“十四五”時(shí)期我國鋼鐵生產(chǎn)消費(fèi)總體將維持在10億噸規(guī)模的高位水平。但下游用鋼行業(yè)的消費(fèi)變化或倒逼鋼鐵工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級，促使鋼鐵工業(yè)發(fā)展由投資驅(qū)動(dòng)、規(guī)模擴(kuò)張向供給高端化過渡。
鋼鐵原材料廣泛服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)，既可以作為原材料用于其他工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)、制造等，又能直接用于建筑、裝飾行業(yè)及生產(chǎn)日常生活用品，是工業(yè)生產(chǎn)的“糧食”和社會(huì)生活中的必需品。
日前,繼工信部聯(lián)合科技部、自然資源部印發(fā)《“十四五”原材料工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》）之后，工信部、國家發(fā)改委、生態(tài)環(huán)境部又聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》（以下簡稱《意見》），廓清鋼鐵工業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)和路徑，明確提出力爭到2025年，鋼鐵工業(yè)基本形成布局結(jié)構(gòu)合理、資源供應(yīng)穩(wěn)定、技術(shù)裝備先進(jìn)、質(zhì)量品牌突出、智能化水平高、全球競爭力強(qiáng)、綠色低碳可持續(xù)的高質(zhì)量發(fā)展格局。
我國是鋼鐵生產(chǎn)大國，“十三五”以來，粗鋼產(chǎn)量接連邁上新臺階，2020年達(dá)10.65億噸，占世界粗鋼產(chǎn)量的57%，連續(xù)25年穩(wěn)居全球鋼鐵生產(chǎn)第一位。在“十四五”期間，鋼鐵工業(yè)發(fā)展面臨哪些新機(jī)遇和新挑戰(zhàn)？該如何實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展？科技日報(bào)記者3月27日就這些問題對相關(guān)專家進(jìn)行了采訪。
我國鋼鐵工業(yè)達(dá)“5G水平” 關(guān)鍵材料手撕鋼實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)生產(chǎn)
冶金工業(yè)規(guī)劃研究院總工程師、俄羅斯自然科學(xué)院外籍院士李新創(chuàng)在接受記者采訪時(shí)表示，鋼鐵工業(yè)是支撐我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也是我國典型的技術(shù)密集型、最具全球競爭力的產(chǎn)業(yè)。
李新創(chuàng)說，當(dāng)前，我國鋼鐵工業(yè)已經(jīng)達(dá)到了“5G水平”，即“好產(chǎn)品、好規(guī)模、好價(jià)格、好服務(wù)、好品牌”，擁有最大、最活躍的內(nèi)需市場，最全、最完整的產(chǎn)業(yè)體系，最多、最豐富的人才資源，最新、最先進(jìn)的技術(shù)裝備，最快、最及時(shí)的客戶服務(wù)等，是我國制造業(yè)門類之中最具全球競爭力的行業(yè)。
在鋼鐵新材料的創(chuàng)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銹帶鋼是航空航天、軍工核電、高端電子、新能源等高端領(lǐng)域的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，一直以來僅有日本等少數(shù)國家可以生產(chǎn)，且寬度不足400毫米，價(jià)格極高，并被限制向我國前沿領(lǐng)域出口。
太原鋼鐵（集團(tuán)）有限公司（以下簡稱太鋼集團(tuán)）聯(lián)合太原理工大學(xué)、燕山大學(xué)等單位經(jīng)過多年努力，突破板形及厚度精度控制，鋼質(zhì)純凈度控制，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(zhì)量等關(guān)鍵技術(shù)，成功開發(fā)出厚度小于0.02毫米的寬幅超薄精密不銹帶鋼系列產(chǎn)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銹帶鋼，相當(dāng)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(fā)的手撕鋼在國際上首次實(shí)現(xiàn)厚度僅0.02毫米、寬度達(dá)640毫米外，太鋼集團(tuán)等還在生產(chǎn)技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)突破，比如基于邊界積分的壓扁計(jì)算方法、耦合輥系變形和金屬塑性成形工藝；以復(fù)合性多曲線錐度輥系配置、高強(qiáng)韌鈦合金軋輥設(shè)計(jì)和多軋程板形動(dòng)態(tài)控制為核心的成套軋制技術(shù)；多點(diǎn)轉(zhuǎn)矩平衡補(bǔ)償、非線性卷取張力動(dòng)態(tài)調(diào)整的熱處理線張力精準(zhǔn)控制技術(shù)，這些技術(shù)解決了寬幅超薄精密不銹帶鋼長線退火過程中斷帶、折印及塌卷等世界性難題，實(shí)現(xiàn)了2噸以上的大卷重超薄帶高效連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。此外，太鋼集團(tuán)等還開發(fā)出軟態(tài)、高硬高彈等性能調(diào)控技術(shù)，形成了20余種特殊功能的系列產(chǎn)品。
太鋼集團(tuán)等在手撕鋼的研發(fā)和生產(chǎn)中，已形成了一整套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵工藝技術(shù)，獲得發(fā)明專利44項(xiàng)，發(fā)布2項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其所生產(chǎn)的寬幅超薄精密不銹帶鋼的國內(nèi)市場占有率達(dá)70%，產(chǎn)品應(yīng)用于華為、恩力能源等高端制造企業(yè)的柔性顯示屏、儲能電池等項(xiàng)目，為中國高端制造提供了基礎(chǔ)材料保障，并出口美、德等國家。
下游行業(yè)倒逼產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級 由投資驅(qū)動(dòng)、規(guī)模擴(kuò)張向供給高端化過渡
通過技術(shù)創(chuàng)新，鋼鐵材料供給質(zhì)量大幅提高。李新創(chuàng)說，目前我國22大類鋼鐵產(chǎn)品中有19類自給率超過100%、3類超過98.8%。汽車用鋼、高牌號電工鋼、高性能長輸管線用鋼、高速鋼軌、建筑橋梁用鋼等產(chǎn)品質(zhì)量已穩(wěn)步進(jìn)入國際第一梯隊(duì)。從綠色發(fā)展看，2020年，全國重點(diǎn)大中型企業(yè)噸鋼綜合能耗已下降到545千克標(biāo)煤，全國超過230家鋼鐵企業(yè)約6.5億噸粗鋼產(chǎn)能正在實(shí)施超低排放改造等。
不過，《規(guī)劃》指出，我國原材料工業(yè)短板和瓶頸依然突出，存在中低端產(chǎn)品嚴(yán)重過剩與高端產(chǎn)品供給不足并存、關(guān)鍵材料核心工藝技術(shù)與裝備自主可控水平不高、綠色低碳發(fā)展任重道遠(yuǎn)等問題。
“‘十四五’時(shí)期我國將持續(xù)推進(jìn)新型工業(yè)化和城鎮(zhèn)化建設(shè)，對鋼鐵材料的需求仍將處于高位，鋼鐵生產(chǎn)消費(fèi)總體將維持在10億噸規(guī)模的高位水平。”李新創(chuàng)說，但下游用鋼行業(yè)的消費(fèi)變化或倒逼鋼鐵工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級，促使鋼鐵工業(yè)發(fā)展由投資驅(qū)動(dòng)、規(guī)模擴(kuò)張向供給高端化過渡。這主要表現(xiàn)在3個(gè)方面，即按照產(chǎn)業(yè)鏈安全、自主可控的產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求，關(guān)鍵核心零部件用鋼的國產(chǎn)化將成為新產(chǎn)品開發(fā)的重中之重；下游行業(yè)升級過程中對鋼材產(chǎn)品的個(gè)性化、定制化需求逐步增加，上下游產(chǎn)業(yè)加大聯(lián)合研發(fā)攻關(guān)力度，創(chuàng)造新的增長點(diǎn)；建筑、機(jī)械、汽車、造船等傳統(tǒng)用鋼行業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性、適用性和可靠性提出新要求。
加快高端產(chǎn)品量產(chǎn)進(jìn)程 為下游用戶提供綠色用鋼解決方案
《規(guī)劃》圍繞發(fā)展目標(biāo)，提出了高端化、合理化、綠色化、數(shù)字化、安全化“五化”重點(diǎn)任務(wù)。
李新創(chuàng)說，《規(guī)劃》提出，要不斷提高供給高端化水平，先進(jìn)基礎(chǔ)材料高端產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、可靠性、適用性明顯提升，部分前沿新材料品種實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)和典型應(yīng)用，一批重點(diǎn)戰(zhàn)略領(lǐng)域關(guān)鍵基礎(chǔ)材料取得突破；持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，延續(xù)2013年以來嚴(yán)禁新增鋼鐵產(chǎn)能的要求，保持產(chǎn)能利用率在合理區(qū)間；明確“智能制造能力成熟度”“數(shù)控化率”“數(shù)字化”“網(wǎng)絡(luò)化”等關(guān)鍵指標(biāo)，建設(shè)“智能制造示范工廠”“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺”等，促進(jìn)鋼鐵行業(yè)實(shí)施智能制造升級；高度重視安全問題，解決產(chǎn)業(yè)鏈上的斷點(diǎn)、堵點(diǎn)，特別是要加強(qiáng)資源保障體系建設(shè)和核心裝備技術(shù)自主可控能力，通過裝備升級、工藝設(shè)計(jì)等手段筑牢安全生產(chǎn)底線、提升安全生產(chǎn)管控能力等。
“這就要求鋼鐵工業(yè)不斷增強(qiáng)創(chuàng)新能力，加大研發(fā)投入力度，加快高端鋼鐵材料的研發(fā)和量產(chǎn)進(jìn)程。”李新創(chuàng)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(zhàn)略領(lǐng)域涉及的關(guān)鍵鋼鐵材料，特別是我國正在研發(fā)還不具備批量生產(chǎn)能力的材料，需加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研用深度融合，形成攻克核心技術(shù)的強(qiáng)大合力，加快填補(bǔ)國內(nèi)空白，提升關(guān)鍵材料保障能力；對于高鐵車軸、車輪、轉(zhuǎn)向架用鋼、飛機(jī)起落架用鋼等已具備生產(chǎn)能力，但產(chǎn)品推廣應(yīng)用較少的鋼材品種，建議加強(qiáng)對鋼材服役數(shù)據(jù)的積累和分析，將相關(guān)問題和經(jīng)驗(yàn)及時(shí)反饋到產(chǎn)品研發(fā)中，提升產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性；對已具備生產(chǎn)能力，但穩(wěn)定性不足的產(chǎn)品，需加強(qiáng)材料基礎(chǔ)研究及夾雜物控制、潔凈鋼冶煉等關(guān)鍵工藝技術(shù)研發(fā)，提升產(chǎn)品質(zhì)量一致性，促進(jìn)高端鋼材產(chǎn)品的有效供給能力。
針對《規(guī)劃》提出的綠色化任務(wù)，李新創(chuàng)表示，“十四五”期間需要大力開發(fā)和推廣綠色低碳產(chǎn)品，為下游用戶提供綠色用鋼解決方案，促進(jìn)高強(qiáng)高韌、輕量化、長壽命、可循環(huán)的綠色低碳鋼鐵產(chǎn)品的應(yīng)用，從而促進(jìn)鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
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