殷瑞鈺
我有幸經(jīng)歷了新中國建立以來70年的發(fā)展、進(jìn)步歷程,特別是改革、開放40年的偉大成就。在這一發(fā)展洪流中,中國鋼鐵工業(yè)在技術(shù)進(jìn)步方面取得了偉大成就。
回顧新中國成立時(shí),全國年產(chǎn)粗鋼僅有16萬噸。新中國成立后,黨和國家高度重視鋼鐵工業(yè),在156項(xiàng)中有許多鋼鐵技術(shù)進(jìn)步的項(xiàng)目,例如鞍鋼三大工程,建設(shè)武鋼、包鋼兩大基地,這在當(dāng)時(shí)都有著豐富的技術(shù)進(jìn)步內(nèi)涵。在國內(nèi)依靠自己的力量,50年代發(fā)展側(cè)吹堿性轉(zhuǎn)爐、鋁鎂磚等技術(shù),60年代開展“三線建設(shè)”,建立攀枝花、酒泉鋼鐵廠。但是,總體地看,當(dāng)時(shí)中國鋼鐵工業(yè)仍處于技術(shù)落后的狀態(tài)。
1978年時(shí),全國粗鋼產(chǎn)量只有3178萬噸,鋼廠的生產(chǎn)流程結(jié)構(gòu)和工藝裝備水平尚處于落后狀態(tài),具體表現(xiàn)為:煉鐵大多是幾十立方米、幾百立方米的小型高爐;煉鋼以平爐、側(cè)吹轉(zhuǎn)爐為主;澆鑄成型都是模鑄,質(zhì)量差,成材率低,勞動(dòng)強(qiáng)度高,而且生產(chǎn)效率低,往往成為全廠性的生產(chǎn)瓶頸;軋鋼都是通過初軋/開坯,二火成材,成品軋機(jī)以橫列式、往復(fù)式軋機(jī)為主。鋼鐵產(chǎn)品則是“面條、褲腰帶”(即螺紋鋼、盤條和窄帶鋼等)為主,缺乏現(xiàn)代化的板管材。
(一)70年代,有一件事值得一提,這就是武鋼1700工程,帶來了現(xiàn)代化板帶生產(chǎn)技術(shù)。改革開放以來,在中央的正確決策下,建設(shè)上海寶鋼,成套引進(jìn)日本先進(jìn)技術(shù)和管理方法,1985年9月,寶鋼的建設(shè)、投產(chǎn)為我國鋼廠現(xiàn)代化提供了模板。寶鋼的投產(chǎn)運(yùn)行展示了現(xiàn)代化鋼廠的生產(chǎn)流程和專業(yè)化生產(chǎn)方式的特點(diǎn),展示了一系列保證質(zhì)量、節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)的現(xiàn)代化工藝、裝備的高水平,展示了現(xiàn)代化鋼廠的管理模式,令人印象深刻。
(二)八十年代開始,鋼鐵工業(yè)開始抓全面質(zhì)量管理(TQC)、節(jié)能評比、提倡系統(tǒng)節(jié)能,開展新產(chǎn)品攻關(guān),特別是國防軍工產(chǎn)品攻關(guān),科技進(jìn)步開始有所起色。同時(shí),一些企業(yè)開始引進(jìn)連鑄機(jī)、高速線材軋機(jī)、棒材連軋機(jī),邁開了裝備現(xiàn)代化的步伐。
(三)從八十年代末開始,中國鋼鐵工業(yè)重視連鑄這一顛覆性技術(shù)的發(fā)展,提出了“以連鑄為中心”的生產(chǎn)技術(shù)方針,通過“以連鑄為中心,煉鋼為基礎(chǔ),設(shè)備為保證”促進(jìn)連鑄機(jī)達(dá)產(chǎn),通過“煉鋼-爐外處理-連鑄三位一體”推動(dòng)連鑄比提高,進(jìn)而推動(dòng)全連鑄鋼廠的建設(shè)、改造。
連鑄技術(shù)的發(fā)展,解放了轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)潛力,不少轉(zhuǎn)爐的產(chǎn)量成倍提高。但是,由此引起了高爐鐵水、焦炭供應(yīng)不平衡。進(jìn)而認(rèn)識(shí)到高爐噴吹煤粉、高爐長壽技術(shù)已經(jīng)成為大多數(shù)鋼廠的關(guān)鍵共性技術(shù)。在九十年代初,全行業(yè)對這兩項(xiàng)技術(shù)開展了自主攻關(guān)。高爐利用系數(shù)明顯提高,高爐作業(yè)率明顯提高,高爐焦比大幅度降低,使得煉鐵產(chǎn)量可以和煉鋼-連鑄的增產(chǎn)相適應(yīng),同時(shí),降低了成本,降低了能耗。
在連鑄技術(shù)得到快速發(fā)展的基礎(chǔ)上,為了提高軋鋼的生產(chǎn)效率、成材率,發(fā)展連軋技術(shù)提上了日程。以棒材連軋機(jī)國產(chǎn)化、高速線材連軋機(jī)國產(chǎn)化為突破口的連軋機(jī)攻關(guān)和提高長材連軋比等系列攻關(guān)在中國開展起來,并逐步推廣;提高了成材率,降低了能耗、降低了成本,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,提高了生產(chǎn)效率,并且與連鑄技術(shù)相互協(xié)同配合,促進(jìn)了鋼廠生產(chǎn)制造流程產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)性的升級(jí)。
在上述4項(xiàng)關(guān)鍵共性技術(shù)取得全國性突破的同時(shí),各鋼廠逐步展開了以建立先進(jìn)工藝流程淘汰落后工藝、裝備為主的結(jié)構(gòu)性系統(tǒng)節(jié)能。于是一批先進(jìn)的工藝、裝備得到發(fā)展,例如:連鑄機(jī)、熱送熱裝、大型高爐、大中型轉(zhuǎn)爐(復(fù)合吹煉、煤氣回收等)、鐵水預(yù)處理、二次精煉、連軋技術(shù)。一批落后工藝、裝備淘汰,例如:混鐵爐、平爐、側(cè)吹轉(zhuǎn)爐、“老三段”電爐、模鑄、初軋機(jī)、開坯機(jī)、推鋼式加熱爐、橫列式軋機(jī)、疊軋機(jī)等,從而引起了鋼廠生產(chǎn)流程的重構(gòu)性集成優(yōu)化。
到了九十年代中期,引進(jìn)、消化了濺渣護(hù)爐技術(shù),爐齡很快達(dá)到5000爐以上,改變了轉(zhuǎn)爐“三吹二”、“兩吹一”的模式,打通了生產(chǎn)流程協(xié)同-連續(xù)運(yùn)行的技術(shù)瓶頸,促進(jìn)了鋼產(chǎn)量的提高。
九十年代中后期,引進(jìn)了一批大型超高功率電爐,為電爐流程發(fā)展打下了基礎(chǔ)。
(四)八、九十年代是在引進(jìn)、吸收國際先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,中國鋼鐵工業(yè)進(jìn)行技術(shù)結(jié)構(gòu)調(diào)整、生產(chǎn)效率提高,生產(chǎn)流程結(jié)構(gòu)升級(jí)的過程。1996年粗鋼產(chǎn)量突破年產(chǎn)1億噸,中國出現(xiàn)了一批全連鑄鋼廠,到2000年,全國連鑄比達(dá)到了87.3%。
(一)新世紀(jì)以來,中國鋼鐵工業(yè)在環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排方面取得了長足進(jìn)步,特別是干熄焦、高爐干法除塵、轉(zhuǎn)爐干法除塵技術(shù)的引進(jìn)、研發(fā)、推廣;高爐渣、轉(zhuǎn)爐渣以及含鐵粉塵的加工處理和綜合利用;焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣以及各類蒸汽的回收利用和自發(fā)電技術(shù)得到推廣等。在能量流網(wǎng)絡(luò)概念的引導(dǎo)下,一大批鋼廠開始建設(shè)能源管控中心,進(jìn)一步提高了能源使用效率。
絕大多數(shù)鋼廠“消滅”了渣山;新水消耗、污水排放減少了80%以上;焦化煙氣脫硫、脫硝治理、燒結(jié)煙氣脫硫、脫硝治理初步得到推廣。鋼廠噸鋼粉塵排放由2000年的5.08kg/t降低到2017年的0.62kg/t;噸鋼SO2排放由2000年的5.56kg/t降低到2017年的0.6kg/t;噸鋼消耗新水從2000年的25.5t下降至目前的3.2t。鋼廠自發(fā)電技術(shù)快速推廣,不少鋼廠自發(fā)電比例超過了50%。
(二)新世紀(jì)以后,中國鋼鐵工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志是自主設(shè)計(jì)、自主建設(shè)、自主運(yùn)行、自主管理了一批新一代沿海鋼廠,特別是鲅魚圈鋼廠、曹妃甸京唐鋼鐵公司和湛江鋼廠等。這是中國鋼鐵工業(yè)技術(shù)進(jìn)步自主集成創(chuàng)新的綜合體現(xiàn)。體現(xiàn)著中國鋼廠自主設(shè)計(jì)的理論與方法創(chuàng)新,體現(xiàn)著冶金工藝裝置的國產(chǎn)化水平,體現(xiàn)著建設(shè)技術(shù)的創(chuàng)新,體現(xiàn)著鋼廠生產(chǎn)運(yùn)行水平和管理水平的提高。在這批新建沿海大廠的設(shè)計(jì)、建設(shè)過程中,鋼廠的功能定位得到了拓展,強(qiáng)調(diào)新一代鋼鐵聯(lián)合企業(yè)應(yīng)該具有“三個(gè)功能”:即高效率、低成本的潔凈鋼產(chǎn)品制造功能;能源高效轉(zhuǎn)換和回收利用功能;大宗社會(huì)廢棄物的消納、處理和再資源化功能。
進(jìn)入新世紀(jì)以來,薄板坯連鑄-連軋這一先進(jìn)工藝流程在中國得到蓬勃發(fā)展,到2018年已擁有17條(32流)作業(yè)線,成為全球薄板坯連鑄-連軋產(chǎn)線最多、產(chǎn)出最多,產(chǎn)品開發(fā)繁多的國家。同時(shí),薄帶連鑄技術(shù)在寶鋼的自主研發(fā)下,得到了工程化水平上的突破。
(三)改革開放40年以來,特別是新世紀(jì)以來,中國鋼鐵業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與品種研發(fā)取得了結(jié)構(gòu)性的變化。在鋼產(chǎn)量連續(xù)增長的進(jìn)程中,扁平材、管材的比例不斷上升,板管比由1978年的32.27%上升到2000年的42.05%,再上升到2017年的53.45%。這體現(xiàn)著一批大型轉(zhuǎn)爐、一批RH精煉裝置、一批大型板坯連鑄機(jī)、一批高水平的熱軋、冷軋帶鋼軋機(jī)的設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行能力的提高,以及一批高水平的科技人員的成長。
在產(chǎn)品研發(fā)方面,一系列汽車用鋼已能立足于國產(chǎn),一系列橋梁用高強(qiáng)鋼材可以立足國產(chǎn),一系列船舶用鋼可以立足國產(chǎn),高速鐵路鋼軌可以立足國產(chǎn),輸油(氣)用高鋼級(jí)管線鋼可以立足國產(chǎn),各類電工用硅鋼(包括高磁感變壓器用硅鋼在內(nèi))也可以立足于國產(chǎn)并出口國際市場。此外,某些優(yōu)秀特殊鋼廠的軸承鋼也達(dá)到了國際一流水平……。
(四)在這些技術(shù)進(jìn)步的支持下,中國鋼材的進(jìn)出口情況發(fā)生了轉(zhuǎn)折性的變化。長期以來,中國是一個(gè)鋼材凈進(jìn)口國,從2005年開始,中國鋼材出口量大于進(jìn)口量,成為鋼材凈出口國;據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì),2007年開始,單價(jià)1000美元以上的鋼材出口量超過進(jìn)口量,2010年開始,單價(jià)2000美元以上的鋼材出口量也超過了進(jìn)口量,其中包括了取向硅鋼等高端產(chǎn)品,表明我國高檔鋼材的競爭力和技術(shù)支撐力的明顯增強(qiáng)。
(五)我國在鋼廠技術(shù)進(jìn)步過程中,也帶動(dòng)了工程設(shè)計(jì)能力和工程建設(shè)能力的提高,并擁有一支強(qiáng)大的隊(duì)伍。現(xiàn)在,我國是國際上少有的能夠自主設(shè)計(jì)、建設(shè)全流程現(xiàn)代鋼廠的國家,有能力集成設(shè)計(jì)和建設(shè)成套完整的現(xiàn)代化鋼鐵制造流程和裝備設(shè)計(jì),而且結(jié)合“一帶一路”建設(shè)的步伐,有能力“走出去”,承擔(dān)國際項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)和工程建設(shè)的項(xiàng)目總承包。
(六)中國鋼鐵工業(yè)有今日之實(shí)力,是在黨的領(lǐng)導(dǎo)下,經(jīng)過四、五代鋼鐵界的志士仁人經(jīng)過不斷努力奮斗取得的,并且在突破年產(chǎn)一億噸之后,繼續(xù)飛速發(fā)展,主要依靠的是中國自己培養(yǎng)的人才,在這個(gè)過程中凝結(jié)著幾十所冶金、材料、礦業(yè)等專業(yè)的院校和科研院所在培養(yǎng)人才和研發(fā)過程中的貢獻(xiàn);現(xiàn)在仍然保持著每年數(shù)以萬計(jì)的冶金、材料、礦業(yè)等專業(yè)的大學(xué)畢業(yè)生充實(shí)到鋼鐵工業(yè)的各個(gè)崗位上,這是中國鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展的重要資源之一。
(七)在改革開放政策的指引和推動(dòng)下,經(jīng)過40年的艱苦努力,自強(qiáng)不息,現(xiàn)在中國已經(jīng)成為全球的鋼鐵生產(chǎn)中心、鋼鐵消費(fèi)中心,中國應(yīng)該進(jìn)一步成為全球鋼鐵-材料的教育中心和研發(fā)、設(shè)計(jì)中心。
(八)在新的歷史時(shí)期的背景下,我們還存在一些發(fā)展不平衡、不充分的問題,例如:資源/能源結(jié)構(gòu):噸鋼廢鋼消耗少,鐵礦石、煤炭消耗多;流程結(jié)構(gòu):高爐-轉(zhuǎn)爐流程比例大,電爐短流程比例?。画h(huán)保-生態(tài)欠賬大,技術(shù)支撐力不夠,特別是燒結(jié)工序和焦化工序,投入不足;質(zhì)量品牌意識(shí)淡薄,重視個(gè)別品種,忽視量大面廣產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性、可靠性和適用性;布局結(jié)構(gòu):無序發(fā)展,有的省區(qū)鋼鐵工業(yè)畸形發(fā)展;發(fā)展戰(zhàn)略管理、環(huán)境生態(tài)治理措施有待進(jìn)一步強(qiáng)化等。
雄關(guān)漫道真如鐵,而今邁步從頭越。我們有理由為新中國70年以來中國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步所取得的偉大成就而歡呼、自豪,我們要貫徹落實(shí)十九大精神,遵循創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享五大發(fā)展理念,繼續(xù)前進(jìn)。
在70年過程中,中國鋼鐵工業(yè)解決了有沒有、夠不夠,甚至解決了很多好不好的問題,正在邁向能不能引領(lǐng)世界鋼鐵發(fā)展的過程中。