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鋼鐵企業為什麼要設置選礦廠

發布時間:2023-05-04 14:18:49

❶ 金屬礦選礦奧秘

(一)金屬礦選礦的定義和作用

1. 選礦的定義

選礦最早英文解釋為 Ore Dressing 或 concentration,意為礦砂富集。隨後延伸為礦物處理,英文為 Mining process。選礦是利用礦物的物理或物理化學性質的差異,藉助不同的方法,將有用礦物同無用的礦物分離,把彼此共生的有用礦物盡可能地分離並富集成單獨的精礦,排除對冶煉和其他加工過程有害的雜質,提高選礦產品質量,以便充分、合理、經濟地利用礦產資源。

礦物是在地殼中由於自然的物理化學作用或生物作用,所產生的自然元素和自然化合物,如金、銀、銅自然元素和黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦等自然化合物。這些元素和化合物都具有各自的物理性質,如粒度、形狀、顏色、光澤、密度、摩擦系數、磁性、電性、放射性、表面潤澤性等。這些不同的性質為不同的選礦方法提供了依據。

2. 選礦的作用和地位

自然界蘊藏著極為豐富的礦產資源,但是,除少數富礦外,一般含量都較低,例如,很多鐵礦石含鐵只有 20% ~ 30%;銅礦石含銅小於 0.5%;鉛鋅礦石中鉛鋅的含量不到 5%;鈹礦石氧化鈹含量 0.05% ~ 0.1%;這樣的礦石直接冶煉,極不經濟。一般冶金對礦石的含量有一定的要求。如鐵礦石中鐵的含量最低不得低於 45%;銅礦石中銅的含量最低不得低於 12%;鉛礦石含鉛不得小於 40%;鋅礦石含鋅不得小於 40%;氧化鈹含量不小於 8%。對於采出的礦石在冶煉之前,必須經過選礦工藝,將主要金屬礦物的含量富集幾倍、幾十倍乃至幾百倍才能滿足冶煉工藝的要求。

通過選礦手段為冶煉提供「精料」,減少冶煉的物料量,大大提高冶煉的技術經濟指標。在選礦過程中大量的廢石被排除,減少了爐渣量,一方面減低了能耗和運輸成本,同時也相應地減少了爐渣中的金屬損失,大大提高了冶煉的回收率。例如,某冶煉廠將銅精礦含量提高1%,每年可多生產粗銅 3135 噸。某鋼鐵公司將鐵精礦含量提高 1%,高爐產量提高 3%,節約石灰石 4% ~ 5%,減少爐渣量 1.8% ~ 2%。目前,我國要求入爐煉鐵磁鐵礦含量在 65% 以上,如果鐵精礦含量達到 68% 以上,可以採用直接煉鋼工藝,大大簡化冶煉流程。

通過選礦工藝可以減少冶煉原料中有害元素的危害,變害為利,綜合回收金屬資源。自然界中的礦石往往含有多種有用成分,例如,銅、鉛、鋅等有色金屬往往共生或伴生於同一礦床中;鐵既有單一的鐵礦石,也有鐵-銅、鐵-硫、釩鈦鐵等共生礦石。冶煉過程中對原料中某些共生或伴生元素,常視為有害雜質。例如,煉銅的原料中含鉛、鋅都是有害雜質。煉鐵原料中含硫、磷和其他有色金屬都是有害雜質。但將這些雜質提前通過選礦工藝使之分離分別富集後,分別冶煉,變害為利。

選礦也作為冶煉工藝中的一個中間過程,用以提高選礦、冶煉兩個過程的總的經濟效益。例如,我國金川有色金屬公司冶煉廠現有的生產流程是將銅-鎳混合精礦用電爐熔煉、轉爐吹煉,產出高冰鎳,經過緩冷後,再破碎磨礦,用浮選法獲得銅精礦和鎳精礦,用磁選法得到合金。此後分別進入各自的冶煉系統提取金屬銅、鎳和貴金屬。

選礦是冶金、化工、建材等工業部門必不可少的極其重要的一環。選礦技術的發展,大大地擴大了工業原料基地,從而使那些以前因為含量太低或成分復雜而不能在工業上應用的礦床變為有用礦床。

近 20 多年來,隨著科學技術和經濟建設的迅猛發展,對礦產資源的需求量與日俱增,礦產資源開采量翻番,周期愈來愈短,易采易選的單一富礦愈來愈少,嵌布粒度細、含量低的難選復合礦的開采量愈來愈大,對礦產品加工過程中的環保要求越來越高,這些都需要通過選礦方法來解決。

(二)選礦方法

目前常用的選礦方法主要是重選、浮選、磁選和化學選礦,除此而外還有電選、手選、摩擦選礦、光電選礦、放射性選礦等。

重力選礦法(簡稱重選法),是根據礦物密度的不同及其在介質(水、空氣、重介質等)中具有不同的沉降速度進行分選的方法,它是最古老的選礦方法之一。這種方法廣泛地用來選別煤炭和含有鉑、金、鎢、錫和其他重礦物的礦石。此外,鐵礦石、錳礦石、稀有金屬礦、非金屬礦石和部分有色金屬礦石也採用重選法進行選別。

磁選法,是根據礦物磁性的不同進行分選的方法。它主要用於選別鐵、錳等黑色金屬礦石和稀有金屬礦石。

浮游選礦法(簡稱浮選法),是根據礦物表面的潤澤性的不同選別礦物的方法。目前浮選法應用最廣,特別是細粒浸染的礦石用浮選處理效果顯著。對於復雜多金屬礦石的選別,浮選是一種最有效的方法。目前絕大多數礦石可用以浮選處理。

化學選礦法,基於礦物和礦物組分的化學性質的差異,利用化學方法改變礦物組成,然後用相應方法使目的組分富集的礦物加工工藝。目前對氧化礦石的處理效果非常明顯,也是處理和綜合利用某些貧、細、雜等難選礦物原料的有效方法之一。

電選法是根據礦物電性的不同來進行選別的方法。

手選法是根據礦物顏色和光澤的不同來進行選別的方法。

摩擦選礦是利用礦物摩擦系數的不同對礦物進行分選的方法。

光電選礦是利用礦物反射光的強度不同對礦物進行選別的方法。

放射性選礦是利用礦物天然放射性和人工放射性對礦物進行選別的方法。

(三)選礦過程

選礦是一個連續的生產過程,由一系列連續的作業組成,表示礦石連續加工的工藝過程為選礦流程(圖 6-7-1)。

礦石的選礦處理過程是在選礦廠里完成的。不論選礦廠的規模大小(小型選礦廠日處理礦石幾十噸,大型選礦廠日處理礦石量高達數萬噸以上),但無論工藝和設備如何復雜,一般都包括以下三個最基本的過程。

選別前的准備作業:一般礦石從采礦場采出的礦石粒度都較大,必須經過破碎和篩分、磨礦和分級,使有用礦物與脈石礦物、有用礦物和無用礦物相互分開,達到單體分離,為分選作業做准備。

選別作業:這是選礦過程的關鍵作業(或稱主要作業)。它根據礦物的不同性質,採用不同的選礦方法,如浮選法、重選法、磁選法等。

產品處理作業:主要包括精礦脫水和尾礦處理。精礦脫水通常由濃縮、過濾、乾燥三個階段。尾礦處理通常包括尾礦的儲存和尾水的處理。

有的選礦廠根據礦石性質和分選的需要,在選別作業前設有洗礦,預先拋廢(即在較粗的粒度下預先排出部分廢石)以及物理、化學與處理等作業,如赤鐵礦的磁化焙燒等作業。

(四)選礦技術在新疆礦山的應用

新疆應用選礦技術可追溯到古代,新疆遠在 300 年前,就在阿勒泰地區的各個溝內利用金的比重大的特點,從砂金礦中淘洗黃金,這就是重選的原始雛形。但在新中國成立之前,新疆沒有一處正規的選礦廠,全部都是採用人工方式手選和手淘,生產效率極其低下,只能處理比重差異大的砂金礦和根據顏色手選出黑鎢礦石。新中國成立後,新疆選礦技術有了長足的發展,磁選技術應用於鐵礦山,建成年處理量 80 萬噸的磁選礦廠,為鋼鐵企業源源不斷地提供高品質的鐵精粉。浮選應用於鉛鋅礦、銅礦、金礦山,先後建成康蘇鉛鋅浮選廠、喀拉通克銅鎳浮選廠、哈圖金浮選廠,促進了新疆有色工業的發展。重選、浮選、磁選聯合應用於新疆北部阿勒泰地區的稀有金屬礦山,為我國的早期國防建設提供所需的鋰、鈹、鉭、鈮等稀有金屬資源。以下是目前新疆有代表性的選礦廠。

1. 康蘇鉛鋅礦浮選選礦

康蘇選礦廠是新疆第一座機械化浮選廠,1952 年開始建設,設計生產規模為 250 噸 / 天,1954 年投產。該廠是由前蘇聯專家參與指導設計,前期主要處理喀什地區沙里塔什的方鉛礦和閃鋅礦,1961 年開始處理烏拉根氧化鉛鋅礦。康蘇選廠最初投產時是採用蘇聯專家設計的流程和葯劑制度進行浮選,流程採用氰化物與硫酸鋅作閃鋅礦的抑制劑,以蘇打作 pH 值的調整劑,並添加了少量的硫化鈉,先將鉛礦優先選出後,再將鋅礦物選出。該流程沒有取得較好的經濟指標,大部分鋅礦被選入鉛礦中。後經過我國工程技術人員和蘇聯專家的共同努力,通過幾次技術改造,在流程結構、技術參數和生產管理方面進行了革新和改進。將部分德國式的浮選機改成蘇式米哈諾貝爾 5A 型充氣量大的浮選機,使用水力旋流器代替螺旋分級機,加強了中礦再磨循環,增加了鋅浮選時間,降低了鋅浮選礦漿鹼度,合理控制破碎粒度和鋼球裝入量,嚴格貫徹技術操作規程和技術監督等。使各項指標得到穩步提升。鉛回收率由 71% 提高到 90%,鋅回收率由 13% 提高到 41%。其選礦過程見浮選工藝流程圖(圖 6-7-2)。

2. 新疆八一鋼鐵廠磁鐵礦浮磁選選礦

新疆八一鋼鐵選礦廠與 1989 年建成投產,設計處理能力 80 萬噸 / 年,主要處理高硫磁鐵礦。礦石由礦山采出後,運輸到選礦廠,經兩段破碎一段磨礦後,礦漿進入浮-磁車間。選出的硫精礦銷售給新疆境內的一些化工廠和化肥廠,鐵精礦供球團和燒結使用。尾礦濃縮後,用水隔泵輸送至尾礦庫,晾乾後,一部分尾礦成為八鋼西域水泥廠鐵質校正原料。新疆八一鋼鐵廠簡易浮磁選流程圖(圖 6-7-3)。

3. 喀拉通克銅鎳礦浮選選礦

喀拉通克銅鎳礦是新疆目前最大的銅鎳生產基地,礦山一期為采冶工程,采出的特富礦塊直接進入鼓風爐熔煉成低冰鎳,經過幾年的生產特富礦逐漸減少。為充分利用礦產資源,在二期改造中增加了優先選銅-銅鎳混合浮選流程,日處理原礦 900 噸。

原礦直接從采場經豎井提升到地面,通過窄軌輸送到原礦倉,原礦倉的礦石經群式給礦機由帶式輸送機送至中間礦倉。經重型板式給礦機、帶式輸送機,送至自磨機進行一段磨礦,自磨機排礦給入與格子型球磨機閉路的高堰式雙螺旋分級機,進行二段磨礦。分級機溢流經砂泵揚送至水力旋流器組,沉砂進入溢流型球磨機,進行三段磨礦。三段磨礦排礦與第一段分級機溢流合並,經砂泵揚送至水力旋流器組,旋流器溢流,自流至浮選廠房的攪拌槽內,加葯後進入浮選作業。浮選採用一次銅粗選、一次銅精選、一次銅鎳混合浮選、一次銅鎳掃選、三次銅鎳精選後,產出銅精礦、銅鎳混合精礦及尾礦,分別送至脫水廠房。銅精礦、銅鎳混合精礦經過脫水後分別送入銅精礦庫和冶煉廠原料庫。浮選尾礦經高效濃密機脫水後,用泵楊送至采礦場充填站,作為充填原料。喀拉通克銅鎳礦簡易選礦工藝流程圖(圖 6-7-4)。

4. 哈圖金礦黃金混汞-浮選選礦

哈圖礦區是新疆歷史上有名的岩金產地,早在乾隆年間便開始開采,主要採用的是土法重選法,將采出的礦石用石碾盤碾碎,通過淘洗的方式回收比重大的金粒。大量的細粒金無法回收,致使許多淘金者虧損嚴重。

1983 年通過實驗研究,採用「混汞—浮選—部分焙燒—氰化」原則流程,哈圖金礦建成了新疆第一座現代化的黃金生產礦山,日處理原礦 100 噸。1986 年通過改進破碎工藝,新增 100噸 / 天的浮選系列,使產能達到 200 噸 / 天。哈圖金礦混汞浮選工藝流程圖(圖 6-7-5)。

原礦由采廠通過汽車運到原礦倉,原礦經顎式破碎機進行一段破碎。然後經皮帶運輸機運到圓錐破碎機,進行二段破碎,破碎產物由圓振篩篩分後,篩下礦物由皮帶運輸機運送至粉礦倉,篩上礦物返回圓錐破碎機再破。粉礦倉經給礦機和皮帶運輸機送至格子型球磨機磨礦,磨礦排礦自流通過鍍銀銅板(俗稱汞板)進行混汞作業,通過汞板表面粘附的汞吸附單體解理的金形成汞齊,通過冶煉回收部分黃金。礦漿經過汞板後,用高堰式螺旋分級機,溢流進入浮選工序,返砂進進球磨機再磨。浮選工序採用一次粗選、二次精選、一次掃選流程選的浮選精礦。浮選精礦脫水經過焙燒和進行冶煉後得到金錠。

5. 可可托海稀有金屬礦重、磁、電、浮聯合選礦

可可托海以稀有金屬儲量大,品種多而聞名中外,鈹、鋰、鉭、鈮、銣、銫、鋯、鉿等稀有元素在許多礦帶中均有不同程度的分布,因而造成選礦上的復雜性和難度。經過眾多科技人員 10 年的反復實驗研究,從手工選礦到單一礦物選礦,發展到最後的重磁浮聯合選礦流程,分選出鋰精礦、鈹精礦、鉭鈮精礦,突破了這一世界性的難題,促進了選礦技術的發展。

1953 年,為回收綠柱石和鉭鈮礦在 3 號礦脈小露天采場東北角興建了一座簡易的 30 多米長的手選室,改善了手選的工作環境,提高了手選效率。另外,在 3 號礦脈尾礦堆附近興建了一座 20 噸 / 天的鉭鈮重選廠,採用對滾一段破碎、跳汰、搖床、溜槽進行重選,回收鉭鈮礦。1957 ~ 1958 年,將手選篩下的尾礦,用方螺旋溜槽進行富集,每年產出的氧化鋰精礦接近萬噸。

1963 年,經過科研院所近 8 年的選礦試驗研究,國家計委批准興建 750 噸 / 天的選礦廠(「87 - 66」機選廠),綜合回收氧化鋰精礦和鉭鈮精礦。選廠工藝流程簡圖(圖 6-7-6)。根據可可托海礦偉晶岩體分帶開採的特點,選廠採用三個系統分別對三種類型的礦石(鈹礦石、鋰礦石、鉭鈮礦石)進行選別。採用聯合選礦工藝綜合回收礦石中的鋰鈹鉭鈮礦物。先利用重力-磁法-電磁法選礦,從原礦含量只有 0.01% ~ 0.02%(Ta、Nb)203 的原礦中選50% 以上的(Ta、Nb)203 鉭鈮精礦,然後再用鹼法鋰鈹優先浮選,先優浮選鋰再選鈹。

可可托海選廠選礦工藝的不斷改進,使我國花崗偉晶岩類型礦石鉭鈮、鋰、鈹選礦工藝水平進入世界先進行列。

6. 選礦技術的發展方向

在美國、日本、德國等國家對選礦技術的發展非常重視,選礦技術的不斷進步和創新,促進了這些國家礦產資源的開發和綜合利用沿著可持續發展前進。在礦物破碎方面,美國開發了超細破碎機和高壓對滾機,降低球磨機入料粒度,節約了能耗。同時在不斷研究外加電場、激光、微波、超聲、高頻振盪、等離子處理礦石對粉碎和分選的影響。在礦物分選方面,已經或正在研究「多種力場」聯合作用的分選設備,並不斷將高技術引入選礦工程領域,諸如將超導技術引入磁選,將電化學及控制技術引入浮選等。在選礦工藝管理方面,將工藝控制過程自動化,並將「專家控制系統」與「最優適時控制」相結合,以達到根據礦石性質調整控制參數,使選礦生產工藝流程全過程保持最優狀態。

隨著我國國民經濟的快速發展,對礦產品的需求不斷增長,選礦工程技術面臨著資源、能源、環保的嚴峻挑戰和發展機遇。以下領域的技術創新將是今後選礦的發展方向:

一是研究開發高效預選設備、高效節能新型破磨與分選設備,以及固液分離新技術與裝備,大幅降低礦石粉碎固液分離過程的能耗。

二是研究各種能場的預處理對礦物粉碎和分選行為的影響,開發利用各種能場的預處理新技術,以提高粉碎效率和分選精度。

三是開發高效分選設備、高效無毒的新葯劑,重點研究復合力場分選新設備、多種成分協同作用的新葯劑以及處理貧、細、雜難選礦石的綜合分選新技術。

四是在礦石綜合利用研究中,開發無廢清潔生產工藝,加強尾礦中礦物的分離、提純、超細、改性的研究,使其成為市場需要的產品,為礦物物料工業向礦物材料工業轉化提供新技術。

五是大力將高新技術引進礦物工程領域,重點開展礦物生物工程技術、電化學調控和電化學控制浮選技術、過程自動尋優技術,以及高技術改造傳統產業的新技術研究。

六是加強基礎理論與選礦技術相結合的新型邊緣科學研究,促進新一代礦物分選理論體系的形成,並派生出新興的礦物分選和提純技術。

❷ 鋼鐵工業的布局主要有哪些因素

鋼鐵工業布局

鋼鐵工業是最重要的基礎工業,是其他工業發展的物質基礎。有了鋼鐵,就使得我國國民經濟的技術改造成為可能。同時,鋼鐵工業的發展也有賴於煤炭工業、採掘工業、冶金工業、動力、運輸等工業部門的發展。由於鋼鐵工業與其他工業的關系十分密切,因此許多國家都把發展鋼鐵工業放在十分重要的地位,並把這種發展與國民經濟各部門的發展互相協調起來,保持正常的比例關系。

(一)鋼鐵工業生產的特點

鋼鐵工業是一個龐大的物質生產部門。從礦石的開采,依次將礦石熔煉成生鐵,將生鐵煉成鋼,將鋼軋製成各種形狀規格的鋼材,是一個十分復雜的生產過程。在整個生產過程中,可以分為礦山開采(包括采礦、選礦)、煉鐵、煉鋼、軋鋼等四個相對獨立的階段。一個完整的鋼鐵聯合企業,它的生產過程包括若干廠礦,如采礦、選礦、燒結、煉焦、耐火材料、煉鐵、煉鋼、軋鋼等主要生產部門,以及化工(氮肥、三苯等)、電力(熱電站、電廠等)與其他(如爐渣製品、水泥等建材生產)一系列工業企業。如武鋼就是由15個主體廠礦和30多個輔助生產部門所組成。

鋼鐵工業需要大量的礦石原料和燃料。鐵礦石是鋼鐵工業的基本原料,地球上含鐵化合物有300多種,但具有工業價值的只有五種,即磁鐵礦,赤鐵礦、鐵的氫氧化物(以褐鐵礦為主)、菱鐵礦和含鐵線泥石。鐵礦石的儲量和品位直接影響利用價值及礦山的服務年限和開采規模。焦炭是鋼鐵工業的主要原料,石灰石、錳礦石、螢石和耐火材料等是鋼鐵工業的輔助材料。所以鋼鐵工業的發展必須伴隨著一系列不同類型的礦山開發和建設。

鋼鐵工業的生產過程是化學、物理的變化過程,對環境污染嚴重,被列為污染危害最大的三大部門(冶金、化工和輕工)、六大企業(鋼鐵、煉油、火電、化工、有色金屬冶煉和造紙)的首位。環境污染主要反映在氣、水、渣三個方面。廢氣主要是從燃燒系統排出的。污染過程很復雜,污染也是多方面的,有毒成分主要有二氧化硫、一氧化碳、硫化氫、烴、粉塵等。附近居民受二氧化硫的影響易引起慢性呼吸道系統的病症。廢水主要有焦化廠的廢水,它含有酚、氰化物、氯化物和硫化物等有害物質。廢水就地浸透污染地下水;排入江河、湖泊則污染地面水,使生活飲用水和水生生物含有害物質,對人體引起不良後果。所以應積極處理好廢水,合理排放,以免污染環境。同時在選廠時應盡量把工廠建在不透水層的地帶,減少工廠廢水對深層地下水的污染。廢渣主要是高爐渣,要有一定的堆放場地,平均每年生產一噸生鐵,相應排放出0.6噸的爐渣。目前一般都可利用來製造水泥、渣磚、渣棉或製作肥料。

隨著現代科學技術的發展和生產工藝的革新,如採用電爐煉鋼、冷軋工藝等,其污染的程度可得到改善。

(二)鋼鐵工業的建設條件

鋼鐵工業的建設條件具有以下特點。

用地面積較大:每生產一噸鋼鐵一般需要2平方米左右的用地,再加上鋼鐵企業的建設,需要一批為它服務的和被它帶動發展起來的工業企業用地,則范圍就更大,一般要比鋼鐵廠本身的用地擴大2~3倍。現代化鋼鐵聯合企業,多採用大型高爐多座聯立裝置,要求地基承壓力高。同時要求廠區面積形狀上適合於現代化鋼鐵工業生產工藝流程的要求,有儲備大量原料和半成品的倉庫、場地,並保證有繼續發展的預留地。

用水量大:一個年產350萬噸的鋼鐵廠需水6米3/秒,其中冷卻用水佔5米3/秒;如用直放式,平均每煉一噸鋼需水100~200立方米,故鋼鐵工業應有足夠水源保證。目前我國的大型鋼鐵聯合企業大都位於幾條主要河流的沿岸,其中重要原因之一是考慮了用水和運輸條件。在北方缺水地區建廠應考慮循環用水。

用汽量大:生產一噸生鐵一般需要0.3~0.4噸/小時的蒸氣。為了取得較好的經濟效果,最好在廠區附近建立熱電站供電、供熱,也可建自備鍋爐供熱。

用電量大:一個年產100萬噸規模的鋼鐵廠,要有3萬千瓦的電力設備配套。由於生產過程的連續性,供電要可靠,要求有二個以上的電源或至少用二條線路供電。

運輸量大:一個大型的鋼鐵廠生產一噸鋼鐵,廠內外平均貨運量20噸左右,其中原料運輸5.5噸。沉重和大量熾熱的貨物運輸,要求長達上百公里的鐵路專用線,因此,鐵路專用線的接軌、編組站的設置、鐵路構築物的位置、地勢的情況,對鋼鐵工業的選址以及對工廠總平面的布置都有很大的影響。同時運輸出入量極不平衡。一般原材料運入量占總運輸量的73~83%,而成品、副產品的運輸量只佔17~27%,所以必須考慮運輸工具的合理利用問題。

協作面廣:主要有產品原料的協作,如鋼鐵廠和焦化廠、重機廠和化工廠之間的協作;副產品和廢品回收的協作,如爐渣製造建築材料,部分可供鋼廠利用;輔助工廠的協作,與為鋼鐵廠服務的工廠建立協作關系;此外,在廠外工程方面如水、電、氣、管線、運輸方面的協作等。總之,鋼鐵企業本身是一個有機聯系的生產綜合體。

職工人數較多:由於大型鋼鐵聯合企業本身是一個十分復雜的生產系統,不僅擁有的生產部門很多,同時職工人數也很多;因此在布局上不僅要滿足工業生產的要求,而且要滿足城市建設的要求,正確處理工業與城市、工業區與生活區的相互關系,合理組織上下班的人流交通。

(三)鋼鐵工業的布局特點

我國年產100萬噸以上的鋼鐵聯合企業稱為大型企業,如鞍鋼、武鋼、包鋼、馬鋼等;年產10~100萬噸的為中型企業;10萬噸以下的為小型企業。合理配置鋼鐵工業,對於均衡合理布局生產力具有重要的戰略意義。

隨著工業現代化和科學技術的發展,鋼鐵工業的規模有越來越向大型化方向發展的趨向。如在五十年代末,我國所建的最大高爐容積只有1500立方米,最大的鋼鐵聯合企業建成規模也只有100~300萬噸/年。而現在我國擁有的最大高爐容量為2500立方米,最大鋼鐵企業的規模為600萬噸/年。國外六十年代以來新建鋼鐵聯合企業的規模多在600萬~1200萬噸/年之間,目前世界上最大的鋼鐵聯合企業的規模已達1600萬噸/年。一般說來,擴大企業的規模,採用工藝先進的大型設備,有利於提高勞動生產率,節約原材料與燃料動力的單位消耗,降低生產成本,有的甚至還可以減少單位產品的平均投資,這是具有巨大的經濟意義的。但同時工業規模的擴大,必將引起同類生產在地理分布上的相對集中。工業企業的規模越大,其分布條件受地理條件的制約性也越大。如建設一個1000萬噸/年規模的大型鋼鐵聯合企業,需要開發鐵礦石儲量二、三十億噸以上的大礦山,建設1500萬噸/年以上的煤礦和發電容量達100萬千瓦的大電站,為其供應原料、燃料和動力,需要佔地30多平方公里,還必須有很方便的交通運輸條件以適應5000萬噸/年廠外運輸量的需要。按上述要求,象這樣龐大的生產綜合體,必然會給選擇合適的廠址增添不少困難,從而使其分布只能局限於個別地區。所以,大型鋼鐵聯合企業雖然是國家工業體系的骨幹與基礎,但它們在任何國家和地區都是為數不多的。

鋼鐵工業基地的位置,如果既接近鐵礦產地,又接近燃料基地,這是很理想的配置方案。如我國的本溪、渡口等鋼鐵基地,就具備了上述的優越條件。但在多數的情況下,原料和燃料卻往往不能在空間上結合,這就增加了鋼鐵工業廠址選擇的困難和技術經濟比較上的復雜性,使鋼鐵工業的分布在原料與燃料基地二者之間擺動。十八世紀後半期和十九世紀初,在用焦炭冶煉生鐵的最初發展階段上,由於單位產品的燃料消費量很大,如煉一噸生鐵需用5噸煤煉成焦炭的時候,鋼鐵廠的位置選擇在燃料產地較為有利。因為把礦石運到煤那裡比把煤運到礦石那裡更為經濟。十九世紀後半期和二十世紀初,隨著冶煉焦比下降,生產一噸生鐵所需要消耗的煉焦煤減少到2噸,而目前每煉一噸生鐵所需的焦炭則進而減少到0.5~0.8噸,而所需的鐵礦石則是2~4噸。同時,鋼鐵工業對冶金焦用煤的質量要求很嚴,一個鋼鐵企業往往要求有多個煤礦提供不同煤種與牌號的煤炭。因而,隨著冶煉生鐵所消耗的煤和焦炭比例的減少和貧鐵礦的開采量的增加,鋼鐵工業特別是大型鋼鐵企業,大多數靠鐵不靠煤分布了,使鋼鐵工業明顯地出現向鐵礦基地分布的趨向,如我國的武鋼、包鋼等都是如此。因此,鋼鐵工業的最優布局,應是同時接近煤鐵資源,或採取以接近鐵資源為主,並能方便地取得煉焦煤的位置上。但是這種情況也不是一概如此,如蘇聯的庫茲巴斯鋼鐵基地的布局就位於燃料基地。庫茲巴斯是蘇聯東部最大的鋼鐵工業基地,生鐵、鋼的年生產能力接近1000萬噸,所產的鋼軌佔全蘇1/3,各種鋼材供應周圍廣大地區。就整個鋼鐵基地而言,直到目前,大部分原料(鐵礦石)仍依靠區外,但生鐵的成本在全蘇各大鋼鐵廠中是最低的,主要原因是由於庫茲巴斯有發展鋼鐵工業的優越條件,可以就近供應優質煉焦煤和動力。在蘇聯,長期以來,有一種「鍾擺式」的理論指導鋼鐵工業的布局。五十年代至六十年代,由於工業生產聯合化、協作化的發展,選礦和運輸技術的進步,出現了一種帶傾向性的意見,認為鋼鐵廠接近燃料產地一般說來更為有利。其根據是:現代大型鋼鐵工業的生產,不僅需要消耗大量的燃料、電力,而隨著鋼鐵工業中心的建立,很容易吸引機械、化工、電力等工業部門,形成一個較大的工業綜合體。而鋼鐵廠及與其結合在一起的電力、化工、機械等工業的聯合,實際上表現為變相的燃料動力工業綜合體。根據他們的計算,直接的冶煉過程每生產一噸鋼材約需要1.2噸標准燃料,但對整個綜合體系來說,每生產一噸鋼材則需要消耗2.6噸標准燃料,而鐵精礦原料只需1.3~1.4噸。因此,他們提出,即使利用中央區的鐵礦,大部分成品再返回中央區,在西西伯利亞建廠(規模為500萬噸/年生鐵),每年節省費用6000~7000萬盧布。西西伯利亞鋼鐵工業基地正是根據這個原理來建設的。

以上例子,也說明了鋼鐵工業對於原料(鐵礦石)和煤炭資源的依賴性。我國鋼鐵工業發展的實踐也一再證明:發展鋼鐵工業,首先必須有充足的原料和燃料。必須大力開發礦山資源,使礦石和煤炭資源有足夠的保證。例如,我國冀東地區擁有豐富的鐵礦石資源,主要礦山多靠近鐵路和灤河,交通、水電等建設條件也很好,區內煉焦煤與冶金輔助原料資源也相當豐富。因此,大力開發冀東地區的鐵礦資源,對於發展我國的鋼鐵工業有著重要的意義。

如上所述,大型的鋼鐵聯合企業,是鋼鐵生產集中化和聯合化的反映。這種類型的鋼鐵工業,對原料、燃料、建設條件、協作關系要求都比較高。現代化的大型聯合企業雖然數量不多,但它能帶動一批為它服務的工業企業的發展,而且能吸引一大批其它工業在其附近發展。同時往往又以用電、交通條件為發展其他工業的發展創造條件。一個現代化大型鋼鐵聯合企業的布點與建成意味著新的工業中心的形成,具有高度的戰略性。因此,必須在全國和大區域范圍內統一布局。在布局上除了考慮接近原料和燃料產地外,還要考慮全國和地區之間的生產平衡和國防安全的原則,以充分發揮它在部門或區域經濟發展中的骨幹作用。

中小型鋼鐵企業,由於能充分利用地方資源,建設周期短,建廠的技術經濟條件比較容易滿足,因此,必須因地制宜適當發展,使其與大型鋼鐵聯合企業互相配合、分工協作。

因各地的資源條件、建設條件、消費對象的需要不同,可以建立相對獨立的礦山、煉鐵廠、煉鋼廠、軋鋼廠和鐵合金廠,為地方經濟建設服務,為大工業中心服務,或為礦區附近某些工業服務等。

總之,影響鋼鐵工業布局的因素是錯綜復雜的,它不僅受原料、燃料與建設條件的影響,同時也受社會經濟和技術條件的制約。眾所周知,鋼鐵工業的布局應該接近原料或燃料產地,這是一條重要的原則。但位於日本沿岸的大型鋼鐵聯合企業,其原料、燃料全靠國外供應,產品亦大量出口。在生產遠離原料地和消費地的情況下,日本鋼鐵產品在國際市場上仍具有競爭能力。之所以如此,除了企業本身採用了先進技術和大型高效設備外,其中方便的海運條件無疑也是一種重要因素。

目前一些國家正在研究採用更新的技術從根本上改變提取金屬的方法,如不需要再設置高爐,平爐和其他復雜車間;正在設想從礦石中直接使金屬還原,將以粉末狀的金屬放入電爐再熔煉,或將其直接壓製成必需的產品;正在擬議用中子照射加工金屬的新方法。一旦冶金工業實現了新工藝,將會對鋼鐵工業的布局,以及鋼鐵廠的布置產生深刻的影響。

PS:鋼鐵工業的生產,需要的原料品種多(如鐵礦石、焦炭、石灰石、耐火材料等)、數量大,消耗的燃料和水也較多,產品也都是笨重的鋼錠、鋼材,所以鋼鐵工業是一個巨大的復雜的生產系統,影響其布局的因素也很多。從提高生產的經濟效益出發,運費因素應是影響鋼鐵工業布局的主導因素,因而不論是原料還是成品,貨運量都是極其龐大的,為了降低運輸費用,鋼鐵工業的布局應接近原料地和消費地,或擁有良好水運條件的地區。
參考資料:http://218.63.248.165/RESOURCE/GZ/GZDL/DLBL/DLTS0115/14919_SR.HTM

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