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钢铁行业的未来发展方向新兴技术和市场机会钢铁行业的未来发展方向：新兴技术和市场机会钢铁是现代工业中不可或缺的基础材料，它的产量和消费量直接反映了一个国家的工业发展水平和经济实力。
随着全球经济的不断发展和技术的进步，钢铁行业也面临着新的挑战和机遇。
本文将分析钢铁行业的未来发展方向，重点关注新兴技术和市场机会。
一、新兴技术的应用1. 智能制造技术随着人工智能和物联网技术的快速发展，智能制造已成为钢铁行业的重要趋势。
智能制造技术可以实现生产过程的数字化、自动化和智能化，提高生产效率和质量，降低能耗和排放。
例如，通过使用智能传感器和数据分析，钢铁企业可以实时监测生产状态和设备运行状况，及时进行故障诊断和预测，提高设备利用率和维修效率。
2. 绿色生产技术为了应对环境保护的要求，钢铁行业正在积极推广绿色生产技术。
例如，采用高温燃烧炉和脱硫、脱氮等技术可以减少大气污染物的排放；循环经济理念的推进使废钢、废渣等资源得到有效利用；使用可再生能源替代传统能源，降低能源消耗和碳排放。
3. 3D打印技术随着3D打印技术的不断发展和成熟，它在钢铁行业的应用前景广阔。
3D打印技术可以实现定制化生产，节约材料和能源，提高生产效率。
在钢铁行业，利用3D打印技术可以制造复杂形状的零部件和结构件，提高产品的性能和质量。
二、市场机会的拓展1. 基础设施建设需求随着全球城市化进程的加速和基础设施建设的不断推进，对钢铁产品的需求将持续增长。
特别是在新兴市场和发展中国家，基础设施建设项目的启动将为钢铁行业带来巨大的市场机会。
例如，高铁、地铁、桥梁、大型工业厂房等项目都对钢铁产品的需求量很大。
2. 新能源汽车的快速发展随着能源环保意识的提高和电动汽车市场的快速发展，对锂离子电池等新能源汽车核心部件的需求不断增长。
而这些核心部件中往往需要大量的钢铁材料作为支撑和保护。
钢铁企业可以抓住这一机遇，加大对新能源汽车产业链的布局和投资，开拓新的市场空间。
钢铁行业未来发展趋势钢铁行业是国民经济中至关重要的基础性产业，对社会经济的发展有着巨大的推动作用。
然而，随着社会经济的快速发展和技术的不断创新，钢铁行业也面临着新的挑战和变革。
未来钢铁行业的发展趋势将体现在以下几个方面：首先，智能制造将成为钢铁行业的重要发展方向。
随着人工智能、大数据、物联网等新兴技术的不断应用，钢铁企业将加快自动化生产、数字化管理和智能化服务的步伐。
通过引进智能制造设备和系统，钢铁厂能够实现生产过程的精细化控制和生产效率的提升，同样也能提高产品质量和降低能耗。
其次，绿色环保将成为钢铁行业的发展要求。
在全球环保意识日益增强的情况下，钢铁企业必须加大环保投入，积极采用清洁生产技术，减少二氧化碳排放和固体废弃物的产生。
同时，发展循环经济也是钢铁行业的重要任务，通过回收利用废钢和废渣，实现资源的有效利用和环境的可持续发展。
此外，市场多元化也是未来钢铁行业的发展趋势之一。
传统的建筑业和制造业是钢铁企业的主要市场，但随着经济结构的升级和消费升级，新兴领域如节能环保、新能源、高端装备制造等将成为钢铁产品的重要消费领域。
钢铁企业需要适应市场需求的变化，不断研发创新，提供符合不同行业和消费者需求的高品质钢材产品。
最后，国际化发展也是钢铁行业的必然趋势。
随着全球经济一体化进程的深入，钢铁行业面临的竞争不仅来自国内企业，还有来自国外企业的竞争。
钢铁企业需要把握国际市场机遇，积极参与国际贸易竞争，寻找新的增长点和合作机会，提高企业的国际竞争力。
综上所述，未来钢铁行业的发展趋势将体现在智能制造、绿色环保、市场多元化和国际化发展等方面。
钢铁企业需要适应时代的变化，积极转型升级，以适应新的市场需求和社会变革，实现可持续发展。
需求就是动力—轧制技术及连轧自动化国家重点实验室发展之综合篇超级钢、中厚板、晶粒细化、相变强化、刚塑性有限元……这些拗口的专业名词背后，是科技创新能力一步步攀升的东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室的矫健身姿，是他们面向钢铁企业发展战略需求、面向国民经济建设主战场、面向世界轧制技术前沿，以创新为主轴的发展轨迹；是他们不断“凝练学科方向，汇聚学科队伍，构建一流基地”，为建设创新型国家做贡献的创新历程。
学科前沿、国际领先、世界纪录，当关注东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室创新成果时，这样的字眼不时跃入眼帘。
在这些字眼中最耀眼的当数超级钢的开发和产业化。
瞄准世界轧制技术前沿把握钢铁工业发展趋势1998年国家973计划项目—“新一代钢铁材料的重大基础研究”立项，其中“轧制过程中实现晶粒细化的基础研究”课题的重任就落在了东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室研究人员的肩上。
针对我国钢铁、汽车工业的需求，时任实验室主任的王国栋教授带领实验室骨干人员将重点定位在现有工业条件下能够实现的目标上，提出了晶粒适度细化的概念。
在这种思想的指导下，经过近1年的实验室研究，他们轧制出世界上第一块超级钢原型钢，进而与宝钢公司合作，在2050热连轧生产线上实现了400MPa 超级钢热轧带钢的工业试制和工业生产。
随后这种新一代钢铁材料被用于一汽集团作卡车底盘发动机前置横梁，不但各项指标全部满足要求，而且使每吨钢可以节省成本200—300元，取得了良好的经济效益和社会效益，在这一轮国际竞争中拔得头筹。
2005年，超级钢项目获得了国家科技进步一等奖。
注重选择具有较强技术关联性和产业带动性的重大战略产品，大力促进各种相关技术的有机融合，在此基础上实现关键技术的突破和集成创新，产生新的学术思想，是东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室追求自主创新的成功经验。
实验室把工艺研究、材料研究、控制研究和设备研制紧密结合起来，刘振宇教授等跟踪“热轧钢材组织和性能预测”这一前沿热点问题，经过10多年的潜心钻研，突破材料热力学和动力学理论的一道道难关，开发出组织性能预报的模型和软件，发表了50余篇论文。
“十四五”钢铁工业发展规划解析原材料工业包括石化化工、钢铁、有色金属、建材等行业。
近日，工信部、科技部、自然资源部等三部委联合发布《“十四五”原材料工业发展规划》（下称《规划》），我国首次将原材料工业整合起来做一个规划，旨在根据产业发展阶段和技术进步的特点，增强规划的系统性、整体性、协同性，促进行业间耦合共生发展。
据了解，《规划》为“十四五”钢铁工业的发展既下达了任务书，也绘就了路线图。
那么，“十四五”钢铁工业面临什么样的发展形势？发展的目标有哪些？需要完成哪些重点任务和重大工程？1“十四五”钢铁工业起步基础如何？1.1发展基础一一“五新”1.1.1规模优势得到新提升第一：粗钢等产量连续多年保持世界第一Q——钢材、铝材、光伏玻璃等自给率超过98吼1.1.2结构调整取得新进展一一1.5亿吨钢铁去产能目标任务提前完成。
1.1.3创新能力迈上新台阶——研发投入强度由2023年的0.76%提高到2023年的0.9%左右。
一一重点企业主体装备总体达到国际先进水平。
一一建成了26家国家新材料重点平台。
1.1.4绿色转型呈现新面貌-重点大中型企业吨钢综合能耗、吨钢二氧化硫排放量较2023年分别下降4.7队46%,总体达到世界先进水平。
1.1.5智能制造达到新水平——大型原材料企业两化融合水平指数为61.1%,高于全国平均水平9.1%o——原材料工业关键工序数控化率达65.7%o1.2发展环境1.2.1机遇（1）广阔空间：新发展格局加快构建，国内超大规模市场优势进一步发挥，特别是新兴领域和消费升级对高端材料有需求。
（2）基础支撑：我国公平竞争的市场体系日趋完善，特别是各种资源要素向优势领域、企业集聚。
（3）动力源泉：新一轮科技革命和产业变革重塑全球经济结构，特别是新一代信息技术和制造业深度融合。
1.2.2挑战产业链供应链安全风险凸显，拓展国际市场难度明显增加Q钢铁等主要大宗原材料产品需求将陆续达到或接近峰值平台期，规模数量型需求扩张动力趋于减弱。
钢铁行业的技术趋势展望未来发展的关键技术和创新方向钢铁行业一直以来都是许多国家重要的基础产业之一。
近年来，随着世界各国对环境保护和可持续发展的日益关注，钢铁行业也面临着巨大的挑战与机遇。
在这种背景下，未来钢铁行业的发展需要调整和创新，以适应技术的变革和市场的需求。
本文将探讨钢铁行业未来发展的关键技术和创新方向。
一、智能制造与自动化技术随着信息技术和智能制造技术的迅猛发展，钢铁行业也正逐渐向智能制造转型。
智能制造与自动化技术的应用可以提高生产效率、降低能耗，并且减少产生的废物和排放物。
其中，人工智能、物联网、大数据和云计算等技术在智能制造领域有着广泛的应用。
首先，人工智能技术在钢铁生产中具有巨大的潜力。
通过对生产流程、设备运行状态等数据的分析和处理，人工智能可以实现设备的智能诊断和预测维护，提高生产效率和降低故障率。
其次，物联网技术的应用可以实现设备之间的互联互通，实现数据共享和智能控制。
通过物联网技术，钢铁企业可以实现对生产过程的实时监控和管理，提高生产效率和资源利用率。
另外，大数据和云计算技术的应用也有助于钢铁生产的智能化和数据化。
通过对海量的生产数据进行分析和挖掘，钢铁企业可以优化生产计划、提高产品质量，并且减少能源消耗和废物排放。
二、绿色制造与循环经济技术作为高能耗行业，钢铁生产对环境的影响较大。
为了实现可持续发展，钢铁行业需要推动绿色制造和循环经济技术的应用。
首先，绿色制造技术可以帮助钢铁企业降低能耗和环境污染。
例如，先进的炼钢技术可以减少碳排放和氮氧化物的产生，同时提高燃料利用率和炼钢效率。
此外，新型的高温煤气净化技术和炉渣综合利用技术也可以减少废气和废渣的排放。
其次，循环经济技术在钢铁行业有着广阔的应用前景。
通过废物资源的回收和再利用，钢铁企业可以降低原材料成本，减少废物排放，同时实现资源的可持续利用。
例如，废钢的回收和再利用可以减少对原材料的依赖，同时减少钢铁生产过程中的能耗和碳排放。
钢铁行业如何推动技术创新和应用钢铁行业作为国民经济的重要支柱产业，在国家现代化建设中发挥着举足轻重的作用。
然而，面对日益激烈的市场竞争和不断提高的环保要求，钢铁行业必须依靠技术创新和应用来实现可持续发展。
本文将探讨钢铁行业推动技术创新和应用的几个关键途径。
一、加大研发投入研发投入是技术创新的基础。
钢铁企业应积极增加在科研方面的资金投入，建立专门的研发团队，与高校、科研机构合作，共同开展前沿技术研究。
例如，投入资金用于新型钢铁材料的研发，如高强度、高韧性、耐腐蚀的特殊钢种，以满足航空航天、汽车、能源等高端领域的需求。
同时，加强对生产工艺的改进研究，如优化炼铁、炼钢、轧钢等环节的工艺流程，提高生产效率，降低能耗和污染物排放。
二、引进先进技术和设备积极引进国际先进的钢铁生产技术和设备是快速提升企业技术水平的有效途径。
例如，引进高效的炼铁高炉技术、先进的炼钢转炉和连铸设备、高精度的轧钢生产线等。
通过引进这些技术和设备，不仅能够提高产品质量和生产效率，还可以学习和借鉴国外的先进管理经验和生产模式。
同时，要注重对引进技术的消化吸收和再创新，使其更好地适应国内的生产环境和市场需求。
三、培养和吸引创新人才人才是技术创新的核心。
钢铁企业要重视人才培养，建立完善的人才培养体系，通过内部培训、岗位轮换、导师带徒等方式，提高员工的技术水平和创新能力。
同时，要加强与高校的合作，设立奖学金、实习基地等，吸引优秀的毕业生加入钢铁行业。
此外，还应积极引进国内外的高端人才和创新团队，为企业的技术创新注入新的活力。
四、加强信息化建设信息化是推动钢铁行业技术创新的重要手段。
通过建立企业资源计划（ERP）系统、生产执行系统（MES）、供应链管理系统（SCM）等信息化平台，实现生产过程的自动化控制、智能化管理和数据的实时采集与分析。
利用大数据、云计算、人工智能等技术，对生产数据进行深度挖掘和分析，为优化生产工艺、提高产品质量、降低成本提供决策支持。
钢铁行业的产业升级方向是什么钢铁行业作为国民经济的重要支柱产业，在经历了多年的快速发展后，面临着一系列的挑战和机遇。
在全球经济格局调整、资源环境约束加强、市场竞争加剧的背景下，产业升级已成为钢铁行业实现可持续发展的必然选择。
那么，钢铁行业的产业升级方向究竟是什么呢？首先，技术创新是钢铁行业产业升级的核心驱动力。
传统的钢铁生产工艺在能源消耗、环境污染、产品质量等方面存在诸多问题。
通过引入先进的技术，如智能化炼铁、炼钢技术，能够提高生产效率，降低能耗和污染物排放。
例如，采用新型的炉外精炼技术，可以更精确地控制钢水成分和温度，从而生产出更高质量的钢材。
同时，研发高性能、高强度的新型钢材也是技术创新的重要方向。
这些新型钢材在航空航天、汽车制造、建筑等领域具有广阔的应用前景，能够满足市场对高性能材料的需求。
其次，绿色发展是钢铁行业产业升级的必然要求。
过去，钢铁行业往往是高能耗、高污染的代名词。
为了实现可持续发展，钢铁企业必须加大环保投入，采用清洁生产技术，减少废气、废水、废渣的排放。
例如，推广干法熄焦技术，可以减少水资源消耗和废气排放；发展余热余能回收利用技术，能够提高能源利用效率，降低企业的能源成本。
此外，加强对废渣的综合利用，将其转化为建筑材料等有用产品，不仅可以减少废弃物的堆放，还能创造新的经济效益。
再者，优化产品结构是钢铁行业产业升级的重要途径。
当前，市场对钢铁产品的需求呈现出多样化、高端化的趋势。
钢铁企业不能仅仅满足于生产普通钢材，而要加大研发投入，生产出具有更高附加值的产品。
比如，生产高强度汽车用钢、耐腐蚀海洋工程用钢、高性能电工钢等。
通过优化产品结构，企业可以提高产品的市场竞争力，增加利润空间，从而实现从规模扩张向质量效益型的转变。
另外，智能制造也是钢铁行业产业升级的重要方向。
随着信息技术的快速发展，智能制造在钢铁行业中的应用越来越广泛。
通过建立智能化的生产管理系统，实现生产过程的自动化、信息化和智能化，可以提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量的稳定性。
“超级钢”王国栋的铁与火之歌作者：陈凡靖来源：《时代邮刊·上半月》2022年第05期“我不喜欢别人叫我‘超级钢之父’，我们需要的是脚踏实地，而不是头顶的光环。
”奔腾的钢花日夜飞溅，厚重的轧机轰鸣成曲，王国栋就是那个爱听钢铁歌唱的人。
王国栋所在的轧制技术及连轧自动化国家重点实验室，位于东北大学东南侧，每天早上，80岁的他早早便会来到这里。
“我每天走路来上班，一边走，一边锻炼身体，既节省了运动的时间，又能保障充沛的体力来完成工作。
”王国栋这样描述自己一天的开始。
熟悉王国栋的人都知道，他太忙了。
翻开他的日历，每年约有一半的时间忙于给企业解决技术问题、推动钢铁智能化生产技术体系在钢厂落地……“我去钢厂有‘瘾’。
到了钢厂，就有一种回家的感觉。
”王国栋说，他对钢铁的情结是熔铸在骨子里的。
1950年，8岁的王国栋随父母来到鞍山。
那时，如火如荼的建设工地、捷报频传的钢厂建设项目，还有那顶天立地的钢铁工人，是“钢都”生活的主旋律。
20世纪50年代，鞍钢出了三位享誉全国的劳动模范——孟泰、王崇伦、张明山，他们是风靡全国的技术革新代表人物。
“我就是听着他们的事迹长大的，是他们的‘粉丝’。
”王国栋说。
“别人都说钢铁车间太吵，但是我觉得那是钢铁在歌唱，仔细听是可以听出韵律的。
”在他看来，巨大与细微、粗犷与精密，就像高音和低音一样，有机统一在钢材的轧制过程中。
钢铁厂热气蒸腾的生产车间，热火朝天的劳动场景，深深镌刻在了王国栋的记忆里，大学填报东北大学（当时校名为东北工学院）钢铁冶金系钢铁压力加工专业，也就成了顺理成章的事情。
在东北大学老一辈学者的引路下，王国栋真正走进了钢铁冶金的知识殿堂，对世界钢铁的发展历程有了更深入的了解。
1968年到1978年，十年的时间里，王国栋在鞍钢小型厂度过了破茧成蝶的青春岁月。
回忆起在鞍钢的那段岁月，王国栋笑着说：“当时的小型厂主要生产螺纹钢，生产条件最艰苦、劳动强度最大、危险性最高，在整个钢铁行业里被称为‘阎王殿’。
44你想成为幸福的人吗？但愿你首先学会吃得起苦。
王国栋是中国工程院院士，长期从事钢铁材料轧制的理论、工艺、自动化方面的研究，带领着团队在钢铁领域取得了诸多成就，使得多项技术走在了世界前列。
他做事一丝不苟，行事低调，面对技术难题从来不畏惧，总是一往无前地发起挑战，最终将其攻克。
他在事业上的成功又能给我们带来什么样的启示呢？脚踏实地，不惧艰难刚毕业时，王国栋被分到鞍钢小型厂。
这里的生产条件艰苦、劳动强度大，而且危险性高，一同分配来的人得知此种情况后，纷纷选择了逃离，可他选择留了下来，并且放下高学历的姿态，与师傅们一起夹钳、换辊，做最基础的活计。
当时厂里生产汽车前桥的毛坯，由于没有喂入的装置，导致轧件不能点咬入轧辊，会造成头尾部形成两段不完整的周期，成材率最多不超过75%，导致原料浪费率极高。
面对此种情况，他主动请缨，与3位实践经验丰富的老工人组成了技术革新小组，进行技术攻关。
他利用自己书本知识丰富的专长，连续翻译了多篇外文文献，然后让老工人进行验证。
他带头在车间里没日没夜地干活，草图画了满满几大本，最终实现了轧件送入装置与轧机传动系统的联动，成材率大大提升。
面对被分到基层的情况，王国栋并没有感觉不爽，从最基本的地方做起，积极主动投入到工作中。
在遇到技术难题时，他主动接受挑战，跟其他人配合起来，共同发起挑战，最终取得了成功。
工作中要想取得成就，最需要的就是脚踏实地的精神，不要好高骛远，更不要惧怕艰难困苦，勇敢地前行，收获自然也就在不远处向你招手。
坚韧不拔，进无止境早年，我国无法生产被称为9镍钢的液化天然气储罐用钢，只能向国外购买。
这种钢价格不但昂贵，还不能按期供货。
为了不被卡住脖子，王国栋团队和南钢开启了合作之旅，决定攻关。
经过几年的努力，9镍钢终于成功开发出来了，可这个时候国外已经开始开发7镍钢。
王国栋当机立断，继续合作，攻关低镍钢。
在他的带领下，整个团队拧成了一股绳，在低镍钢的路上不断前行，最终成功开发出6.5镍钢，从原先的跟跑、陪跑到领跑，实现了跨越式发展。
五大理念助力石横特钢转型升级发布时间：2021-06-25T12:25:17.350Z 来源：《中国教工》2021年第7期作者：傅光海[导读] 石横特钢以“创新、协调、绿色、开放、共赢”五大发展理念为指引，大力实施“差异化+精细化”战略，傅光海石横特钢集团有限公司，山东省肥城市，271612摘要：石横特钢以“创新、协调、绿色、开放、共赢”五大发展理念为指引，大力实施“差异化+精细化”战略，筑牢“产品、盈利、创新”三条生命线，深耕钢铁主业，做足经济技术指标提升、绿色环保等文章，走出了一条“核心竞争力持续增强，经营效益连年攀升”的高质量发展之路。
关键词：创新、协调、绿色、开放、共赢转型升级是我国钢铁企业实现健康可持续发展的必由之路。
多年来，石横特钢以“创新、协调、绿色、开放、共赢”五大发展理念为指引，深耕钢铁主业，做足指标提升、绿色环保等文章，走出了一条“核心竞争力持续增强，经营效益连年攀升”的高质量发展之路。
一、创新发展石横特钢秉承“创新是动力源泉”的发展理念，建立健全创新机制，把创新能力列为员工绩效考评的重要指标，并直接与职务、职称、收入挂钩，调动员工创新积极性，持续提升创新投入产出速度，走好具有石横特色的创新发展之路。
1.管理创新激活“原动力”。
强化管理创新的机制建设，建立了科学的立项、管理、评审、奖励模式，有效提升了管理水平。
自2014年开始，石横特钢以价值链为主线，推动核心业务不断进行模式创新，对企业体制、管理流程、各项制度、标准、运行机制等进行再造，实现了“精细化”管理，有效提升了管理团队的活力和企业核心竞争力。
2.技术创新提升“影响力”。
提升科技创新能力，每年产品研发经费占主营业务收入的比重不低于3.5%。
完善技术创新机制，形成了“信息搜集→课题研究→项目转化”的良性循环模式。
与东北大学王国栋院士合作的“热轧角钢超快冷技术”属国内首创，填补国际空白，被工信部列为2016～2020年钢铁工业调整升级规划的重点关键技术；成功实施的小规格螺纹多切分轧制技术、新一代TMCP生产技术、微合金化技术等达到国内领先水平；提高高强度螺纹钢筋比例，减少下游用户的钢材使用量，延长钢材使用寿命，提高了社会资源利用效率；超高强度锚杆钢筋生产、超高强度电力角钢、超高强度预应力精轧钢材生产等先进技术领先全国，构筑了特种建筑用钢领域的国内领先地位。
中国论坛打造我国自己的“超级钢”文 王国栋钢铁是目前全球应用范围最广的金属材料，高端、特种钢材则是钢铁材料中的明珠。
在当今各国钢铁工业的竞争中，已不仅仅是总产量的竞争，还有产品结构，尤其是高端特种钢材的生产水平和能力的角逐。
而这方面恰恰是我国亟待补齐的一块短板。
在我国，飞机起落架、高速列车车轴、轴承等抗疲劳高强钢，核电站用耐高温、抗辐射的不锈耐热钢管等特种钢材，都曾长期依赖进口。
几年前，我国圆珠笔笔头都要依赖进口的现实，至今让许多人记忆犹新。
经过多年的艰苦奋斗，1996年我国粗钢年产量历史性地突破1亿吨，跃居世界第一；之后20多年，一直雄踞全球首位。
然而，作为钢铁生产大国，我们却遇到了低端供给过剩和高端供给不足的双重尴尬与困扰。
尤其是2008年国际金融危机之后，全球钢铁长期处于产能过剩状态，给我们带来巨大压力。
如今，经济向高质量发展转型。
去产能，钢铁首当其冲，仿佛一夜之间成了落后材料的代名词。
作为昔日的材料霸主之一，钢铁究竟还有没有发展的空间和潜力？在产能过剩、生态环境压力不断加大的今天，中国钢铁产业的绿色转型之路究竟在何方？要实现我国钢铁工业以结构优化和质量升级为标志的再次腾飞，必须以科技创新为抓手，全力推进中高端钢铁材料的研发，打造我国自己的“超级钢”。
好钢是如何炼成的2018年，我国的钢产量就达到了9亿吨。
中国的钢产量，比世界上其他国家钢产量的总和还要多。
高铁、汽车、建筑、桥梁，这些大国重器都少不了钢铁的“身影”。
中国可以生产几乎所有品种、规格的钢材，到2006年成为钢铁净出口国。
这个发展过程，给我国的经济建设、国防事业和人民生活提高都带来了非常重大的影响。
钢铁是怎样炼成的？首先要有铁矿石和煤，然后把铁矿石和煤通过焦化和烧结的环节，变成烧结矿和焦炭，然后在高炉里进行化学反应，变成铁水；铁水出来以后，经过转炉的冶炼、吹氧、去碳、降碳，使碳达到一定的程度，然后经过精炼，把成分进行调整，变成钢水；钢水又经过连铸以后变成钢坯，钢坯经过热轧变成热轧产品；热轧产品再经过冷轧，变成冷轧产品。
钢铁行业技术创新和发展方向摘要：钢铁行业作为我国发展的重要经济支出，社会的很多活动都必须要有钢铁行业作为支持。
而从当前钢铁行业的发展情况来看，自身的技术创新水平较低，其发展结构不够完整，这样就导致当前的钢铁行业在发展过程中出现问题，一定程度上影响我国经济发展。
本文就先研究钢铁行业的技术创新，然后说明当前创新情况，最后说明钢铁行业的未来发展方向，为钢铁行业的发展提供参考。
关键词：钢铁行业；技术创新；发展方向1钢铁行业技术现状1.1缺少原创性我国钢铁行业在经济发展大环境下取得了不错业绩，但钢铁技术原创性方面仍然存在较大发展空间，在钢铁行业发展过程中，对引进应用外国技术的依赖性更强，我国自主研发并应用的技术少之又少。
并且所研发的技术并不能成为国际范围内的先进技术，由此可见，我国钢铁行业技术与世界水平存在一定距离，技术缺少原创性成为了限制钢铁行业发展的关键因素。
1.2缺少集中率相较于发达国家我国钢铁企业无论是企业规模还是企业数量都存在较大差距。
我国钢铁企业规模较小，导致生产过程中对能源的利用率低，能源消耗过多，环境污染问题越来越严重。
简而言之，钢铁企业技术水平受限，使得炼钢周期过长，从而引发钢铁产品设计问题，在发展过程中技术相对分散，缺少集中率，导致技术垄断现象发生。
1.3缺少长远眼光随着我国经济发展，工业产业、汽车业等不断发展，对于钢铁材料需求量不断上升，导致钢铁企业在生产过程中过于重视产量，并没有将重点放在技术创新、研发方面［2］。
钢铁行业产量虽大，但技术陈旧，并没有通过发展的眼光看待行业发展。
2钢铁行业技术创新2.1技术创新成绩结合以往企业发展数据，技术创新成绩往往在钢铁企业的经营状态和经营理念中体现出来，也就是其经济效益的综合表现。
在世界上并没有对技术创新明确定义，但却有着共同的观点，人们认为在技术创新过程中，利用经济活动获取经济效益是技术创新成就的综合表现，从而使得企业发展高度重视产品效率。
2.2技术效率技术效率在广义上来讲是一个动态过程，是获得和消耗的比值，同时也表达了产出和投入之间的关系。
世界金属导报/2017年/12月/5日/第F01版我国钢铁工业主要技术发展方向王国栋编者按:本报今年11月21日第44期刊登了对中国工程院院士王国栋的专访。
王院士在访谈中就钢铁工业技术发展方向、存在的问题、解决问题的途径等进行了系统阐述。
本文是对上文中提出的钢铁工业应当主要把握的技术发展方向的进一步深化,详细介绍了11个钢铁技术发展方向。
钢铁工业作为最主要的原材料工业,最根本任务就是以最低的资源能源消耗,以最低的环境生态负荷,以最高的效率和劳动生产率向社会提供足够数量且质量优良的高性能钢铁产品,满足社会发展、国家安全、人民生活的需求。
要完成这样一个任务,我认为,钢铁工业应当把握以下几个主要技术发展方向:1流程创新绿色发展1.1钢铁生产全流程一体化控制钢铁工业是典型的流程工业,最终产品质量的优劣,是由全流程的各个环节共同确定的。
要想获得稳定、优良的材料质量,必须针对每一个工艺环节,进行全流程、一体化控制。
控制要素包括温度(含冷却速度)、变形条件、成分、夹杂物(洁净度、种类)控制水平、排放、能源消耗等等;1)减量化、低成本、低排放的钢铁材料与生产工艺设计谈钢铁材料开发,离不开材料开发的四面体关系。
材料的“成分、工艺、组织、性能”这四个要素构成的四面体关系告诉我们,材料的工艺和成分决定材料的组织与性能。
过去通常的办法是:如果材料的性能达不到要求,可以增添某一种或某几种合金元素,或者采用后续的热处理工艺进行调整。
这两种办法都是“增量化”的办法,或者消耗昂贵的合金元素,或者消耗能源与资源。
但是,材料设计的绿色化新理念要求我们做到“减量化、低成本、高性能”。
在钢铁材料开发过程中,我们要把这个绿色化新理念全面融入四面体关系中。
要做到:①资源节约型的成分设计,尽量减少合金元素含量,或使用廉价元素代替昂贵元素;②要采用节省资源和能源、减少排放、环境友好的减量化加工工艺方法;③从市场中发现新的组织和性能需求,逆向倒推,促进工艺技术创新和新型材料的创制;④量大面广产品的升级换代和高端产品的规模化生产,都要遵循绿色化理念。
由此可见,关键工艺技术的创新与开发,在新材料的开发中占据了越来越重要的地位,材料和产品开发特别要注重关键共性工艺技术的创新。
我们现在使用的钢铁材料和它们的生产工艺,是过去几十年来不断开发出来的,由于开发当时技术水平和支撑条件的限制,在节省资源和能源方面以及减少排放和污染方面考虑不周,甚至未予考虑,急切需要改进、甚至颠覆的地方很多,技术创新、提升水平的空间很大。
今天,环境、生态问题已经迫在眉睫,资源、能源问题更是刻不容缓,过去几十年发展起来的技术必须进行脱胎换骨的改造与提升;另一方面,技术进步和研究条件已经发生了翻天覆地的变化,为对这些产品及其生产过程进行改造甚至重造,提供了极好的支撑条件。
我们已经有条件进行这样一场革命!2)实行“精料方针”和“源头治理”钢铁生产过程最重要的任务就是除去钢中的杂质,生产具有必要洁净度控制的和规定化学成分的钢铁产品。
现有的冶炼过程虽然对作为原料的铁矿石和作为燃料的煤炭进行了粗略的处理,仍然有大量的有害元素残留于钢中,然后在后续的炼铁、炼钢、精炼过程中一点点除去。
针对这种情况,行业里提出了“精料方针”,期望在入炉冶炼之前,尽量提高原料的洁净度。
但是,碍于种种条件的限制,仍然是“泥沙俱下”,大量的有害元素进入到炉中,在随后的冶炼过程中,不得不建设大量的巨型设备,采用各种复杂的工艺,一点点地去除钢中的各种有害杂质,极大地增加了冶炼的负担和生产成本。
能不能采取彻底的“精料方针”,进行洁净度的“源头治理”,把提高洁净度的主要窗口位置前移到原料、燃料、熔剂的洁净化处理阶段,从流程上进行根本的改变?这种可能性是有的,TFe将近72%的超级铁精矿可以制取出来。
利用氢冶金进行铁的氧化物还原也是可行的。
但是规模、生产效率、生产成本与实际应用还有很大的距离,需要进一步从铁矿石磨矿、选矿等方面大胆创新。
目前已经提出了一些方案。
当然,对所有的技术方案,都要针对资源消耗、产品质量、生产成本等,进行能量流、物质流、信息流、资金流分析,优选低成本、高洁净度路线,实现“精料方针”、“源头治理”。
3)全流程一体化的钢材温度控制全流程温度控制不仅涉及到产品的冶金质量,而且也涉及到产品的外形尺寸精度、整个流程的能源与资源的消耗、以及污染物的排放,是冶金生产中最活跃的影响因素。
因此,应当合理设计冶金流程中的温度制度、尽量做到“一火成材”或“最少火次成材”,避免或减少再升温过程。
同时,充分利用炼铁-炼钢-连铸-热轧-冷却-热处理过程中的重要组织变化的温度区间,进行组织控制,实现组织结构的优化。
这应当是钢铁生产的最重要的任务之一。
在此过程中,我们最关心的是三个“界面”和三个温度区间,以及热轧后剩余热量的利用。
第一个界面是连铸与热轧的衔接点。
采用连铸之后,加热炉加热温度通常不超过12500℃。
这是目前绝大多数企业里的现实情况。
这种情况会造成下述不良后果:①重新加热,造成能耗提高,浪费资源,增加排放;②重新加热后连铸坯的温度分布为“外热内冷”,与连铸后的“外冷内热”状态恰好相反,采用前者就失去了一个利用后者改善坯料内部质量的大好时机;③失去利用铸还心部的1250-14500℃高温粘塑性区的变形改善材料组织、性能的机会。
如果在连铸机内最终凝固点附近进行轧制等高温粘塑性变形,并尽量防止连铸坯散热,减少连铸坯的温降,则完全有可能实现免加热直接轧制。
这是一个节能减排、提高质量的重要思想。
如果设法实现连铸与轧机的产量平衡,则甚至可以实现无头轧制。
无头轧制在材料加工过程的稳定化方面有巨大的优势,是不言自明的。
此为第一界面的优化。
第二个界面是热轧与后续热处理之间的衔接点。
如果热轧之后,轧件还要进行离线热处理(例如调质热处理),则可以考虑利用热轧之后的余热进行在线淬火,然后再进行离线或在线回火。
这样,可以减少一次加热,其节能、减排的效果显而易见。
第三个界面是热轧后的冷却与后续冷轧过程的衔接。
对于含碳量较高的HSLA、DP等钢种,如果热轧后还要继续进行冷轧和热处理,则热轧后的冷却过程需给予特别的注意。
如果这些钢种热轧后未达到一定的冷却速率,会发生部分珠光体相变。
这就意味着发生了比较充分的扩散,珠光体中偏聚了较多的碳。
随后进行冷轧,碳继续维持它的偏聚状态。
在扩散不是很充分的连续退火过程后的冷却过程中,偏聚碳较多的部位,转变为含有拉长的珠光体的带状组织,造成钢材冲压等性能劣化,出现冲压裂纹等缺陷。
针对这一问题,这类钢材热轧后,以适当高的冷却速率冷却,可以抑制珠光体产生,代之以贝氏体等含碳量均匀的基体组织,冷轧及热处理后,可以避免出现带状组织,因而保证了材料具有碳含量分布均匀的组织。
同时组织细化、析出物尺寸细小,材料的强度得以提高,而塑性得以改善。
三个重要的组织转变温度区间分别是再结晶温度区间、碳氮化物析出温度区间、相变温度区间。
如果打算利用某个组织演变过程,就可以在该演变的温度区间保温(或空冷),如果想要避开该种组织演变过程,则可以快速冷却通过该温度区间。
由于不同的材料,会有不同的组织演变规律,所以,调整材料组织演变的温度制度必须量身定做,这将是一个巨大的工程,智能化可以在此派上用场。
因此,进行全流程控制,应配置可以灵活进行组织控制的全轧程冷却系统。
最后,关于热轧后剩余热量的利用,是目前尚未解决的问题。
热轧钢材一般在600℃左右结束控制冷却过程,采用何种方法,利用这部分余热,是尚待攻克的问题。
现在尚未见有好的处理方法。
4)钢铁生产全流程一体化的变形控制对热轧变形的控制,必须与对温度的控制结合起来。
传统的变形过程主要发生在1200℃以下,热轧前的加热温度通常不会超过1250℃。
但是,如果我们考虑到利用连铸后的高温条件,以及可利用的“外冷内热”状态,则可以将开轧温度推到更高,将变形温度区间提高到固相线温度和常规开轧温度之间,实现心部组织的粘塑性变形,能够达到节能、降耗、改善心部组织的效果。
另外,在热轧的不同阶段,例如板材粗轧和精轧,或者棒材的粗轧、中轧、精轧,可以实行不同的负荷分配,从而进行材料组织和性能的调控。
轧制负荷分配是控制轧制的重要手段。
根据每一个钢种的物理冶金特点,与轧制过程中的即时冷却及轧制之后的控制冷却相配合,进行全流程、一体化的负荷分配的优化,将会进一步提升控轧控冷的效果,提高材料的性能。
1.2钢铁生产流程的融合与柔性化1)炼铁工艺路线选择传统流程高炉占据主导地位,过去高炉流程所用原料为烧结矿(+球团)、焦炭、喷煤(+氧气)。
所以,高炉流程最大的问题是以碳为还原剂,这成为钢铁生产碳排放的重点环节。
近年以减少碳排放为目标,高炉开始由使用化石能源向富氢喷吹、应用生物质材料等转变。
以碳还原为主的直接还原、熔融还原等非高炉炼铁技术,尽管可以大幅减少SOx、NOx的排放,但是只能在有限的程度上减排二氧化碳。
由于近年减少碳排放的压力剧增,所以近年非高炉炼铁的新趋势是从适应减排需要,转向提高氢还原的比例。
其中气基竖炉直接还原技术,可以灵活地选用不同比例的煤制气、天然气、氢作为还原剂,且目前已经达到单台设备250万-300万吨/年的产量规模,特别受到各方面的重视。
高炉炼铁和非高炉炼铁的共同融合点是提高氢气的比例。
出于减排的需要,今后非高炉炼铁,特别是以氢为原料的气基竖炉直接还原炼铁,应该得到较大的发展。
超高温核反应堆(VHTR)的反应产物是氢与电能。
有人建议,利用核反应产生的氢在流化床上还原粉矿,然后制成热压块,只产生非常少的CO2排放。
核反应产生的电能则可以用于电炉,以热压块为原料,炼出低成本钢水。
2)炼钢工艺路线选择近年随着我国废钢的增加,应提高转炉与电炉的原料适应性。
转炉是我国的主要炼钢设备,应加强废钢预热处理技术研究开发,以适应废钢逐年增加的趋势。
国际范围内,特别是强调环境和减排、废钢充足、电价低廉的国家,可以利用余热对废钢进行高效预热和连续加料的智能电弧炉炼钢得到大力发展,生产技术经济指标达到较好水平。
墨西哥Hylsa公司投产普瑞特提供的出钢量100t的EAFQuantum电弧炉,采用成熟的竖式电弧炉,吨钢电耗280kWh,出钢周期缩短至36min,单位生产成本降低20%左右。
CO2排放降低30%以上。
其生产成本和转炉炼钢可以媲美,环境效应甚佳,具有全原料适应性。
我国“十三五”项目将用余热对废钢进行高效预热和连续加料的智能电弧炉炼钢列入研究计划,正在开展相关研究。
此外,还有人建议开发电炉-转炉可以转换的电转炉,但是需考虑精炼装置与炼钢装置的匹配。
1.3短流程Mini-Mill短流程技术本身就是全流程、一体化先进生产技术,例如:薄板坯连铸连轧无头轧制技术、薄带连铸无头轧制技术。
