編者按:2008年8月18日,“十一五”國家科技支撐計劃“高品質(zhì)特殊鋼技術(shù)開發(fā)”項目啟動會議在上海召開,該項目首席專家徐匡迪院長在會上發(fā)表了重要講話。
特殊鋼是重大裝備和國防建設所需的基礎(chǔ)、關(guān)鍵材料,是鋼鐵工業(yè)的高技術(shù)含量產(chǎn)品。特殊鋼占鋼總量的比重、特殊鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、特殊鋼的質(zhì)量和特殊鋼應用等是鋼鐵工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。它在相當程度上代表了國家的工業(yè)化水平。
當前我國特殊鋼行業(yè)充滿發(fā)展機遇,又面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。在機遇方面,我國經(jīng)濟已進入重化工業(yè)加速發(fā)展的工業(yè)化中期階段,經(jīng)濟全球化導致國外制造業(yè)加快向中國等發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移,我國經(jīng)濟持續(xù)高速增長,促使汽車、鐵路、船舶、能源、化工、電子、國防、裝備制造等需求旺盛,國內(nèi)市場對特殊鋼產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量需求在相當長時間內(nèi)將持續(xù)增長。在挑戰(zhàn)方面,特殊鋼行業(yè)面臨著用戶對產(chǎn)品品種、質(zhì)量、交貨時間、技術(shù)服務等更高要求的挑戰(zhàn),也面臨資源、能源、交通運輸短缺和日趨嚴格的環(huán)境保護方面的挑戰(zhàn)。為了迎接這些挑戰(zhàn),抓住難得發(fā)展機遇,提高企業(yè)競爭力和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵是實施特殊鋼結(jié)構(gòu)調(diào)整、特殊鋼技術(shù)創(chuàng)新、特殊鋼知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略和特殊鋼人才利用戰(zhàn)略。
發(fā)達國家形成的特殊鋼生產(chǎn)企業(yè)結(jié)構(gòu)大體上可以分為下述三種類型。大型綜合性特殊鋼企業(yè):一般年鋼產(chǎn)量為100-300萬噸,生產(chǎn)的鋼種數(shù)百個到一千多個,品種大多為長型材(棒線材及部分管材)、鍛件(包括模鍛件)、鑄件、絲材和帶鋼,產(chǎn)品規(guī)格范圍較大,采用鑄錠生產(chǎn)的鋼材尚占一定比例;大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)所屬特殊鋼廠:擁有“高爐—轉(zhuǎn)爐—連鑄—熱軋—冷軋”生產(chǎn)流程的大型普通鋼企業(yè)所屬的長型材廠生產(chǎn)特殊鋼棒材和線材,扁平材廠生產(chǎn)不銹鋼板帶等;專業(yè)性特殊鋼企業(yè):鋼的年產(chǎn)量一般在100萬噸以下(大多為20-60萬噸/年),具有一條針對其特色品種、工藝裝備合理的生產(chǎn)線,產(chǎn)品單一(只生產(chǎn)棒線材、鍛材、板材或鋼管中的一種),附加值高,產(chǎn)品市場日趨全球化。如:特殊鋼板帶廠、特殊鋼棒線材廠(碳結(jié)鋼和合金鋼)、特殊鋼鍛件廠、特殊鋼鋼管廠等。
近年來,我國特殊鋼行業(yè)的企業(yè)結(jié)構(gòu)、工藝結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整以適應市場發(fā)展的需要。“南寶北太”[太鋼(產(chǎn)能300萬噸/年)和寶鋼不銹鋼分公司(產(chǎn)能144萬噸/年)]建成了世界先進的不銹鋼生產(chǎn)流程,全國形成了年產(chǎn)1000萬噸以上不銹鋼的產(chǎn)能;大鋼、撫鋼和北滿組成了大型綜合性的東北特殊鋼公司,產(chǎn)品覆蓋了幾乎所有的特殊鋼品種;興澄、大冶和石鋼組成了中信泰富特殊鋼集團,形成了鋼產(chǎn)量約700萬噸/年的中國第一大產(chǎn)量的特殊鋼公司,主要生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)碳結(jié)鋼和低合金特殊鋼長型材;上鋼五廠進入寶鋼集團成為寶鋼特殊鋼分公司,致力于高附加值特殊鋼的生產(chǎn);長鋼進入攀鋼集團以利資源合理分配;首鋼、石鋼等企業(yè)采用轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)碳結(jié)鋼和合結(jié)鋼。經(jīng)過調(diào)整逐漸形成特殊鋼企業(yè)的典型特殊鋼產(chǎn)品的專業(yè)生產(chǎn)線。
1)不銹鋼板帶的生產(chǎn)采用冶煉(BOF/EAF—AOD/VOD—LF/LT)-板坯連鑄-熱連軋-冷軋-退火專業(yè)化生產(chǎn)線;
2)軸承鋼、齒輪鋼、彈簧鋼、合結(jié)鋼、優(yōu)質(zhì)碳結(jié)鋼、不銹鋼等棒線材生產(chǎn)采用電爐冶煉-爐外精煉-方坯連鑄-棒線材連軋-精整熱處理專業(yè)化生產(chǎn)線;
3)耐熱鋼、合結(jié)鋼、不銹鋼等管材生產(chǎn)采用電爐冶煉-爐外精煉-管坯連鑄-管材連軋-管材精整熱處理加工專業(yè)化生產(chǎn)線;
4)模具鋼、高速鋼、高合金鋼的生產(chǎn)應用冶煉-精煉-模鑄(連鑄)-鍛造(軋制)開坯-鍛造(熱軋)成材-制品加工專業(yè)化生產(chǎn)線。
近年來,在我國社會和經(jīng)濟快速發(fā)展的帶動下,我國特殊鋼生產(chǎn)和市場發(fā)展迅速,特殊鋼生產(chǎn)裝備和工藝技術(shù)不斷提高,特殊鋼產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)提高,市場滿足程度不斷增長。但是,相比我國快速發(fā)展的普通鋼行業(yè),我國特殊鋼行業(yè)技術(shù)發(fā)展速度慢一些,與國際先進水平的差距也比普通鋼行業(yè)大。提高我國特殊鋼行業(yè)的整體技術(shù)水平已經(jīng)迫在眉睫。與國際上先進的特殊鋼專業(yè)化生產(chǎn)線相比,我國仍然存在一些需要解決的問題:
1)穩(wěn)步提高特殊鋼在總鋼產(chǎn)量中的比例
由于我國仍處于城鎮(zhèn)化加速發(fā)展時期,總鋼產(chǎn)量的50%用于基本建設(建筑、公路、鐵路),在相當長一個時期內(nèi)我國特殊鋼產(chǎn)量占鋼產(chǎn)量的比例仍將低于工業(yè)發(fā)達國家。美國和韓國特殊鋼產(chǎn)量占鋼產(chǎn)量的10%左右,日本、法國和德國特殊鋼產(chǎn)量占鋼產(chǎn)量的15-22%,瑞典特殊鋼產(chǎn)量占鋼產(chǎn)量的45%左右,而我國特殊鋼產(chǎn)量僅占鋼產(chǎn)量的8%左右。我國特殊鋼產(chǎn)量中有一半是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,不銹鋼、耐熱鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、工模具鋼、軸承鋼等高端品種僅為50%(而日本達到75%)。國家建設急需的高端合金鋼產(chǎn)品,如超超臨界火電機組耐熱鋼管、核電站用不銹鋼、大型飛機用超高強度鋼等應該開展研發(fā)工作。
2)提高特殊鋼生產(chǎn)工藝技術(shù)水平
我國特殊鋼板帶材、管材、棒線材、鍛材、線材專業(yè)化生產(chǎn)線正在逐步形成,具備了較先進的特殊鋼生產(chǎn)裝備,但生產(chǎn)工藝技術(shù)水平亟待提高。我國目前特殊鋼冶煉、連鑄、熱軋、冷軋、鍛造、熱處理和應用等技術(shù)與工業(yè)化國家有差距,如:先進的特殊鋼冶煉和精煉工藝技術(shù)可以準確地將化學成分控制在較窄的范圍內(nèi),特殊鋼的凝固工藝技術(shù)可以保證鋼坯(錠)的化學成分和組織的高均勻度,變形工藝技術(shù)能夠滿足鋼材精確形狀尺寸和組織狀態(tài)的控制要求,熱處理工藝技術(shù)可以精確控制鋼材和部件的組織和性能。提高生產(chǎn)工藝技術(shù)水平,可以改善特殊鋼產(chǎn)品的純凈度、化學成分控制精確度、組織均勻性、性能的穩(wěn)定性、尺寸精度、表面質(zhì)量、包裝質(zhì)量等。
3)生產(chǎn)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的特殊鋼產(chǎn)品
相比普通鋼,特殊鋼中的合金元素含量高,生產(chǎn)工藝較復雜,并且需要熱處理,因此資源和能源消耗相對較大。如:我國鐵素體不銹鋼僅占不銹鋼總產(chǎn)量的25%左右(日本為40%,各工業(yè)化國家約占1/3),以Cr-Ni系奧氏體鋼為主要品種的我國不銹鋼發(fā)展每年消耗大量昂貴的金屬鎳資源;我國需要研發(fā)滿足高效率火電鍋爐用耐熱鋼管;日本、韓國和歐洲80%的汽車鍛鋼件均采用省去了熱處理工序的微合金非調(diào)質(zhì)鋼,而我國僅有部分曲軸和連桿等汽車部件使用,大多數(shù)鍛鋼件仍然使用調(diào)質(zhì)鋼,每年的汽車零件熱處理消耗了大量能源和材料。
4)形成若干有特色、專業(yè)化的特鋼專業(yè)生產(chǎn)線
特殊鋼扁平材、管材、棒線材、鍛材、絲材、粉末冶金材等的專業(yè)化生產(chǎn)已成為國外特殊鋼行業(yè)重要發(fā)展趨勢。具有先進生產(chǎn)技術(shù)的專業(yè)化生產(chǎn)線可以生產(chǎn)出滿足市場和社會發(fā)展需求相適應的“高性能、低成本、高精度、易加工、綠色化” 高品質(zhì)特征的特殊鋼產(chǎn)品。開發(fā)高品質(zhì)特殊鋼技術(shù)符合我國《鋼鐵工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策》,屬于《國家中長期科學與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》優(yōu)先支持方向。根據(jù)我國特殊鋼生產(chǎn)流程和工藝技術(shù)發(fā)展,緊密結(jié)合產(chǎn)品的市場需求,考慮節(jié)能減排的國家目標,在科技部的支持下,中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會的組織下,我們擬開展高品質(zhì)特殊鋼技術(shù)研發(fā)工作,通過此項工作促進特殊鋼企業(yè)的高品質(zhì)特殊鋼生產(chǎn)。
謝謝大家!