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“十四五”鋼鐵工業(yè)科技創(chuàng)新方向:以綠色化和智能化為核心主題,瞄準(zhǔn)關(guān)鍵短板發(fā)力

2021-02-24 10:25:00

 中國冶金報(bào) 中國鋼鐵新聞網(wǎng)
 記者 朱曉波
 
  “‘十三五’期間,我國鋼鐵工業(yè)依靠科技創(chuàng)新引領(lǐng)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,重大科技成果不斷涌現(xiàn),科技實(shí)力和創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng),科技創(chuàng)新為促進(jìn)中國鋼鐵工業(yè)既大又強(qiáng)發(fā)展增添了勃勃生機(jī),為打造制造強(qiáng)國奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?!敝袊撹F工業(yè)協(xié)會(huì)科技環(huán)保部主任姜尚清在接受《中國冶金報(bào)》記者專訪時(shí)表示。
 
  回望“十三五”
  鋼鐵業(yè)為中國制造提供了關(guān)鍵材料支撐

  去年5月12日,習(xí)近平總書記考察山西時(shí),走進(jìn)太鋼不銹鋼精密帶鋼有限公司,為太鋼自主研發(fā)生產(chǎn)的“手撕鋼”(寬幅精密帶鋼箔材)點(diǎn)贊,在行業(yè)內(nèi)引起極大反響?!笆炙轰摗币?yàn)楣に囯y度大,產(chǎn)品質(zhì)量要求高,此前核心制造技術(shù)一直掌握在德國、日本等國家手中。事實(shí)上,“手撕鋼”只是“十三五”我國鋼鐵工業(yè)科技創(chuàng)新的一個(gè)縮影。
  姜尚清告訴《中國冶金報(bào)》記者,為支持 “中國名片”走向世界,鋼鐵人緊跟需求,研發(fā)突破了一個(gè)又一個(gè)鋼鐵新材料,解決了一個(gè)又一個(gè)“卡脖子”產(chǎn)品生產(chǎn)難題。除了“手撕鋼”, “十三五”期間一批鋼鐵高端產(chǎn)品成功用于特高壓變電站、“華龍一號(hào)”核電機(jī)組、雪龍2號(hào)等“大國重器”和中俄東線天然氣管道、亞馬爾液化天然氣項(xiàng)目、烏東德和白鶴灘水電站等重大工程建設(shè)以及國防軍工領(lǐng)域。國產(chǎn)大飛機(jī)起落架用鋼、高鐵輪對(duì)用鋼、高鐵轉(zhuǎn)向架用鋼也已具備了國產(chǎn)化替代能力,為大飛機(jī)和高鐵制造全面實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵部件國產(chǎn)化奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?!皼]有關(guān)鍵材料的突破,就沒有中國制造的強(qiáng)大。中國鋼鐵已具備為中國制造業(yè)‘強(qiáng)筋壯骨’持續(xù)提供高品質(zhì)材料支撐的能力?!彼@樣強(qiáng)調(diào)。
  姜尚清表示,近年來,鋼鐵行業(yè)突破了一批關(guān)鍵產(chǎn)品的制約,帶動(dòng)并支撐了下游用鋼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和升級(jí)換代,為實(shí)現(xiàn)制造業(yè)向產(chǎn)業(yè)鏈中高端攀升奠定了基礎(chǔ)。經(jīng)過幾代鋼鐵人的不斷努力,中國鋼鐵工業(yè)科技水平得到提高。伴隨產(chǎn)業(yè)技術(shù)裝備水平提升和質(zhì)量體系的不斷完善,鋼鐵行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化,鋼材產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提升,滿足了國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)演變帶來的消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化,促進(jìn)了中國制造業(yè)向產(chǎn)業(yè)鏈中高端攀升。一是我國高性能鋼材的生產(chǎn)和應(yīng)用比例顯著提高,帶動(dòng)并支撐了下游用鋼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和升級(jí)換代。二是鋼鐵工業(yè)緊跟市場需求,在新材料研發(fā)和解決“卡脖子”產(chǎn)品生產(chǎn)難題方面不斷取得突破,一些產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)由跟隨向領(lǐng)跑的跨越。目前,我國生產(chǎn)的汽車用鋼、大型變壓器用電工鋼、高性能長輸管線用鋼、高速鋼軌、建筑橋梁用鋼等鋼鐵產(chǎn)品已穩(wěn)步進(jìn)入國際第一梯隊(duì)。
  姜尚清向《中國冶金報(bào)》記者舉例說,中國寶武QP1500等第三代高強(qiáng)度汽車鋼的研發(fā)應(yīng)用,為汽車輕量化提供了10%~20%的減重空間,也使我國高強(qiáng)度汽車鋼技術(shù)達(dá)到世界領(lǐng)先水平,目前,汽車鋼品種規(guī)格已滿足歐美、日、韓汽車和自主汽車品牌需求,高性能汽車鋼的開發(fā)應(yīng)用為降低油耗、減少排放提供了支撐。再比如,我國鋼鐵企業(yè)自主研發(fā)生產(chǎn)的高鋼級(jí)X80管線鋼,不僅支撐了我國西氣東輸、中俄東線等管道建設(shè),也成功助推我國長距離油氣管道建設(shè)與輸送技術(shù)實(shí)現(xiàn)由跟隨向領(lǐng)跑的跨越。中俄東線所需的直徑1422毫米、壁厚21.4毫米鋼管用X80鋼板,全部實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。
  這些高端鋼鐵材料的成功研制和批量生產(chǎn),離不開鋼鐵行業(yè)工藝流程技術(shù)與裝備的不斷創(chuàng)新。姜尚清告訴《中國冶金報(bào)》記者,“十三五”期間,鋼鐵行業(yè)通過一批關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用,不僅進(jìn)一步提升了我國鋼鐵制造水平,而且支撐了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的轉(zhuǎn)型升級(jí)。目前,我國鋼鐵工業(yè)基本實(shí)現(xiàn)了焦化、造塊、煉鐵、煉鋼、連鑄、軋鋼等主要工序主體技術(shù)裝備的國產(chǎn)化,大型冶金設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)95%以上(按重量計(jì)算),噸鋼投資額明顯下降。隨著山東日照、寶武湛江等多個(gè)大型鋼鐵基地的建成投產(chǎn),我國已經(jīng)形成全世界規(guī)模最大、現(xiàn)代化程度最高的鋼鐵生產(chǎn)體系。我國鋼鐵技術(shù)裝備不但基本實(shí)現(xiàn)了自主可控,而且伴隨著“一路一帶”項(xiàng)目走出國門,實(shí)現(xiàn)了中國鋼鐵科技進(jìn)步成果與世界共享。
  “與自然社會(huì)和諧友好是鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要條件,低碳綠色發(fā)展是鋼鐵工業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵。為此,鋼鐵行業(yè)主動(dòng)作為,以科技創(chuàng)新賦能綠色發(fā)展,重點(diǎn)開發(fā)應(yīng)用了一批節(jié)能環(huán)保新技術(shù)、新設(shè)施,大力推進(jìn)超低排放改造,取得顯著成效。”姜尚清介紹,到2020年底,重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)鋼鐵企業(yè)平均噸鋼綜合能耗、噸鋼二氧化硫排放量、噸鋼煙粉塵排放量明顯下降。一些鋼鐵企業(yè)在污染物治理設(shè)施應(yīng)用和單位排放強(qiáng)度方面已達(dá)到世界先進(jìn)水平,涌現(xiàn)出一批綠色花園式工廠、清潔生產(chǎn)環(huán)境友好型工廠。
  智能制造為鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展助力。智能制造是推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)質(zhì)量變革、效率變革、動(dòng)力變革,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要引擎,將智能化融入鋼鐵制造和運(yùn)營決策過程中,做到“精準(zhǔn)、高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、安全、環(huán)?!?,全面提升發(fā)展水平,實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展已經(jīng)成為共識(shí)。目前,鋼鐵行業(yè)正在積極探索轉(zhuǎn)型升級(jí)方案,加速布局智能化鋼鐵制造。在智能車間、智慧礦山、大規(guī)模定制等方面,鋼鐵行業(yè)布局了多個(gè)智能制造試點(diǎn)示范和新模式項(xiàng)目,有效提高了生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)經(jīng)營管理水平。鋼鐵企業(yè)紛紛聚焦集控技術(shù)、智能裝備技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)、移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、虛擬制造技術(shù)等技術(shù)的研究,并探索在研發(fā)、能源管控、質(zhì)量控制、運(yùn)行管理等方面的應(yīng)用。姜尚清告訴《中國冶金報(bào)》記者,寶武、沙鋼、南鋼等企業(yè)建立了“黑燈工廠”和智能車間,已實(shí)現(xiàn)24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)不需多人值守。寶武韶鋼建立鋼鐵一體化智能管控平臺(tái),50個(gè)作業(yè)區(qū)精簡為18個(gè),42個(gè)分散的中控室優(yōu)化為1個(gè)集控中心統(tǒng)一控制,436名操作人員撤離3D區(qū)域,鐵水成本降低10元~50元/噸鐵,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)高效安全協(xié)同;寶鋼股份制定了以“四個(gè)一律”為目標(biāo)的智能制造實(shí)施路徑,即現(xiàn)場操控一律集中、操作崗位一律采用機(jī)器人、運(yùn)維監(jiān)測(cè)一律遠(yuǎn)程、服務(wù)環(huán)節(jié)一律上線,在整體架構(gòu)方面形成了智能工廠、智慧運(yùn)營、協(xié)同生態(tài)3個(gè)層次,其寶山基地工廠已入選世界經(jīng)濟(jì)論壇發(fā)布的全球“燈塔工廠”名單。
 
  展望“十四五”
  以綠色化和智能化為核心主題,瞄準(zhǔn)關(guān)鍵短板發(fā)力
 
  姜尚清指出,今年是“十四五”開局之年,鋼鐵行業(yè)也站在了新的歷史交匯點(diǎn)上,科技創(chuàng)新也被提高到前所未有的高度。但鋼鐵工業(yè)科技創(chuàng)新在關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域,創(chuàng)新短板依然突出。原創(chuàng)性技術(shù)成果不足、基礎(chǔ)理論產(chǎn)業(yè)融通技術(shù)研究還有待加強(qiáng)、一些前沿技術(shù)核心技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)缺失、資源能源限制嚴(yán)重、智能化仍需深入等問題還存在,一批急需的關(guān)鍵高端產(chǎn)品仍需進(jìn)口。
  “特別是由于長期以來粗放式發(fā)展積累下來的深層次矛盾,迫使我國鋼鐵工業(yè)在面對(duì)國際技術(shù)飛速進(jìn)步和市場環(huán)境深刻變化時(shí),需要更加重視科技進(jìn)步。這些都是我們實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展、從鋼鐵大國邁向鋼鐵強(qiáng)國必須解決的問題?!苯星灞硎?。
  談及“十四五”期間我國鋼鐵行業(yè)科技創(chuàng)新的主要任務(wù)和方向,姜尚清認(rèn)為,從創(chuàng)新上說我國鋼鐵工業(yè)要有能力引領(lǐng)世界鋼鐵工業(yè)科技發(fā)展潮流,要有能力研發(fā)先進(jìn)產(chǎn)品保障下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,要有能力保持鋼鐵工業(yè)持續(xù)發(fā)展能力,要有能力為中國和世界的發(fā)展做出不可替代的貢獻(xiàn)。這就需要我們以自主可控為戰(zhàn)略基點(diǎn),以綠色化和智能化為核心主題,瞄準(zhǔn)關(guān)鍵短板發(fā)力,構(gòu)建創(chuàng)新生態(tài)圈,走好科技創(chuàng)新之路。
  一是要將短板技術(shù)攻關(guān)作為科技創(chuàng)新的主攻方向。目前我國進(jìn)口的鋼材中,仍有約20%尚未實(shí)現(xiàn)自主可控,雖然量只有200多萬噸,但多用于國內(nèi)重點(diǎn)工程、重大裝備、國防軍工等關(guān)鍵領(lǐng)域,極易受制于人。特別是在航空軸承、航天發(fā)動(dòng)機(jī)、時(shí)速350千米以上高鐵行走及制動(dòng)部件、630攝氏度以上超超臨界火電機(jī)組、第四代核電機(jī)組、5G及信息產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵部件、高技術(shù)船舶及海工裝備等制造用關(guān)鍵鋼鐵材料領(lǐng)域,還存在短板,需要行業(yè)加強(qiáng)攻關(guān),填補(bǔ)空白。
  此外,我國在低碳冶金、近終形制造、智能制造等技術(shù)方面仍處于跟隨狀態(tài),部分核心檢測(cè)和控制裝備仍依賴進(jìn)口。在可以預(yù)見的時(shí)間內(nèi),鋼鐵仍將為世界發(fā)展和人類進(jìn)步發(fā)揮不可替代的作用,但防腐、耐蝕、成型、焊接等應(yīng)用技術(shù)與鋼鐵材料發(fā)展結(jié)合不緊密,限制了鋼材應(yīng)用范圍。
  鋼鐵工業(yè)要實(shí)現(xiàn)從跟跑到領(lǐng)跑世界鋼鐵工業(yè)的跨越,從根本上將科技創(chuàng)新“補(bǔ)短板”“強(qiáng)基礎(chǔ)”“促提升”統(tǒng)籌推進(jìn),既要集中力量攻克一批“卡脖子”鋼鐵材料和核心技術(shù),又要加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究,還要通過前瞻性、原創(chuàng)性的創(chuàng)新成果擴(kuò)大、增強(qiáng)產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)業(yè)升級(jí)的先發(fā)優(yōu)勢(shì)和后續(xù)勁頭。下一步,我們要強(qiáng)化戰(zhàn)略導(dǎo)向和目標(biāo)引導(dǎo),瞄準(zhǔn)科技前沿,最終實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)的迭代升級(jí)與引領(lǐng)。
  二是要將綠色化和智能化作為科技發(fā)展的兩大主題。鋼鐵行業(yè)是我國排放工業(yè)煙氣、消耗資源、產(chǎn)生固廢的主要行業(yè)之一。目前,我國鋼鐵生產(chǎn)仍以傳統(tǒng)高爐流程為主,電爐短流程比例不足10%?!笆奈濉逼陂g,我國將全面推動(dòng)鋼鐵行業(yè)超低排放,但是在鋼鐵超低排放改造實(shí)施過程中,還存在相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備不足、現(xiàn)有技術(shù)投資運(yùn)行成本高昂、忽視非常規(guī)污染物等問題。2020年9月,習(xí)近平主席在第七十五屆聯(lián)合國大會(huì)一般性辯論會(huì)上鄭重提出,中國二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值,努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。同時(shí),在全球最嚴(yán)格的鋼鐵環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)倒逼下,我國已經(jīng)掌握了部分世界領(lǐng)先的節(jié)能減排技術(shù)。面對(duì)并存的機(jī)遇與挑戰(zhàn),我國鋼鐵工業(yè)需要順勢(shì)而為,力爭引領(lǐng)世界鋼鐵工業(yè)綠色發(fā)展。一方面,鋼鐵企業(yè)要圍繞煙氣治理、固體廢棄物綜合利用、節(jié)能降耗等重點(diǎn)領(lǐng)域自主開發(fā)新技術(shù)新工藝;另一方面,要合理提升電爐短流程比例,研發(fā)低碳冶金新技術(shù),拓展節(jié)能減排新途徑,實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。
  近年來,智能制造在全球范圍內(nèi)快速發(fā)展,對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、分工格局和推動(dòng)形成新的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)、商業(yè)模式帶來重要影響。我國目前多數(shù)鋼鐵企業(yè)還停留在兩化融合階段,生產(chǎn)過程中大數(shù)據(jù)等智能化技術(shù)未能充分應(yīng)用,存在重智能硬件基礎(chǔ)建設(shè)、輕智能系統(tǒng)集成升級(jí),以及企業(yè)智能提升動(dòng)力不足等問題。鋼鐵工業(yè)需要充分把握新一代信息技術(shù)帶來的產(chǎn)業(yè)革命契機(jī),將智能傳感器、第五代移動(dòng)通信、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)與云計(jì)算等智能化技術(shù)融入鋼鐵制造和運(yùn)營決策過程中,全面培育鋼鐵發(fā)展新動(dòng)能,搶占未來發(fā)展制高點(diǎn),打造我國鋼鐵行業(yè)競爭新優(yōu)勢(shì)。
“總之,我們要加快建立具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鋼鐵材料體系,實(shí)現(xiàn)高端裝備、重大工程的關(guān)鍵鋼鐵材料自主可控和可持續(xù)創(chuàng)新能力提升。以綠色化、智能化為牽引,構(gòu)建鋼鐵與下游產(chǎn)業(yè)、社會(huì)及自然融合發(fā)展的生態(tài)圈,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展?!苯星遄詈髲?qiáng)調(diào)。 

來源:中國冶金報(bào)-中國鋼鐵新聞網(wǎng)

編輯:楊珊山

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