我國冶金裝備技術(shù)快速“蝶變”
我國冶金裝備技術(shù)水平大幅提升
“坦率地講，我國很多冶金裝備技術(shù)在國際上不落后于人，尤其是一些重大冶金裝備，我國已經(jīng)走在了世界前列。”北京科技大學(xué)校長、中國金屬學(xué)會(huì)冶金設(shè)備分會(huì)理事長徐金梧對(duì)我國冶金裝備技術(shù)所取得的發(fā)展成就充滿了自豪感。
“十一五”期間，我國鋼鐵工業(yè)裝備技術(shù)水平得到大幅提升，很多冶金裝備正在進(jìn)行快速“蝶變”，其中一些裝備已躋身于世界一流行列。據(jù)徐金梧介紹，目前，世界上zui現(xiàn)代、zui大的冶金裝備幾乎在我國都可以見到，如5000m3以上的大高爐我國已有7座，其中5500m3以上的大高爐有3座；zui寬的5500mm中厚板軋機(jī)，我國建有數(shù)套；世界zui寬的2250mm熱軋寬帶軋機(jī)，也在我國建成投產(chǎn)。
“十一五”期間，我國冶金技術(shù)裝備的自主集成能力大大增強(qiáng)，裝備國產(chǎn)化率大幅提高。我國鋼鐵工業(yè)經(jīng)歷了從引進(jìn)、消化、吸收到自主集成與創(chuàng)新，目前已基本實(shí)現(xiàn)了焦化、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、連鑄、軋鋼等各主要工序主體裝備的國產(chǎn)化。其中，中小型冶金裝備可全部實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，冶金裝備國產(chǎn)化率可達(dá)到90%以上。據(jù)徐金梧介紹，目前，我國已經(jīng)具備了自主建設(shè)一個(gè)具有世界一流水平的千萬噸級(jí)鋼廠的能力。特別是鞍鋼鲅魚圈、首鋼京唐的自主集成、自主建造，標(biāo)志著我國鋼鐵工業(yè)自主設(shè)計(jì)、制造、工程建設(shè)和運(yùn)用新技術(shù)水平的能力達(dá)到了一個(gè)新的里程碑。
徐金梧還分工序詳細(xì)介紹了我國冶金裝備在自主集成方面所取得的成績。他指出，在冶煉設(shè)備方面，我國已經(jīng)可以自主集成所有高爐、轉(zhuǎn)爐，基本上可以實(shí)現(xiàn)全國產(chǎn)化，當(dāng)然有些數(shù)學(xué)模型還要引進(jìn)。但在精煉爐方面，我國還存在一定差距。比如目前我國RH爐主要還依靠引進(jìn)，核心技術(shù)仍未掌握。不過可喜的是，RH爐機(jī)械真空泵已在重鋼新區(qū)試驗(yàn)成功。
在熱軋機(jī)組方面，2000mm以下的寬帶鋼生產(chǎn)機(jī)組和4000mm以下的中厚板生產(chǎn)機(jī)組，我國完全可以自主集成，并全部實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，我國目前共有熱軋寬帶鋼生產(chǎn)機(jī)組72套，其中2000mm以上或接近2000mm的軋機(jī)5套~6套，基本上都從國外引進(jìn)。我國3000mm以下的中厚板軋機(jī)有31套，其中24套國產(chǎn)；3500mm軋機(jī)共15套，其中9套國產(chǎn)；3800mm軋機(jī)有7套，其中2套國產(chǎn)；4300mm軋機(jī)有10套，其中3套國產(chǎn)。
在冷軋機(jī)組方面，寶鋼梅鋼1420mm酸洗冷連軋機(jī)組的建成投產(chǎn)，標(biāo)志著我國酸洗冷連軋技術(shù)裝備自主集成能力邁上了新的臺(tái)階。該機(jī)組完全由我國自己設(shè)計(jì)制造、自主集成，且數(shù)學(xué)模型都實(shí)現(xiàn)了自主研發(fā)，國產(chǎn)化率達(dá)到了100%。
此外，徐金梧還認(rèn)為，以下工作的不斷開展，為今后冶金裝備技術(shù)的進(jìn)一步國產(chǎn)化和自主集成夯實(shí)了基礎(chǔ)。一是鋼鐵企業(yè)作為創(chuàng)新主體的地位已日益明確，比如寶鋼梅鋼酸洗冷軋機(jī)組的集成就充分體現(xiàn)了企業(yè)是自主創(chuàng)新的主體。二是鋼鐵企業(yè)培養(yǎng)了一批懂工藝、懂裝備和懂設(shè)計(jì)的人才，能夠?qū)に囇b備及生產(chǎn)過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、關(guān)鍵裝備、關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)提出要求。這些人才不僅在裝備技術(shù)自主集成和自主創(chuàng)新的時(shí)候需要，而且在引進(jìn)裝備技術(shù)時(shí)的國際商務(wù)談判中也很需要。此外，裝備設(shè)計(jì)制造單位也培養(yǎng)了一批既可以與國內(nèi)外各專業(yè)領(lǐng)域?qū)＜掖蚪坏溃挚梢耘c鋼鐵企業(yè)一線生產(chǎn)技術(shù)人員打交道的總工程師。三是產(chǎn)學(xué)研用體系逐漸形成。徐金梧強(qiáng)調(diào)，包括科研院所、大學(xué)在內(nèi)的產(chǎn)學(xué)研用體系的建設(shè)，在冶金技術(shù)裝備國產(chǎn)化和自主創(chuàng)新工作中發(fā)揮了重要的支撐作用。
三大因素加快冶金裝備國產(chǎn)化步伐
徐金梧認(rèn)為，我國冶金裝備技術(shù)現(xiàn)代化、國產(chǎn)化可以分三個(gè)階段：一階段是20世紀(jì)50年代，鞍鋼通過與前蘇聯(lián)合作，引進(jìn)了他們?cè)S多技術(shù)裝備。再加上解放前留下的一些生產(chǎn)裝備，使得我們能夠直接加工制造一些國產(chǎn)化裝備，如當(dāng)時(shí)我們自主制造了大量平爐、中板軋機(jī)，甚至還試制出了熱連軋機(jī)組。第二階段是20世紀(jì)70年代，通過從日本等國家引進(jìn)的裝備技術(shù)，尤其是武鋼的“一米七”軋機(jī)，對(duì)我國裝備技術(shù)的現(xiàn)代化尤其是帶材軋鋼裝備的現(xiàn)代化發(fā)揮了重要作用。在這一消化、吸收過程中，我們培養(yǎng)了一批人才，也儲(chǔ)備了一些技術(shù)。第三階段則是20世紀(jì)80年代，即改革開放以后，以寶鋼建設(shè)為標(biāo)志，我國開始了大規(guī)模引進(jìn)冶金裝備技術(shù)（主要是從德國、日本引進(jìn)）。徐金梧指出，對(duì)我國冶金裝備技術(shù)現(xiàn)代化來說，寶鋼項(xiàng)目是一個(gè)重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
冶金裝備的現(xiàn)代化支撐了我國鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，我國粗鋼年產(chǎn)量已突破6億噸，連續(xù)十幾年保持世界第yi產(chǎn)鋼大國的地位?？陀^分析我國冶金裝備技術(shù)的現(xiàn)狀，徐金梧認(rèn)為有3個(gè)因素加快了我國冶金裝備的自主創(chuàng)新和國產(chǎn)化的步伐。
一，大量引進(jìn)國外裝備，使我國冶金裝備技術(shù)水平大大提升。目前已投產(chǎn)和在建的4000mm以上的寬厚板軋機(jī)基本從國外引進(jìn)，2000mm以上熱帶鋼連軋機(jī)組75%左右從國外引進(jìn)，冷連軋和熱鍍鋅連退機(jī)組也是從國外引進(jìn)。大量引進(jìn)的裝備在增強(qiáng)鋼鐵生產(chǎn)能力和加快產(chǎn)品升級(jí)換代中發(fā)揮了重要作用。
第二，自主集成能力增強(qiáng)促進(jìn)了冶金裝備國產(chǎn)化。近幾年，通過引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新，我國現(xiàn)代化冶金裝備技術(shù)自主研發(fā)、自主集成的能力大大增強(qiáng)。目前，中冶集團(tuán)的京誠、賽迪、南方以及重機(jī)行業(yè)的設(shè)計(jì)院基本具備了現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)的流程設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、裝備設(shè)計(jì)能力；一重、二重、大連重工、西重所、中信重工等一批重型機(jī)械制造企業(yè)具備了高爐、轉(zhuǎn)爐、連鑄機(jī)、寬厚板軋機(jī)、熱冷帶鋼連軋機(jī)組制造加工能力；科研院所和高校在數(shù)學(xué)模型、控制技術(shù)、新機(jī)型研制、控軋控冷技術(shù)等方面取得了重大進(jìn)展，尤其是中厚板軋機(jī)、熱帶鋼連軋機(jī)組數(shù)學(xué)模型和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、帶鋼表面缺陷檢測技術(shù)等達(dá)到國際水平。例如，1780mm以下熱軋寬帶生產(chǎn)機(jī)組的數(shù)學(xué)模型控制系統(tǒng)由北科大等開發(fā)出來后，價(jià)格從以前的一套2000萬美元~3000萬美元下降到現(xiàn)在的一套2000萬元~3000萬元人民幣，大大節(jié)省了投資，從而使2000mm以下的寬帶鋼生產(chǎn)機(jī)組可以實(shí)現(xiàn)全部國產(chǎn)化。
第三，政府引導(dǎo)發(fā)揮了重要作用。2006年，《國務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》發(fā)布，政府主導(dǎo)的冶金裝備自主創(chuàng)新目標(biāo)推動(dòng)了我國冶金裝備自主化的進(jìn)程，尤其是政府對(duì)引進(jìn)裝備的適當(dāng)限制和鼓勵(lì)自主集成的政策，促使生產(chǎn)企業(yè)與設(shè)計(jì)、制造單位聯(lián)手，從而加速了冶金裝備國產(chǎn)化的進(jìn)程。
自主創(chuàng)新能力還須進(jìn)一步增強(qiáng)
在總結(jié)了“十二五”期間我國冶金裝備技術(shù)所取得的成績的同時(shí)，徐金梧也指出了我國冶金裝備技術(shù)發(fā)展存在的不足之處。
一是整體來看，我國鋼鐵行業(yè)的技術(shù)裝備水平還參差不齊。我國既有5000m3以上的高爐，也有許多400m3~500m3的小高爐，其中1000m3以下的高爐近370座，占總產(chǎn)能的1/3。
二是我國雖然引進(jìn)了很多裝備技術(shù)，但是消化、吸收不好。“我們可能更多引進(jìn)的是‘殼’，而核心的工藝和技術(shù)并不掌握。這些的裝備技術(shù)要真正發(fā)揮功效，還須不斷摸索?！毙旖鹞嗾Z重心長地強(qiáng)調(diào)。
三是前瞻性技術(shù)儲(chǔ)備比較缺乏，如非高爐冶煉技術(shù)、高性能材料加工裝備、無頭軋制技術(shù)、控軋控冷技術(shù)等。
知道不足后，我們應(yīng)該如何進(jìn)一步增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力？徐金梧表示，當(dāng)前，簡單追求國產(chǎn)化率已沒有多大意義。在我國鋼鐵工業(yè)大規(guī)模擴(kuò)張期過后，大家應(yīng)該坐下來認(rèn)真反思，好好整理一下未來的發(fā)展思路，綜合考慮我國冶金技術(shù)裝備國產(chǎn)化和自主創(chuàng)新工作下一步究竟應(yīng)該怎么走，如何從體制、機(jī)制、人才上予以保障等，并達(dá)成一定共識(shí)。雖然我國冶金裝備領(lǐng)域的自主研發(fā)能力有了長足進(jìn)步，但一些關(guān)鍵裝備和核心技術(shù)仍然依賴國外。到目前為止，我國還沒有自主發(fā)明創(chuàng)造的裝備和技術(shù)，這與我國世界鋼鐵大國地位很不相稱。另外，由于缺乏自主創(chuàng)新和自主集成的能力，一些現(xiàn)代化裝備仍須不斷引進(jìn)。我國要成為世界鋼鐵強(qiáng)國，不僅要提高工藝創(chuàng)新和高端產(chǎn)品自主研發(fā)能力，同時(shí)要增強(qiáng)裝備的自主研發(fā)和自主集成能力。
為此，徐金梧針對(duì)“十二五”期間如何增強(qiáng)冶金裝備自主創(chuàng)新和自主集成的能力提出了以下建議。
一是加強(qiáng)政策引導(dǎo)和發(fā)展規(guī)劃建設(shè)。多年來的事實(shí)證明，國家的產(chǎn)業(yè)政策和發(fā)展規(guī)劃對(duì)鋼鐵行業(yè)的發(fā)展起到了主導(dǎo)作用。據(jù)悉，鋼鐵工業(yè) “十二五”發(fā)展規(guī)劃即將出臺(tái)。徐金梧認(rèn)為，加強(qiáng)政策和發(fā)展規(guī)劃建設(shè)很重要，因?yàn)楹芏嘌b備技術(shù)應(yīng)該從管理層面上做一些深層次的考量，比如哪些裝備技術(shù)應(yīng)該加大發(fā)展力度，哪些設(shè)備須進(jìn)一步淘汰，等等。
二是加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)盟建設(shè)。我國冶金裝備的自主集成體系尚不完善。企業(yè)所需要的是整套的生產(chǎn)裝備，由誰來集成整套裝備以及如何將創(chuàng)新技術(shù)集成到整套裝備中，已成為引進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)化和自主創(chuàng)新技術(shù)轉(zhuǎn)化的“瓶頸”。目前我國的重復(fù)引進(jìn)項(xiàng)目大多是由于國內(nèi)缺乏自主集成體系所造成的。解決這個(gè)問題須從如何形成自主集成體系上找到突破口。建立良性的產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)盟是一條可行的途徑，但產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)盟需要有一個(gè)好的運(yùn)行機(jī)制來吸引企業(yè)、設(shè)計(jì)單位、制造單位、研發(fā)單位和高校共同參與，真正實(shí)現(xiàn)共享共贏。
參考國外成功的案例，由聯(lián)盟成員（企業(yè)、大學(xué)和科研單位）共同就感興趣的前沿技術(shù)提出研究內(nèi)容和技術(shù)路線，委托大學(xué)和研發(fā)單位作前期研究，提出可行性研究報(bào)告，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，再?zèng)Q定是否進(jìn)行工業(yè)實(shí)驗(yàn)。一旦取得突破，根據(jù)前期投入的份額，實(shí)現(xiàn)成果分享。在必要的情況下，還可成立獨(dú)立的工程公司進(jìn)行技術(shù)集成和工程化。
三是加強(qiáng)關(guān)鍵、共性、前沿技術(shù)平臺(tái)建設(shè)。目前，一些冶金裝備設(shè)計(jì)、制造企業(yè)忙于引進(jìn)技術(shù)的復(fù)制，沒有精力、動(dòng)力在一些關(guān)鍵、共性技術(shù)上投入力量作深層次的消化和吸收，也沒有能力進(jìn)行再創(chuàng)新，導(dǎo)致我們?nèi)砸ù罅康馁Y金重復(fù)引進(jìn)。
一些科研單位由于體制改革問題，科研驅(qū)動(dòng)力以商業(yè)利益為目標(biāo)，對(duì)一些關(guān)鍵、共性、前沿技術(shù)的研發(fā)出現(xiàn)了空位和缺位。高校則由于管理體制的改革，科研方向與行業(yè)的需求逐步脫離，零散的研究無法形成對(duì)關(guān)鍵、共性、前沿技術(shù)的系統(tǒng)、深度研發(fā)。因此，應(yīng)由國家有關(guān)部門牽頭，重點(diǎn)支持一些有條件的高?；蚩蒲性核ㄔO(shè)行業(yè)公共創(chuàng)新平臺(tái)，以整合多學(xué)科優(yōu)勢(shì)、確立研發(fā)目標(biāo)、加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研用合作，爭取在一些行業(yè)關(guān)鍵、共性、前沿技術(shù)上取得突破。
四是加強(qiáng)具有創(chuàng)新能力的人才隊(duì)伍培養(yǎng)。對(duì)于人才培養(yǎng)，徐金梧認(rèn)為，大學(xué)是關(guān)鍵的培養(yǎng)基地，而鋼鐵企業(yè)、科研單位、設(shè)計(jì)制造單位也同樣在人才培養(yǎng)中扮演著很重要的角色。這些單位、機(jī)構(gòu)應(yīng)通力合作培養(yǎng)人才，特別是要培養(yǎng)冶金技術(shù)裝備各領(lǐng)域的領(lǐng)軍人才、創(chuàng)新人才和專家等。
擴(kuò)張期后創(chuàng)新空間有多大？
我國鋼鐵工業(yè)在大規(guī)模擴(kuò)張期過后，我國裝備自主創(chuàng)新和國產(chǎn)化仍大有可為。
一是淘汰落后產(chǎn)能將促進(jìn)冶金裝備技術(shù)的更新升級(jí)。“十二五”期間，我國將淘汰落后煉鐵產(chǎn)能7500萬噸、落后煉鋼產(chǎn)能4800萬噸。今后，我國有1/3左右的落后產(chǎn)能要淘汰，比如現(xiàn)在要淘汰400m3及以下的小高爐，估計(jì)遲早要淘汰1000m3及以下的高爐……
二是工藝創(chuàng)新，特別是一些核心技術(shù)、關(guān)鍵裝備我們還不掌握，這些應(yīng)是今后自主創(chuàng)新的重點(diǎn)。為什么我們一流的裝備生產(chǎn)不出一流的產(chǎn)品？主要原因在于，一旦工藝路線確定以后，裝備就是關(guān)鍵因素。其實(shí)，每一臺(tái)裝備都有自己的秉性，且同一臺(tái)裝備在不同生產(chǎn)狀態(tài)下表現(xiàn)出來的特征也不一樣，需要我們很好地去總結(jié)、去創(chuàng)新：裝備和工藝之間如何更好地銜接？產(chǎn)品質(zhì)量控制如何與工藝參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)更好地結(jié)合在一起？
三是我國鋼鐵工業(yè)布局還有待進(jìn)一步優(yōu)化。寶鋼湛江項(xiàng)目、武鋼防城港項(xiàng)目等沿海鋼鐵生產(chǎn)基地將在“十二五”正式動(dòng)工興建，還有一批城市型鋼廠要搬遷……這些優(yōu)化布局的項(xiàng)目將為我國冶金裝備技術(shù)國產(chǎn)化和自主創(chuàng)新提供很好的工程依托。
四是節(jié)能環(huán)保設(shè)備還有很大的發(fā)展空間。據(jù)介紹，到“十二五”末，我國鋼鐵單位工業(yè)增加值能耗要比2010年下降10%，力爭下降14%；噸鋼綜合能耗要從2010年的605千克標(biāo)煤下降到580千克標(biāo)煤；我國轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鐵、高爐脫濕鼓風(fēng)、燒結(jié)余熱發(fā)電、煤調(diào)濕技術(shù)在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用比例要分別達(dá)到65%、20%、40%、50%……可以預(yù)見，“十二五”期間，我國鋼鐵行業(yè)所面臨的節(jié)能減排壓力將愈來愈大，節(jié)能環(huán)保設(shè)備發(fā)展空間非常大
