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摘要：我国钢铁行业的结构调整和转型升级迫在眉睫，提高钢铁企业技术创新水平，实现钢铁行业的绿色制造和智能制造势在必行。本文阐述了我国钢铁业共性技术的开发和应用，分析了国外钢铁业企业技术创新发展战略，对未来我国钢铁行业技术创新的发展提出了建议方向。

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关键词：钢铁行业；技术创新；发展趋势 织梦好，好织梦

当前我国钢铁工业正在深入开展结构性改革，科技进步是改革的着力点和推动力。钢铁工业科技进步的指导思想可以概括为：努力提高自主创新能力，加快发展绿色制造和智能制造，不断提升钢铁产品的有效供给水平，使我国钢铁业成为可持续发展、具有国际竞争力的现代化制造业。 本文来自织梦

我国钢铁业共性技术的开发和应用 本文来自织梦

1.节能减排集成技术 织梦内容管理系统

节能减排集成技术包括“三干”技术和“三利用”技术。“三干”技术包括：高温、高压锅炉干法熄焦技术；高炉煤气干法除尘技术；转炉煤气干法（半干法）除尘技术。“三利用”技术包括：冶金煤气综合利用，水综合利用和高炉渣、转炉渣综合利用。如首钢京唐公司实现5500m↑3特大型高炉煤气全干法除尘、铁水“全三脱”冶炼工艺下的300t大型转炉煤气干法除尘。 织梦内容管理系统

2.高炉高风温技术

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目前国内先进高炉的长期风温超过1250℃。高炉高风温技术主要包括：热风炉高风温技术，掺烧高热值煤气、低热值煤气高效利用、换热器预热煤气和助燃空气、热风炉自身预热、高温空气燃烧预热、热风炉系统仿真、智能控制和防止拱顶炉壳晶问应力腐蚀等；热风管道输送高风温技术：高风温管道配套设备、管道监控系统；高炉高风温操作技术，理论燃烧温度控制、风口监测、精料、煤粉混吹和煤气流分布控制技术。。

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3.高炉长寿技术 织梦内容管理系统

我国高炉平均炉龄水平与先进高炉炉龄目标差距较大，一般一代炉役寿命低于10年，仅少数高炉可实现15年以上长寿目标。高炉长寿主要取决于以下因素的综合效果：高炉大修设计或新建时采用的合理炉型、优良的没备制造质量、高效冷却系统、优质耐火材料；良好的施工水平；稳定的高炉操作和优质的原燃料条件；有效的炉体维护技术。高炉长寿技术发展趋势包括：采用全炉体冷却；采用无料钟炉顶，通过控制煤气流分布来控制炉身热负荷，使高炉煤气流分布稳定合理，从而实现高炉长寿。在炉腹、炉腰至炉身下部高热负荷区域安装铜冷却壁；在软熔带以上的炉身中部采用合适的冷却系统与耐材结构；炉缸长寿保护层技术；高炉冷却没备的水质控制；炉缸炉底侵蚀在线监测技术。

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4.生产过程和牛产管理智能化技术 织梦好，好织梦

包括选矿自动化控制、烧结机智能闭环控制、高炉操作专家系统、“一键式”自动炼钢、加热炉燃烧优化控制、热连轧和冷连轧模型控制；炼-铸-轧一体化生产计划编制和动态调整、全流程物流的动态控制；在线检测技术和数据分析系统，实现全流程质量动态管理；企业能源中心对各种能源介质实现远程监控、集中动态优化调配。 织梦内容管理系统

5.高效低成本生产洁净钢集成技术 内容来自dedecms

包括全量铁水预处理，转炉高效复吹炼钢技术，转炉少渣炼钢技术，高效炉外精炼技术，夹杂物控制技术，恒拉速、高拉速、无缺陷连铸技术等。 织梦好，好织梦

6.控轧控冷技术和无头轧制技术

包括新一代TMCP技术，通过在线淬火、回火和时效等热处理工艺使钢材强韧性大幅度提高，在板带、型材和棒线材等生产中已经得到广泛应用。板材无头轧制技术在国际上已经取得成功，我国尚处于引进消化吸收阶段。 织梦好，好织梦

7.烧结脱硝技术 本文来自织梦

目前可供选择的烧结脱硝技术有两个。一是活性炭脱硫脱硝一体化技术。太钢从日本引进活性炭脱硫脱硝一体化技术，但投资和运行成本高，国内未掌握核心技术，因此没有在国内钢铁企业推广开来。中冶长天和宝钢节能环保公司等单位在湛江和宝钢股份等工程应用活性炭脱硫脱硝技术，取得一定技术突破。二是选择性催化还原脱硝技术。该技术是将氨喷入烧结烟气中，在催化剂作用下发生脱硝反应。选择低温催化剂是该技术的难点，而采用中温催化剂，则需将烧结烟气升温至催化剂最佳活性温度350℃，增加了工序能耗。全球仅有11套用于烧结烟气脱硝的SCR装置，国内宝钢股份4#烧结机组采用了这一装置。目前，我国钢铁企业亟需高效、经济的烧结脱硝技术。 内容来自dedecms

8.新一代电弧炉复合吹炼技术

我国电弧炉炼钢企业在集束射流基础上，成功研发和应用集氧气、燃气和粉剂于一体的埋入式吹氧和模块化供能系统技术。同时，解决了电弧炉底吹组件寿命问题，通过透气组件制备、底吹安全预警、分段底吹模型等关键技术，使得底吹组件寿命与电弧炉炉龄同步，促进了电弧炉复吹技术和电弧炉冶炼洁净钢技术的发展。

9.钢结构综合技术 织梦内容管理系统

发达国家钢结构建筑占30％-70％，我国仅占5％，因此，应大力推广钢结构建筑、钢结构桥梁、水利设施和地下管廊用钢等，替代传统钢筋混凝土体系，改变“水泥城市”。在推广钢结构建筑过程中，需要“装备、工艺、产品”一体化创新，这样才能生产出高强度、高性能、厚规格的建筑用钢。

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国外钢铁业共性技术的开发 本文来自织梦

1.欧盟超低二氧化碳炼钢技术（ULCOS） dedecms.com

2004年，欧盟结合钢铁工业发展实际决定实施ULCOS。经过多轮选择，从80多项钢铁工艺中选择出四项突破性技术：高炉炉顶煤气循环利用技术、新熔融还原工艺、先进的直接还原工艺和电解铁矿石技术。现阶段的重点是高炉炉顶煤气循环利用技术，该项目计划持续的时间为15-20年，目标是实现碳排放量减半。 内容来自dedecms

2.日本创新炼铁工艺技术（COURSE50）

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2007年，日本首相安倍晋三发表“美丽星球50计划”，提出了开发节能技术，使环境保护和经济发展并举。日本钢铁工业启动“COURSE50”，通过抑NCO2排放以及分离、回收CO2，减少CO2排放量约30％。此技术计划2030年成功，2050年普及。

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3.韩国POIST工艺和全氢高炉炼铁技术 dedecms.com

韩国浦项钢铁公司大力推广薄板坯无头轧制技术（CEM，Compact Endless Cast&Rolling Mill），可实现单条线年产180万吨，通过高速连铸（8m/min）与热轧的直接联接，实现从钢水到热轧产品的连续生产，中间无需切断，可以稳定生产薄规格热轧产品，并且大幅度降低了生产过程的能耗和成本。韩国还计划开发全氢高炉炼铁技术，在高炉内使用部分H2替代焦炭进行还原，从而大幅度减少CO2排放量。设定的期限是2050年。全氢高炉的近期目标是实现CO2捕获、分离和储存技术（CCS），中长期目标是低成本、大批量生产高纯度H2。

4.美国低碳炼铁技术

美国的炼铁低碳技术主要有两项：一是氢气闪速熔炼法，铁精矿粉不经过烧结或者球团造块，在悬浮状态下被热还原气体还原生产铁水。二是熔融氧化物电解法（MOE，Molten Oxide Electrolysis），MOE法在电解过程中只有铁离子还原，不产生二氧化碳，仅产生氧气作为副产品。热力学计算的MOE工艺能耗为310kg/t标准煤，远低于高炉炼铁能耗。目前麻省理工学院已完成实验室研究。

钢铁业未来发展方向

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1.积极推行“绿色制造”体系

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绿色化是我国钢铁业的发展方向，是指把设计、采购、生产、运输、营销、能源和资源回收利用等环节有机结合起来，尽量减少对环境的影响。绿色化至少应该包括两个方面：一是绿色物流，即优化物流系统，降低原燃料和产品在运输、装卸和储存过程的消耗和排放。二是绿色制造，即采用高效、绿色、可循环的新一代流程；同时，改造传统生产流程为清洁生产流程，包括工艺及装备优化升级，能源高效利用，污染减量化，废弃物资源化利用和无害化处理。 织梦内容管理系统

2.积极推进信息化和智能化 织梦好，好织梦

智能化是我国钢铁业发展的另一重要方向。流程型智能制造、网络协同制造、大规模个性化定制及远程运维等智能制造新模式有望在行业内得到进一步推广。利用物联网、大数据、云计算及移动互联网等信息化和智能化手段，促进钢铁企业因地制宜地升级成为智能型企业，进而建立全流程制造和全产业链服务的综合信息平台。综合信息平台还可以成为调节过剩产能的重要工具，在钢铁企业、用户以及原料供应商之间实现数据共享，从而减少无序竞争，抑制产能和产量的过剩。

3.大力促进钢铁材料和产品的升级换代 织梦内容管理系统

（1）发展重点工程所需关键钢材。一是在高铁和汽车用钢方面，应重点开发高铁的车轮、车轴、轴承及轨道等抗疲劳高强钢；深冲双相钢（DQDP）、相变诱导塑性钢（TRIP）；淬火-配分钢（Q&P）、孪晶诱导塑性钢（TWIP）；第三代汽车钢；高性能汽车弹簧钢等。二是在能源用钢方面，应重点开发核电机组用耐高温、抗辐射不锈耐热钢管；700℃超超临界汽轮机用耐热合金；X90、X100高强度和X80特厚规格管线钢，耐CO2/H2S腐蚀管线钢；低铁损高磁感硅钢；高压锅炉用钢等。三是船舶和海洋工程用钢方面，应重点开发600MPa及以上高强韧性船舶和海工钢、大厚度（100mm）海工钢、高耐蚀钢和镍基耐蚀合金、低温韧性（-60℃甚至-80℃）优异的海工钢、液化天然气（LNG）大型运输船用压力容器板等。四是关键特殊钢方面，应重点开发飞机起落架、燃汽轮机和涡扇发动机用高温合金叶片、航空发动机轴承钢和高性能工模具钢等。

（2）提高大宗钢材的质量稳定性和适用性。2017年汽车和基础设施建设成为拉动钢铁需求的增长点。按计划新增高速公路5000公里；铁路计划完成投资8000亿元，投产新线2100公里、复线2500公里、电气化铁路4000公里。虽然大范围限购调控导致房地产用钢需求有所减弱，但“十三五”时期我国将提高建筑钢结构比例、加快城市地下管网建设、加速推进PPP基础设施项目，有利于拉动钢材消费。对于建筑、机械和家电用钢等量大面广的钢材产品，应全面推进标准升级和品牌建设，提高钢材的质量稳定性和适用性。

（3）开展深入基础研究。2011年美国时任总统奥巴马签署Materials Genome Initiative（MGI）科技白皮书，被称为“材料基因组工程”，我国科技界也提出具有中国特色的材料基因组工程计划——“材料科学系统工程”建设。我国钢铁业应从重大工程的需求出发，审视与国际钢铁强国在材料研发方面的差距，确定一批重点研发任务，实施“材料基因组”工程，把成分-原子排列-显微组织-性能的数据库与材料计算设计结合起来，在支撑高端制造业和高新技术发展的典型材料上开展研究，催生新一代钢铁生态产品。要实施“材料基因组”计划，目前最重要的是建立材料科学的平台，包括材料基因组计划所需要的数据库、工艺流程、大量的原始数据国内外同行已经成功的大量材料案例。因此，不但需要大批计算材料科学和软件科学的科技工作者参与，还特别需要企业界的积极参与。 内容来自dedecms

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