鋼鐵原材料廣泛服務于國民經濟各行業(yè)，既可以作為原材料用于其他工業(yè)產品的生產、制造等，又能直接用于建筑、裝飾行業(yè)及生產日常生活用品，是工業(yè)生產的“糧食”和社會生活中的必需品。
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《關于促進鋼鐵工業(yè)高質量發(fā)展的指導意見》（以下簡稱《意見》），廓清鋼鐵工業(yè)實現(xiàn)高質量發(fā)展的目標和路徑，明確提出力爭到2025年，鋼鐵工業(yè)基本形成布局結構合理、資源供應穩(wěn)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(xù)的高質量發(fā)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(xù)25年穩(wěn)居全球鋼鐵生產第一位。在“十四五”期間，鋼鐵工業(yè)發(fā)展面臨哪些新機遇和新挑戰(zhàn)？該如何實現(xiàn)高質量發(fā)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(yè)達“5G水平” 關鍵材料手撕鋼實現(xiàn)自主研發(fā)生產
冶金工業(yè)規(guī)劃研究院總工程師、俄羅斯自然科學院外籍院士李新創(chuàng)在接受記者采訪時表示，鋼鐵工業(yè)是支撐我國經濟快速發(fā)展的重要基礎產業(yè)，同時也是我國典型的技術密集型、最具全球競爭力的產業(yè)。
李新創(chuàng)說，當前，我國鋼鐵工業(yè)已經達到了“5G水平”，即“好產品、好規(guī)模、好價格、好服務、好品牌”，擁有最大、最活躍的內需市場，最全、最完整的產業(yè)體系，最多、最豐富的人才資源，最新、最先進的技術裝備，最快、最及時的客戶服務等，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、新能源等高端領域的關鍵基礎材料，一直以來僅有日本等少數(shù)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(lián)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(fā)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(fā)的手撕鋼在國際上首次實現(xiàn)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(xiàn)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(tài)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(tài)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(xiàn)了2噸以上的大卷重超薄帶高效連續(xù)穩(wěn)定生產。此外，太鋼集團等還開發(fā)出軟態(tài)、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(fā)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(fā)明專利44項，發(fā)布2項行業(yè)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(yè)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(yè)倒逼產品轉型升級 由投資驅動、規(guī)模擴張向供給高端化過渡
通過技術創(chuàng)新，鋼鐵材料供給質量大幅提高。李新創(chuàng)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(wěn)步進入國際第一梯隊。從綠色發(fā)展看，2020年，全國重點大中型企業(yè)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(yè)約6.5億噸粗鋼產能正在實施超低排放改造等。
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(fā)展任重道遠等問題。
“‘十四五’時期我國將持續(xù)推進新型工業(yè)化和城鎮(zhèn)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(guī)模的高位水平。”李新創(chuàng)說，但下游用鋼行業(yè)的消費變化或倒逼鋼鐵工業(yè)結構調整和轉型升級，促使鋼鐵工業(yè)發(fā)展由投資驅動、規(guī)模擴張向供給高端化過渡。這主要表現(xiàn)在3個方面，即按照產業(yè)鏈安全、自主可控的產業(yè)發(fā)展要求，關鍵核心零部件用鋼的國產化將成為新產品開發(fā)的重中之重；下游行業(yè)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(yè)加大聯(lián)合研發(fā)攻關力度，創(chuàng)造新的增長點；建筑、機械、汽車、造船等傳統(tǒng)用鋼行業(yè)對產品質量的穩(wěn)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(guī)劃》圍繞發(fā)展目標，提出了高端化、合理化、綠色化、數(shù)字化、安全化“五化”重點任務。
李新創(chuàng)說，《規(guī)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(wěn)定性、可靠性、適用性明顯提升，部分前沿新材料品種實現(xiàn)量產和典型應用，一批重點戰(zhàn)略領域關鍵基礎材料取得突破；持續(xù)優(yōu)化產業(yè)結構，延續(xù)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(qū)間；明確“智能制造能力成熟度”“數(shù)控化率”“數(shù)字化”“網(wǎng)絡化”等關鍵指標，建設“智能制造示范工廠”“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺”等，促進鋼鐵行業(yè)實施智能制造升級；高度重視安全問題，解決產業(yè)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(yè)不斷增強創(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)和量產進程。”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)略領域涉及的關鍵鋼鐵材料，特別是我國正在研發(fā)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(shù)據(jù)的積累和分析，將相關問題和經驗及時反饋到產品研發(fā)中，提升產品質量和穩(wěn)定性；對已具備生產能力，但穩(wěn)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(fā)，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(guī)劃》提出的綠色化任務，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(huán)的綠色低碳鋼鐵產品的應用，從而促進鋼鐵工業(yè)高質量發(fā)展。