“十四五”時期我國鋼鐵生産消費總體将維持在10億噸規模的高位水平。但下遊用鋼行業的消費變化或倒逼鋼鐵工業結構調整和轉型升級,促使鋼鐵工業發展由投資驅動、規模擴張向供給高端化過渡。
李新創,冶金工業規劃研究院總工程師、俄羅斯自然科學院外籍院士
鋼鐵原材料廣泛服務于國民經濟各行業,既可以作為原材料用于其他工業産品的生産、制造等,又能直接用于建築、裝飾行業及生産日常生活用品,是工業生産的“糧食”和社會生活中的必需品。
日前,繼工信部聯合科技部、自然資源部印發《“十四五”原材料工業發展規劃》之後,工信部、國家發改委、生态環境部又聯合發布《關于促進鋼鐵工業高質量發展的指導意見》,廓清鋼鐵工業實現高質量發展的目标和路徑,明确提出力争到2025年,鋼鐵工業基本形成布局結構合理、資源供應穩定、技術裝備先進、質量品牌突出、智能化水平高、全球競争力強、綠色低碳可持續的高質量發展格局。
我國是鋼鐵生産大國,“十三五”以來,粗鋼産量接連邁上新台階,2020年達10.65億噸,占世界粗鋼産量的57%,連續25年穩居全球鋼鐵生産第一位。在“十四五”期間,鋼鐵工業發展面臨哪些新機遇和新挑戰?該如何實現高質量發展?科技日報記者3月27日就這些問題對相關專家進行了采訪。
現狀:我國鋼鐵工業達“5G水平”,關鍵材料手撕鋼實現自主研發生産
冶金工業規劃研究院總工程師、俄羅斯自然科學院外籍院士李新創在接受記者采訪時表示,鋼鐵工業是支撐我國經濟快速發展的重要基礎産業,同時也是我國典型的技術密集型、最具全球競争力的産業。
李新創說,當前,我國鋼鐵工業已經達到了“5G水平”,即“好産品、好規模、好價格、好服務、好品牌”,擁有最大、最活躍的内需市場,最全、最完整的産業體系,最多、最豐富的人才資源,最新、最先進的技術裝備,最快、最及時的客戶服務等,是我國制造業門類之中最具全球競争力的行業。
在鋼鐵新材料的創新和突破上,我國也取得了不菲成績。
厚度小于0.05毫米的寬幅超薄精密不鏽帶鋼是航空航天、軍工核電、高端電子、新能源等高端領域的關鍵基礎材料,一直以來僅有日本等少數國家可以生産,且寬度不足400毫米,價格極高,并被限制向我國前沿領域出口。
太原鋼鐵(集團)有限公司(以下簡稱太鋼集團)聯合太原理工大學、燕山大學等單位經過多年努力,突破闆形及厚度精度控制,鋼質純淨度控制,軋制穿帶和長線退火過程中的抽帶、斷帶、折印、高平整度、高表面質量等關鍵技術,成功開發出厚度小于0.02毫米的寬幅超薄精密不鏽帶鋼系列産品。
A4紙的厚度有0.1毫米,厚度小于0.02毫米的寬幅超薄精密不鏽帶鋼,相當于A4紙厚度的1/5,輕輕一撕就能撕開,被形象地稱作“手撕鋼”。
除了自主研發的手撕鋼在國際上首次實現厚度僅0.02毫米、寬度達640毫米外,太鋼集團等還在生産技術上實現了多項突破,比如基于邊界積分的壓扁計算方法、耦合輥系變形和金屬塑性成形工藝;以複合性多曲線錐度輥系配置、高強韌钛合金軋輥設計和多軋程闆形動态控制為核心的成套軋制技術;多點轉矩平衡補償、非線性卷取張力動态調整的熱處理線張力精準控制技術,這些技術解決了寬幅超薄精密不鏽帶鋼長線退火過程中斷帶、折印及塌卷等世界性難題,實現了2噸以上的大卷重超薄帶高效連續穩定生産。此外,太鋼集團等還開發出軟态、高硬高彈等性能調控技術,形成了20餘種特殊功能的系列産品。
太鋼集團等在手撕鋼的研發和生産中,已形成了一整套具有自主知識産權的關鍵工藝技術,獲得發明專利44項,發布2項行業标準,其所生産的寬幅超薄精密不鏽帶鋼的國内市場占有率達70%,産品應用于華為、恩力能源等高端制造企業的柔性顯示屏、儲能電池等項目,為中國高端制造提供了基礎材料保障,并出口美、德等國家。
機遇與挑戰:下遊行業倒逼産品轉型升級由投資驅動、規模擴張向供給高端化過渡
通過技術創新,鋼鐵材料供給質量大幅提高。李新創說,目前我國22大類鋼鐵産品中有19類自給率超過100%、3類超過98.8%。汽車用鋼、高牌号電工鋼、高性能長輸管線用鋼、高速鋼軌、建築橋梁用鋼等産品質量已穩步進入國際第一梯隊。從綠色發展看,2020年,全國重點大中型企業噸鋼綜合能耗已下降到545千克标煤,全國超過230家鋼鐵企業約6.5億噸粗鋼産能正在實施超低排放改造等。
不過,《“十四五”原材料工業發展規劃》指出,我國原材料工業短闆和瓶頸依然突出,存在中低端産品嚴重過剩與高端産品供給不足并存、關鍵材料核心工藝技術與裝備自主可控水平不高、綠色低碳發展任重道遠等問題。
“‘十四五’時期我國将持續推進新型工業化和城鎮化建設,對鋼鐵材料的需求仍将處于高位,鋼鐵生産消費總體将維持在10億噸規模的高位水平。”李新創說,但下遊用鋼行業的消費變化或倒逼鋼鐵工業結構調整和轉型升級,促使鋼鐵工業發展由投資驅動、規模擴張向供給高端化過渡。這主要表現在3個方面,即按照産業鍊安全、自主可控的産業發展要求,關鍵核心零部件用鋼的國産化将成為新産品開發的重中之重;下遊行業升級過程中對鋼材産品的個性化、定制化需求逐步增加,上下遊産業加大聯合研發攻關力度,創造新的增長點;建築、機械、汽車、造船等傳統用鋼行業對産品質量的穩定性、适用性和可靠性提出新要求。
方向:加快高端産品量産進程為下遊用戶提供綠色用鋼解決方案
《“十四五”原材料工業發展規劃》圍繞發展目标,提出了高端化、合理化、綠色化、數字化、安全化“五化”重點任務。
李新創說,《“十四五”原材料工業發展規劃》提出,要不斷提高供給高端化水平,先進基礎材料高端産品質量穩定性、可靠性、适用性明顯提升,部分前沿新材料品種實現量産和典型應用,一批重點戰略領域關鍵基礎材料取得突破;持續優化産業結構,延續2013年以來嚴禁新增鋼鐵産能的要求,保持産能利用率在合理區間;明确“智能制造能力成熟度”“數控化率”“數字化”“網絡化”等關鍵指标,建設“智能制造示範工廠”“工業物聯網平台”等,促進鋼鐵行業實施智能制造升級;高度重視安全問題,解決産業鍊上的斷點、堵點,特别是要加強資源保障體系建設和核心裝備技術自主可控能力,通過裝備升級、工藝設計等手段築牢安全生産底線、提升安全生産管控能力等。
“這就要求鋼鐵工業不斷增強創新能力,加大研發投入力度,加快高端鋼鐵材料的研發和量産進程。”李新創說,針對航空航天、高鐵、電力裝備、海洋工程等國防軍工、重大工程、國家戰略領域涉及的關鍵鋼鐵材料,特别是我國正在研發還不具備批量生産能力的材料,需加強産學研用深度融合,形成攻克核心技術的強大合力,加快填補國内空白,提升關鍵材料保障能力;對于高鐵車軸、車輪、轉向架用鋼、飛機起落架用鋼等已具備生産能力,但産品推廣應用較少的鋼材品種,建議加強對鋼材服役數據的積累和分析,将相關問題和經驗及時反饋到産品研發中,提升産品質量和穩定性;對已具備生産能力,但穩定性不足的産品,需加強材料基礎研究及夾雜物控制、潔淨鋼冶煉等關鍵工藝技術研發,提升産品質量一緻性,促進高端鋼材産品的有效供給能力。
針對《“十四五”原材料工業發展規劃》提出的綠色化任務,李新創表示,“十四五”期間需要大力開發和推廣綠色低碳産品,為下遊用戶提供綠色用鋼解決方案,促進高強高韌、輕量化、長壽命、可循環的綠色低碳鋼鐵産品的應用,從而促進鋼鐵工業高質量發展。
來源:科技日報記者 李 禾
版權與免責聲明:
1、本站所發布信息有原創信息、轉載信息;
2、轉載此文是出于傳遞更多信息之目的;
3、凡注明信息來源為其他機構和媒體的信息為本站轉載信息,本站不對其觀點的正确性和内容的真實性負責。若有來源标注錯誤或侵犯了您的合法權益,請作者持權屬證明與我們聯系,我們将及時更正、删除,謝謝。