Будущее железа

Когда авторы популярных книг хотят особо ярко подчеркнуть значение железа в технике, его почти безграничное господство во многих областях человеческой деятельности, то они обычно рисуют страшные картины, которые могут возникнуть в случае исчезновения этого металла из нашего обихода. Но читатель спокоен — он знает границы возможного. Спокоен еще и потому, что считает солидными запасы железных руд и надеется на новые материалы, которые хотя бы частично заме-нят железо.

Человек добывает и обрабатывает железо около трех тысяч лет. За это время в мире выплавлено не меньше 20 миллиардов тонн этого металла, причем подавляющая его часть получена за последние два столетия. Всего лишь сотню лет назад мировая выплавка стали не превышала полмиллиона тонн в год. Теперь же выплавляется более полмиллиарда тонн стали ежегодно (в 1970 году, например, — 596 млн. т). Мировой металлофонд, то есть все железо, заключенное в сооружениях, машинах и механизмах, составляет по приблизительным подсчетам более шести миллиардов тонн.

Будущее железа. Какова же дальнейшая судьба железа и стали в условиях современной научно-технической революции?
Безусловно, в последние годы в СССР, США и других промышленно развитых странах коренным образом изменилось соотношение между ростом выплавки стали и ростом промышленного производства в целом. Как известно, в период между двумя мировыми войнами эти темпы примерно совпадали, а после второй мировой войны рост производства стали начал отставать от роста промышленного производства.
Объяснить это явление вытесняющим действием цветных металлов, пластмасс и других материалов нельзя. Производство чугуна во всем мире в 1880 году составляло 95,65% от производства всех металлов, а в середине XX века — 92,9%. Всего 2,7%—вот доля, отвоеванная цветными металлами у железа за три четверти века.
Из цветных металлов в наибольших масштабах растет выплавка алюминия, но пока его доля по весу составляет только 1,5, а по объему — 4,5% в сравнении со сталью. В мире сейчас производится более 8 млн. т алюминия, а также свыше 6 млн. т меди, 4 млн. т цинка, 3 млн, т свинца. И сотни миллионов тонн железа! Вот и выходит, что цветные металлы (мы не касаемся экономической стороны дела — только количества), мягко говоря, железу не конкуренты.
Подойдем к проблеме с другой стороны. Можно ли рассматривать полимерные материалы как заменители стали? Разумеется, нет. Пластики, бесспорно, весьма перспективные материалы, но замена стали — не их функция! Взгляд на пластики как на заменители вся и всего по меньшей мере анахроничен. Это самостоятельная группа материалов со своими достоинствами и областями применения. Не случайно же лишь 6—7% потребляемых пластиков идут на замену стали...

Главная причина некоторого отставания роста выплавки стали от роста промышленного производства в целом — это сокращение удельного расхода    металла — естественное следствие технического прогресса. Переход к легированным и нержавеющим сталям удлинил срок службы металла, сократил его расход на машины и двигатели... Еще один важнейший аспект проблемы — сокращение потерь металла от коррозии. Известно же, что по существу каждая десятая домна работает лишь на восполнение этих потерь, которые в будущем, конечно, станут меньше. И в этом, кстати, важную роль сыграют полимеры — как защитные покрытия.
Производство черных металлов продолжает расти с каждым годом. Статистика говорит о том, что за 90 лет (1870—1960 годы) мировое производство стали увеличилось в 694 раза. Удвоение производства стали (за точку отсчета взят уровень 1876 года) происходило последовательно в 1879, 1886, 1894, 1901, 1911, 1938 и 1955 годах, то есть через промежутки в 3, 7, 8 снова 7, 10, 27, 17 лет. В 1969 году произошло очередное удвоение производства стали (по сравнению с 1955 годом). Таким образом, для последнего удвоения понадобилось всего 14 лет. В нашей кривой обозначился явный перегиб. Но воздержимся от прогнозов.
Естественно, возникает вопрос: надолго ли хватит запасов железорудного сырья при огромных и все растущих масштабах производства стали?
Предполагаете», что в среднем земной шар состоит на 39,7% из железа (по весу). Но человеку доступна лишь незначительная часть этих колоссальных запасов. Извлечь железо удается пока лишь из поверхностных скоплений богатых руд. Согласно оценке экспертов ООН, промышленные запасы железных руд в мире составляют примерно 250 млрд. тонн. Даже если ежегодный расход их мировой металлургией превысит миллиард тонн (прогноз на 2000-й год!), можно смело считать, что обнаруженных железных руд определенно хватит на два ближайших столетия.

Кандидат технических наук Н. А. МЕЗЕНИН Химия и жизнь