобудування і металообробка, що складають основу міжгалузевого машинобудівного комплексу, являють собою провідний напрямок промисловості. Це складний і розгалужений комплекс, який об’єднує сотні різних виробництв. За існуючою державною класифікацією, в рамках машинобудівного комплексу виділяються три основних напрямки (групи галузей): власне машинобудування, куди входять 16 самостійних галузей і яке складає основу комплексу, промисловість металевих конструкцій і виробів (металообробка), що включає 14 галузей, та ремонт машин і устаткування (16 галузей). У цій тріаді особливе місце, як за обсягом продукції, так і за асортиментом виробів, посідає машинобудування. Виняткове значення машинобудування полягає насамперед у тому, що ця галузь, виробляючи різноманітні машини, устаткування, верстати, транспортні засоби, прилади тощо, забезпечує знаряддями праці всі види матеріального і духовного виробництва. Саме тому ми й приділимо тут основну увагу машинобудуванню і лише побіжно будемо згадувати про інші напрямки комплексу. Машинобудування у народногосподарському комплексі відрізняється підвищеною матеріалоємністю, значним попитом на кваліфіковану робочу силу, високим рівнем спеціалізації і концентрації виробництва. Ливарне виробництво є одним з головних напрямків підготовки заготовок для машинобудування, оскільки таким способом можна без надмірних витрат виготовляти заготовки для деталей найскладнішої форми. Досить згадати, що ливарні заготовки складають від 50 до 80% загальної маси машин, що виробляються галуззю. Більшу частину литва виготовляють з ливарного (сірого) чавуну, меншою мірою використовуються сталь і кольорові метали. В усіх випадках основні вимоги до матеріалів, що використовуються у ливарних цехах машинобудівних заводів, зводяться до трьох пунктів: висока рідкотекучість металевого розплаву, його мінімальна усадка (зменшення об’єму при застиганні) та мінімальна ліквація (неоднорідність хімічного складу і фізичної структури у різних частинах відливки). У шихту, що використовується для відливки деталей, крім основного металу (чавуну, сталі) додають сталевий і чавунний брухт, відходи ливарного виробництва, стружку та інші відходи металообробки. Ковальсько-пресове виробництво концентрує всі процеси по виготовленню деталей методами, заснованими на використанні тиску, насамперед - куванням та пресуванням (при цьому метал попередньо нагрівається у спеціальних горнах до температури 1100-1300оС і переводиться у пластичний стан). Механічні цехи машинобудівних підприємств переважно шляхом різання переробляють заготовки, що надходять з ливарного та ковальсько-пресового виробництв, а також виготовляють деталі з прокату, який поставляється безпосередньо з металургійних комбінатів (через заготівельні цехи). Розміщення машинобудування у світі проводиться з різних позицій - за вартістю продукції, за часткою машинобудування у вартості обробної промисловості . В Україні машинобудування вже давно стало провідною галуззю народного господарства. У розміщенні галузей машинобудування простежується орієнтація як на райони виробництва сировини (насамперед металу) та концентрації робочої сили, так і на споживача. Металомісткі галузі, тобто галузі машинобудування, що споживають на одиницю своєї продукції велику кількість металу (так зване важке машинобудування), розташовуються безпосередньо в районах виробництва металу або розміщуються поблизу них. Тіснота зв’язків із сировинною базою посилюється тим, що машинобудівні заводи, в свою чергу, виступають вагомими джерелами постачання сировини (металобрухту) для підприємств металургії. Працемісткі галузі, що включають підприємства машинобудування, які випускають складні та точні
