Алюминий. Алюминий стал символом технологий второй половины XX в

Алюминий стал символом технологий второй половины XX в. Ежегодно в мире добывается более 20 млн т алюминия, производства его организованы в 70 странах мира (рис. 24).

Главными секторами, определяющими мировой спрос на алюминий, являются стройиндустрия, упаковка, общее машиностроение, авиакосмическая отрасль, автомобилестроение и энергетика. В упаковке используется в основном фольга и тонкий прокат для банок, в стройиндустрии - легкие конструкции. Применение алюминия в автомобилестроении позволяет повысить прочность и снизить массу машины при сохранении размеров (последнее дает значительную экономию на топливе).

Рис.24. Доли стран-производителей алюминия в 2003 г.

В авиакосмической отрасли алюминий - основной конструкционный материал: фюзеляж самолета примерно на 80 % состоит из алюминия, а для производства, например, одного Боинга-747 необходимо около 75 т первичного алюминия. В мире сейчас примерно 5,3 тысячи крупных воздушных судов и несколько тысяч легких самолетов и вертолетов, причем в первом десятилетии XXI в. прогнозируется увеличение спроса на воздушные суда примерно на 60 %.

Алюминий также используется в энергетике в высоковольтных линиях электропередачи, при строительстве зданий в зонах потенциальных землетрясений, при производстве высокоскоростных поездов и судов (рис. 25). Из алюминия производится примерно 50 % посуды.

Потребление алюминия на душу населения относится к числу обобщающих характеристик состояния экономики, ее производственного аппарата. Оказывается, этот показатель может выполнять и роль одного из индикаторов, по абсолютной величине которых можно судить об уровне жизни населения. Высокий уровень жизни в США, например, обусловлен самым высоким в мире производством валового национального продукта на душу населения, которое в свою очередь связано, в частности, с широким использованием в экономике алюминия (31,3 кг на душу населения). При этом совсем не обязательно, чтобы производство первичного алюминия осуществлялось в данной стране: Япония, потребляющая на душу населения 34 кг, живет на импортном алюминии (2,8 млн т/г.); США ввозят алюминия на 1,5 млн т больше, чем вывозят.

Рис.25. Потребление алюминия в России в 2001 г.

Рис.26. Потребление алюминия по странам Европы в 2000 г., кг/чел

Россия хотя и занимает второе место в мире по объему производства первичного алюминия, по потреблению на душу населения отстает от большинства развитых стран (рис. 26).

Прямая связь двух показателей - ВНП и потребления алюминия на душу населения - не является случайной. Дело в том, что алюминий оказался тем материалом, который с момента своего появления в промышленных объемах благодаря своим конструкционным и эксплуатационным качествам стал постоянно действующим фактором технического прогресса и в конечном итоге повышения эффективности экономики.

Алюминиевая промышленность считается в России едва ли не самой благополучной подотраслью металлургии и промышленности в целом. Алюминий в России производят 11 заводов. Их суммарная мощность составляет свыше 3 млн т первичного алюминия в год (рис. 27). Поэтому наша страна входит в число крупнейших производителей алюминия.

Рис.27. Производство алюминия на российских заводах в 2000 г., тыс. т

Высокие объемы производства в сочетании с низким потреблением алюминия внутри страны делают алюминиевую отрасль экспортоориентированной. Зависимость от внешнеторговой конъюнктуры может стать причиной кризисных ситуаций и падения объемов производства в алюминиевой промышленности.

Индикатором цен на алюминий на мировом рынке является Лондонская биржа металлов (LME), ежедневно проводящая торги по алюминию и другим цветным металлам. До второй мировой войны 1 т металла можно было купить за 300-400 дол. Затем цены на алюминий постоянно росли. Равновесие было нарушено после распада Советского Союза. В 90-е гг. XX в. российские производители алюминия увеличили свою активность на мировом рынке.

В течение 1990-1994 гг. доля России на мировом рынке первичного алюминия росла (с 4 до 12 %), а цена первичного алюминия на мировых рынках падала (рис. 28).

Рис.28. Цена на наличный алюминий на ЛБМ, дол. США/т

После того как в 1993 г. мировые запасы алюминия выросли почти до 5 млн т, цена 3-месячных контрактов на Лондонской бирже металлов в ноябре того же года достигла 10-летнего минимума - 1 040 дол/т. Представители Европейского координационного совета, США, Канады, Норвегии, Австралии и России вынуждены были в мае 1994 г. подписать "Меморандум о взаимопонимании" о добровольном ограничении производства и продаж алюминия. Наступившее в то же время оживление производства в США, Японии и странах ЕС наряду с предпринятыми мерами по снижению производства привели к росту цен и стабилизации ситуации на рынке алюминия.

Снижение цен в 1996 г. было вызвано высокими запасами, которые сделали потребители в ожидании повышения цен в 1995 г., а снижение цен в 1998 г. связано с финансовым кризисом в странах Юго-Восточной Азии. Дестабилизирующее положение на рынок оказывают военные конфликты, атаки террористов и прочие факторы неэкономического характера. Но основная причина колебания цен на рынке алюминия - состояние мировой экономики. Экономический рост даже в отдельных регионах приводит к росту потребления металла и, следовательно, повышению цен, а застой является причиной увеличения запасов на складах и снижения цен на алюминий.

Наряду с алюминием современная промышленность широко использует и другие легкие металлы, прежде всего титан.

Титан

Титан - один из важнейших материалов новой техники. Его сплавы характеризуются высокой прочностью, небольшой плотностью, высокой стойкостью против коррозии и эрозии в морской воде и некоторых агрессивных средах. По удельной прочности титан не имеет соперников среди промышленных металлов. Он всего в полтора раза тяжелее алюминия, но зато в шесть раз прочнее. Титан - очень твердый металл: он в 12 раз тверже алюминия, в 4 раза - железа и меди. Количество титана в земной коре в несколько раз превышает запасы таких металлов, как медь, цинк, свинец, золото, серебро, платина, хром, вольфрам, ртуть, молибден, висмут, сурьма, никель, олово, вместе взятых.

Титановые сплавы используют в авиа- и ракетостроении, энергомашинострении, судостроении, химической промышленности и других областях. В химической промышленности применяют также титановые трубопроводы, насосы, реакторы, которые в агрессивных средах значительно превосходят по стойкости изделия из других металлов. В вакуумной технике используется способность титана поглощать газы.

Титановые концентраты применяются прежде всего для получения пигментного диоксида титана. Спрос на пигментный диоксид обусловлен ростом объемов строительства, машиностроения, производства товаров народного потребления и других отраслей экономики, продукция которых требует нанесения стойких покрытий. В экономически развитых странах на эти цели расходуется до 90~95 % ТiO2.

Металлургическое направление использования титановых концентратов предполагает производство титановой губки, из которой, в свою очередь, получают металлический титан, его сплавы и прокат.

Советский Союз в свое время являлся самым крупным в мире производителем титана: 55 % шло в авиацию; 15 % - в аэрокосмическую промышленность; 20-25 % - на флот, а остальное - в базовые отрасли промышленности. С началом конверсионных процессов потребности значительно снизились.

Производство титана требует современных технологий и дорого оборудования. Поэтому его выпуск под силу только промышленно развитым странам. Кроме России в число производителей входят США, Япония, Англия, Германия, Италия и Франция.

Россия является крупным экспортером титана. До недавнего времени на экспорт поставлялось до 70 % производимого металла. Снижение потребностей на мировом рынке и рост внутреннего спроса привели к тому, что сейчас экспортируется примерно 56-58 % металла.

Ценообразование на рынке титана во многом отличается от установления цен на другие цветные металлы. Этот металл не является биржевым, поскольку индивидуальные требования потребителей несовместимы с унификацией. Можно говорить лишь о ценах на спотовом рынке, которые, как правило, значительно отличаются от цен, указанных в контрактах при прямых поставках (рис. 29).

Рис.29. Динамка среднемировой цены на титан, дол/фунт

По технологическим причинам производство титана неразрывно связано с производством магния.

Магний

С начала промышленного производства магния его потребляла практически одна отрасль - оборонная (прежде всего американская). Но с 60-х гг. магнием заинтересовались и гражданские потребители, поскольку он обладает удивительными свойствами. В сплавах этот металл более стоек к нагрузкам и агрессивным средам, чем его основной конкурент алюминий. И самое главное, магний в полтора раза легче. Популярность магния сдерживалась его относительной редкостью в рудах (по сравнению с тем же алюминием) и технологической сложностью изготовления сплавов и литья готовых изделий. Инженерный прорыв произошел в последние годы, когда в отдельных марках автомобилей удалось использовать до 122 кг магния (например, в Ford P2000 используется 103 кг). В то время как до этого в изделиях в среднем использовалось всего 2 кг.

Магний используется не только для производства магниевых отливок и алюминиевых сплавов, применяемых в различных отраслях промышленности (строительство, авиастроение, пищевая и т.п.). Он является основным восстановителем при рафинировании циркона и титана, применяется для обессеривания при производстве стали (рис. 30).

Общемировое потребление магния растет завидными темпами примерно на 8-10 % в год, что делает данный рынок чрезвычайно перспективным. При этом цены на мировом рынке снижаются. Причиной тому является опережающий рост мощностей по производству магния (рис. 31).

Рис.30. Области применения магния

Рис.31. Профицит магния на мировом рынке, тыс. т

Стремительный рост мирового производства был спровоцирован Китаем. Эта страна построила большое количество заводов в тот период, когда цены достигали 4 тыс. дол/т. В результате переполнения рынка началось снижение цен (рис. 32), которое привело к тому, что предприятия с относительно высокой себестоимостью вынуждены были прекратить производство магния.

Китай производит самый дешевый в мире магний. Это объясняется наличием дешевого сырья и использованием устаревшей, но малозатратной технологии.

Российский металл стоит гораздо дороже, но имеет несравнимо более высокое качество. Весь металл в России производится на Урале на двух предприятиях - АО "АВИСМА Березниковский титано-магниевый комбинат" и АО "Соликамский магниевый комбинат" (рис. 33).

Рис.32. Динамика цен на магний, дол/т

Рис.33. Производство магния по странам

Потребителями российского магния являются преимущественно японские, китайские и некоторые европейские корпорации. Из всего добытого металла на экспорт традиционно поставляется более 85 %. Но наметившийся в последнее время рост производства (особенно в цветной металлургии, где магний используется как один из основных компонентов при производстве сплавов алюминия) должен повлечь за собой рост внутреннего потребления магния.