Глава 1. Общая характеристика отрасли

1.1 Черная металлургия: ее роль в мировом хозяйстве и этапы ее формирования

Многие важнейшие исторические события хронологически совпадают и часто определяются освоением новых металлов. Так, по данным табл. 1.1, первые предпосылки для развития черной металлургии возникли 500 лет до нашей эры. Цветная металлургия зародилась ранее и имеет более богатую историю.

Таблица 1.1

Хронология событий в истории черной металлургии ¹

Время	Основные «рабочие металлы»	Важнейшие события в истории металлургии
1900	Литая сталь	Электросталеплавильные печи Агломерационные процессы
1850		Конвертор и мартеновская печь
1750 1600	Чугун	Каменноугольный кокс Двухстадийная система: «Руда-чугун-сталь»
1350	«Осталенное» ковкое железо	Прокатные и волочильные станы Молотовые фабрики Доменная печь
500		Волочение железной проволоки
Новая эра 0		Специальные производства, развитие переработки металлов (Римская

Продолжение таблицы 1.1

Время	Основные «рабочие металлы»	Важнейшие события в истории металлургии
500 до н. э.		империя) Начало переработки шлаков (Древняя Греция) Синтетический чугун (Китай, Индия)

История развития человеческой цивилизации в последние 10–12 тыс. лет по существу определяется развитием металлургии. Получение ковкого железа было трудной задачей для примитивной доисторической металлургии. Кроме того, преимущества меди, и трудность добычи и производства железа задержали его применение.

Собственно, металлургическое производство, т.е. процесс извлечения металлов из руд, берет свое начало в эпоху «неолитической революции» 10–6 тыс. лет до н.э., когда человечеством была освоена технология термической обработки изделий ². Первыми такими изделиями были керамические, а первым термическим агрегатом – костер без принудительного дутья, обеспечивающий температурный уровень 600–700 °С. Когда-то металлы использовали для окраски керамических изделий, а потом остатки краски в виде «корольков» металла решили также использовать в хозяйстве.

С течением лет медленный, но постоянный прогресс металлургии привел к улучшению конструкции печей для достижения высоких температур, необходимых для выплавки железа из руды. Это позволило человеку получить в свое распоряжение большее количество железа, ставшего жизненно необходимым для новых рождающихся цивилизаций, и это дало начало современной металлургии.

От народа к народу, от цивилизации к цивилизации беспрерывно и постепенно накапливался человеческий опыт в сложном деле производства железа.

Были разработаны и распространились по всему Западу, печи для производства железа-сырца, особенно в районах железных шахт, где руда, часто залегающая на поверхности, способствовала сокращению объема горнодобывающих работ и облегчала транспортировку. Везде и в большом количестве возникли мастерские, где металл выковывался и обрабатывался. Кузнечное дело достигло более высокого качественного уровня, и кованые изделия, пользующиеся все большим спросом, стали доступны всем. Кроме изготовления рабочих инструментов, необходимых в различных областях ремесленного производства и сельского хозяйства, кузнечное искусство внесло свой драгоценный вклад в военное и гражданское строительство.

В девятнадцатом веке появление машиностроения и других отраслей крупной индустрии потребовало технического перевооружения металлургии. Значение металлов и сплавов быстро возрастало, что вызвало необходимость увеличить выплавку чугуна, железа, стали и специальных сплавов на основе железа. Известные ранее способы получения железа, применявшиеся в мануфактуре, уже не могли удовлетворить, требований производства ни в количественном, ни в качественном отношении.

Возросший спрос на железо привел к крупным изменениям в доменном производстве. Развитие черной металлургии базировалось главным образом на двух стадийном производстве железа: выплавке в доменной печи чугуна, с последующим переделом его в железо в кричном горне. Усовершенствованная доменная печь, была рассчитана на непрерывность действия, что обеспечивало увеличение объемов производства.

Процесс переплавки чугуна в сталь также постоянно совершенствовался, так как доменная печь производила много чугуна и непрерывно, а передел из чугуна в сталь был медленным, а также Крымская война 1853—1856 гг., потребовала значительного расширения производства качественного металла. Он был нужен для изготовления пушек и снарядов, для строительства военных кораблей. Английский инженер Г. Бессемер, пытаясь ускорить процесс плавки в тигле или пудлинговой печи, решил продувать расплавленный чугун сжатым воздухом, с помощью огнеупорной глиняной трубки, опущенной в жидкий металл. Далее конвертерный процесс совершенствовался, вместо воздуха стали продувать кислородом, конструкция конвертера поменялась, но суть процесса осталась, и конвертерный процесс получения стали по сей день позволяет получать сталь практически непрерывно и большими объемами.

Из-за большого количества источников сырья, используемых технологий и сфер применения продукции черной металлургии возникает большое количество связей с другими отраслями хозяйства. На уровне добычи сырья формируются связи между добычей руд, коксующихся углей, огнеупоров, вспомогательных материалов, энерго- и водоснабжением.

На уровне выбора технологий формируются связи между академическими, научно-исследовательскими институтами, проектными организациями, вузами, менеджментом.

На уровне производства и применения продукции формируются тесные связи с химической промышленностью, машиностроением, капитальным строительством, железнодорожным и трубопроводным транспортом и другими отраслями.

В технологической связке с предприятиями черной металлургии идут химические, энергетические, машиностроительные предприятия, транспортные узлы, подготовка кадров, строительство, торговля и многие другие сферы производства, неразрывно связанные с металлургическими предприятиями.