1.1日本鋼鐵生產(chǎn)情況
2019年日本粗鋼產(chǎn)量為9928萬噸，同比下降4.8%，這也是自2009年以來，在經(jīng)歷2007-2008年金融危機(jī)后，日本年粗鋼產(chǎn)量首次低于1億噸（如圖1）。按爐型劃分，轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量為7498萬噸（同比減少4.1%），電爐鋼產(chǎn)量為2430萬噸（同比減少6.9%），電爐鋼產(chǎn)量占比達(dá)24.5%（比上年減少0.5%）。按鋼種劃分，普碳鋼產(chǎn)量7560萬噸（同比減少4.0%），特殊鋼產(chǎn)量2368萬噸（同比減少7.5%）。
自2018年以來，日本主要行業(yè)需求下降影響了粗鋼產(chǎn)量。此外，由于較高的原材料價(jià)格與產(chǎn)品銷售價(jià)格低迷，使得日本所有鋼鐵廠舉步維艱。在這種環(huán)境下，2019年4月，原新日鐵住金、日鐵日新制鋼等多家公司合并后，正式更名為日本制鐵公司，并于2020年4月對鋼廠實(shí)施重組，合并為6個(gè)工廠，旨在提高工廠效率，以重建其制造能力。目前，日本僅有三家綜合鋼鐵制造商——日本制鐵、JFE鋼鐵公司和神戶制鋼公司。
2019年日本各個(gè)公司不斷促進(jìn)海外發(fā)展和投資。日本制鐵與安賽樂米塔爾已經(jīng)共同完成對印度埃薩鋼鐵公司的收購。JFE鋼鐵決定與中國最大鋼鐵企業(yè)寶武鋼鐵集團(tuán)旗下的特殊鋼企業(yè)——廣東韶鋼松山股份公司成立合資公司，生產(chǎn)特殊鋼棒鋼。
2019年日本在信息技術(shù)方面以“人工智能”和“物聯(lián)網(wǎng)”為代表取得進(jìn)展。日本制鐵推出具備超強(qiáng)計(jì)算能力、實(shí)施各種數(shù)據(jù)分析并應(yīng)用AI的平臺(tái)“NS-FIG?”，在其供應(yīng)鏈和工程鏈中部署先進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。該平臺(tái)采用先進(jìn)IT技術(shù)，可對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析。
JFE鋼鐵公司2019年完成8座高爐人工智能化（AI）生產(chǎn)，使用AI進(jìn)行分析并根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，從而實(shí)現(xiàn)提前12個(gè)小時(shí)預(yù)測高爐溫度。
1.2日本鋼鐵下游產(chǎn)業(yè)用鋼情況
1）土木工程
2019財(cái)年，日本土木工程建設(shè)鋼材總需求量高于2018財(cái)年。由于政府的“國家彈性化”政策以及洪水、滑坡自然災(zāi)害后的恢復(fù)和重建，公立部門訂單增加。而由于磁懸浮中央新干線的建設(shè)，以及在能源基礎(chǔ)設(shè)施及信息通信領(lǐng)域的投資，私營部門土建工程也有望收到更多訂單。
2）建筑
2019財(cái)年，日本租賃房屋建設(shè)和新房開工均有所減少。由于房屋尤其是公寓價(jià)格持續(xù)堅(jiān)挺和庫存不足的原因，待售房屋量也將下降。以工廠和商店為中心的非住宅建筑量下降，因此，整個(gè)建筑業(yè)鋼鐵消費(fèi)量預(yù)計(jì)低于2018年。
3）造船
2019財(cái)年，鑒于全球船舶產(chǎn)能過剩仍未解決，加之2020年1月生效的SOx排放限制新規(guī)，導(dǎo)致船用燃料油成本的增加，新船建造需求并未增加。預(yù)計(jì)龍骨鋪設(shè)量和鋼材消耗量都將低于2018年。
4）汽車
2019財(cái)年日本國內(nèi)汽車銷量低于2018年。在整車出口方面，盡管全球汽車市場低迷，但是由于日本汽車制造商在北美和中國市場的不懈努力，日本汽車出口與上年持平。因此，2019年整車生產(chǎn)和鋼材消費(fèi)量都將低于2018年。
5）工業(yè)機(jī)械
2019財(cái)年日本國內(nèi)工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)活動(dòng)內(nèi)需堅(jiān)挺，但外部需求低迷。在工程機(jī)械領(lǐng)域，國內(nèi)需求強(qiáng)勁，但亞洲和澳大利亞對工程機(jī)械需求下降，迫使一些制造商停止生產(chǎn)。因而，日本工業(yè)機(jī)械整體業(yè)績低于2018年。
6）電機(jī)
2019財(cái)年，智能手機(jī)市場增速放緩，由于Windows 7支持終止，個(gè)人計(jì)算機(jī)有強(qiáng)烈的更新?lián)Q代需求。以工業(yè)電子為中心的工業(yè)用電子機(jī)械和電信機(jī)械也呈現(xiàn)高水平發(fā)展趨勢。另一方面，由于海外經(jīng)濟(jì)增速放緩導(dǎo)致資本投資停滯，尤其是為了減少溫室氣體排放，燃煤火力發(fā)電廠項(xiàng)目審查更加嚴(yán)格，因此，重型電氣設(shè)備需求減少。盡管對具有較高附加值產(chǎn)品的家用電氣也有強(qiáng)烈的更新?lián)Q代需求，但由于消費(fèi)稅提高以及上一財(cái)年較高的銷量，這類產(chǎn)品需求會(huì)有所減少。因此，整個(gè)電機(jī)行業(yè)的鋼消耗量低于2018年。
1.3日本鋼鐵需求預(yù)測
新冠肺炎疫情在全球的蔓延仍在持續(xù)，日本業(yè)內(nèi)對未來經(jīng)濟(jì)和鋼材需求的擔(dān)憂與日俱增。盡管2019年的追加預(yù)算中包括13萬億日元的商業(yè)刺激措施，但對拉動(dòng)內(nèi)需效果甚微，因?yàn)榉e累了許多不利于商業(yè)環(huán)境的因素，包括消費(fèi)稅提高、工作方式改革等導(dǎo)致的收入降低，以及東京奧運(yùn)會(huì)和殘奧會(huì)的推遲舉辦，預(yù)計(jì)2020財(cái)年日本國內(nèi)鋼鐵需求將連續(xù)第三年下降。
2鋼鐵行業(yè)的技術(shù)與裝備
2.1日本鋼鐵工業(yè)的技術(shù)發(fā)展環(huán)境
近年來，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、人工智能（AI）、傳感器、生物識(shí)別認(rèn)證和機(jī)器人等科學(xué)技術(shù)正在飛速發(fā)展，在日本制造業(yè)，目前正在加速利用這些成果進(jìn)行技術(shù)開發(fā)。為了實(shí)現(xiàn)世界上第一個(gè)“超級智能社會(huì)”即“5.0社會(huì)”目標(biāo)，日本的第五個(gè)科技基礎(chǔ)計(jì)劃，旨在通過確?？茖W(xué)技術(shù)成果滲透到所有領(lǐng)域和地區(qū)，來創(chuàng)造未來產(chǎn)業(yè)并實(shí)現(xiàn)社會(huì)轉(zhuǎn)型。隨著“信息空間”（網(wǎng)絡(luò)）和“真實(shí)空間”（物理）的融合，并將延伸到“心理空間”（大腦等），網(wǎng)絡(luò)空間中信息和數(shù)據(jù)的獲取、集成、分析和平臺(tái)化已變得至關(guān)重要。在這樣的背景下，各大鋼鐵聯(lián)合企業(yè)都在利用人工智能技術(shù)，在生產(chǎn)現(xiàn)場開展設(shè)備維護(hù)及產(chǎn)品研發(fā)等工作。
為應(yīng)對全球氣候變暖，日本鐵鋼聯(lián)盟制定了一項(xiàng)關(guān)于2030年后的展望——“日本鐵鋼聯(lián)盟減緩氣候變化的長期愿景：對煉鋼無碳排放的挑戰(zhàn)”，旨在研究和開發(fā)革命性的新技術(shù)，而不是基于傳統(tǒng)技術(shù)的改造。在此背景下，日本鋼鐵工業(yè)正穩(wěn)步推進(jìn)滿足用戶需求的產(chǎn)品，如具有高成形性超高強(qiáng)度鋼的開發(fā)，同時(shí)，也繼續(xù)考慮通過追求以不同材料組合為基礎(chǔ)的新材料的研發(fā)。
2.2煉鐵
2019年日本生鐵產(chǎn)量為7491萬噸，較2018年下降3.1%。截至2019年底，日本有25座高爐在產(chǎn)，與2018年相比，容積大于等于5000m3的高爐數(shù)量不變，為14座，平均日產(chǎn)量為1.80t/m3，比2018年低0.08 t/m3。
日本制鐵于2020年2月關(guān)停了吳制鐵所2號高爐；2021年9月底，計(jì)劃關(guān)停吳制鐵所1號高爐、1號和2號燒結(jié)廠；至2023年9月底，將關(guān)停吳制鐵所所有生產(chǎn)設(shè)備；八幡制鐵所小倉地區(qū)的高爐停運(yùn)時(shí)間也從2021年3月底提前至2020年9月底左右。
在煉鐵領(lǐng)域技術(shù)改造主要集中在老舊焦?fàn)t的維修等方面。2019年，日本制鐵完成了君津廠5號焦?fàn)tA爐體的維修，以及室蘭廠5號焦?fàn)t爐體更新。JFE鋼鐵公司正在進(jìn)行西日本福山3號焦?fàn)tA和B爐組的爐體更新，并已完成西日本制鐵所福山區(qū)3號燒結(jié)廠的擴(kuò)建。此外，新日鐵關(guān)停了和歌山廠5號高爐，并啟動(dòng)2號高爐。JFE鋼鐵公司宣布計(jì)劃對西日本制鐵所倉敷廠4號高爐停產(chǎn)改造，并計(jì)劃在公司擁有的所有高爐中，引入高爐信息物理系統(tǒng)（BF Cyber-Physical System：CPS）。
2.3煉鋼
新日鐵宣布將在2021年9月底關(guān)停吳制鐵所的煉鋼設(shè)備，并將原定于2020財(cái)年底關(guān)停的八幡廠小倉地區(qū)煉鋼設(shè)備提前至2020年9月。
新日鐵八幡廠戶畑地區(qū)新建的大方坯連鑄機(jī)投產(chǎn)。JFE鋼鐵公司西日本制鐵所（倉敷廠）新的連鑄機(jī)正在建設(shè)中。
2018年全球原材料價(jià)格急劇上漲也影響了煉鋼成本。中國嚴(yán)格的環(huán)境法規(guī)導(dǎo)致用作原料的氧化鎂等原材料的供應(yīng)減少，鎂基耐火材料的價(jià)格從2017年開始上漲，由于全球經(jīng)濟(jì)增速放緩，其價(jià)格從2019年下半年開始下降，但仍處于較高水平。由于電爐煉鋼石墨電極價(jià)格的上漲和用作原料的針狀焦供應(yīng)緊張，導(dǎo)致煉鋼生產(chǎn)成本增加。
2.4鋼材
2.4.1薄板
高強(qiáng)度鋼板在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用正在不斷擴(kuò)展。日本制鐵和JFE鋼鐵公司合作開發(fā)的1310MPa級高強(qiáng)鋼首次被用于馬自達(dá)汽車公司生產(chǎn)的新型汽車車身框架零部件。由于傳統(tǒng)1310MPa級高強(qiáng)鋼沖壓成形性的限制，只能將其應(yīng)用于保險(xiǎn)杠零件。而新產(chǎn)品的開發(fā)通過解決沖壓成形性的技術(shù)問題，可以將1310MPa級高強(qiáng)鋼應(yīng)用于車身框架零部件及生產(chǎn)尺寸更精確的零件。
JFE鋼鐵公司在“通過創(chuàng)新的微結(jié)構(gòu)控制開發(fā)高強(qiáng)度/高成形性鋼板生產(chǎn)線”項(xiàng)目中，通過控制鋼中碳原子的分布，成功開發(fā)了兼具高強(qiáng)度和高成形性納米級超細(xì)晶高強(qiáng)鋼。
神戶制鋼開發(fā)出用于汽車框架的高強(qiáng)度熱沖壓鍍鋅鋼板（淬火后強(qiáng)度達(dá)到1500MPa級），并已開始量產(chǎn)，此種材料通過鍍鋅處理，具有高耐蝕性，并提高了適用范圍。
日本制鐵開發(fā)了一種沖壓方法制造高強(qiáng)鋼（抗拉強(qiáng)度為980MPa或更高），可制成復(fù)雜的L形和T形幾何形狀的零件。該方法通過彎曲成形來減少成形所需要的材料伸長率，從而能夠形成高強(qiáng)度鋼板同時(shí)在高負(fù)荷下，施加輔助模壓（墊）以限制鋼板頂端的折皺。該方法的開發(fā)使得980MPa和1180MPa級的高強(qiáng)度鋼板可以應(yīng)用于制作車身框架部件，并在零件制造中，實(shí)現(xiàn)材料產(chǎn)量的大幅度提高（平均15％）。
JFE鋼鐵公司開發(fā)了多種汽車高強(qiáng)度鋼應(yīng)用技術(shù)，并將這些技術(shù)系統(tǒng)分成三大類，即針對車身的設(shè)計(jì)支持、零件成形和零件連接。在高強(qiáng)鋼的成形方法、焊接方法等方面，可以為汽車制造商和零件制造商提供優(yōu)化方案。
在其他板材產(chǎn)品中，日本制鐵開發(fā)了一種具有優(yōu)異表面硬度和疲勞強(qiáng)度的氣體滲氮鋼板，可用于汽車變速器（AT/CVT）部件的生產(chǎn)。
JFE公司通過高強(qiáng)度、高延展性制罐用鋼板的批量生產(chǎn)，成功實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)鋼成形性的提高和厚度減薄；同時(shí)還開發(fā)了用于高速焊接罐的無錫鋼，并成功實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，這也是世界上首次使用無錫鋼生產(chǎn)飲料罐。
2.4.2鋼管
日本制鋼所（JSW）、日本制鐵、高壓昭和氣缸三家公司共同開發(fā)的加氫站用新型鋼制蓄能器，正式進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)階段。與傳統(tǒng)蓄能器相比，新產(chǎn)品在減輕重量的同時(shí)，提高了耐用性。該產(chǎn)品采用了由新日鐵住金生產(chǎn)的耐99MPa高壓氫氣的高韌性和高強(qiáng)度兼?zhèn)涞拇罂趶胶癖跓o縫鋼管。
作為用于為燃料電池車輛提供燃料的高壓氫站的材料，具有比傳統(tǒng)材料高1.6倍的強(qiáng)度和出色的耐氫脆性，并且還是世界上第一種可焊接的不銹鋼。自2013年開始銷售以來，已在日本新建的固定式加氫站中被采用。
日本制鋼所進(jìn)行了蓄壓器的總體設(shè)計(jì)，并將傳統(tǒng)蓄壓器的直筒上帶蓋結(jié)構(gòu)，改為兩端變窄的氣瓶結(jié)構(gòu)，大大減輕了重量，實(shí)現(xiàn)了成本的降低。而利用高壓昭和氣缸公司的大口徑厚壁無縫鋼管優(yōu)秀的深沖加工部位鍛造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了有著大開口直徑的氣瓶結(jié)構(gòu)的深沖加工，該結(jié)構(gòu)可進(jìn)行內(nèi)面缺陷的去除加工和內(nèi)面檢查，因此可確保高水平的安全性和可靠性。結(jié)合了三家公司技術(shù)，開發(fā)的新型鋼制蓄能器的耐久性達(dá)到世界最高壽命。
日本制鐵成功開發(fā)新型節(jié)能合金雙相不銹鋼無縫鋼管，并已開始商業(yè)化生產(chǎn)。新開發(fā)的無縫鋼管與之前新日鐵不銹鋼部門開發(fā)的省合金型雙相不銹鋼具有相同的化學(xué)成分（21Cr-2Ni-3Mn-Cu-N），與常見的SUS304（18Cr-8Ni）不銹鋼相比，具有2倍的屈服強(qiáng)度和更高的耐腐蝕性。使用新開發(fā)的無縫鋼管替代SUS304，能使壁厚減薄50%，并利用其高強(qiáng)度及高耐腐蝕性增加使用壽命。此外，新開發(fā)的不銹鋼使用更少的合金，也有助于節(jié)約資源。
2.4.3厚板
日本制鐵開發(fā)的高延展性和免涂漆高耐腐蝕鋼板，首次同時(shí)應(yīng)用于最先進(jìn)的超大型原油運(yùn)輸船（ULCC）。新開發(fā)的高延展性鋼板，比常規(guī)鋼板的伸長率規(guī)定值高出50％以上，在碰撞時(shí)鋼板優(yōu)異的延展性具有更高的抵抗船體破裂和開裂的能力，能夠抑制貨物、燃油的流出，防止海洋污染。
法律規(guī)定油輪必須進(jìn)行涂裝或使用耐腐蝕鋼作為應(yīng)對油箱腐蝕的手段。日本制鐵用于原油油輪的免涂漆高耐腐蝕鋼板可以在貨油艙中使用，而無需上漆，省略了涂裝工序，減少了維護(hù)負(fù)擔(dān)。自2007年開始全面接收訂單以來，這些產(chǎn)品已被用于超過10艘油輪，總訂單量超過3萬噸。
JFE開發(fā)了額定輸出功率為30kW的大功率真空激光焊接技術(shù)，并將其引入西日本制鐵所厚板工廠的包覆鋼板生產(chǎn)工序，以提高復(fù)合板的生產(chǎn)率。自2018財(cái)年該技術(shù)被引入實(shí)際生產(chǎn)過程以來，至今已經(jīng)生產(chǎn)1.8萬噸以上的復(fù)合鋼板，并持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
JFE鋼鐵公司還開發(fā)了一種高耐鹽大氣腐蝕鋼板，該鋼板適用于空氣中鹽分含量較高的環(huán)境，具有出色的性價(jià)比。由于使用含有1％-3％的Ni而導(dǎo)致的高成本，一直是使用Ni型高耐大氣腐蝕鋼板的問題。為了解決這個(gè)問題，通過添加微量的耐蝕元素Sn和Nb，同時(shí)，繼續(xù)減少Ni的添加量而不添加Cr，獲得致密的保護(hù)性防銹層，成功確保了與常規(guī)含Ni型耐大氣腐蝕鋼相當(dāng)良好的焊接性和耐腐蝕性。同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的成本性能。
日本制鐵開發(fā)了可替代SUS316系獨(dú)有雙相不銹鋼（23Cr-5Ni-1Mo-N），改善了現(xiàn)有省合金的雙相不銹鋼的焊接性，獲得了超過SUS316系列的耐腐蝕性能，機(jī)械性能優(yōu)異，強(qiáng)度約為SUS316系的2倍（0.2％屈服極，限應(yīng)力）。該鋼不僅可用于原使用SUS316系的食品、藥品存儲(chǔ)罐等，還可用于臨海地區(qū)水閘等基礎(chǔ)設(shè)施。
2.4.4棒材和型材
JFE鋼鐵公司的變形凸緣H型鋼被用于代替Yamba大壩上主體上水閘門墩鋼筋混凝土（RC）結(jié)構(gòu)中的主鋼筋。這是首次用于除橋梁以外的其他結(jié)構(gòu)中。迄今為止，該產(chǎn)品主要用于需要快速施工情況下代替橋梁的主鋼筋。該產(chǎn)品的使用可提高抗震能力，為大地震做準(zhǔn)備，并提高施工質(zhì)量。通過熱軋期間在H型鋼外表面凸緣寬度方向上形成突出的橫向結(jié)（線性形狀），使該產(chǎn)品比普通H型鋼具有更高的混凝土黏結(jié)性能。
JFE鋼鐵公司開發(fā)了超細(xì)珠光體組織用于重載鐵路的高耐磨熱處理鋼軌SP3。該產(chǎn)品通過優(yōu)化化學(xué)成分并采用JFE的在線熱處理技術(shù)，來控制鋼的微觀組織，具有高耐磨性，抗疲勞性損壞和延展性。
日本制鐵開發(fā)出用于超高強(qiáng)度橋梁電纜的環(huán)保型鋼絲。該鋼絲通過向鋼成分中添加B來實(shí)現(xiàn)1960MPa級金屬絲的高延展性，再結(jié)合包括在線熔鹽浴熱處理在內(nèi)的高生產(chǎn)率，環(huán)保軋制工藝，日本制鐵首次通過無鉛熱處理工藝，成功批量生產(chǎn)用于鋼絲的高強(qiáng)度線棒材料。自2008年以來，已使用該技術(shù)生產(chǎn)出強(qiáng)度在1770-1960MPa級線棒材料，并被應(yīng)用于許多斜拉橋和懸索橋中心跨度較大的橋梁。
2.4.5鐵粉
JFE公司開發(fā)出一種用于粉末冶金的新型無鎳合金鋼粉，在網(wǎng)帶爐中燒結(jié)狀態(tài)下，即顯示出800MPa級抗拉強(qiáng)度。通常，燒結(jié)部件大量采用的是成分為4%Ni、1.5%Cu、0.5%Mo的合金鋼粉且在網(wǎng)帶爐中進(jìn)行燒結(jié)的材料，但采用這樣的鋼粉存在燒結(jié)后硬度差變大、切削性變差、加工費(fèi)用增加，而且易于受鎳價(jià)格波動(dòng)影響等諸多問題。盡管通過對合金元素進(jìn)行預(yù)合金化來降低粉末的可壓縮性，但JFE公司開發(fā)的添加3%Cu、1.3%Mo的合金鋼粉，通過控制生產(chǎn)工藝，成功地使其兼?zhèn)涓邏嚎s性。本次開發(fā)的無鎳合金鋼粉，將應(yīng)用到汽車零部件和工程機(jī)械零部件上。
2.5測量及控制系統(tǒng)
日本制鐵開發(fā)出利用LED點(diǎn)陣投影法形狀計(jì)用于高強(qiáng)度熱軋鋼板的高精度生產(chǎn)技術(shù)。作為這項(xiàng)技術(shù)的顯著特征，新開發(fā)的形狀計(jì)將高亮度LED光的點(diǎn)陣圖案投射到溫度近1000℃的鋼帶表面上明暗區(qū)域。盡管軋制會(huì)引起帶材形狀的瞬時(shí)變化，但開發(fā)的形狀計(jì)可以處理該圖案圖像，以便在軋制過程中捕獲帶材的瞬時(shí)形狀，從而可以高度精確地測量橫向延伸率。與常規(guī)自動(dòng)控制相比，相關(guān)缺陷減少了約30％，并且提高了高強(qiáng)度鋼板的生產(chǎn)率和質(zhì)量。
JFE鋼鐵公司開發(fā)了在線微小凹凸表面缺陷檢測裝置，該裝置使用磁通量泄漏測試方法來檢測由于軋輥缺陷而導(dǎo)致的鋼板缺陷，以及由應(yīng)變引起的磁特性變化。該方法在世界范圍內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了對鋼帶微小凹凸表面缺陷的自動(dòng)化檢測，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)并提高高品質(zhì)汽車鋼板的生產(chǎn)率。
JFE鋼鐵公司正在促進(jìn)在日本擁有和運(yùn)營的8個(gè)高爐實(shí)施網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)（CPS），通過在難以觀察到的高爐中，部署大量傳感器，能夠監(jiān)測到高爐爐內(nèi)異常，及時(shí)進(jìn)行規(guī)避操作等。使用AI進(jìn)行分析并根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，從而實(shí)現(xiàn)提前8-12h得到預(yù)測結(jié)果。
2.6表征、分析
日本制鐵研究團(tuán)隊(duì)首次成功在世界上最先進(jìn)的SPring-8埃緊湊型自由電子激光器（SACLA）上，定量觀察到馬氏體鋼在超快加熱過程中位錯(cuò)的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)。對馬氏體鋼進(jìn)行快速加熱，可以避免加熱中微觀組織的回復(fù)和再結(jié)晶，可以通過無擴(kuò)散相變，獲得微細(xì)奧氏體組織。
2.7建筑與土木工程
JFE鋼鐵公司開發(fā)了可提高施工效率、省力化的鋼筋混凝土造（SC）“帽型SC梁”。該技術(shù)是將薄鋼板冷成形為Z型，并將兩塊Z型鋼板組合形成“帽型鋼”，只在內(nèi)側(cè)配置主筋后澆筑混凝土構(gòu)成一體的梁構(gòu)件。無需通常的RC梁斷面所必需的箍筋和模板，可大幅減少現(xiàn)場配筋和模板安裝、拆除的相關(guān)作業(yè)量。帽形SC梁在澆筑混凝土?xí)r，帽型鋼起到模板的作用。且混凝土硬化后，形成RC梁與S梁的剛性和屈服強(qiáng)度共同發(fā)揮有效作用的結(jié)構(gòu)。JFE鋼鐵公司開發(fā)的帶有翼尖旋轉(zhuǎn)穿透鋼管樁是一種先進(jìn)的施工方法，它可以實(shí)現(xiàn)低噪音低振動(dòng)的施工、空間有限的現(xiàn)場施工以及低環(huán)境負(fù)荷的施工且無土壤或地下水污染。
2.8環(huán)境與能源
2019年6月日本政府內(nèi)閣會(huì)議通過“基于巴黎協(xié)定的長期減排戰(zhàn)略”， 提出了“可持續(xù)發(fā)展的能源環(huán)境新循環(huán)”計(jì)劃。該計(jì)劃旨在21世紀(jì)下半葉，盡早實(shí)現(xiàn)“脫碳社會(huì)”，并重申了到2050年前減少80%的溫室氣體排放。在工業(yè)領(lǐng)域，“脫碳制造”的提案包括使用不含二氧化碳的氫，例如“零碳鋼”的理念。
COURSE50項(xiàng)目是NEDO項(xiàng)目中“環(huán)境協(xié)調(diào)型煉鋼工藝技術(shù)的開發(fā)”的子項(xiàng)目，于2008財(cái)年啟動(dòng)。該項(xiàng)目旨在開發(fā)減少高爐產(chǎn)生的CO2排放量的技術(shù)和為防止全球變暖而產(chǎn)生的CO2分離回收技術(shù)。通過使用試驗(yàn)高爐，來驗(yàn)證高爐利用氫氣減少CO2排放的可能性。在高爐CO2分離回收過程中，實(shí)現(xiàn)世界頂級的CO2回收工藝，利用創(chuàng)新技術(shù)，降低煉鋼過程中的CO2排放量。
包括氫還原等工藝技術(shù)開發(fā)的COURSE50項(xiàng)目（第二階段-第1步（2018-2022財(cái)年））于2018財(cái)年開始，第二階段-第2步（2023-2025財(cái)年）將于2023年開始，與目前鋼鐵廠的總排放水平相比，該技術(shù)最終將使CO2減排量達(dá)到約30%。
2018財(cái)年研發(fā)成果是：1）高爐中利用氫氣技術(shù)，針對將氫氣作為焦炭的部分替代品，來還原鐵礦石技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，共進(jìn)行了5次試驗(yàn)，確認(rèn)了通過原料操作，從風(fēng)口注入的氫氣量對高爐操作的影響。還使用三維數(shù)值模型，對高爐中的反應(yīng)進(jìn)行了預(yù)測，并在增加氫氣注入的條件下進(jìn)行了試驗(yàn)操作；2）從高爐煤氣中分離和回收CO2的技術(shù)，開發(fā)了一種高性能、低成本的混合溶液化學(xué)吸收液，并優(yōu)化了操作條件，以進(jìn)一步降低化學(xué)吸收法每噸CO2分離和回收能量。關(guān)于如何利用鋼鐵廠余熱技術(shù)，研究了煙道氣的性質(zhì)和余熱回收系統(tǒng)，旨在建設(shè)長時(shí)間保持熱傳遞的熱回收系統(tǒng)。
2019年10月，神戶制鋼Moka發(fā)電廠第一機(jī)組開始商業(yè)運(yùn)行。該發(fā)電廠位于沒有海嘯風(fēng)險(xiǎn)的內(nèi)陸地區(qū)，由東京燃?xì)馓峁┏鞘腥細(xì)?，總發(fā)電量為1248MW (624kW×2組)。該工廠使用最先進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)，擁有日本最高發(fā)電效率。該電廠第二機(jī)組也已于2020年3月開始運(yùn)行。
3日本鋼鐵業(yè)的研發(fā)動(dòng)向
2019財(cái)年啟動(dòng)的新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）項(xiàng)目是“應(yīng)對鐵礦石日益劣化創(chuàng)新和集成的高品質(zhì)煉鋼工藝”。表1是日本鋼鐵業(yè)獲得公共資金資助的、與鋼鐵有關(guān)的主要研究和技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目，多數(shù)項(xiàng)目與工藝、環(huán)境、能源以及材料研發(fā)有關(guān)。