§ 20. Які сучасні особливості виробництва чорних і кольорових металів в Україні

• Назад до змісту

Які компанії є лідерами металургії в Україні?

Головні підприємства вітчизняної металургії входять до складу великих холдингів «Інтерпайп» і «Метінвест», які визначають господарський розвиток цілих регіонів держави.

Чи достатньо в Україні сировини для задоволення потреб вітчизняної металургії?

Україна має потужну власну базу сировини для чорної металургії (залізні руди Криворізького та Кременчуцького басейнів, марганцеві руди Нікопольського басейну), проте імпортує коксівне вугілля. У кольоровій металургії відчувається гострий брак промислових покладів більшості руд (зокрема, бокситів для виплавки алюмінію), винятком є лише багаті запаси титанових руд (ільменіту та рутилу).

Де розміщені найбільші металургійні комбінати?

Найбільші металургійні комбінати України розміщені у Дніпрі, Запоріжжі, Кам’янському та Кривому Розі (Придніпровський металургійний район). Їхнє розташування зумовлене наближеністю до родовищ залізної руди, наявністю великих обсягів води р. Дніпро та зручними транспортними зв’язками з вугільними басейнами.

ПОМІРКУЙТЕ

Проаналізуйте запаси залізних, марганцевих, алюмінієвих руд в Україні. Чи достатньо сировини для задоволення потреб вітчизняної металургії? Як її видобування впливає на економічний розвиток регіонів?

Україна повністю забезпечена залізними та марганцевими рудами. Їхні запаси є одними з найбільших у світі, що покриває внутрішні потреби чорної металургії та забезпечує масштабний експорт залізорудної сировини.

Власних промислових запасів алюмінієвих руд високої якості в Україні немає. Виробництво первинного алюмінію завжди залежало від імпорту бокситів, тому власної сировини для цього сектору кольорової металургії недостатньо.

Видобування рудних ресурсів є основою економіки окремих промислових центрів і регіонів (Кривий Ріг, Горішні Плавні, Нікополь, Марганець). Гірничодобувні та збагачувальні підприємства створюють робочі місця, наповнюють місцеві бюджети та стимулюють розбудову залізничної й енергетичної інфраструктури, проте створюють значне екологічне навантаження на довкілля.

ПРАКТИЧНІ ЗАВДАННЯ

Позначте на контурній карті України основні центри виробництва чорних металів.

Послідовність виконання завдання на контурній карті:

1. Позначте пунсонами та підпишіть провідні центри металургійних комбінатів повного циклу: Кривий Ріг, Дніпро, Кам’янське та Запоріжжя.
2. Позначте місто Нікополь як головний центр трубної промисловості.
3. Позначте місто Кременчук, де розміщений сталеливарний завод, орієнтований на машинобудування.
4. Позначте місто Бровари як спеціалізований центр порошкової металургії.
5. Оформіть легенду контурної карти, додавши відповідні умовні позначення для комбінатів, трубного, сталеливарного та порошкового виробництв.

ПОМІРКУЙТЕ

Чи потрібно Україні збільшувати експорт чавуну (мал. 20.3)?

Збільшувати експорт первинного чавуну недоцільно, оскільки це сировинний напівфабрикат із невисокою доданою вартістю. Економічно вигідніше переробляти чавун усередині країни на сталь і далі на готову високотехнологічну металопродукцію (листовий і сортовий прокат, труби), експорт якої забезпечує значно більші валютні надходження до державного бюджету, створює робочі місця та забезпечує потреби вітчизняного машинобудування й оборонно-промислового комплексу.

За мал. 20.3 визначте, який зв’язок існує між виробництвом чавуну, сталі й прокату на ПАТ «Запоріжсталь».

На малюнку 20.3 відображено повний технологічний металургійний цикл:

1. У доменному виробництві виплавляють первинний рідкий чавун (найбільший обсяг за масою).
2. Отриманий чавун слугує сировиною для конвертерного виплавлення сталі, тому динаміка виробництва сталі прямо пропорційна обсягам виплавки рідкого чавуну.
3. Виплавлена сталь спрямовується до прокатних станів для виготовлення кінцевого металопрокату (обсяг прокату дещо менший за обсяг виплавленої сталі через технологічні втрати та обрізання металу при прокатці).

Порівняйте дані мал. 20.2 і мал. 20.3 та розрахуйте, яку частку становить експорт чавуну в загальному його виробництві в Україні. Використовуючи інтернет-джерела, визначте головних виробників та експортерів чавуну. Відвідайте офіційні сайти цих підприємств і з’ясуйте, яку стратегію розвитку вони обрали та розв’язання яких проблем, показаних на мал. 20.4, є найважливішими для їх належного функціонування.

Дано:

• Експорт чавуну до США за 2024 рік (мал. 20.2): 0,9 млн т
• Експорт чавуну до Італії: 0,15 млн т
• Експорт чавуну до Туреччини: 0,1 млн т
• Експорт чавуну до інших країн: 0,1 млн т
• Загальний експорт чавуну: 0,9 + 0,15 + 0,1 + 0,1 = 1,25 млн т
• Загальне виробництво чавуну в Україні за 2024 рік (мал. 20.1): 7,0 млн т

Знайти:

• Частку експорту чавуну в загальному виробництві.

Розв’язання:
$\text{Частка експорту} = \frac{1{,}25}{7{,}0} \times 100\% \approx 17{,}86\%$

Відповідь: експорт чавуну становить приблизно 17,86% від загального обсягу його виробництва в Україні.

Головними виробниками й експортерами чавуну в Україні є комбінати повного циклу в Запоріжжі, Кривому Розі та Кам’янському.

Стратегії підприємств спрямовані на переорієнтацію логістики на морські чорноморські коридори, підвищення енергоефективності печей та скорочення викидів вуглецю для подолання наслідків введення вуглецевого прикордонного податку в ЄС. Найважливішими завданнями для функціонування заводів є подолання дефіциту коксівного вугілля, стабілізація енергопостачання та вирішення проблеми дефіциту кваліфікованих робітничих кадрів.

Чи варто Україні повністю відмовитися від експорту сировини і розвивати лише виробництво готової металопродукції?

Повна й раптова відмова від експорту сировини неможлива, оскільки внутрішній ринок поки що не має достатніх потужностей машинобудування для переробки всієї видобутої залізної руди та чавуну, а експорт сировини приносить критично необхідні валютні надходження під час війни. Проте стратегічним напрямом має бути поступове збільшення частки глибокої переробки сировини всередині країни та зростання частки готового прокату і труб у структурі зовнішньої торгівлі.

Україна експортує брухт. Поміркуйте, що є більш доцільним – збільшити вітчизняне виробництво металів чи нарощувати експорт брухту?

Доцільніше спрямовувати металобрухт на збільшення вітчизняного виробництва сталі. Металобрухт є стратегічною сировиною для сучасних електросталеплавильних підприємств. Виплавка сталі з брухту значно знижує витрати енергії, скорочує викиди CO₂ у кілька разів і дозволяє українським виробникам відповідати екологічним вимогам ринку ЄС.

Поясніть, чому виробництво алюмінію, магнію та титану є набагато енергоємнішим, ніж виробництво сталі. Запропонуйте шляхи зниження енергоспоживання в галузі.

Виробництво алюмінію, магнію та титану є енергоємним через високу хімічну стійкість зв’язків цих елементів з киснем та іншими речовинами в мінералах. Для їх відновлення потрібні складні багатостадійні електролітичні (електроліз розплавів) або високотемпературні вакуумні відновні процеси (наприклад, магнієтермічний метод для титану), що потребують десятків тисяч кіловат-годин електроенергії на кожну тонну готового металу.

Шляхи зниження енергоспоживання:

• Вторинне перероблення брухту кольорових металів, яке економить до 90–95% енергії.
• Впровадження енергоощадних електролізерів нового покоління та сучасних технологій теплоізоляції.
• Розміщення енергоємних переділів поруч із джерелами дешевої електроенергії (ГЕС, АЕС, ВДЕ).

Користуючись мал. 20.5, розрахуйте, скільки можна виготовити чистого титану з видобутого компанією ТОВ ВКФ «Велта» 2023 р. титанового концентрату та його вартість.

Дано:

• Обсяг видобутку концентрату компанією «Велта» у 2023 р. (мал. 20.5): 135 тис. т = 135 000 т
• Вихід титанового шлаку з 1 т концентрату: 0,7 т
• Вихід титанової губки з 1 т шлаку: 0,33 т
• Вихід чистого титану з 1 т губки: 0,1 т
• Вартість чистого титану, отриманого з 1 т губки (0,1 т чистого титану): 7425 дол. США

Знайти:

• Масу чистого титану.
• Загальну вартість чистого титану.

Розв’язання:

1. Маса шлаку:
   $135\,000 \times 0{,}7 = 94\,500\text{ т}$
2. Маса титанової губки:
   $94\,500 \times 0{,}33 = 31\,185\text{ т}$
3. Маса чистого титану:
   $31\,185 \times 0{,}1 = 3118{,}5\text{ т}$
4. Ціна 1 т чистого титану:
   $\frac{7425}{0{,}1} = 74\,250\text{ дол. США/т}$
5. Загальна вартість чистого титану:
   $3118{,}5 \times 74\,250 = 231\,548\,625\text{ дол. США}$

Відповідь: з концентрату компанії можна виготовити 3118,5 т чистого титану загальною вартістю 231 548 625 дол. США.

ГЕОГРАФІЯ В НАШОМУ ЖИТТІ

Дізнайтеся, як використовують надчистий титан для ендопротезування.

Надчистий титан є незамінним матеріалом у медицині завдяки унікальним біологічним і механічним властивостям.

Він має абсолютну біосумісність, тому не викликає токсичних реакцій і не відторгається людським організмом. Титан забезпечує остеоінтеграцію: кісткова тканина природно проростає в мікропори імпланта, утворюючи міцне монолітне зрощення. Завдяки стійкості до агресивних рідких середовищ організму метал не іржавіє й не руйнується десятиліттями. При цьому титан надзвичайно легкий і водночас витримує постійні механічні навантаження.

З нього виготовляють штучні суглоби, зубні імпланти, черепні пластини, пластини та штифти для фіксації кісток при складних переломах.

ПЕРЕВІРЯЄМО СЕБЕ

1. Поясніть, чому основними виробниками продукції вітчизняної металургії є великі металургійні комбінати повного циклу.

Підприємства повного циклу поєднують усі послідовні стадії переробки в межах одного майданчика: від збагачення руди й коксування вугілля до виплавки чавуну, сталі та виготовлення готового прокату. Це дозволяє використовувати рідкий гарячий чавун без додаткових витрат енергії на його розігрів, утилізувати виробничі гази (доменний, коксівний) для енергетичних потреб та мінімізувати транспортні витрати.

2. Чому більшість продукції чорної металургії України експортують?

Виробничі потужності металургійних заводів України значно перевищують ємність внутрішнього ринку споживання сталі. Продаж металопродукції на міжнародних ринках забезпечує значні надходження валюти в економіку держави.

3. Який сегмент кольорової металургії є найбільш розвинутим в Україні?

Найбільш розвинутим сегментом кольорової металургії України є титанова промисловість, яка охоплює видобуток ільменітових та рутилових руд, їх збагачення у товарні концентрати та виробництво титанової губки.

МОЯ ТЕРИТОРІАЛЬНА ГРОМАДА

Дізнайтесь, чи налагоджено на території вашої територіальної громади роздільний збір батарейок та брухту кольорових металів? Чому важливо організувати такий збір?

У населених пунктах збір відпрацьованих батарейок організовано через спеціальні бокси в супермаркетах, школах та ЦНАПах, а прийом кольорового металобрухту здійснюють ліцензовані пункти вторинної сировини.

Організація роздільного збору є вкрай важливою з екологічних та економічних причин. Викидання батарейок у звичайний смітник призводить до потрапляння в ґрунт і підземні води токсичних важких металів (ртуті, свинцю, кадмію). Збір та вторинне перероблення брухту кольорових металів дозволяє зберегти вичерпні мінеральні ресурси та значно скоротити витрати електроенергії порівняно з виплавкою металів з первинних руд.