中國冶金報 中國鋼鐵新聞網(wǎng)
張訓毅 報道
技術(shù)起源于勞動(dòng),演變?yōu)樯形磁c人體分離的手藝、技能、技巧,發(fā)展分化為包括知識、經(jīng)驗、技能在內的知識能力技術(shù),包括工具、機器、設備在內的實(shí)體裝備技術(shù),以及知能技術(shù)與裝備技術(shù)相結合的制造工藝技術(shù)。勞動(dòng)者是科學(xué)技術(shù)活的載體,裝備是知能技術(shù)的物化,工藝則是不同功能裝備的組合集成。鋼鐵制造,就是勞動(dòng)者依據冶金科技知識,使用高爐、轉爐、連鑄機、軋鋼機等實(shí)體裝備,在超高溫的條件下,按照氧化還原、凝固成型、塑性變形等制造工藝,對鐵礦石、生鐵水、鋼錠坯等勞動(dòng)對象,進(jìn)行加工制作而成為各類(lèi)成品鋼材的過(guò)程。鋼鐵生產(chǎn)力的提高,首先是從改進(jìn)和變更生產(chǎn)工藝和裝備開(kāi)始的。用先進(jìn)的工藝裝備取代落后的工藝裝備,是鋼鐵工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的主要標志。新中國鋼鐵工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,實(shí)際上是個(gè)追趕世界鋼鐵先進(jìn)制造技術(shù)的進(jìn)程。
回顧20世紀世界鋼鐵工業(yè)的發(fā)展,大體經(jīng)歷了3個(gè)階段,創(chuàng )新了三代鋼鐵制造技術(shù)。
第一階段是1901年~1951年,即20世紀上半葉,為世界鋼鐵工業(yè)在基數較低基礎上的起步期。1900年世界鋼產(chǎn)量為2850萬(wàn)噸,1901年也只有3104萬(wàn)噸,到1951年就登上了21070萬(wàn)噸的臺階,51年間以年均4%的速度增長(cháng)。1951年,美國產(chǎn)鋼量由1900年的1035萬(wàn)噸,上升到9544萬(wàn)噸,占世界鋼產(chǎn)量的45.3%;前蘇聯(lián)為3135萬(wàn)噸,居當年第二位。這一階段,美、蘇等主要產(chǎn)鋼國,都采用高爐、平爐、模鑄、初軋開(kāi)坯、橫列式軋機為主的工藝裝備。這種工藝裝備技術(shù),是從19世紀下半葉以來(lái)逐步發(fā)展形成的,屬于世界第一代鋼鐵制造技術(shù)。其工藝流程長(cháng)、中間間歇多、溫差起伏大,能源物料消耗高、環(huán)境污染大,生產(chǎn)效率低,屬于進(jìn)入衰退期的技術(shù)。
第二階段是1952年~1974年,為世界鋼產(chǎn)量加速攀升期。在短短23年中,世界鋼產(chǎn)量從1951年的2億噸迅速登上7億噸的臺階,年均增長(cháng)5.4%。日本鋼產(chǎn)量從1951年的650萬(wàn)噸增加到1974年的1.17億噸,年均增長(cháng)13.4%。美國和前蘇聯(lián)雖然鋼產(chǎn)量還高于日本,但增長(cháng)率都不及日本。這一階段,出現了20世紀下半葉世界鋼鐵工業(yè)的第一次技術(shù)創(chuàng )新高潮,主要包括3項具有代表性、劃時(shí)代性的技術(shù)創(chuàng )新骨干項目:一是氧氣頂吹轉爐煉鋼,二是用連續鑄鋼法直接鑄成鋼坯,三是將并列式軋機改為各種形式的多機架串列式連續高速軋鋼機。由于這些技術(shù)創(chuàng )新的一系列優(yōu)越性,很快被日本、美國和歐洲等產(chǎn)鋼國采用,成為世界第二代先進(jìn)的鋼鐵制造技術(shù),處在應用發(fā)展期。
第三階段是1975年~1997年,是世界鋼產(chǎn)量徘徊不前但結構更加優(yōu)化的時(shí)期。1974年世界產(chǎn)鋼70342萬(wàn)噸,1989年為78597萬(wàn)噸,1991年為73400萬(wàn)噸,1995年為74306萬(wàn)噸,1997年為79780萬(wàn)噸,2000年達到84886.2萬(wàn)噸。1901年到2000年的100年,世界累計產(chǎn)鋼330億噸左右,年均增長(cháng)3.4%。在20世紀80年代~90年代,一些先進(jìn)產(chǎn)鋼國在上一次技術(shù)創(chuàng )新高潮基礎上,又掀起了第二次技術(shù)創(chuàng )新高潮,主要包括三大帶有系統性、綜合化特點(diǎn)的重大骨干創(chuàng )新項目。一是高純凈度的系統化煉鋼技術(shù)(包括脫硫、脫磷、脫硅及熱送的鐵水預處理—頂底復合吹煉轉爐或超高功率電爐煉鋼—RH、LF、VD等能使鋼水純凈度很高的爐外精煉—高拉速、高連澆、高作業(yè)率以及鋼坯熱送的高效連鑄等綜合集成技術(shù))。二是既控制包括尺寸、表面等形狀,又控制材質(zhì)內在性能的高精度、高質(zhì)量控制軋鋼技術(shù)。三是非高爐煉鐵的熔融還原新工藝和薄板坯連鑄連軋技術(shù)。這一系列鋼鐵制造技術(shù)創(chuàng )新,已經(jīng)發(fā)展成為世界第三代鋼鐵制造技術(shù),屬于具有強大生命力的開(kāi)發(fā)發(fā)展期技術(shù)。西歐和日本、韓國以及上世紀80年代中期的美國,正是由于先后適時(shí)采用了世界第二、第三代的鋼鐵創(chuàng )新技術(shù),實(shí)現了技術(shù)結構和產(chǎn)品結構的高級化,才使其鋼鐵工業(yè)增強了國際競爭力。而前蘇聯(lián)到1991年平爐鋼比仍高達50.8%,連鑄比只有17.7%。
中國曾經(jīng)有著(zhù)長(cháng)久輝煌的歷史,直到19世紀初,中國的經(jīng)濟總量仍占世界的20%以上。但從1500年以后的300年間,在世界工業(yè)化的起步階段,由于經(jīng)濟和社會(huì )結構的內在特性,中國失去了與世界工業(yè)化同時(shí)起步的時(shí)機。1820年~1949年,是世界加速工業(yè)化的黃金時(shí)期,但由于外國的侵略,中國傳統農業(yè)經(jīng)濟被破壞,工業(yè)經(jīng)濟受到遏制,再次失去工業(yè)化的歷史機遇,中國也淪為半殖民地半封建社會(huì )。新中國成立后的1950~1970年代,中國鋼鐵工業(yè)由于長(cháng)期受前蘇聯(lián)保守技術(shù)路線(xiàn)影響,又錯過(guò)了許多推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的機會(huì ),導致到了20世紀末中國的鋼鐵制造技術(shù)同世界先進(jìn)制造技術(shù)仍然存在較大的差距。