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高端化、綠色化將成鋼鐵工業“十四五”發展主旋律

友發集團——上交所主板上市企業、連續16年位列中國企業500強    丨    2022.03.30    丨    924

“十四五”時期我國鋼鐵生產消費總體將維持在10億噸規模的高位水平。但下游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。

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產品的生產、制造等,又能直接用于建筑、裝飾行業及生產日常生活用品,是工業生產的“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》(以下簡稱《規劃》)之后,工信部、國家發改委、生態環境部又聯合發布《關于促進鋼鐵工業高質量發展的指導意見》(以下簡稱《意見》),廓清鋼鐵工業實現高質量發展的目標和路徑,明確提出力爭到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、全球競爭力強、綠色低碳可持續的高質量發展格局。

我國是鋼鐵生產大國,“十三五”以來,粗鋼產量接連邁上新臺階,2020年達10.65億噸,占世界粗鋼產量的57%,連續25年穩居全球鋼鐵生產第一位。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。

我國鋼鐵工業達“5G水平” 關鍵材料手撕鋼實現自主研發生產

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產業,同時也是我國典型的技術密集型、*具全球競爭力的產業。

李新創說,當前,我國鋼鐵工業已經達到了“5G水平”,即“好產品、好規模、好價格、好服務、好品牌”,擁有*大、*活躍的內需市場,*全、*完整的產業體系,*多、*豐富的人才資源,*新、*先進的技術裝備,*快、*及時的客戶服務等,是我國制造業門類之中*具全球競爭力的行業。

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銹帶鋼是航空航天、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產,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,突破板形及厚度精度控制,鋼質純凈度控制,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銹帶鋼系列產品。

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,太鋼集團等還在生產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;以復合性多曲線錐度輥系配置、高強韌鈦合金軋輥設計和多軋程板形動態控制為核心的成套軋制技術;多點轉矩平衡補償、非線性卷取張力動態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銹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產。此外,太鋼集團等還開發出軟態、高硬高彈等性能調控技術,形成了20余種特殊功能的系列產品。

太鋼集團等在手撕鋼的研發和生產中,已形成了一整套具有自主知識產權的關鍵工藝技術,獲得發明專利44項,發布2項行業標準,其所生產的寬幅超薄精密不銹帶鋼的國內市場占有率達70%,產品應用于華為、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。

下游行業倒逼產品轉型升級 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大類鋼鐵產品中有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545千克標煤,全國超過230家鋼鐵企業約6.5億噸粗鋼產能正在實施超低排放改造等。

不過,《規劃》指出,我國原材料工業短板和瓶頸依然突出,存在中低端產品嚴重過剩與高端產品供給不足并存、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’時期我國將持續推進新型工業化和城鎮化建設,對鋼鐵材料的需求仍將處于高位,鋼鐵生產消費總體將維持在10億噸規模的高位水平?!崩钚聞撜f,但下游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,即按照產業鏈安全、自主可控的產業發展要求,關鍵核心零部件用鋼的國產化將成為新產品開發的重中之重;下游行業升級過程中對鋼材產品的個性化、定制化需求逐步增加,上下游產業加大聯合研發攻關力度,創造新的增長點;建筑、機械、汽車、造船等傳統用鋼行業對產品質量的穩定性、適用性和可靠性提出新要求。

加快高端產品量產進程 為下游用戶提供綠色用鋼解決方案

《規劃》圍繞發展目標,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,《規劃》提出,要不斷提高供給高端化水平,先進基礎材料高端產品質量穩定性、可靠性、適用性明顯提升,部分前沿新材料品種實現量產和典型應用,一批重點戰略領域關鍵基礎材料取得突破;持續優化產業結構,延續2013年以來嚴禁新增鋼鐵產能的要求,保持產能利用率在合理區間;明確“智能制造能力成熟度”“數控化率”“數字化”“網絡化”等關鍵指標,建設“智能制造示范工廠”“工業物聯網平臺”等,促進鋼鐵行業實施智能制造升級;高度重視安全問題,解決產業鏈上的斷點、堵點,特別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、工藝設計等手段筑牢安全生產底線、提升安全生產管控能力等。

“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產進程?!崩钚聞撜f,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,特別是我國正在研發還不具備批量生產能力的材料,需加強產學研用深度融合,形成攻克核心技術的強大合力,加快填補國內空白,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產能力,但產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,將相關問題和經驗及時反饋到產品研發中,提升產品質量和穩定性;對已具備生產能力,但穩定性不足的產品,需加強材料基礎研究及夾雜物控制、潔凈鋼冶煉等關鍵工藝技術研發,提升產品質量一致性,促進高端鋼材產品的有效供給能力。

針對《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產品,為下游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產品的應用,從而促進鋼鐵工業高質量發展。

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