1鋼鐵行業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

　　1.1現(xiàn)狀與成就

　　1996年我國鋼產(chǎn)量歷史性地突破1億t，首次躍居世界第一位。之后，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和固定資產(chǎn)投資增長的拉動下，我國鋼產(chǎn)量出現(xiàn)階梯增長，2013年達(dá)到了7.79億t，連續(xù)多年成為世界第一產(chǎn)鋼大國。中國鋼鐵工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步有力支撐了行業(yè)發(fā)展，取得了顯著的成績，主要體現(xiàn)在如下方面：

　　1)品種結(jié)構(gòu)不斷改善，產(chǎn)品質(zhì)量得到提升

　　我國鋼鐵工業(yè)的持續(xù)增長有力支撐了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，尤其是大量高端鋼鐵產(chǎn)品的成功自主生產(chǎn)，為國民經(jīng)濟(jì)各主要用鋼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和升級換代提供了保障。我國鋼鐵產(chǎn)品的開發(fā)能力不斷增強(qiáng)，一批自主開發(fā)的關(guān)鍵鋼材(2489, -7.00, -0.28%)品種達(dá)到國際先進(jìn)水平，成功研制和生產(chǎn)出了一大批鋼鐵精品，如高速鐵路用百米重軌，高鋼級油氣輸送管線，高牌號無取向硅鋼和高磁感取向硅鋼，高級不銹鋼，超深井、耐腐蝕、抗擠毀油套管、大規(guī)格鎳基合金油管及核電蒸汽發(fā)生器用管等。

　　2)基本實現(xiàn)工藝流程裝備的大型化、自動化、國產(chǎn)化

　　大中型企業(yè)主體設(shè)備已達(dá)國際先進(jìn)水平，一些工藝創(chuàng)新已經(jīng)進(jìn)入世界先進(jìn)行列，已基本實現(xiàn)鋼鐵制造主要工藝技術(shù)和主體裝備的國產(chǎn)化，其中大型冶金設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)90%以上，噸鋼投資明顯下降。具備自主建設(shè)世界一流年產(chǎn)千萬噸級現(xiàn)代化鋼廠的能力，新一代鋼鐵流程工藝和裝備技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，大中型鋼鐵企業(yè)主流程工藝和裝備基本實現(xiàn)了基礎(chǔ)及過程二級計算機(jī)自動控制，工廠級、公司級的三、四級計算機(jī)管理和控制也在許多工廠中實現(xiàn)。

　　煉鐵領(lǐng)域，高爐煉鐵整體工藝、裝備及生產(chǎn)技術(shù)處于世界先進(jìn)水平。高爐大型化取得顯著進(jìn)展，目前，超過75%的鐵水是由1000m3以上高爐生產(chǎn)，大中型高爐利用系數(shù)、風(fēng)溫已優(yōu)于國外水平。國產(chǎn)的無料鐘爐頂設(shè)備、銅冷卻壁設(shè)備已在大型高爐上得到成功應(yīng)用，高爐爐頂煤氣分析、高爐冷卻水高精度溫差和熱流強(qiáng)度監(jiān)測、風(fēng)口燃燒監(jiān)測等技術(shù)在大型高爐上成功應(yīng)用。自主研發(fā)的大型燒結(jié)、焦化設(shè)備和技術(shù)也已達(dá)到國際先進(jìn)水平。

　　煉鋼領(lǐng)域，我國轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)流程工藝與裝備技術(shù)進(jìn)步明顯，初步建立起“鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐煉鋼、鋼水精煉、恒拉速連鑄”四位一體的潔凈鋼生產(chǎn)流程體系，并實現(xiàn)了有效運行，成為鋼水質(zhì)量提高，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化的可靠基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)爐全自動吹煉技術(shù)和“負(fù)能”煉鋼技術(shù)迅速發(fā)展并取得重大進(jìn)步。一些企業(yè)正在積極嘗試頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐雙渣、留渣工藝的探索，也在加緊試驗應(yīng)用穩(wěn)定造渣、滑動水口出鋼等技術(shù)。電弧爐方面，我國已具備集束氧槍技術(shù)裝備的自主研發(fā)制造能力。我國鋼水精煉系統(tǒng)工藝和裝備已可立足國內(nèi)，RH工藝裝備實現(xiàn)了出口，裝備制造達(dá)到了世界先進(jìn)水平。恒拉速連鑄、薄板坯連鑄等技術(shù)的突破與提升促進(jìn)了我國連鑄水平的提高。

　　軋鋼領(lǐng)域，我國大部分軋鋼企業(yè)裝備了先進(jìn)的生產(chǎn)線和生產(chǎn)設(shè)備，大型冷連軋機(jī)、熱連軋機(jī)、高速線材(0, -2611.00, -100.00%)軋機(jī)、三輥軋管機(jī)、超快速冷卻裝置等一大批先進(jìn)裝備基本實現(xiàn)了國產(chǎn)化或自主集成，出現(xiàn)了寶鋼“先進(jìn)高強(qiáng)度薄帶鋼制造技術(shù)”、漣鋼“薄板坯連鑄連軋半無頭軋制技術(shù)”等一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)裝備成果。

　　3)節(jié)能減排、資源綜合利用技術(shù)得到廣泛應(yīng)用

　　近年來，我國鋼鐵工業(yè)以裝備大型化、現(xiàn)代化和采用先進(jìn)技術(shù)促進(jìn)節(jié)能減排。設(shè)備主體設(shè)施工序能耗、噸鋼綜合能耗不斷下降。鋼鐵工業(yè)重點推廣應(yīng)用了以“三干三利用”為代表的重點領(lǐng)域節(jié)能減排措施，產(chǎn)生了較好的效果。污染綜合治理與能源梯級利用系統(tǒng)優(yōu)化，能源管控中心等技術(shù)推廣應(yīng)用，大大地提高了鋼鐵行業(yè)的清潔生產(chǎn)技術(shù)水平，行業(yè)綜合能耗以及主要污染物排放大幅下降。

　　4)加大了礦產(chǎn)資源開發(fā)及利用技術(shù)的研究，為國內(nèi)資源保障提供了支撐

　　在礦產(chǎn)資源方面，采礦技術(shù)與采場結(jié)構(gòu)大型化相適應(yīng)，采礦裝備大型化、系列化、自動化趨勢明顯，尤其是在自動控制、優(yōu)化控制及遠(yuǎn)程控制方面取得較大突破，遙控采礦、無人工作面等在國內(nèi)已有應(yīng)用。貧赤鐵礦選礦技術(shù)取得重大突破，開發(fā)了高效圓錐破碎機(jī)、高壓輥磨機(jī)、大型攪拌磨等新型高效節(jié)能裝備，不斷推進(jìn)破碎機(jī)、球磨機(jī)、浮選機(jī)等裝備的大型化。

　　貧鐵礦石開發(fā)與利用方面，大型鐵礦山露天井下協(xié)同開采及風(fēng)險防控技術(shù)首創(chuàng)了露天井下協(xié)同開采理論與技術(shù)，創(chuàng)新了高陡邊坡穩(wěn)定性三維評價預(yù)警防控技術(shù)，防止了大型露天礦開采過程中重大地質(zhì)災(zāi)害;系統(tǒng)集成并開發(fā)了電磁場等強(qiáng)干擾環(huán)境下采空區(qū)精準(zhǔn)探測及預(yù)警風(fēng)險防控技術(shù)，將眾多隱患禁區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)榭捎觅Y源區(qū)，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

　　隨著我國鋼鐵工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，前沿性和前瞻性技術(shù)逐漸成為鋼鐵科技創(chuàng)新的重要內(nèi)容，并已取得部分技術(shù)國際領(lǐng)先的成績，如國際上先進(jìn)的熔融還原技術(shù)已在國內(nèi)率先實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，一些關(guān)鍵技術(shù)得到不斷改進(jìn);薄帶鑄軋技術(shù)的開發(fā)、薄板坯半無頭連鑄連軋技術(shù)、非石化能源在鋼廠規(guī)模應(yīng)用等也處在國際先進(jìn)行列。

　　1.2技術(shù)發(fā)展趨勢

　　進(jìn)入新世紀(jì)，特別是“十二五”以來，中國乃至世界鋼鐵工業(yè)的發(fā)展環(huán)境發(fā)生了深刻變化。冶金原料優(yōu)質(zhì)資源開發(fā)殆盡、現(xiàn)有資源質(zhì)量下降、原燃料價格高漲、二氧化碳減排及環(huán)境負(fù)荷問題、來自其他材料的替代等壓力，都對鋼鐵工業(yè)提出了更為苛刻的要求。在這個大背景下，鋼鐵產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展也順應(yīng)新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，相應(yīng)地出現(xiàn)了新的趨勢，即強(qiáng)調(diào)在滿足下游行業(yè)用鋼需求的基礎(chǔ)上實現(xiàn)以資源、環(huán)境友好為導(dǎo)向的高效流程工藝與產(chǎn)品生產(chǎn)制造技術(shù)的研發(fā)。主要表現(xiàn)在：

　　1)鋼鐵制造流程高效、綠色、可循環(huán)

　　雖然世界鋼鐵產(chǎn)業(yè)尚未出現(xiàn)具有突破性的新的制造流程，但立足于高效、綠色流程體系的建立，世界鋼鐵業(yè)已在開展相應(yīng)的核心技術(shù)研究，并將研發(fā)的重點放在了節(jié)能減排、降低成本以及提高企業(yè)競爭力等方面。而且，減少碳排放是當(dāng)今世界的熱點議題。近年來，歐盟、日本、美國等國家和地區(qū)的鋼鐵工業(yè)，通過研發(fā)新的低碳技術(shù)以應(yīng)對未來的“碳挑戰(zhàn)”。為此，歐盟投入巨資開展了低碳技術(shù)研究，內(nèi)容包括提高能源使用效率、增加可再生能源所占比例、低碳發(fā)電、溫室氣體減排技術(shù)等，并結(jié)合鋼鐵工業(yè)實際實施了超低二氧化碳煉鋼項目(ULCOS)。日本實施了“環(huán)境和諧型煉鐵工藝技術(shù)項目(COURSE50)"，主要開展減少高爐二氧化碳排放量技術(shù)和從高爐煤氣中分離、回收二氧化碳技術(shù)開發(fā)。美國主要通過提高能源效率實現(xiàn)二氧化碳減排，正在進(jìn)行的研究包括利用熔融氧化物電解(MOE)方式分離鐵，利用氫或其他燃料煉鐵。近年來，我國鋼鐵工業(yè)也愈加重視低碳技術(shù)和短流程工藝的研發(fā)，在薄帶鑄軋技術(shù)、熔融還原技術(shù)、無頭軋制技術(shù)等方面做出了大量的探索。

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