中國冶金報 中國鋼鐵新聞網
記者 徐可可 報道
“當今世界正經歷百年未有之大變局，新一輪科技革命和產業變革帶來的挑戰和機遇前所未有，新冠肺炎疫情對全球產業鏈、供應鏈的部分環節形成沖擊，全球產業鏈面臨深刻調整，我國乃至世界鋼鐵工業的發展格局和態勢正在發生變化。第十三屆中國鋼鐵年會以‘建設綠色、低碳、智能、可持續發展的鋼鐵工業’為主題，緊扣當前形勢，很有現實意義。”11月23日，在第十三屆中國鋼鐵年會上，圍繞大會主題，中國金屬學會理事長張曉剛重點闡釋了“十四五”時期鋼鐵工業在科技創新、綠色低碳、數智制造方面的發展思路。
張曉剛表示，一個月前，10月22日，舉世矚目的中國共產黨第二十次全國代表大會在北京勝利閉幕。全黨全國各族人民正邁上全面建設社會主義現代化國家新征程，向第二個百年奮斗目標進軍，以中國式現代化全面推進中華民族偉大復興。兩個月前，9月21日，中國金屬學會成功召開第十一次全國會員代表大會，選舉出新一屆學會理事會。作為冶金、材料領域最具影響力的學術性科技組織，學會將在第十一屆理事會的帶領下，全面認真學習貫徹黨的二十大精神，深刻領會習近平新時代中國特色社會主義思想，自信自強、守正創新，踔厲奮發、勇毅前行，充分發揮黨和政府聯系冶金、材料科技工作者的橋梁和紐帶作用，全面推進中國鋼鐵工業高質量發展，引領世界鋼鐵工業的科技創新。
回顧“十三五”，我國鋼鐵工業深入推進供給側結構性改革，化解過剩產能取得顯著成效，產業結構更加合理，科技創新體系建設穩步完善，產品質量及品種不斷優化，綠色轉型、智能制造、國際合作取得積極進展，有效支撐了中國經濟社會健康發展。進入“十四五”時期，我國鋼鐵工業仍存在產能過剩、供應鏈安全缺乏保障、生態環境制約、產業集中度偏低等問題。尤其是在百年變局和世紀疫情交織疊加之下，以及在能源、資源、環境約束多重影響之下，我國鋼鐵工業實現高質量發展依然任重道遠。
張曉剛指出，“十四五”時期，我國鋼鐵工業要主動適應、準確把握高質量發展階段的新常態、新內涵，牢固樹立“創新、協調、綠色、開放、共享”的新發展理念，切實轉變發展方式，確立高端化、綠色化、智能化、服務化、國際化發展思路，突出創新驅動引領、產業結構優化、全生命周期綠色低碳、更高水平對外開放合作，加快構建產業布局合理、技術裝備先進、質量品牌突出、智能化水平高、全球競爭力強、綠色低碳可持續的發展新格局，進一步夯實產業基礎能力和提升產業鏈現代化水平，為建設制造強國提供強力支撐，為經濟社會高質量發展提供堅實保障。
“十四五”時期我國鋼鐵工業要進一步增強科技創新能力
目前，我國鋼鐵工業關鍵核心技術短板依然突出，原創性技術成果相對較少，基礎理論與產業融通技術研究還有待加強，一些前沿技術和關鍵共性技術缺失，一批高端鋼材產品仍需進口。具體來說，我國在低碳冶金、近終形制造、智能制造等技術方面仍處于跟隨狀態，一些核心檢測和控制儀器裝備仍依賴進口，一些關鍵鋼鐵材料也沒有完全實現自主可控。目前我國進口的鋼材中，仍有約20%存在“卡脖子”風險，雖然量只有200多萬噸，但多數是重點工程、重大裝備、重要領域用的關鍵鋼鐵材料，包括航空軸承、航天發動機、時速350千米以上高鐵行走及制動部件、大型燃氣輪機熱端部件、第四代核電機組、海洋工程裝備等制造用關鍵鋼鐵材料。
“在科技創新方面，我國鋼鐵工業既要集中力量攻克一批短板材料和核心技術，又要加強基礎研究和應用基礎研究，還要通過前瞻性、原創性的創新成果擴大、增強產品開發、產業升級的先發優勢和后續勁頭。要讓科技創新有能力引領世界鋼鐵工業科技發展潮流，有能力保持中國鋼鐵工業持續發展能力，有能力供給高端產品保障下游產業發展需求。”張曉剛表示。
“十四五”時期我國鋼鐵工業要深入推進綠色低碳發展
我國鋼鐵工業碳排放量約占全國碳排放總量的15%左右，實現碳達峰、碳中和的目標面臨不小的挑戰。一是鋼鐵產能產量規模大，我國鋼鐵工業產能產量穩居世界第一，2021年粗鋼產量10.33億噸，約占世界總產量的53%。產量規模巨大，將給碳達峰帶來困難。二是我國鋼鐵工業工藝流程以碳排放量高的高爐-轉爐工藝為主，占比約90%，而排放量占比較低的電爐短流程工藝僅占10%。電爐工藝占比提高受廢鋼供應和電力價格的制約，噸鋼碳排放強度很難降低。三是技術支撐尚未到位，在鋼鐵超低排放改造實施過程中，還存在相關技術儲備不足、現有技術投資運行成本高昂等問題。
張曉剛認為，我國鋼鐵工業需要順勢而為，力爭引領世界鋼鐵工業綠色低碳發展。一是要研發與推廣先進適用的能效提升技術，包括鐵-鋼-軋界面優化技術、冶金渣顯熱高效回收利用技術、中低溫余熱余能深度利用技術、智慧能源系統集成優化技術等，力爭實現極致能效。二是要加強資源循環利用技術研究與技術推廣，開展大廢鋼比冶煉工藝技術、全廢鋼綠色高效電爐短流程技術、冶金渣再生資源高效利用技術，加強跨行業的資源耦合和循環利用，拓展減污降碳協同增效的新途徑。三是要大力開展變革性工藝技術研究，圍繞開展高爐富氧和煤氣脫碳循環、富氫-綠氫直接還原、生物質還原技術，可再生能源替代碳基能源技術，鋼化聯合流程技術，為中遠期大幅度減碳和碳中和奠定技術基礎。四是要加大全生命周期綠色低碳鋼鐵材料的供給能力，努力開發和推廣應用高性能、輕量化、長壽命、易回收的先進鋼鐵產品，促進裝備制造、能源、建筑、交通、農業等領域的協同碳減排，支撐整個經濟和社會綠色低碳發展。
“十四五”時期我國鋼鐵工業要繼續大力發展數字化、智能化制造
數字化-智能化制造是流程制造業技術創新的主要抓手和轉型升級的主要路徑，鋼鐵工業實施智能制造更是具備得天獨厚的優勢。首先，鋼鐵工業是大數據產生及應用的典型行業，鋼鐵工業發達的數據采集系統和自動化控制系統積累了大量的數據，這些海量數據中蘊含企業生產過程的全部規律，具有實現的可行性。其次，鋼鐵工業是工藝流程規范的連續性制造業，具有廣泛實施的可復制性。最后，鋼鐵工業具備較好的自動化和信息化基礎，對企業智能制造轉型升級迫切，也是距離智能制造近的行業。
但是，目前我國多數鋼鐵企業還停留在兩化融合階段，生產過程中大數據等智能化技術未能充分應用，存在重硬件基礎建設、輕智能系統集成升級，以及企業智能轉型動力不足等問題。
張曉剛指出，鋼鐵工業需要充分把握新一代信息技術帶來的產業革命契機，將第五代移動通信、物聯網、工業互聯網、區塊鏈、數字孿生、大數據與云計算等智能化技術融入鋼鐵制造和運營決策過程中，全面培育鋼鐵發展新動能。具體推進中要聚焦四點工作：一是建立融合工藝機理與生產大數據統計規律的復合調控模型，提高對生產過程精準控制的水平。二是深入研究基于物質流-能量流-信息流的信息物理系統（CPS），指導鋼廠智能化生產運行。三是研發可靠性強的在線測試技術與裝置，提高對生產全流程運行狀態的實時監測和控制水平。四是完善與流程制造業智能化相匹配的控制理論和算法，以及計算機控制、軟件編程、大數據分析和其他信息技術。
“‘十四五’時期，是我國鋼鐵工業實現由大到強歷史性跨越的關鍵時期。除了科技創新、綠色低碳、數智制造之外，我們還需要在優產業結構、促產業集中、提質量降成本、保資源安全等方面綜合施策，走出一條布局優化、技術先進、安全可靠、效益突出的鋼鐵強國之路。”張曉剛表示。
