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)會冶金設(shè)備分會理事長徐金梧對我國冶金裝備技術(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，我國建有數(shù)套；世界zui寬的2250mm熱軋寬帶軋機，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，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、消化、吸收到自主集成與創(chuàng)新，目前已基本實現(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現(xiàn)國產(chǎn)化，冶金裝備國產(chǎn)化率可達到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)一個具有世界一流水平的千萬噸級鋼廠的能力。特別是鞍鋼鲅魚圈、首鋼京唐的自主集成、自主建造，標志著我國鋼鐵工業(yè)自主設(shè)計、制造、工程建設(shè)和運用新技術(shù)水平的能力達到了一個新的里程碑。
徐金梧還分工序詳細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，基本上可以實現(xiàn)全國產(chǎn)化，當(dāng)然有些數(shù)學(xué)模型還要引進。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，核心技術(shù)仍未掌握。不過可喜的是，RH爐機械真空泵已在重鋼新區(qū)試驗成功。
在熱軋機組方面，2000mm以下的寬帶鋼生產(chǎn)機組和4000mm以下的中厚板生產(chǎn)機組，我國完全可以自主集成，并全部實現(xiàn)國產(chǎn)化。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，我國目前共有熱軋寬帶鋼生產(chǎn)機組72套，其中2000mm以上或接近2000mm的軋機5套~6套，基本上都從國外引進。我國3000mm以下的中厚板軋機有31套，其中24套國產(chǎn)；3500mm軋機共15套，其中9套國產(chǎn)；3800mm軋機有7套，其中2套國產(chǎn)；4300mm軋機有10套，其中3套國產(chǎn)。
在冷軋機組方面，寶鋼梅鋼1420mm酸洗冷連軋機組的建成投產(chǎn)，標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階。該機組完全由我國自己設(shè)計制造、自主集成，且數(shù)學(xué)模型都實現(xiàn)了自主研發(fā)，國產(chǎn)化率達到了100%。
此外，徐金梧還認為，以下工作的不斷開展，為今后冶金裝備技術(shù)的進一步國產(chǎn)化和自主集成夯實了基礎(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)新的時候需要，而且在引進裝備技術(shù)時的國際商務(wù)談判中也很需要。此外，裝備設(shè)計制造單位也培養(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
徐金梧認為，我國冶金裝備技術(shù)現(xiàn)代化、國產(chǎn)化可以分三個階段：一階段是20世紀50年代，鞍鋼通過與前蘇聯(lián)合作，引進了他們許多技術(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)時我們自主制造了大量平爐、中板軋機，甚至還試制出了熱連軋機組。第二階段是20世紀70年代，通過從日本等國家引進的裝備技術(shù)，尤其是武鋼的“一米七”軋機，對我國裝備技術(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，也儲備了一些技術(shù)。第三階段則是20世紀80年代，即改革開放以后，以寶鋼建設(shè)為標志，我國開始了大規(guī)模引進冶金裝備技術(shù)（主要是從德國、日本引進）。徐金梧指出，對我國冶金裝備技術(shù)現(xiàn)代化來說，寶鋼項目是一個重要的轉(zhuǎn)折點。
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，徐金梧認為有3個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以上的寬厚板軋機基本從國外引進，2000mm以上熱帶鋼連軋機組75%左右從國外引進，冷連軋和熱鍍鋅連退機組也是從國外引進。大量引進的裝備在增強鋼鐵生產(chǎn)能力和加快產(chǎn)品升級換代中發(fā)揮了重要作用。
第二，自主集成能力增強促進了冶金裝備國產(chǎn)化。近幾年，通過引進、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。目前，中冶集團的京誠、賽迪、南方以及重機行業(yè)的設(shè)計院基本具備了現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)的流程設(shè)計、工藝設(shè)計、裝備設(shè)計能力；一重、二重、大連重工、西重所、中信重工等一批重型機械制造企業(yè)具備了高爐、轉(zhuǎn)爐、連鑄機、寬厚板軋機、熱冷帶鋼連軋機組制造加工能力；科研院所和高校在數(shù)學(xué)模型、控制技術(shù)、新機型研制、控軋控冷技術(shù)等方面取得了重大進展，尤其是中厚板軋機、熱帶鋼連軋機組數(shù)學(xué)模型和計算機控制系統(tǒng)、帶鋼表面缺陷檢測技術(shù)等達到國際水平。例如，1780mm以下熱軋寬帶生產(chǎn)機組的數(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)機組可以實現(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)新目標推動了我國冶金裝備自主化的進程，尤其是政府對引進裝備的適當(dāng)限制和鼓勵自主集成的政策，促使生產(chǎn)企業(yè)與設(shè)計、制造單位聯(lián)手，從而加速了冶金裝備國產(chǎn)化的進程。
自主創(chuàng)新能力還須進一步增強
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，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。
二是我國雖然引進了很多裝備技術(shù)，但是消化、吸收不好?！拔覀兛赡芨嘁M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重心長地強調(diào)。
三是前瞻性技術(shù)儲備比較缺乏，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)該如何進一步增強自主創(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)模擴張期過后，大家應(yīng)該坐下來認真反思，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、機制、人才上予以保障等，并達成一定共識。雖然我國冶金裝備領(lǐng)域的自主研發(fā)能力有了長足進步，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。我國要成為世界鋼鐵強國，不僅要提高工藝創(chuàng)新和高端產(chǎn)品自主研發(fā)能力，同時要增強裝備的自主研發(fā)和自主集成能力。
為此，徐金梧針對“十二五”期間如何增強冶金裝備自主創(chuàng)新和自主集成的能力提出了以下建議。
一是加強政策引導(dǎo)和發(fā)展規(guī)劃建設(shè)。多年來的事實證明，國家的產(chǎn)業(yè)政策和發(fā)展規(guī)劃對鋼鐵行業(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。徐金梧認為，加強政策和發(fā)展規(guī)劃建設(shè)很重要，因為很多裝備技術(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)備須進一步淘汰，等等。
二是加強產(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)引進項目大多是由于國內(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)盟需要有一個好的運行機制來吸引企業(yè)、設(shè)計單位、制造單位、研發(fā)單位和高校共同參與，真正實現(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，提出可行性研究報告，進行技術(shù)經(jīng)濟分析，再決定是否進行工業(yè)實驗。一旦取得突破，根據(jù)前期投入的份額，實現(xiàn)成果分享。在必要的情況下，還可成立獨立的工程公司進行技術(shù)集成和工程化。
三是加強關(guān)鍵、共性、前沿技術(shù)平臺建設(shè)。目前，一些冶金裝備設(shè)計、制造企業(yè)忙于引進技術(shù)的復(fù)制，沒有精力、動力在一些關(guān)鍵、共性技術(shù)上投入力量作深層次的消化和吸收，也沒有能力進行再創(chuàng)新，導(dǎo)致我們?nèi)砸ù罅康馁Y金重復(fù)引進。
一些科研單位由于體制改革問題，科研驅(qū)動力以商業(yè)利益為目標，對一些關(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，以整合多學(xué)科優(yōu)勢、確立研發(fā)目標、加強產(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。
四是加強具有創(chuàng)新能力的人才隊伍培養(yǎng)。對于人才培養(yǎng)，徐金梧認為，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。
擴張期后創(chuàng)新空間有多大？
我國鋼鐵工業(yè)在大規(guī)模擴張期過后，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)能將促進冶金裝備技術(shù)的更新升級。“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。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，每一臺裝備都有自己的秉性，且同一臺裝備在不同生產(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)布局還有待進一步優(yōu)化。寶鋼湛江項目、武鋼防城港項目等沿海鋼鐵生產(chǎn)基地將在“十二五”正式動工興建，還有一批城市型鋼廠要搬遷……這些優(yōu)化布局的項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605千克標煤下降到580千克標煤；我國轉(zhuǎn)爐負能煉鐵、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
