IJzer- en staalindustrie: proces, locatie en vroege groei

Lees dit artikel om meer te weten te komen over de ijzer- en staalindustrie. Na het lezen van dit artikel leert u over: 1. Eigenschappen van de ijzer- en staalindustrie 2. Processen van ijzer- en staalproductie 3. Locatie 4. Vroege groei.

Eigenschappen van ijzer- en staalindustrie:

Sinds de vorige eeuw werd het volume van de staalproductie van een natie beschouwd als een index voor industriële ontwikkeling. Van alle verwerkende industrieën heeft de ijzer- en staalindustrie een benijdenswaardige positie. De kwaliteit en kwantiteit van de productie van ijzer- staal van een land heeft grote invloed op de aard en het type industriële ontwikkeling van de natie.

Naar schatting wordt meer dan 65 procent van alle werktuigmachines, elektrische apparatuur, transportmiddelen en gebruiksvoorwerpen uitsluitend vervaardigd door ijzer en staal. In feite werd het al voor de introductie van aluminium in negen tienden van deze producten gebruikt.

In werkelijkheid is een adjectief niet overdreven wanneer men de rol van ijzer en staal in de groei en ontwikkeling van de menselijke beschaving schat. In vrijwel elk stadium, of het nu gaat om transport, machines, wegen, bruggen of zelfs keukengerei, is ijzer en staal tegenwoordig onmisbaar.

Enkele basiseigenschappen van dit metaal dat het geliefd maakte bij de wereldwijde consumenten zijn:

1. De duurzaamheid en sterkte van het metaal. In communicatie, constructie en belangrijke strategische materialen zoals bewapening, is het gebruik van staal een must.

2. Het vermogen om spanning en spanning te weerstaan ​​is een van de meest unieke eigenschappen die staal bezit. Geen ander metaal ter wereld is zo permanent als staal.

3. Het vermogen tot transformatie geeft het extra voordeel ten opzichte van vergelijkbare metalen. Na het gieten op hoge temperatuur kan staal worden omgezet in elke vorm.

4. De gemakkelijke beschikbaarheid en goedkope productiekosten zijn een relatief voordeel van ijzer en staal ten opzichte van andere metaalhoudende mineralen. Het is, hoewel gelokaliseerd, overal ter wereld tegen een goedkope prijs verkrijgbaar.

5. De eigenschap van gemakkelijk mengen met legering metalen, zoals mangaan, chroom verbetert de kwaliteit van het product en produceert een breed scala aan materialen.

6. De beproefde technologie van staalproductie is momenteel zodanig ontwikkeld dat de eenheidsprijzen van staal een van de goedkoopste van de metalen is.

Processen van ijzer- en staalproductie:

Het basisproces voor de productie van ijzer en staal is de verfijning van ijzererts. Meestal worden kolen en kalksteen gebruikt voor deze verfijning. De warmte van kolen is nodig om hoogovens te laten werken. Kalksteen wordt gebruikt als vloeimiddel, dat helpt bij het verwijderen van onzuiverheden uit ijzererts.

Het aldus geproduceerde product is algemeen bekend als ruwijzer. De verdere verwerking van ruwijzer produceert gietijzer, smeedijzer en ten slotte staal.

Het ijzerertsverfijningsproces had de afgelopen tweehonderd jaar een zeeverandering ondergaan. De eerste hoogovens werden misschien aan het begin van de 15e eeuw aangelegd. Sindsdien zijn verschillende processen ontwikkeld in het conversieproces. Bekend zijn onder meer: ​​het Open Haardproces, het Bessemer-proces, Electric Arc-ovens, Zuurstofproces inclusief LD-omzetter en Kaldo-omzetter.

Het Bessemer-proces werd voor het eerst geïntroduceerd in het midden van de 19e eeuw. Dit proces, vernoemd naar Mr. Bessemer, bestaat uit twee soorten N-zuur en basisch. De onzuiverheden kunnen niet volledig worden verwijderd door dit proces. Om de problemen van het Bessemer-proces te verbeteren, introduceerden Martin en Siemens Openhardsysteem. Dit dure proces kan meer staal produceren door een hogere temperatuur te gebruiken.

De grondstoffen variëren sterk in dit proces. Zelfs schroot kan worden gebruikt om staal te maken. Het staal dat in dit proces wordt geproduceerd, is van superieure kwaliteit dan het Bessemer-proces. De verdere verbetering van dit proces heeft het brandstofverbruik verlaagd. In sommige gevallen wordt aardgas gebruikt om energie te krijgen.

De schaarste aan kolen en de variatie in kwaliteit dwongen tot nadenken over de efficiëntie ervan. Om grote transportkosten van de omvangrijke grondstoffen te vermijden, startten in het midden van de 20e eeuw enkele staalproducerende landen met het gebruik van elektriciteit in plaats van steenkool. Deze verandering wordt algemeen beschouwd als een revolutionaire stap, voor wat betreft volume en kwaliteit van de productie.

Het schroot werd een van de belangrijkste grondstoffen voor de productie van staal. De goedkope waterkracht en kernenergie verminderden de totale uitgaven van de staalproductie. De landen met een tekort aan steenkool en ijzererts, zoals Japan en Zuid-Korea, werden grotendeels van het proces geprofiteerd.

De uitvinding van het zuurstofomzetterproces is echter een verdere verbetering van het proces voor het maken van staal. De LD-convertor en Kaldo-converters, ontwikkeld in het midden van de eeuw, hebben de energiekosten verder verlaagd. De tijd die wordt verbruikt in het proces voor het maken van staal is veel minder dan bij alle voorgaande methoden. Voor de wereldwijde energiecrisis in de jaren 70 en om de verwerkingsperiode te verkorten, werd de continugietmethode geïntroduceerd. In dit geïntegreerde productieproces wordt in een enkel continu proces ruwijzer omgezet in staal.

Locatie van ijzer- en staalindustrie:

Ten minste twee sets factoren zijn op de een of andere manier verantwoordelijk voor de locatie van de ijzer- en staalindustrie. De belangrijkste factor is natuurlijk de eerste redenen, die kunnen bestaan ​​uit beschikbaarheid van grondstoffen, marktwerking, energievoorziening en arbeidsaanbod.

Het tweede type factoren kan worden beschouwd als overlevingsfactoren, die opnieuw is onderverdeeld in twee typen:

(i) Oprichtingskosten, bijvoorbeeld belastingen, rechten, huur etc.

(ii) Productiekosten, bijvoorbeeld arbeidsloon, transportkosten, omzetbelasting, inkomstenbelasting, enz.

De initiële factoren, zoals grondstof (ijzererts), energiebron (steenkoolregio) en markt, oefenen een enorme invloed uit op het locatiepatroon van de ijzer- en staalindustrie. De relatieve afstand tussen grondstof (ijzererts), energiebron en markt bepaalt de locatie van de industrie.

Zoals voorgesteld door de 'least cost location'-school onder leiding van Weber, zijn alle grondstoffen en energiebronnen die worden gebruikt om ijzer en staal te vervaardigen gelocaliseerd en onzuiver of gewichtsverliesend materiaal.

In de beginperiode van de groei bedroeg de behoefte aan grondstoffen voor de productie van één ton afgewerkt staal 5 ton kolen en 3 ton ijzererts. De locatiedriehoek, zoals voorgesteld door Weber, onthult duidelijk de maximale trekkracht die wordt uitgeoefend door het kolenoppervlak.

In de Fig. 1, als de transportkosten één roepie per ton per km zijn en de afstand tussen de plaatsen 100 km. Zijn, zullen de totale transportkosten van de regio drie als volgt zijn:

1. Als de industrie op de markt is gevestigd, zijn de transportkosten - (3 × 100) + (5 × 100) = 800.

2. Als de industrie zich in een ijzerertsgebied bevindt, bedragen de totale transportkosten - (5 × 100) + (1 × 100) = 600.

3. Als de industrie zich in het steenkoolgebied bevindt, bedragen de totale transportkosten - (3 × 100) + (1 × 100) = 400.

Het Weberiaanse concept laat dus zien dat het kolengebied de meest geschikte locatie is, voor zover het transportkosten betreft. Aanvankelijk hadden ijzer- en staalfabrieken een duidelijke tendens naar steenkoolgebieden. Maar met het verstrijken van de tijd werden nieuwe technologieën geïntroduceerd die aan de ene kant brandstofbesparing waren, de andere de eis dat het ijzerertsvolume ook daalde.

De LD-omvormers en zuurstofprocessen hebben heel weinig brandstof nodig. In feite vereisen het continu gieten en het inbrengen van elektrische ovens geen steenkool als brandstof, maar het maakt eerder gebruik van elektrische energie, kan waterstof of nucleair zijn. De continugietmethode is de directe omzetting van staal uit ijzererts. Het vermindert de brandstofkosten drastisch. Op deze manier heeft het kolengebied veel van zijn voorrang verloren in de lokalisatie van de ijzer- en staalindustrie.

In elektrische vlamboogovens wordt nu scarp gebruikt of ijzererts. Het grootschalige gebruik van schroot was nuttig voor de algemene groei van industrieën, waar ijzererts niet wordt gevonden. De snelle opkomst van de Japanse staalindustrie was mogelijk, zonder enige substantiële reserve voor ijzererts.

Vroege groei van de ijzer- en staalindustrie:

De geschiedenis van het smelten van ijzer is zo oud als de menselijke beschaving. Volgens de beschikbare archeologische informatie, werd het ijzersmelten voor het eerst gestart in India. De ijzeren pilaar in India en het wootz-staal verdiende een hoge reputatie.

In de beginfase waren de meeste staalfabrieken geconcentreerd rond de ijzerertsafzettingen. Houtskool werd gebruikt als brandstof. Het moderne proces van het maken van staal werd gestart toen Henry Bessemer zijn Bessemer converter in 1856 introduceerde.

Groot-Brittannië werd voor het eerst ontwikkeld als de meest dominerende producent van ijzer en staal. De productie van de VS, Duitsland en de USSR ging geleidelijk voorbij aan Groot-Brittannië en zij kwamen naar voren als dominante ijzer- en staal producerende landen. Na de Tweede Wereldoorlog nam ook Japan deel aan de frey. In de afgelopen periodes boekten China en India snel vooruitgang om toonaangevende producenten van ijzer en staal te zijn.

De grote industriële revolutie, in de achttiende eeuw, bracht Groot-Brittannië ertoe de staalproductie snel te verhogen. Binnen een periode van 50 jaar, sinds 1775, nam de productie tien keer toe. Na 1825 vond er een aanzienlijke ontwikkeling van de ijzer- en staalindustrie plaats in naburige West-Europese landen, met name in Duitsland en Frankrijk.

Aan het begin van de 20e eeuw maakte de VS een snelle stap in de productie van ijzer en staal. In 1890 overtrof de VS Groot-Brittannië in de productie van ijzer en staal. Zelfs binnen het eerste decennium van de 20e eeuw overtrof Duitsland de Engelse productie.

Het GOS en Japan waren late starters in de productie van ijzer en staal. Het tsaristische Rusland had slechts een op landbouw gebaseerde economie. Na de revolutie in 1917, onder het rentmeesterschap van Joseph Stalin, heeft het GOS een enorme vooruitgang geboekt in de staalindustrie. Tijdens het Stalintijdperk kreeg de ijzer- en staalindustrie een maximaal belang in opeenvolgende vijfjarenplannen.

De output steeg met een verbazingwekkende snelheid. Hierop volgend kon CIS in 1973 de eerste positie in de staalproductie veiligstellen, boven de VS. Tot 1988 handhaafde CIS deze voorsprong. Maar na fragmentatie van de USSR en de vorming van CIS kreeg de ijzer- en staalindustrie een terugval.

De opkomst van Japan in de staalproductie is een verbijsterend feit, omdat het land tekortschiet in alle benodigde grondstoffen. Na de enorme verwoesting in de Tweede Wereldoorlog, raakte Japan zijn vooroorlogse productieniveau binnen 20 jaar. In 1973 behaalde het een derde positie in de productie van staal, naast de VS en de USSR. In 1983 overtrof het de VS in de staalproductie.