Американская металлургическая промышленность шла параллельно с промышленностью других стран в технологическом развитии. В 1800-х годах США перешли с древесного угля на уголь при плавке руды, приняли бессемеровский процесс и увидели рост очень крупных интегрированных сталелитейных заводов. В 20-м веке американская промышленность последовательно приняла мартеновскую печь , затем кислородно-конвертерный процесс производства стали. С тех пор как американская промышленность достигла пика своего развития в 1940-х и 1950-х годах, американская промышленность перешла на небольшие мини-заводы и специализированные заводы, используя в качестве сырья железный и стальной лом вместо железной руды.
Производство железа до 19 века требовало древесного угля, а некогда обширные леса Британии больше не могли поставлять достаточно древесного угля для растущей потребности страны в железе. К 1700 году Британия становилась все более зависимой от железа, импортируемого из ее иногда враждебной Швеции. Британия обратилась к, казалось бы, безграничным лесам своих американских колоний, чтобы снабжать Британию железом. Британские инвесторы запустили железоплавильную печь около Перривилла, штат Мэриленд , которая в 1718 году начала экспортировать железо обратно в Британию. Этот успех побудил образовать больше компаний, которые построили многочисленные железоплавильные печи вокруг Чесапикского залива , снабжаемые болотной железной рудой, которая была широко распространена. К 1751 году Вирджиния и Мэриленд экспортировали 2950 тонн чугуна в Великобританию каждый год; в то время британское производство железа составляло около 20 000 тонн в год. [1]
В то время как печи в Чесапикском заливе были созданы для экспорта, железные печи были созданы в 1700-х годах по всем американским колониям для внутреннего потребления. Железные печи были расположены вдоль рек для обеспечения гидроэнергией. Также требовались леса для древесного угля, железной руды и известняка для флюса. Кроме того, печь должна была находиться близко к крупному рынку или близко к водному транспорту.
Интересы британского бизнеса разделились по поводу колониального железа: производители ценили более низкие цены, обусловленные колониальным импортом, но британская сталелитейная промышленность возражала против конкуренции. Парламент пошел на компромисс в Законе о железе 1750 года, который отменил импортную пошлину на колониальный чугун, но запретил производство стали или железных листов в колониях. Закон широко игнорировался колониальными правительствами.
К 1776 году до 80 железоделательных печей по всем американским колониям производили примерно столько же железа, сколько сама Британия. Если оценка в 30 000 тонн железа в год верна, то недавно образованные Соединенные Штаты были третьим по величине производителем железа в мире после Швеции и России.
Известные железоплавильные печи до XIX века в США
Поскольку древесина для древесного угля была доступна во всех восточных штатах, плавильные печи располагались близко к железной руде. Хотя болотные железные руды, добываемые в колониальные времена, были широко распространены, месторождения также были небольшими и быстро истощались. В конце 1700-х годов железные печи переместились из болотных железных руд прибрежных болот в более крупные месторождения железной руды дальше вглубь страны. Расположение в глубине страны также позволяло печам быть ближе к источникам известняка, который использовался в качестве флюса при выплавке железа. Близость к более крупным месторождениям руды благоприятствовала более крупным, более постоянным плавильным печам. [2]
Большая часть выплавки железа в США до 1850 года осуществлялась вблизи месторождений железа в восточной Пенсильвании , Нью-Йорке и северном Нью-Джерси . [3] Главный железорудный район Нью-Джерси, в Дувре , поддерживал плавильные заводы, начиная с 1710 года. Железоплавильная печь Корнуолла в Пенсильвании была основана рядом с месторождением железа. Железорудный район Адирондак в Нью-Йорке также поддерживал плавильные заводы. [4]
Отход от древесного угля в выплавке чугуна в США начался в 1827 году, когда в пудлинговой печи в Финиксвилле, штат Пенсильвания, начали использовать антрацитовый уголь. Доменные печи продолжали использовать только древесный уголь примерно до 1840 года, когда кокс из угля начал заменять древесный уголь в качестве топлива и восстановителя. [5] Кокс имеет более высокую прочность на сжатие, чем древесный уголь, что позволило использовать более крупные плавильные печи. [6] Поскольку в то время производство чугуна и стали потребляло больше угля, чем железной руды, сталелитейные заводы переехали ближе к угольным шахтам, чтобы минимизировать транспортные расходы. Проблема кокса заключалась в том, что он переносил примеси, такие как сера, которые ухудшали качество стали. Хотя кокс быстро стал доминирующим топливом для выплавки чугуна, в 1884 году древесный уголь все еще использовался для производства десяти процентов железа и стали в США. Использование древесного угля для выплавки стали сохранялось в США в небольших масштабах до 1945 года.
Долина Лакаванна в Пенсильвании была богата антрацитовым углем и залежами железа . Братья Джордж У. Скрантон и Селдон Т. Скрантон переехали в долину в 1840 году и поселились в пятидомном городке Слокумс-Холлоу (теперь Скрантон), чтобы основать кузницу железа. [7] [8] Наиболее распространенные процессы создания черновой и тигельной стали были медленными и чрезвычайно дорогими. Вместо этого Скрантоны использовали новый « метод горячего дутья », разработанный в Шотландии в 1828 году. [7] Метод горячего дутья решил проблему примесей из кокса, сжигая их. Скрантоны также экспериментировали с антрацитом для производства стали, а не с древесным углем или битуминозным углем . [9]
Замена древесного угля на уголь в процессе производства стали произвела революцию в отрасли и связала производство стали с областями добычи угля. В 1800-х годах для производства тонны стали требовалось больше угля, чем железной руды. Поэтому было экономичнее располагаться ближе к угольным шахтам. Питтсбург , штат Пенсильвания , окруженный крупными угольными месторождениями и находящийся на стыке трех судоходных рек, был идеальным местом для производства стали.
Известные железоплавильные печи начала XIX века в США
В 1856 году англичанин Генри Бессемер изобрел бессемеровский процесс , который позволил массово производить сталь из расплавленного чугуна , снизив себестоимость стали более чем на 50%. Первый американский сталелитейный завод, использовавший этот процесс, был построен в 1865 году в Трое, штат Нью-Йорк . В 1875 году был построен крупнейший на тот момент сталелитейный завод Edgar Thomson Steel Works в районе Питтсбурга, который использовал бессемеровский процесс и финансировался промышленником Эндрю Карнеги .
Огромные залежи железной руды вокруг озера Верхнее располагались далеко от угольных месторождений, поэтому их отправляли в порты на юге Великих озер , которые были ближе к угольным шахтам Пенсильвании , Огайо , Индианы и Иллинойса . Крупные интегрированные сталелитейные заводы были построены в Чикаго , Детройте , Гэри, штат Индиана , Кливленде и Буффало, штат Нью-Йорк , для обработки руды озера Верхнее.
Первая доменная печь в Кливленде была построена в 1859 году. В 1860 году на сталелитейном заводе работало 374 рабочих. К 1880 году Кливленд стал крупным производителем стали с десятью сталелитейными заводами и 3000 сталеваров. [10]
Город Гэри, штат Индиана, был основан в 1906 году корпорацией United States Steel для обслуживания завода в Гэри .
Компания Lackawanna Steel Company построила крупный сталелитейный завод недалеко от Буффало, который в 1903 году начал производить сталь из руды озера Верхнее. Компания производила сталь в Скрантоне, штат Пенсильвания , с 1840 года, но переехала, чтобы обеспечить более легкий доступ к железной руде, и в безуспешной попытке избежать проблем с рабочей силой.
Бирмингем, штат Алабама, стал крупным производителем стали в конце 1800-х годов, используя местный уголь и железную руду. Железная руда добывалась в формации Ред-Маунтин силурийского периода.
Известные недействующие сталелитейные и чугунолитейные печи конца XIX века в США
Будучи единственным крупным производителем стали, не пострадавшим во время Второй мировой войны , металлургическая промышленность США достигла своего максимального мирового значения во время и сразу после Второй мировой войны. В 1945 году США произвели 67% мирового чугуна и 72% стали. Для сравнения, в 2014 году процентные показатели составили 2,4% от производства чугуна и 5,3% от производства стали.
Хотя производство чугуна и стали в США продолжало расти в целом в 1950-х и 1960-х годах, мировая сталелитейная промышленность росла гораздо быстрее, а доля США в мировом производстве сократилась. В 1960-х годах США стали крупным импортером стали, в основном из Японии.
Производство чугуна и стали в США достигло пика в 1973 году, когда промышленность США произвела в общей сложности 229 миллионов метрических тонн чугуна и стали. Но производство чугуна и стали в США резко сократилось во время рецессии конца 1970-х и начала 1980-х годов. С общего производства чугуна и стали в 203 миллиона тонн в 1979 году, производство в США упало почти вдвое, до 107 миллионов тонн в 1982 году. Некоторые сталелитейные компании объявили о банкротстве, и многие сталелитейные заводы навсегда закрылись. К 1989 году общее производство чугуна и стали в США восстановилось до 142 миллионов тонн, что намного ниже уровня 1960-х и 1970-х годов.
Причины внезапного спада оспариваются. Среди многих предполагаемых причин были: демпинг иностранного импорта ниже себестоимости, высокие затраты на рабочую силу, плохое управление, неблагоприятная налоговая политика и расходы на контроль за окружающей средой. Одно недавнее исследование показало, что гипотезы, основанные на снижении внутреннего производства (например, иностранный импорт вытесняет отечественную продукцию), не могут объяснить масштабы спада занятости, поскольку поставки отечественной стальной продукции в 2005 году были аналогичны уровню начала 1960-х годов, тогда как занятость во внутреннем секторе упала примерно на 75% за тот же период времени. Вместо этого, большую часть потерь можно было бы объяснить ростом производительности, в основном за счет технологической эффективности и перехода от традиционных сталелитейных заводов к мини-заводам . [11]
В 1970-х годах в Кливленде было девять сталелитейных заводов. US Steel закрыла один завод в 1979 году, а затем закрыла шесть оставшихся заводов в Кливленде в 1984 году. Два оставшихся производителя стали в Кливленде, Republic Steel и Jones & Laughlin, объединились в LTV Steel в июне 1984 года. LTV Steel объявила о банкротстве в 2000 году. Это предприятие, расположенное по обе стороны реки Кайахога , является последним оставшимся сталелитейным заводом в Кливленде, который теперь принадлежит Cleveland Cliffs.
В районе Питтсбурга закрытие фабрик привело к региональному уровню безработицы, который достиг пика в 17,1% в январе 1983 года, а в округе Бивер уровень безработицы достигал 27,1% . [12] В период с 1970 по 1990 год регион потерял 30% своего населения. [12]
Число интегрированных сталелитейных заводов продолжало сокращаться, и в 2014 году в США работало всего 11 интегрированных заводов. Большая часть стали, произведенной на растущем числе мини-заводов, также называемых специализированными заводами, которых в 2014 году насчитывалось 113. В 1981 году мини-заводы производили примерно 15% стали в США. [13] С 2002 года сталь, произведенная в электродуговой печи, процессе, используемом на мини-заводах, производила более половины стали, произведенной в США. Многие компании, эксплуатирующие интегрированные заводы, также имеют мини-заводы.
Ряд банкротств и поглощений в период с 2000 по 2014 год изменили тенденцию фрагментации отрасли. В 2000 году три крупнейших производителя стали ( Nucor , US Steel и Bethlehem Steel ) имели 28% сталелитейных мощностей, а десять крупнейших — 58%. К 2014 году на три крупнейших производителя (Nucor, ArcelorMittal и US Steel) приходилось 56% сталелитейных мощностей, а десять крупнейших — 87%. [14]
Известные недействующие сталелитейные печи 20-го века в США