Железорудное производство черной металлургии относится к важнейшим базовым отраслям промышленности, определяющим уровень затрат, ресурсо-и ущербоемкость продукции во многих последующих переделах, прежде всего, в черной металлургии. Черные металлы являются основным конструкционным материалом орудий труда. Несмотря на развитие производства новых материалов (пластмасс, синтетических смол и другие), черные металлы остаются основой технической базы промышленного производства на довольно длительную перспективу, определяя техническую базу и конкурентоспособность национальной экономики.
Российская Федерация занимает одно из ведущих мест в мире по добыче и переработке железорудного сырья черной металлургии, являясь одновременно крупнейшим участником мирового рынка железорудного сырья. Вместе с тем, в последние годы вследствие ухудшения горно-геологических условий разработки железорудных месторождений, недостаточной эффективности технического прогресса в горно-металлургическом комплексе и других факторов происходит наблюдается резкое снижение производства продукции и ухудшение всех показателей добычи и использования железорудного сырья, рост загрязнения окружающей среды в крупных центрах добычи и переработки руды.
Изложенное обусловливает необходимость проведения всестороннего комплексного эколого-экономического анализа состояния дел в железорудном комплексе страны и обоснования важнейших направлений стратегии развития этой важной подотрасли с учетом современных тенденций ее развития в существующих условиях переходной экономики России.
Значительный вклад в разработку проблемы рационального использования минеральных и, в частности, железорудных ресурсов внесли труды М.И.Агошкова, А.С.Астахова, Денисова М.Н., К.Г.Гофмана,
М.А.Комарова, Н.Н.Лукьянчикова, Орлова В.П.,Покалова В.Т., И.М.Потравного, В.Ф.Протасова, В.И.Ревнивцева, В.В.Ржевского, Федоренко Н.П., В.А.Харченко, Хачатурова Т.С., Яковца Ю.В., Ястребинского М.А. и других ученых. Вместе с тем, предшествующими работами далеко не исчерпан круг проблем, касающихся рационального использования железорудных ресурсов. В частности, недостаточно исследованы такие важные вопросы, как сравнительная эколого-экономическая оценка железорудной базы России и других стран, обоснование на этой основе инвестиционного рейтинга железорудных предприятий и стратегии развития железорудного производства с учетом требований его экологизации в существующих экономических условиях переходного периода.
Целью диссертационной работы является выявление особенностей и технико-экономических закономерностей функционирования железорудного производства черной металлургии в условиях переходной экономики и выработка на их основе методологических и практических рекомендаций по его рациональному и экологически устойчивому развитию.
В соответствии с поставленной целью в диссертации рассмотрены и решены следующие задачи;
исследование основных тенденций развития железорудного производства и их влияние на основные эколого-экономические показатели горно-металлургического комплекса;
анализ существующей нормативной и законодательно-правовой базы рационального природопользования и охраны окружающей среды применительно к решению актуальных проблем рационального развития железорудного производства;
рассмотрение важнейших направлений структурной перестройки железорудной базы горно-металлургического комплекса и их эколого-экономическая оценка.
Объектом исследования является железорудное производство черной металлургии, основными методами исследования - системный и технико-экономический анализ, экономико-математическое моделирование и расчетно-аналитические методы.
Основные научные положения и их новизна заключаются в следующем:
выявлены основные тенденции развития железорудного производства черной металлургии и исследовано их влияние на ресурсосбережение и охрану окружающей среды в горно-металлургическом комплексе;
разработаны методы эколого-экономического ранжирования железорудных предприятий, региональных и национальных железорудных комплексов, учитывающие особенности железорудного производства;
произведена сравнительная оценка железорудных предприятий России и стран СНГ на основе ранжирования по показателю удельного средневзвешенного интегрального эффекта;
обоснованы предложения по дифференциации налога на добычу в железорудном производстве с помощью коэффициентов ранжирования железорудных предприятий;
предложены важнейшие направления стратегии рационального использования железорудного сырья в черной металлургии, обеспечивающие экологически устойчивое развитие горно-металлургического комплекса;
сформулированы условия эффективного применения действующего законодательства при реализации программ структурной перестройки горно-металлургического комплекса.
Теоретической и методической основой исследований явились научные труды отечественных и зарубежных ученых по проблемам рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды в межотраслевом и отраслевом аспектах.
В работе использовались расчетно-аналитические методы, математический анализ, экспертные оценки. В процессе исследований
использовались официальные материалы министерств и ведомств, специальная отечественная и зарубежная литература, данные статистической отчетности, оперативная отчетность предприятий.
Результаты диссертации представляют методическую и практическую значимость для разработки рекомендаций по формированию отраслевой стратегии развития железорудного производства в перспективе с учетом требований защиты окружающей среды и рационального использования ресурсов.
Предложенные методические принципы оценки хозяйственных решений в железорудном производстве с учетом рентного и экологического факторов могут быть использованы на различных стадиях разработки инвестиционных проектов, при обоснований различных хозяйственных решений в железорудном производстве и других природоэксплуатирующих отраслях.
Результаты проведенного ранжирования железорудных предприятий представляют интерес для определения сравнительной эффективности железорудной базы различных стран и отдельных железорудных предприятий в целях определения очередности капитальных вложений, а также при обосновании дифференцированного рентного налогообложения.
Рекомендации по основным технологическим направлениям развития железорудного комплекса и организационных форм их реализации могут быть использованы при разработке отраслевых программ перспективного развития отрасли и природно-ресурсного комплекса в целом.
Содержащиеся в диссертационной работе методические разработки нашли практическое внедрение в подготовленных при участии соискателя следующих отраслевых нормативно-методических документах, утвержденных на отраслевом уровне:
Инструкция по оценке экономической эффективности капитальных вложений в горнорудной подотрасли черной металлургии;
Методические указания по определению, учету, экономической оценке и нормированию потерь полезных компонентов при переработке минерального сырья черной металлургии.
Основные научные результаты, касающиеся направлений структурной перестройки в горнорудном комплексе черной металлургии нашли отражений в разработанных при непосредственном участии автора отраслевых целевых программах повышения качества железорудной продукции и технического перевооружения черной металлургии.
Результаты исследований состояния окружающей среды и применяемые при этом методические подходы нашли отражение при подготовке ежегодных Государственных докладов по охране окружающей природной среды.
Научные результаты, касающиеся разработки малоотходной технологии обогащения железных руд с применением магнитной гидросепарации в слое магнетитовой суспензии внедрены на Полтавском и Северном железорудных горно-обогатительных комбинатах.
За разработку фильтровальной ткани ТСКФ на мононитиевой основе для обезвоживания продуктов обогащения на вакуум-фильтрах обогатительных фабрик соискатель удостоен серебряной медали ВДНХ.
Содержание отдельных положений диссертационной работы докладывались на научных конференциях и симпозиумах: "Метрологическое обеспечение и автоматизация технологических процессов - основа повышения качества продукции железорудных предприятий" (г.Губкин, 1987 г.); Ш-й Всемирный конгресс по использованию старых полигонов (Москва, 1989 г.); XVI-й Международный конгресс по обогащению полезных ископаемых (Швеция, Г.Стокгольм, 1988 г.) и др.
Результаты проведенных соискателем исследований включены в отчеты по 5 научно-исследовательским работам, выполненным в научно-исследовательских институтах Минчермета СССР и Министерства природных ресурсов Российской Федерации.
ЖЕЛЕЗОРУДНОГО КОМПЛЕКСА ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ КАК МАТЕРИАЛЬНОЙ БАЗЫ ИНДУСТРИАЛИЗАЦИИ И ЭКОЛОГИЧЕСКИ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ ЭКОНОМИКИ
1. Основные тенденции развиппиш гармо-металлургэтееашго комплекса и гах эколого-экономгаческие
1.1. Роль горно-металлургического комплекса черной металлургии в экологически устойчивом развитии национальной экономики
Черные металлы с их высокими показателями физико-механических свойств, несмотря на развитие производства новых материалов (пластмасс, синтетических смол и др.), продолжают оставаться основным конструкционным материалом, составляющим основу развития всех других отраслей.
В настоящее время более 90 % конструкционных материалов для промышленного и жилищного строительства, производства оборудования, судов, инструментов и бытовой техники, транспортных коммуникаций, энергетических систем и многих других составляют именно черные металлы, и в перспективе они сохранят свои позиции в качестве технической базы промышленного производства во всех индустриально развитых и развивающихся странах мира /1/.
От состояния горно-металлургического комплекса во многом зависит эффективность экономики. Как базовая системообразующая отрасль черная металлургия оказывает определяющее влияние на развитие всех отраслей, одновременно являясь крупнейшим потребителем их продукции, и поэтому от ее показателей зависят основные макроэкономические показатели развития.
10
За последние 50 лет мировое производство стали увеличилось с 200 до 800 млн.т. В табл. 1 приведены данные о мировом производстве стали в разрезе отдельных стран мира.
Мировое производство стали в 2000 г.
Таблица 1
Страны Тыс .тонн
Белоруссия 1502
Казахстан 4769
Молдова 908
Россия 59098
Украина 31373
Узбекистан 407
По странам СНГ в целом 98057
Страны ЕС 163226
США 101517
Канада 125790
Япония 106440
Африка 13536
Мир в целом 841154
Источник: Госкомстат РФ; журнал "Металлоснабжение и сбыт".
В структуре себестоимости черных металлов от 40 до 60 % приходится на железорудное сырье. С учетом стоимости топлива (кокс, природный газ), расход которого также во многом определяется качеством железосодержащей
11
шихты, доля связанных с железорудной составляющей затрат в себестоимости чугуна достигает более 90 % (табл. 2).
Таблица 2
Структура себестоимости чугуна на металлургических предприятиях Российской Федерации, % /19/
Статьи затрат Череповецкий Магнитогорский Западно-
меткомбинат меткомбинат Сибирский
меткомбинат
Сырье
(металлошихта, флюсы) 52 59 63
Топливо
(кокс, природный газ) 38 33 29
Расходы по металлур-
гическому переделу 10 8 8
Доля сырья и топлива в
общих затратах на
получение чугуна 90 ¦92 92
Примечание. Данные приведены по отчетным показателям металлургических предприятий России за 1990 г.
Российская Федерация обладает наиболее мощной разведанной сырьевой базой железорудного сырья для черной металлургии и является одним из крупнейших производителей железорудной продукции в мире (рис. 1 и 2).
12
Америка 19,40%^
Африка 9,70%
Австралия и
Океания
9,30%
Азия 13,80%
Россия 28,50%
Европа 19,30%
Рис. 1 Мировые подтвержденные запасы железных руд (198,9 млрд.т) на 01.01.1999 г.
Украина 5,0% ^ С1Ш Канада Ч 3,4% Л ивеция Мавритания 1^% Д 1,2% \гД // Казахстан 1,0% КНР //~21,3%
6,0%" *
Россия 7,9% ¦га
Индия_/ 6,7% Австралт /
Бразилия 18,8%
15,6%
Рис.2. Мировое производство товарных железных руд (1010млн.т)в2000г.
13
Анализ основных развития железорудного производства в мировой экономике показывает, что в развитых капиталистических странах происходит интенсивный процесс переноса железорудного производства на территорию сопредельных государств. Это связано с повышением требований к качеству исходного железорудного сырья, используемого в процессах прямого получения железа, производство которого в последние годы растет быстрыми темпами (табл.3)/13/.
Таблица 3
Мировое производство металлизованного сырья
Страна 2000 г. 1999 г. Изменение, %
Венесуэла 6242 4783 30,5
Индия 5498 5290 3,9
Иран 4539 4030 12,6
Саудовская Аравия 3088 2343 31,8
Тринидад и Тобаго 1511 1379 9,6
Либерия 1486 1302 14,2
Аргентина 1420 989 43,6
Катар 621 666 -6,7
Бразилия 412 400 зд
Перу 83 46 81,6
ВСЕГО 26477 22930 15,5
Источник: Новости черной металлургии за рубежом, 2001, №1(25), с. 138.
С 1995 по 2000 гг. производство железорудного сырья для металлизации в мире увеличилось с 45,08 до 67,61 млн.т, то есть в 1,5 раза (табл.4).
14
Таблица 4
Производство окисленного железорудного сырья для металлизации в мире, млн.т /96/
Продукция 1995 г. 2000 г.
Окатыши Кусковая руда Рудная мелочь Всего в мире 34,97 9,52 0,59 45,08 52,53 12,63 2,45 67,61
Несмотря на то, что пока в мире главными производителями стали являются заводы полного металлургического цикла, функционирующие на основе аглодоменного комплекса (70 % в мире, 80 % - в России), в последние годы в промышленно развитых странах наблюдается тенденция вытеснения его металлом, получаемым из металлизованного сырья, поскольку доменное и связанное с ним производства являются исключительно высокоэнергозатратным, требующим огромных капитальных вложений и имеющим низкие экологические характеристики.
В США черная металлургия развивается преимущественно за счет получения готовых металлизованных продуктов из Венесуэлы, Бразилии, Аргентины, используемых в дальнейшем на небольших мини-заводах для получения металла по схеме "прямое восстановление-электроплавка". За последние 30-40 лет доля таких заводов в общем объеме выпуска стальной продукции в США возросла с 10-15 до 50 и более процентов. Черная металлургия Западной Европы и Японии также в значительной мере ориентирована на привозное высококачественное железорудное сырье,
- 15
доставляемое, главным образом, из развивающихся стран. Такая стратегия развития позволила за счет перераспределения ренты от использования более дешевого и богатого сырья не только достигнуть высоких показателей экономического роста, но и значительно улучшить экологическую обстановку в соответствующих регионах.
Производство продуктов прямого восстановления во всем мире стимулируется дефицитом кокса и расширением производства электростали, в котором используются в шихте лом и продукты прямого восстановления железа. Доля электростали к 2000 г. увеличилась до 35 %. Соответственно, увеличивается потребность в металлоломе и его заменителях. Вместе с тем, поставки лома сокращаются, так как на металлургических заводах уменьшается образование оборотного лома вследствие увеличения применения непрерывной разливки стали. В настоящее время более 50 % всей стали в мире разливается непрерывным способом, в том числе в Японии — 93 %, в странах ЕС - 84,2 %, а на ряде зарубежных предприятий этот показатель достигает 100 %.В этих условиях увеличивается потребность в заменителях лома, каким является металлизованное сырье.
Кроме того, данный вид сырья почти не имеет вредных примесей, которые присутствуют в ломе и ухудшают качество получаемого металла. В связи с этим бескоксовая металлургия становится одним из важнейших направлений технического прогресса в черной металлургии, позволяющих кардинально увеличить долю качественного металла в структуре проката. Продукция бескоксовой металлургии превосходит по качеству металл коксодоменной и передельной технологий и сопоставима с металлом специальных электрометаллургических процессов. Благодаря применению в шихте металлизованного сырья обеспечивается устойчивое снижение содержания в стали примесей (серы и фосфора - в 2-3 раза, меди, свинца и мышьяка - в 3-5 раз, суммарных примесей - в 3-10 раз)/117/. С расширением возможностей отливки тонких слябов на УНРС интерес к процессам прямого
... 16
восстановления еще более усилится, так как по этой технологии требуются низкие содержания примесных элементов /118/.
Это предопределяет высокую конъюнктуру цен на продукты прямого восстановления. В среднем мировая цена на губчатое железо составляет в настоящее время 140 долл/т, что выше, чем цена высококачественного лома (110-120 долл/т) /119, 127/, тем не менее, спрос на губчатое железо постоянно растет. В последние годы, в связи с тем, что спрос на продукты прямого восстановления железа не удовлетворяется, цена повысилась до 250 долл/т /115/.
За рубежом получение металла по схеме "прямое восстановление-электроплавка" признано более эффективным, чем по схеме "доменное производство-производство стали". Подсчитано, что на 1 т стали капитальные затраты при классической схеме составляют 450-600 долл., а по схеме с прямым получением металла - 200-400 долл.Л 14, 115/.
Особенно эффективно применение продуктов прямого восстановления на мини-заводах. Деятельность этих заводов в США выгодня практически при любой конъюнктуре, а прибыль составляет в среднем 148,6 долл/т отгружаемой стальной продукции против 60,33 долл/т у крупных предприятий с традиционной технологией получения металла. В 1999 г. доля таких заводов в общем объеме выпуска стальной продукции в США возросла до 46,3 % (в 1998 г. - 44,5 %) /120, 122, 123, 125/.
Развитие бескоксовой металлургии лимитируется качеством используемой железорудной шихты, так для прямого получения металла могут использоваться только руды высокого качества и чистоты по примесям.
Качество железорудных месторождений, разведанных на территории России, значительно уступает зарубежным как по содержанию основного компонента - железа, так и по важнейшим горно-геологическим факторам их разработки (рис.3 и 4).
60,0%
0,0%
1600
о.. а.
1400 1200
1000
800
600 400 200
Рис.3. Содержание железа в разведанных (подтвержденных) запасах железных руд, %_________________ __ __
- железоруднье материалы
1640
- КОКС
1074
1008
1137
Россия СШ А Япония Украина
Рис.4. Удельные расходы на 1 т проката железорудной
шихты и кокса в России, Украине, США и Японии
ЕС |
