Географія. Повторне видання. 9 клас. Гільберг (2026)
§ 19. Чому металургійне виробництво є основою промисловості
• Що таке металургія?
• Які компанії є лідерами у світі з виплавки сталі?
• Яке значення сировини у виробництві чорних металів?
Чорна металургія
Кольорова металургія
Рідкісноземельні метали
Залізорудні котуни
Постадійне виробництво
1. Яка роль металургії в економіці. Металургія є основою індустріальної могутності країни. Вона виробляє сталь, необхідну для створення обладнання, устаткування, машин, техніки. Кораблі, які перевозять більшість товарів між країнами світу, зроблено зі сталі, тоді як з алюмінію і титану виготовляють корпуси літаків. У комп’ютера металевий корпус, по алюмінієвих дротах передається електричний струм до вашого будинку. Людина для різних потреб використовує чорні та кольорові метали. Сучасна металургія виробляє понад 75 металів та численні сплави на їхній основі.
Чорні метали - спільна назва металів і сплавів на основі заліза, марганцю, хрому, з яких виробляють сталь, чавун, феросплави. Кольорові метали - спільна назва всіх металів, окрім заліза та його сплавів (мал. 19.1).
Мал. 19.1. Види кольорових металів
Винятково важливе значення металів для виготовлення сучасного озброєння і військової техніки (мал. 19.2).
Відкриваємо для себе світ. 2024 р. США імпортували з Канади половину їхнього річного споживання первинного алюмінію - 2,7 млн т.
Мал. 19.2. Використання алюмінію з Канади у виробництві танків у США
Виокремлюють чорну і кольорову металургію. Вони є різними виробництвами за продукцією, а також за технологіями та чинниками розміщення. Найбільш поширеною у світі є чорна металургія.
На замітку. Чорна металургія - виробництво чорних металів (чавуну та сталі), труб, феросплавів, а також металовиробів (мал. 19.3). Кольорова металургія - виробництво і перероблення кольорових металів.
Виробничий процес у чорній металургії складається з таких етапів: виплавлення чавуну, виплавлення сталі, прокат зі сталі, виробництво металевих виробів (рис. 19.3). У домні отримують чавун, який потім у конвертері перетворюють у рідку сталь. Із неї виготовляють сталеві зливки, а згодом шляхом прокатування (сляб, блюм) або кування виробляють металеві вироби (рис. 19.4).
Мал. 19.3. Металургійне виробництво
Киснево-конвертерним способом виробляють більшість сталі у світі й в Україні (мал. 19.4).
Мал. 19.4. Основні етапи виготовлення прокату чорних металів киснево-конвертерним способом
Розплавлений гарячий метал розливають у форми, отримуючи заготовки (мал. 19.4). Із заготовок виготовляють металеві напівфабрикати, а з них - готову продукцію. Наприклад, зі сталевого дроту виготовляють цвяхи.
Технологія електротермічного виробництва складається з розплавлення, окиснення та відновлення (мал. 19.5). Його використовують на малих підприємствах із перероблення брухту, а також для виплавлення особливо чистих марок сталі та спеціальних її сортів. Наприклад, більшість медичних інструментів виготовлено зі спеціальної надчистої сталі.
Мал. 19.5. Способи виробництва сталі
Мартенівський спосіб складається з таких стадій: у домнах витоплюють чавун, потім із рідкого чавуну в мартенівській печі виплавляють рідку сталь, з якої вже далі роблять різні металеві заготовки. Цей спосіб виробництва потребує значних обсягів кам’яного вугілля.
Відкриваємо для себе Україну. Мартенівський спосіб виплавки сталі є лише в Україні.
• Поміркуйте, чому тільки в Україні залишився мартенівський спосіб виплавляння сталі? Як він впливає на довкілля?
У сучасному світі більшість сталі виготовляють великі приватні компанії (мал. 19.6). До їх складу входять металургійні комбінати, на яких виготовляють більшість сталі. Переважно такі підприємства розміщені у країнах з високим рівнем машинобудування, яке використовує сталеві заготовки і напівфабрикати для виробництва готових виробів. Наприклад, для виготовлення ріжучих інструментів, таких як ножі, пили або свердла, застосовується інструментальна сталь.
Мал. 19.6. Провідні компанії з виробництва сталі у світі, млн т, 2024 р.
Існує певна спеціалізація країн на виробництві різних видів сталевих заготовок та міжнародна торгівля ними. Наприклад, Франція експортує до США металевий лист для виготовлення корпусів автомобілів, а Південна Корея виготовляє спеціальні сталеві листи для складання корпусів морських суден.
Країни, які володіють великими і потужними збройними силами, мають виробництво броньованої сталі, необхідної для виготовлення танків та іншої військової техніки. Знаючи спеціалізацію країни у світовій торгівлі сталевими заготовками, напівфабрикатами і виробами зі сталі, можна зрозуміти, які види машинобудування розвинуті у цій країні.
• За мал. 19.6 підрахуйте за країнами обсяг виробництва сталі їхніми провідними компаніями. Чому лідером є компанії з Китаю?
2. Які чинники впливають на розміщення металургійних підприємств. У світі більшість сталі виробляють великі металургійні комбінати (мал. 19.7). Вони завозять великі обсяги залізорудної сировини, вугілля та іншу необхідну для виробництва чавуну та сталі мінеральну сировину. Для їх перероблення використовують значні обсяги енергії. Великі металургійні комбінати потребують значної кількості робітників.
На розміщення підприємств чорної металургії впливають такі чинники: природноресурсний (територіальні поєднання родовищ кам’яного вугілля і руд чорних металів); транспортний (орієнтація на вантажопотоки коксівного вугілля і залізної руди); споживчий (пов’язаний з розвитком мінізаводів і переробної металургії).
Залежно від того, звідки надходить сировина, металургійні комбінати розміщують або поруч із родовищами кам’яного вугілля чи залізної руди, або на березі океану, моря чи судноплавної річки. Таким чином створюється спеціалізована портова інфраструктура (портово-промислові комплекси) (мал. 19.7).
Мал. 19.7. Металургійний комбінат «АрселорМіттал - Дюнкерк» у портово-промисловому комплексі м. Дюнкерк (Франція)
Також значні обсяги сталі виплавляють на підприємствах передільної металургії. Сировиною для них є брухт. Ці сталеливарні заводи є невеликими (за обсягом виробництва). Вони розміщені у промисловій зоні на периферії міських агломерацій, з огляду на потребу місцевих підприємств машинобудування в чорних металах. Переважно це електросталеплавильні підприємства, тому їх розміщують поруч з електростанцією.
Окрему групу підприємств чорної металургії становлять сталеливарні заводи неповного циклу. Вони спеціалізуються на випуску одного-двох видів металевих виробів. Наприклад, у м. Ле-Крезо (Франція) діє підприємство з виготовлення зі спеціальних сортів сталі металевих компонентів ядерних реакторів.
Особливе місце серед цих підприємств займають заводи порошкової металургії. З металевих порошків отримують суміш із заданими хімічним складом і властивостями, зі шляхом пресування та спікання формують заготовки майбутніх виробів. В Україні у м. Бровари (Київська обл.) працює такий завод.
У складі великих машинобудівних підприємств є власні металургійні цехи. Їх називають підприємствами «малої металургії». У них виготовляють окремі заготовки та деталі, необхідні лише для цих підприємств. Наприклад, у м. Льєж (Бельгія) на заводі з виробництва артилерійської зброї є окремий цех із виготовлення заготовок для виробництва стволів гармат.
Чорна металургія належить до найбільш екологічно небезпечних видів виробництва. Вона спричиняє значні викиди шкідливих газів в атмосферу, забруднення водойм та утворення великої кількості відходів, які важко утилізувати.
Кольорова металургія випускає значно меншу кількість товарної продукції, ніж чорна металургія. Серед кольорових металів найбільшим у світі є виробництво міді й алюмінію. Також складовими кольорової металургії є виробництво свинцю, цинку, олова, титану, магнію, нікелю, кобальту, золота та інших металів. В останні роки важливого значення набуло виробництво рідкісноземельних металів (мал. 19.8), які використовують для виготовлення новітньої електронної техніки й обладнання.
На замітку. Рідкісноземельні метали - група із 17 хімічних елементів (до прикладу: скандій, ітрій, неодим, літій, європій), які мають унікальні фізико-хімічні властивості.
Мал. 19.8. Країни-лідери у виробництві рідкісноземельних металів у світі, %, 2024 р.
• Проаналізуйте мал. 19.8 та поясніть, чому тільки ці країни є лідерами у виробництві рідкісноземельних металів у світі?
Кольорова металургія включає підприємства, які видобувають, збагачують і перероблюють руди кольорових металів, а також виготовляють з них прокат (мал. 19.9). Особливості виробництва кожного з кольорових металів визначають і місце розташування таких підприємств. Більшість з них виробляє продукцію у кілька стадій (мал. 19.9).
На замітку. Постадійне виробництво - продукт проходить послідовні технологічні стадії, кожна з яких включає операції для зміни форми, розміру, властивостей або зовнішнього вигляду виробу.
Мал. 19.9. Стадії виробництва кольорових металів
Першим етапом є збагачення руди, після чого з неї виплавляють чорновий метал. Ці виробництва зазвичай розташовуються біля родовищ сировини. Наступні стадії - рафінування, прокат і виготовлення сплавів - вимагають значних енергетичних ресурсів, тому їх розміщують ближче до джерел електроенергії та кінцевих споживачів.
Мідеплавильна промисловість складається із трьох етапів: виробництво мідного концентрату, чорнової та рафінованої міді. Підприємства з виробництва мідного концентрату розташовані безпосередньо біля родовищ мідних руд. Концентрат перевозять до підприємств з виробництва чорнової міді. Виготовлення чорнової міді потребує багато енергетичних і водних ресурсів. Таке виробництво є екологічно шкідливим. Тому чорнову мідь часто виробляють у країнах, що розвиваються (наприклад, у Мідному поясі ДР Конго та Замбії). Для рафінування міді також необхідні значні обсяги електроенергії, тож заводи в розвинених країнах працюють поруч з великими електростанціями у портових комплексах на привізній руді та брухті (наприклад у м. Гамбурзі, Німеччина).
Виробництво первинного алюмінію. Виробництво металевого алюмінію здійснюється кількома етапами. На першому етапі з видобутих бокситів чи нефелінів на глиноземних заводах виготовляють глинозем (оксид алюмінію). З оксиду алюмінію виплавляють первинний алюміній. Лідером з виробництва первинного алюмінію у світі є Китай (мал. 19.10). Багато первинного алюмінію виробляють у Канаді й Норвегії, де є значні запаси прісної води, потужні ГЕС з виробництва електроенергії, необхідної для вироблення. У розвинених країнах також значну частину металевого алюмінію отримують з перероблення відповідного брухту.
Географія в нашому житті. Разом зі старшими членами родини з’ясуйте, яка кількість виробів із металів була в їхніх сім’ях, коли вони вчилися у 9 класі. Поміркуйте, чому кількість таких виробів зросла з того часу?
Мал. 19.10. Частка США і Китаю у виробництві первинного алюмінію, млн т, 2024 р.
• За даними мал. 19.10 розрахуйте частку Китаю у виробництві первинного алюмінію у світі.
Важливе значення для авіакосмічної промисловості має виплавлення чистого титану та сплавів на його основі (мал. 19.11). Виробництво металевого титану має кілька стадій. Спочатку з ільменітових чи рутилових руд отримують титановий концентрат. Далі з нього виробляють титанову губку. З титанової губки отримують або титанові білила, або металевий титан, який використовують в авіакосмічній та трубній промисловості (мал. 19.11). Частину металевого титану переплавляють у чистий і надчистий титан, необхідний, наприклад, для виготовлення ендопротезів. Такі підприємства розміщують біля потужних і дешевих джерел електроенергії.
Мал. 19.11. Використання металевого титану у світі, %, 2024 р.
3. Які найбільші країни-виробники / ТНК чорних і кольорових металів. Виробництво чорних і кольорових металів нерівномірно розміщене у світі. Провідним виробником сталі є Китай (мал. 19.6), на який припадає половина продукції переробної промисловості світу. Саме на створення різноманітних товарів іде більшість чорних металів у цій країні. Сталі й виробів з неї не вистачає для гігантського виробництва в Китаї, країна є лідером у світі за їхнім імпортом. Також вона у значних обсягах імпортує залізну руду і котуни для забезпечення функціонування великих металургійних комбінатів у своїх портово-промислових комплексах.
У структурі українського імпорту алюмінієвої продукції головним партнером є Китай. Приватні корпорації цієї країни домінують у виробництві первинного алюмінію (мал. 19.12). Підприємства зосереджені у портово-промислових комплексах на морському узбережжі, адже країна імпортує великі обсяги бокситів, головним чином із Австралії.
Більшість чорнової та частину рафінованої міді виплавляють країни, що розвиваються. Це пояснюється тим, що саме там зосереджені найбільші поклади мідних руд.
Мал. 19.12. Країни-лідери з виробництва металів, млн т, 2024 р.
• За даними мал. 19.12 нанесіть на контурну карту світу провідні країни-виробники металів у світі.
4. Як впливає глобалізація на металургійне виробництво. Більшість металургійної продукції виробляють великі металургійні комбінати, що входять до складу потужних ТНК. Ці корпорації формують глобальні виробничі ланцюги - від видобування мінеральних ресурсів до виготовлення готових металевих виробів. Наприклад, металургійні комбінати ТНК «АрселорМіттал» працюють у багатьох країнах, постачаючи продукцію всередині компанії. До складу цієї ТНК входить ПАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг» (м. Кривий Ріг, Дніпропетровська область). Мінеральна сировина надходить за постійними маршрутами з Австралії, Бразилії, ПАР до країн, де розташовані підприємства ТНК. Поставки здійснюють за довгостроковими контрактами. Наприклад, корпорація «Феррекспо», (м. Горішні Плавні, Полтавська обл.) виробляє залізорудні котуни, більшість яких експортують на металургійні заводи портово-промислових комплексів Китаю.
На замітку. Залізорудні котуни - рудний концентрат із вмістом первинного заліза 70 % і більше у формі невеликих кульок, що зазнали випалу і комкування.
• Чи можливо забезпечити «АрселорМіттал Кривий Ріг» виключно вітчизняною сировиною для виробництва металевого прокату? Які заходи слід для цього вживати?
Це змінить Україну. «АрселорМіттал Кривий Ріг» є найбільшим (за вартістю) промисловим підприємством України - на нього припадає понад 3 % вартості всієї промислової продукції у державі.
• Створіть у класі дві групи: «Екологи» та «Аналітики» і розв’яжіть наступні завдання:
1. «Екологи». Металургія - одна із лідерів у промисловості за викидами СО2. Що вигідніше для довкілля та економіки: будувати гігантські комбінати повного циклу чи мінізаводи, що переплавляють брухт?
2. «Аналітики». Китай виробляє більше сталі, ніж решта країн світу разом. Поміркуйте, чому виробництво первинного алюмінію також концентрується саме в цій країні? Які ресурси (енергетичні чи сировинні) відіграють тут вирішальну роль?
Розгляньте схему, що показує основні чинники розміщення металургійних підприємств.
А. Поясніть, чому для розміщення підприємств чорної металургії важливі такі чинники:
- наявність залізної руди та коксівного вугілля;
- доступ до енергії та води;
- зручні транспортні шляхи;
- близькість до споживача металу.
Б. Як розвиток сучасних технологій і транспорту може змінювати традиційні принципи розміщення металургійних підприємств?
Коротко про головне
Металургія є основою сучасної промисловості. Головні чинники її розміщення зумовлені технологіями виробництва металів. Більшість сталі виробляє Китай, який є також провідним виробником первинного алюмінію. Виробництво металів є одним із головних забруднювачів довкілля. Основою металургії є випуск сталі. Серед кольорових металів за обсягом виплавки переважають мідь і первинний алюміній. Україна бере участь у стабільних великих поставках сировини і напівфабрикатів для підприємств металургії, організованих провідними ТНК світу.
Перевіряємо себе
- 1. Що таке металургія? З яких частин вона складається?
- 2. Поясніть, чому Китай є лідером з виробництва сталі і первинного алюмінію.
- 3. Чому зросло виробництво рідкісноземельних металів?
- 4. Які країни світу є лідерами з виробництва рафінованої міді?
- 5. Поміркуйте, чому постійно зростає обсяг виробництва металів у світі.
Моя територіальна громада. Дізнайтеся, чи є на території вашої громади підприємства зі збору і сортування брухту. Відвідайте їх і дізнайтесь, за якою вартістю вони закуповують брухт різних металів. Поміркуйте, чому вона дуже різна?
