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比赛直播世界杯:国内外高性能钢铁研发利用状况分析

作者:超清世界杯直播 来源:世界杯直播平台注册 时间: 2023-03-30 09:00:49 点击:

  自2008年国际金融危机之后,中国钢铁行业一直处于低谷之中。目前我国钢铁工业产能超过7亿吨、产量6亿多吨。2011年以来,钢铁行业被原材料拉动成本上涨陷入经营困境,在下游承受能力有限的情况下,钢厂面临严重的亏损,钢铁行业利润一直在持续下滑,中国钢铁企业利润率只有2.93%,不及国外矿业巨头利润的零头。在全国39个工业大类中,钢铁企业销售利润率为倒数第一。

  受原燃材料价格大幅上涨、国家货币政策调整、钢铁产能释放较快和下游用钢行业增速减慢等因素的影响,钢铁行业呈现了市场波动运行、资金供应偏紧、降本增效难度加大等特点,钢铁行业交出了一份不太漂亮的半年度财报。

  我国上市钢企今年上半年的存货高达1500亿元,较2010年底的1240亿元进一步增加。在产能过剩的同时,钢铁产量依然在盲目增长,根据中钢协统计,1至7月累计粗钢产量为41036.4万吨,同比增长10.3%。根据推算,全年的钢铁产量将超过7亿吨。产能严重过剩的现实将促使我国钢铁企业从规模效益型向技术品种型转变,高性能钢铁的研发利用成为我国钢铁工业加速转型、突破利润率低下的尴尬局面的有效途径。

  高性能钢铁包括优质钢、合金钢、低合金钢、不锈钢等。钢铁被公认为高耗能高排放行业,发展高性能钢铁是突破能源、资源和环境瓶颈的重要手段。钢铁分为22个大类,每一类都包含高性能钢铁,我国高性能钢铁总体占比不高,远低于发达国家水平。专家称,我国有的高性能钢铁技术水平相对较领先,如第三代汽车用钢、机械制造用钢、管线用钢等。业内人士表示,国内高性能钢铁部分技术还停留在实验室层面,科研成果产业化还需要继续努力。

  由于高性能钢铁能替代传统低端钢铁产品,未来发展空间广阔。螺纹钢、热轧带钢、热轧硅钢需要淘汰,按照去年数据,腾出的市场空间分别有7800万吨、4541万吨、58.5万吨。钢结构中厚板的用量为4000万吨/年,其中高端产品用量占比仅5%,高端产品发展空间广阔。

  中国对新材料及其制备技术历来非常重视,一直将其作为一个重要领域被列入自1956年以来的历次科技发展规划之中。在中国863高技术中,新材料技术又是七大重点领域之一。

  前沿技术的突破使得新兴材料产业不断涌现,同时新材料与信息、能源、医疗卫生、交通、建筑等产业结合越来越紧密,材料科学工程与其它学科交叉领域和规模都在不断扩大,而且世界各国政府高度重视新材料产业的发展,制定了推动新材料产业和科技发展的相关计划,在资金上给予大力扶持,从而推动了本领域技术创新能力的提高和发展,取得了一系列可喜的研究成果。

  金模钢铁网首席运营官罗百辉认为,新材料领域的发展变化,得益于技术创新和成果转化速度加快。各种新兴材料因其特有的功能满足了人们生产、生活的不同需求,比传统材料有不可比拟的优越性,不但能够迅速占领市场而且利润可观,同时满足了人们对节能环保的要求。

  罗百辉举例说,用于钢铁系统的跟踪辅助材料,各种新式耐材,铁包覆盖剂,转炉喷补剂、物料添加剂、炉衬喷涂料以及水处理药剂等大多都超过了普通材料的价格,有的甚至翻倍,少则每吨几千元,多则上万元。比如烧结添加剂和焦炭添加剂,每吨烧结原料和焦炭中只要加入几公斤添加剂就可使烧结产量提高,使高炉冶炼的入炉较比降低,进而使烧结和炼铁成本降低,提高钢铁企业的生存能力和竞争能力。

  相对于高分子材料、复合材料和非金属材料的迅猛发展,历史悠久的金属材料特别是钢铁产业的发展处于徘徊和停滞不前的局面,从2000年至2005 年,中国金属材料论文发表数量从1 614篇减少到254篇,下降了535%,中国2000年至2005年复合功能材料论文发表数量从3 672篇增加到7 215篇,6 a总计增长96.49%。其中,金属基复合材料论文从573篇增加到611篇,增幅6.6%;陶瓷基复合材料论文从298篇增加到1 050篇,增幅252%;水泥基复合材料论文从1 533篇增加到2 428篇,增幅58.3%;聚合物基复合材料的论文从1 134篇增加到2 383篇,增幅110%;碳基复合材料论文从134篇增加到743篇,增幅达454%。由此可以看出,钢材新产品的开发没有大的进展和突破。这一现象说明我们在该领域的技术创新能力不足。现如今新材料技术发展日新月异,不论是生产、生活还是国防科技各行各业对于制成物品的材料性能要求越来越高,传统产品已不能满足社会发展的要求。钢铁企业如能生产出适应当前各行各业用于制造各种新兴材料全新的品种钢,则无疑会给企业注入新的活力,并带来较高的利润。

  先进高温合金材料及其民用制品生产技术;超细晶粒的高强度、高韧性、强耐蚀钢铁材料生产技术;为提高冶金行业资源、能源利用效率,实现节能、环保,促进钢铁行业可持续发展的配套相关材料、部件制造技术;高强度、高韧性、高导性、耐腐蚀、高抗磨、耐高(低)温等特殊钢材料、高温合金材料、工模具材料制造技术;超细组织钢铁材料的轧制工艺、先进微合金化、高均质连铸坯、高洁净钢的冶炼工艺,高强度耐热合金钢及铸锻工艺和焊接技术,高性能碳素结构钢、高强度低合金钢、超高强度钢、高牌号冷轧硅钢生产工艺等。

  耐高压、耐磨损、抗腐蚀、改善导电、导热性等方面具有明显优势的金属与多种材料复合的新材料及结构件制、热交换器用铜铝复合管材新工艺;低密度、高强度、高弹性模量、耐疲劳的颗粒增强、纤维增强的铝基复合材料产业化的成型加工技术以及低成本高性能的增强剂生产技术。

  新中国成立以来,中国研制出了2 000多种新材料,大多数是用于航天部门,这些新材料经过一段时间后均可转为民用,例如太阳能热水器就利用了航天隔热技术来进行保温。美国的阿波罗登月工程催生了3 000多项新技术,其中1 000多项转为民用。这些新材料的产生和应用,在给生产生活带来便利的同时,也必然带来新的商机和效益。

  “高性能钢铁是新材料十二五规划中获得政策重点支持的品种之一,国家将通过税收减免、补贴、重大项目支持等形式支持企业的研发、研究成果产业化和发展相关配套设施,资金由企业和政府共同承担,保守估计达数千亿元。谁能根据需要开发生产出全新的钢材产品,谁就取得了市场竞争的主动权。”金模钢铁网首席运营官罗百辉指出,钢铁企业要得到良好的生存和发展只有紧跟当今新材材料技术的迅猛发展步伐,加大新材料的技术创新力度,努力开发节能、环保的新品种抢占市场先机,就一定能打破其在市场竞争中停滞不前的局面,实现新的振兴和快速发展就指日可待。

  高性能钢铁包括优质钢、合金钢、低合金钢、不锈钢等。钢铁被公认为高耗能高排放行业,发展高性能钢铁是突破能源、资源和环境瓶颈的重要手段。由于高性能钢铁能替代传统低端钢铁产品,未来发展空间广阔。螺纹钢、热轧带钢、热轧硅钢需要淘汰,按照去年数据,腾出的市场空间分别有7800万吨、4541万吨、58.5万吨。

  从上世纪90年代开始,世界上主要产钢国家为了节约钢材,节约资源和能源,保护环境,相继开展了新一代高性能钢铁材料的研发。其中日本在1997年提出了超级钢计划;韩国在1998年提出了“高性能结构钢”计划;我国也在973计划中提出了“新一代钢铁材料重大基础研究计划”;在项目首席科学家、原冶金部副部长翁宇庆教授的主持下,研制成功了新一代高性能碳素结构钢,使化学成分相同的普碳钢的屈服强度由200Mpa级提高到400Mpa级和 500Mpa级。并已在汽车、建筑和工程机械等领域大量应用。由于高性能钢的强度提高了一倍,因而不仅使用寿命可以提高一倍,而且用钢量可以减少一半。这对于建设节约型社会、环境友好型社会,以及实现经济可持续发展有很大的意义。由于高性能钢不仅具有高的强度,高的塑性和韧性,还具有较高的抗火性,因此具有广阔的工程应用和发展前景。

  美国 1992年,美国钢铁协会(AISI)、美国海军(theNavy)和联邦公路管理署(FHWA)开始合作研究新的桥梁高性能钢材(HPS)。之后,开发高强度、可焊性好和韧性好的钢材,以改善美国桥梁用钢总质量和可加工性。

  日本 日本为高强度钢材用于桥梁建设方面作出了很大的努力和尝试。在1960年第一次使用抗拉强度为600 MPa等级牌号的钢材,并且在1966年被写入规范jIS SM58(现在是SM570)。抗拉强度800 MPa。

  欧洲 欧洲为建立一套先进的高性能钢设计规范作出很多努力,并且纳入到欧洲土木工程结构技术标准中去。也就是欧洲规范。目的是不仅仅桥梁结构设计,而且推行到各种结构工程中。在2004年11月 ,关于热轧钢材在钢结构使用的新规范EN10025正式出台。

  未来下业的结构调整、产业升级,也对钢铁产品提出了新的要求,如对钢材的耐磨性、耐冲击性、耐疲劳性、低温韧性、耐腐蚀性等方面的综合要求将提高。

  建筑行业方面,钢结构的安全性与经济性对钢材提出了新的要求;船舶行业方面,绿色环保对钢材提出了新的要求;石业方面,恶劣的地质条件和新工艺对钢材提出了新的要求;桥梁方面,安全性对钢材提出了新的要求;机械行业方面, 产品升级对钢材提出了新的要求;在航空设备(如飞机)的制造中。 在飞机结构中,需要使用钢材的地方有飞机齿轮、飞机发动机曲轴、飞机机身大梁或骨架、飞机起落架等。

  综合来看,在减量化的需求下,薄规格、高强度、新性能等钢材的需求将越来越大,在“十二五”期间,研发和生产高性能、低成本的耐候、耐蚀钢,开拓新的应用领域,扩大使用量,将成为钢铁行业品种结构优化的主要任务之一 。

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