中國金屬學(xué)會理事長、中國工程院院士翁宇慶5月9日在第六界中國國際鋼鐵年會上表示,中國近幾年的科研投入逐漸加大,整體投入比率已不低于歐美等國家,但是比日本和韓國還是稍低一點(diǎn)。
翁宇慶表示,在這幾年里,科技開發(fā)投入企業(yè)的經(jīng)費(fèi)也得到了明顯的提高,我們在這個(gè)世紀(jì)初的時(shí)候,2000年,當(dāng)時(shí)所有的科研經(jīng)費(fèi)投資只有13億,但是到了2008年已經(jīng)到了323億,增加了接近于30倍,20多倍的研發(fā)基礎(chǔ)的增加。而研發(fā)費(fèi)用占總銷售額的比例,當(dāng)時(shí)只有0.3%,但是到了2008年已經(jīng)到了1.2%。這1.2%的比例在全球鋼鐵界來講,從國家來講應(yīng)該是比較高的。比韓國跟日本稍微低一點(diǎn),但是比起歐洲和北美來講,不低于他們的研究開發(fā)費(fèi)用。
翁宇慶還表示,研究開發(fā)費(fèi)用主要有一半是在新建一些研究開發(fā)設(shè)備、基地、中間實(shí)驗(yàn)的條件,真正其中只有50%作業(yè)是用在科研經(jīng)費(fèi)的項(xiàng)目上的。
以下是翁宇慶的發(fā)言實(shí)錄:
主席,先生們女士們大家下午好,我叫翁宇慶,我是來自于中國金屬學(xué)會。非常高興能夠在這里給大家做一個(gè)簡短的報(bào)告,是關(guān)于我們最近幾年的鋼鐵科技工作進(jìn)展方面的情況。由于大多數(shù)的聽眾是中國人,所以我將用中文來講。但是我們還是有同聲傳譯的服務(wù)的,所以說聽英文的聽眾可以聽一下耳機(jī)。
近幾年鋼鐵科技方面的一些進(jìn)展簡單的給大家做一個(gè)匯報(bào)。首先我想講一講,最近幾年中國鋼鐵科技的發(fā)展,我這個(gè)表是2004年到2008年的結(jié)果,2004年產(chǎn)鋼3億5千萬噸,2008年5億噸,去年是5億6千多萬噸,今年現(xiàn)在來看要到6億4千萬噸左右。這種情況下,鋼產(chǎn)量的增加并不是靠勞動力的增加,而是靠技術(shù)和管理的增加。這里來看,如果說2008年跟2004年比的話,我們產(chǎn)跟增加了50%以上,但是勞動生產(chǎn)力從2004年的時(shí)候,每人每年產(chǎn)跟225噸,但是到了2008年就是338噸,增加了50%左右。而勞動力只增加了18%左右,從100萬人到了122萬人。在這個(gè)過程里,人員增加里主要是科技人員增加的比較多,科技人員增加了50%,成了不到11萬人,今年到了16萬人,增加了5萬人。所以這幾年新職工的中間,4個(gè)人就有1個(gè)人是科技人員,對科技重視了,因此科技上產(chǎn)生了明顯的變化。
在這幾年里,科技開發(fā)投入企業(yè)的經(jīng)費(fèi)也得到了明顯的提高,我們在這個(gè)世紀(jì)初的時(shí)候,2000年,當(dāng)時(shí)所有的科研經(jīng)費(fèi)投資只有13億,但是到了2008年已經(jīng)到了323億,增加了接近于30倍,20多倍的研發(fā)基礎(chǔ)的增加。而研發(fā)費(fèi)用占總銷售額的比例,當(dāng)時(shí)只有0.3%,但是到了2008年已經(jīng)到了1.2%。這1.2%的比例在全球鋼鐵界來講,從國家來講應(yīng)該是比較高的。比韓國跟日本稍微低一點(diǎn),但是比起歐洲和北美來講,不低于他們的研究開發(fā)費(fèi)用。
研究開發(fā)費(fèi)用主要有一半是在新建一些研究開發(fā)設(shè)備、基地、中間實(shí)驗(yàn)的條件,真正其中只有50%作業(yè)是用在科研經(jīng)費(fèi)的項(xiàng)目上的。我現(xiàn)在把科技人員的增加,重視科技以后產(chǎn)生的效果給大家介紹一下。
一個(gè)是新產(chǎn)品的銷售,這個(gè)產(chǎn)品在2000年、2001年的時(shí)候,全鋼鐵行業(yè)總的銷售額是400億人民幣,但是到了2008年到了4782億,應(yīng)該是增加了10倍以上的新產(chǎn)品的銷售。這個(gè)新產(chǎn)品的銷售占企業(yè)的利潤,我在左下邊有一個(gè)圖,利潤占了差不多整個(gè)產(chǎn)品利潤的25%左右。由于2005年以后這個(gè)數(shù)據(jù)各個(gè)企業(yè)已經(jīng)不再向外公布了,所以我們很難計(jì)算新產(chǎn)品的利潤。但是總得來說,他的產(chǎn)值增加了10倍,利潤占整個(gè)企業(yè)的25%,這個(gè)比例是非常高的。
我現(xiàn)在用幾種產(chǎn)品來看一看我們新產(chǎn)品的出現(xiàn),以一個(gè)長江興建的大橋?yàn)槔F(xiàn)在整個(gè)長江已經(jīng)有60座長江大橋了。在50年代我們的長江大橋第一個(gè)是在武漢,武漢的長江大橋當(dāng)時(shí)是用的Q235,而且是從前蘇聯(lián)進(jìn)口的,也就是普通碳素鋼,到了1968年我們自己建的第二座長江大橋就是南京長江大橋,這個(gè)時(shí)候已經(jīng)又提升了,到了1975年又建了一座長江大橋,把強(qiáng)度水平又提高了。到了這個(gè)世紀(jì)初,我們不僅僅強(qiáng)度提高,不僅僅用了微合(音)金剛,更重要的是考慮了一些功能性能,考慮了他的應(yīng)用使用性能。比如這個(gè)世紀(jì)初我們重慶的大橋就變成了耐火鋼,去年完成了南京大橋,這個(gè)大橋的長度是10公里,在這個(gè)地方我們強(qiáng)度到了570兆帕,而且考慮到城市二氧化硫的腐蝕問題。這樣的話把整個(gè)鋼材的使用性能不斷的提高。
第二個(gè)是管線鋼,70年代到現(xiàn)在的管線鋼的發(fā)展,最早70年代是A52,到這個(gè)實(shí)際初已經(jīng)提出來了要大量生產(chǎn)X70,到2003年以后,由于考慮西部管線,因此把管線的排號到了X80。最初幾年,寶鋼、無鋼這幾個(gè)企業(yè)能夠生產(chǎn)X80。但是到了2006年以后,除了這幾個(gè)企業(yè)以后,南鋼、太鋼等都可以生產(chǎn)X80。所以這樣的水平的提高,現(xiàn)在來看X80的生產(chǎn)在中國并不是一個(gè)尖端的水平,而是一般的水平了。目前寶鋼、武鋼都在按照X100、X120準(zhǔn)備發(fā)展著,所以也是把整個(gè)產(chǎn)品的水平往上做了提高。
第二方面我想看看我們的能耗,因?yàn)楣?jié)能減排是我們行業(yè)的非常重要的題目。在二次石油危機(jī)以后,全球的鋼鐵業(yè)都注意了能耗的降低。以1975年為例,當(dāng)時(shí)一次危機(jī)到二次石油危機(jī)之間,歐洲、北美、日本產(chǎn)鋼能耗到了100%的話,到了2004年他們的能耗是有當(dāng)時(shí)的一半。也就是當(dāng)時(shí)用了一噸鋼生產(chǎn)的能耗,可以生產(chǎn)兩噸鋼。我們從1981年的能耗很高,基本上是兩噸標(biāo)煤生產(chǎn)一噸鋼,但是到了去年,我們兩噸標(biāo)煤可以生產(chǎn)三噸鋼,也就是我們的能耗到了600多公斤標(biāo)煤。所以這個(gè)能耗是大幅度下降的,下降的速度應(yīng)該比歐洲、北美還要下降得多,但是絕對數(shù)字來講我們還是有少量的差距的。
現(xiàn)在能耗主要的下降,除了把流程連續(xù)化,用了全年租,熱裝熱送,把流程緊湊化以外,主要的進(jìn)步在于煤氣的綜合利用。這個(gè)地方表明了我們現(xiàn)在轉(zhuǎn)爐的煤氣、高度煤氣一般回收都在90%以上,其中落后的當(dāng)時(shí)是轉(zhuǎn)爐的煤氣回收的比較少,每噸鋼只有50立方米左右,但是現(xiàn)在全行業(yè)已經(jīng)到了每立方米的74立方米以上,而且大部分的鋼廠可以做到100立方米左右。
轉(zhuǎn)爐煤氣的利用,是在煉鋼的工序能耗,從實(shí)際初30噸標(biāo)煤,到2009年3公斤標(biāo)煤。實(shí)際上很多企業(yè)能把煉鋼、精煉加在一起,實(shí)現(xiàn)了零能耗的過程。這種煤氣的回收多是用于發(fā)電,當(dāng)然也包括了現(xiàn)在我們的TRT、TDQ這樣一些從高爐、轉(zhuǎn)爐、焦?fàn)t煤氣回收作為發(fā)電。我這個(gè)表是以寶鋼為例,寶鋼現(xiàn)在電力的42%以上是靠煤氣回收發(fā)電的,如果工序比較短,比如長才為主,或者冷軋、鍍鋅的產(chǎn)品比較少的話,一般可以做到70%的能耗靠煤氣回收轉(zhuǎn)化得到。
第三個(gè)是在資源,因?yàn)檠h(huán)經(jīng)濟(jì)的概念深入人心,所以我們在資源上已經(jīng)很大的節(jié)約了。我現(xiàn)在用水和沙子的處理做代表。我們鋼的能耗,本世紀(jì)初大概15立方米的水量,但是到了2009年,我們每一立方米只到了4.4噸,就是新水只要4.4噸,這個(gè)水平比世界很多國家都要低很多,世界最低是3.1噸,我們還有一些差距。我們每噸當(dāng)中排出來的水量,現(xiàn)在已經(jīng)降到了1.6立方米,由于中國在很多鋼鐵廠附近的水源比較緊張,所以量得到了極大幅度的下降。按照國家的要求,在2011年要求在5噸以下,但是我們2009年已經(jīng)達(dá)到了。所以按照國家的要求的話,我們是完全可以做到清潔生產(chǎn),節(jié)約資源。
第二個(gè)是關(guān)于廢棄物的處理,包括鋼渣,包括鐵渣。上面表明2011年,國家的要求一定要在利用率到97或者99,但是上面是鋼渣,這里是鐵渣,處理的水平已經(jīng)大部分超過了。這里鋼渣到93,國家要求94,使用上還有一個(gè)百分點(diǎn)的差距。但是在鐵渣上我們已經(jīng)超過了國家的要求。這個(gè)水平在全世界來講我們不低于其他國家。
第三個(gè)是關(guān)于環(huán)境,這十年以來,鋼鐵行業(yè)在技術(shù)方面反應(yīng)最明顯的進(jìn)步是環(huán)境得到了明顯的改善。我這個(gè)地方用了噸鋼粉塵的下降情況,噸跟煙塵的下降情況,噸鋼COD下降的情況,以及噸鋼二氧化硫的下降情況。可以說我們現(xiàn)在按照國家的要求,一級清潔生產(chǎn)企業(yè)都應(yīng)該在每一噸一公斤以下,但是我們已經(jīng)到了0.7,沈指導(dǎo)了0.35。這個(gè)0.35的水平,在國際上可以說跟世界其他鋼鐵企業(yè)沒有太大的差別,大部分都在0.4左右,COD也是很低的。問題就在二氧化硫,盡管國家規(guī)定綱常每一噸的二氧化硫的排放應(yīng)該到1.8公斤,我們已經(jīng)到了1.5。但是先進(jìn)的鋼鐵企業(yè),一噸鋼的二氧化硫的排放已經(jīng)到了0.4左右,所以怎么樣把噸鋼二氧化硫的排放降下來,特別是燒結(jié)降下來,電廠降下來,這里我們還有很多的工作需要做。
我簡單的把最近的這些情況按照環(huán)境、能源、產(chǎn)品做了介紹。現(xiàn)在我想重點(diǎn)講一講未來我們鋼鐵行業(yè)科技工作的重點(diǎn),有幾個(gè)方面給大家做一個(gè)簡單的講解,主要是我的一些想法。
一是我們還得按照產(chǎn)品為龍頭,加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代。這幾年我們每年投資了3000億左右,保持在8000億左右的投資額在運(yùn)行,這些裝備都很現(xiàn)代化了,但是我們的產(chǎn)品跟不上,很多產(chǎn)品還很一般。所以需要在產(chǎn)品上做升級換代,在產(chǎn)品上來說,在鋼鐵生產(chǎn)的過程里邊,爐外精煉潔凈鋼的條件已經(jīng)滿足了。對于一般的鋼種來講,必須從抵檔升為中高檔,部分需要進(jìn)口,但是中檔產(chǎn)品要在質(zhì)量控制、產(chǎn)品提升上做很多的工作。
鋼鐵產(chǎn)品的方向應(yīng)該是低成本、高性能、綠色化的,就是同樣的產(chǎn)品一定要做到成本降低,不能說我們現(xiàn)在高性能的產(chǎn)品就是高成本的,就是高價(jià)位的,在這一點(diǎn)上我覺得這個(gè)概念很多鋼鐵企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)和管理層還沒有得到完全的認(rèn)識。
舉例來說,這個(gè)圖是我們的爐外精煉比的提高,這個(gè)地方不包括催芽維斯(音)一些簡單的界面,通過一些處理以后,我們現(xiàn)在的爐外精煉已經(jīng)到了70%以上了,對于板材來講,基本上所有的板材所有都應(yīng)該過ARH,或者是ARF,如果是脫硫你可以找ARF。現(xiàn)在很多企業(yè)覺得精煉成本進(jìn)一步提高,實(shí)際上不是這樣的。我們調(diào)查的情況來看,先進(jìn)的鋼鐵企業(yè),如果把爐外精煉的使用率用得很高的話,每一噸鋼的成本只要15塊錢。應(yīng)該包括碳素鋼在內(nèi),所有板材都要進(jìn)入爐外精煉,鋼材純凈度提高,使用率也提高了。
第二個(gè)是從市場來看,這個(gè)地方我表達(dá)了一下我們從90年代到2008年這10多年以來,按照碳素鋼、炭錳鋼的比例來看,碳素鋼的使用在逐步縮小,從4.5%下降了10個(gè)百分點(diǎn),而炭錳鋼增加了3個(gè)百分點(diǎn),維合金鋼增加了5個(gè)百分點(diǎn)。產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)在不斷的變化,比如說炭錳鋼,如果到了420就需要用維合金鋼,說明了市場對于我們的需求來講,產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是在往上走的,所以必須按照我們的煉鋼水平、軋鋼水平,要把高檔次、高性能的產(chǎn)品得到大量的滿足,同時(shí)還要把成本降下來。
鋼管受壓的計(jì)算法 Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼的特性和應(yīng)用
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