特殊鋼是制造業(yè)和國(guó)家重大工程建設(shè)所必需的關(guān)鍵材料,其生產(chǎn)和應(yīng)用表征著一個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平。具體而言:特鋼是交通運(yùn)輸、能源開(kāi)發(fā)、石油化工、機(jī)械制造、海洋開(kāi)發(fā)、日常生活和國(guó)防軍工等眾多領(lǐng)域必不可少的關(guān)鍵材料,是鋼鐵材料中的高技術(shù)含量產(chǎn)品,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位。國(guó)家十二五科技發(fā)展指南將新材料列為七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,并對(duì)特殊鋼進(jìn)行了詳細(xì)闡述。
特殊鋼占鋼材總量的比重、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、質(zhì)量和應(yīng)用等是反映一個(gè)國(guó)家鋼鐵工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。近年來(lái),在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的帶動(dòng)下,我國(guó)特鋼生產(chǎn)和市場(chǎng)發(fā)展迅速,特鋼產(chǎn)量、裝備和工藝技術(shù)不斷提高,品種質(zhì)量有長(zhǎng)足的發(fā)展,市場(chǎng)滿足程度不斷增長(zhǎng)?,F(xiàn)在是歷史上我國(guó)特鋼行業(yè)最充滿發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)的時(shí)期,機(jī)遇方面:我國(guó)經(jīng)濟(jì)已進(jìn)入重化工業(yè)加速發(fā)展的工業(yè)化中期階段,又適逢全球化和國(guó)際分工導(dǎo)致國(guó)外制造業(yè)加快向中國(guó)轉(zhuǎn)移,汽車、鐵路、船舶、能源、化工、電子、國(guó)防、裝備制造等主要產(chǎn)業(yè)高速增長(zhǎng);挑戰(zhàn)方面:隨著經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和社會(huì)發(fā)展的變化,特鋼行業(yè)面臨著用戶對(duì)產(chǎn)品品種、質(zhì)量、交貨時(shí)間、技術(shù)服務(wù)等更高要求的挑戰(zhàn),也面臨資源、能源、交通運(yùn)輸短缺和日趨激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的挑戰(zhàn)。為了迎接這些挑戰(zhàn),特鋼企業(yè)應(yīng)抓住難得的發(fā)展機(jī)遇,將注意力轉(zhuǎn)向提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展。在當(dāng)前階段,提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵是實(shí)施特鋼結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)創(chuàng)新、知識(shí)產(chǎn)權(quán)和人才利用戰(zhàn)略。
國(guó)內(nèi)外的鋼鐵企業(yè)近年來(lái)不斷進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整和重組,以提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。在這一進(jìn)程中,國(guó)外特鋼企業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化,特別是歐洲的一些特鋼企業(yè)過(guò)去規(guī)模和數(shù)量與我國(guó)特鋼企業(yè)相似,經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)調(diào)整,現(xiàn)在其企業(yè)數(shù)量已大大減少,改變了過(guò)去分散的格局,組建了有規(guī)模和競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)集團(tuán)。工業(yè)化國(guó)家形成的特鋼生產(chǎn)企業(yè)結(jié)構(gòu)大體上可以分為三種類型:大型綜合性特鋼企業(yè),一般年產(chǎn)鋼量為100-300萬(wàn)噸,生產(chǎn)的鋼種數(shù)百個(gè)到一千多個(gè),品種大多為長(zhǎng)型材(棒線材及部分管材)、絲材、鍛件(包括模鍛件)、鑄件和帶鋼,產(chǎn)品規(guī)格范圍較大,采用鑄錠生產(chǎn)的鋼材占一定比例;大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)所屬特鋼廠,擁有高爐-轉(zhuǎn)爐-熱軋-冷軋生產(chǎn)流程的大型普鋼企業(yè),所屬的長(zhǎng)型材廠生產(chǎn)特鋼棒材和線材、扁平材廠生產(chǎn)不銹鋼板帶等;專業(yè)性特鋼企業(yè),年產(chǎn)鋼量一般在100萬(wàn)噸以下(大多為20-60萬(wàn)噸/年),具有一條結(jié)構(gòu)合理的生產(chǎn)線,產(chǎn)品單一(只生產(chǎn)棒線材、鍛材、板材或管材中之一種)、附加值高、產(chǎn)品市場(chǎng)日趨全球化,如:特鋼板帶廠、特鋼棒線材廠(碳結(jié)鋼和合金鋼)、特鋼鍛件廠、特鋼鋼管廠等。
近年來(lái),我國(guó)特鋼行業(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(yīng)市場(chǎng)發(fā)展的需要:形成東北特鋼公司,中信泰富特鋼等;及特設(shè)更加分明的專業(yè)特鋼產(chǎn)品制造廠,如:以齒輪鋼為的萊蕪特鋼、以易切削鋼為主的貴陽(yáng)特鋼等。不銹鋼也形成了太鋼及寶鋼等為主的不銹鋼專業(yè)企業(yè)。特鋼扁平材、管材、棒線材、鍛材、絲材等專業(yè)化生產(chǎn)已成為國(guó)內(nèi)外特鋼行業(yè)重要發(fā)展趨勢(shì),發(fā)達(dá)國(guó)家的大型綜合性特鋼企業(yè)、大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的下屬特鋼分公司和專業(yè)性特鋼企業(yè),都具備結(jié)構(gòu)合理的專業(yè)化生產(chǎn)線。國(guó)際上先進(jìn)的特鋼及其生產(chǎn)技術(shù)主要表現(xiàn)在:(1)新一代高品質(zhì)特鋼不斷涌現(xiàn),品種結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整,以滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)高性能材料的需要;(2)特鋼生產(chǎn)工藝流程日趨專業(yè)化、緊湊化和高效化,以降低生產(chǎn)成本和提高鋼材質(zhì)量;(3)特鋼專業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)水平及產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高,鋼材純凈度、化學(xué)成分控制精度、性能穩(wěn)定性、表面質(zhì)量和尺寸精度等水平不斷提高。
十多年來(lái),我國(guó)鋼產(chǎn)量一直位居世界第一位,而且還在不斷增長(zhǎng)。2010年我國(guó)粗鋼產(chǎn)量達(dá)到了6.2億噸,是其他工業(yè)化主要產(chǎn)鋼國(guó)(日本或美國(guó))的6倍多。相比普鋼行業(yè),目前我國(guó)特鋼行業(yè)技術(shù)發(fā)展速度相對(duì)慢,與國(guó)際先進(jìn)水平的差距也比普鋼行業(yè)大,提高我國(guó)特鋼行業(yè)的整體技術(shù)水平將是我國(guó)未來(lái)十年的主要任務(wù)之一。與國(guó)際先進(jìn)的特鋼專業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)相比,我國(guó)特鋼生產(chǎn)的總體技術(shù)水平仍然較為落后,特鋼品種、數(shù)量、質(zhì)量和構(gòu)成與行業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家差距較大,合金資源消耗和能源消耗大。
1.開(kāi)發(fā)高水平特鋼產(chǎn)品,滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)需要
我國(guó)特鋼產(chǎn)量占鋼產(chǎn)量的比例低于行業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家。美國(guó)和韓國(guó)特鋼產(chǎn)量占鋼產(chǎn)量的15%左右,日本、法國(guó)和德國(guó)特鋼產(chǎn)量占鋼產(chǎn)量的20-30%,瑞典特鋼產(chǎn)量占鋼產(chǎn)量的45%左右,而我國(guó)特鋼產(chǎn)量?jī)H占鋼產(chǎn)量的8%左右。然而各國(guó)特鋼的劃分類別不盡相同,歐美特鋼一般包括了不銹鋼、工模具鋼、電工鋼和高溫合金等,少于我國(guó)的特鋼包括類別。我國(guó)特鋼分類與日本相近,可以與之類比。近年來(lái),日本特鋼產(chǎn)量占鋼產(chǎn)量的比例還在逐年增長(zhǎng),由2002年的18.9%提高到2009年的30.0%。特鋼生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)說(shuō)明了日本制造業(yè)發(fā)展對(duì)特鋼的需求增長(zhǎng)狀況。我國(guó)特鋼產(chǎn)量約占鋼產(chǎn)量的比例不但低于工業(yè)化國(guó)家,而且還在不斷地下降。這種情況難以支撐我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的持續(xù)需求。
我國(guó)特鋼的品種結(jié)構(gòu)不盡合理,其中高端品種的不銹鋼、耐熱鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、工模具鋼、全國(guó)企事業(yè)信息查詢與此文相關(guān)的企事業(yè)信息>
軸承鋼等僅為50%(而日本達(dá)到75%),特鋼產(chǎn)品還存在純凈度低、性能穩(wěn)定性差、化學(xué)成分控制精確度低、組織均勻性差、尺寸精度低等問(wèn)題。我國(guó)特鋼企業(yè)的品種構(gòu)成基本為:優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼50%、合金結(jié)構(gòu)鋼17%、彈簧鋼4%、軸承鋼8%、不銹鋼14%、工具鋼2%、其它品種5%。而日本的特鋼品種結(jié)構(gòu)是:優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼24%、合金結(jié)構(gòu)鋼19%、彈簧鋼2%、軸承鋼5%、不銹鋼16%、易切鋼5%、高強(qiáng)度鋼22%、工具鋼1%、其它品種6%。與工業(yè)化國(guó)家日本相比我國(guó)特鋼產(chǎn)量中高附加值產(chǎn)品比例小。
一些高端合金鋼產(chǎn)品,如超超臨界火電機(jī)組耐熱鋼管、核電站用不銹鋼、大型飛機(jī)用超高強(qiáng)度鋼等不能滿足國(guó)內(nèi)重大工程建設(shè)需要,需要從工業(yè)化國(guó)家進(jìn)口。我國(guó)還缺少高附加值的特鋼品種和特鋼深加工制品,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)需要根據(jù)生產(chǎn)發(fā)展進(jìn)行調(diào)整。
2.提高特鋼產(chǎn)品的潔凈度,滿足高品質(zhì)特鋼產(chǎn)品的需要
我國(guó)特鋼板帶材、管材、棒線材、鍛材、線材專業(yè)化生產(chǎn)線正在逐步形成,具備了一流的特鋼生產(chǎn)裝備,但生產(chǎn)工藝技術(shù)水平是二流的,而高端特鋼產(chǎn)品僅屬三流。我國(guó)目前特鋼冶煉、連鑄、熱軋、冷軋、鍛造、熱處理和應(yīng)用等技術(shù)與工業(yè)化國(guó)家還有較大差距,如:先進(jìn)的特鋼冶煉和精煉工藝技術(shù)可以準(zhǔn)確地將化學(xué)成分控制在非常精確的范圍內(nèi);特鋼的凝固工藝技術(shù)可以保證鋼坯(錠)的化學(xué)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等。我國(guó)特鋼質(zhì)量主要表現(xiàn)在純凈度低、化學(xué)成分波動(dòng)范圍寬、組織均勻性低、性能穩(wěn)定性差、尺寸精度低、表面質(zhì)量差、包裝質(zhì)量低等方面。
3.降低特鋼生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力
相比普鋼,特鋼中的合金元素含量高,許多品種需要熱處理,資源和能源消耗大。如:我國(guó)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(guó)家均有較大比重),我國(guó)不銹鋼以Cr-Ni系奧氏體鋼為主要品種,需大量的貴金屬鎳資源;我國(guó)目前生產(chǎn)的耐熱鋼管無(wú)法滿足高效率火電機(jī)組的要求,達(dá)不到提高發(fā)電效率的要求;日本、韓國(guó)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(guó)僅有部分曲軸和連桿等汽車部件使用非調(diào)制鋼,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。
特鋼的冶煉,受傳統(tǒng)思維影響,目前我國(guó)主要采用電爐煉鋼生產(chǎn)。受廢鋼質(zhì)量及價(jià)格的影響,為滿足電爐潔凈化及降低成本的需要,電爐普遍采用小高爐提供鐵水,但對(duì)資源的浪費(fèi)是較大的。采用轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)特鋼無(wú)疑是當(dāng)前重要的思路之一,日本等國(guó)在特鋼生產(chǎn)中大量采用轉(zhuǎn)爐生產(chǎn),2009年的比例達(dá)到70%,對(duì)降低特鋼生產(chǎn)成本及提高鋼水質(zhì)量是非常有效的方法。國(guó)內(nèi)在這方面,已有多家特鋼企業(yè)開(kāi)始新上轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)特鋼,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
4.延伸特鋼生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈,滿足下游最終用戶的需要
在集中度提高、企業(yè)規(guī)模提升的情況下,依靠巨大的產(chǎn)品規(guī)模并不能夠完全贏得競(jìng)爭(zhēng)勝利。企業(yè)想一直保持鋼鐵產(chǎn)品技術(shù)和性能方面的優(yōu)勢(shì)的可能性很小,而保持產(chǎn)品的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)更是難上加難,成功的核心關(guān)鍵在于能否為客戶帶來(lái)獨(dú)特的價(jià)值,能否培育出一批自己的戰(zhàn)略消費(fèi)者,到下游去、到消費(fèi)客戶中去