特殊钢的技术进步与发展方略

特殊钢的技术进步与发展方略

盛学桐王东明颜维索慕钰

西宁特殊钢股份有限公司青海西宁810005

摘要：通过对国内特殊钢发展现状与趋势的分析，提出了我国特殊钢发展面临的挑战与发展新课题，指出未来钢铁冶金将向着智能化、高效化和信息化方向发展。我国的特殊钢行业缺乏一套严格的洁净度控制体系与控制标准，提出我国特殊钢洁净度控制的多尺度理论，势必成为未来高品质特殊钢洁净度控制的指导思想。

关键词：特殊钢；洁净度控制；多尺度

前言：我国特殊钢经过几十年的发展，从无到有，从小到大，在产品结构、生产规模、消费需求及产品质量等方面都有了突飞猛进的发展，但与国外历史悠久的老特殊钢国家或企业尚有差距。在如此严峻的特殊钢背景下，我国特殊钢发展的前沿课题可以归纳为“三高一低”：即高洁净化、高均质化、高性能化和低成本化。通过严格控制产品质量来争取未来国际市场份额，努力促进我国从特殊钢进口国向特殊钢出口国转变。因此未来我国特殊钢洁净度的系统化控制，将是一个很大的挑战，也是一个严峻的课题。

1国内特殊钢技术发展概况

（1）专业化分工逐步细化。比如莱钢特钢厂主要生产齿轮钢和轴承钢，天津无缝钢管厂只经营大型无缝钢管，兴澄特钢主要生产齿轮钢和轴承钢等。但是分工细化程度还远不如国外著名特钢厂，技术达不到共享的水平，厂家分布分散，难以形成强大竞争力的名牌产品。

（2）质量性能稳定化、品种多样化。这些年来，我国特殊钢产品的质量已经有了很大提升，以齿轮钢为例，国内上钢五厂和兴澄特钢的产品已经达到或接近国际水平，随着冶金设备的引进和工艺操作的提高，产品稳定性也有很大进步。我国的钢铁产品正逐步从粗制型向精品型转变，国家“十二五”计划明确提出开发高端钢种的迫切需求。

（3）冶炼设备大型化、自动化程度提高。目前大多数新建电炉在50～150t，为UHP电炉，采用二级或三级计算机控制，配套精炼及后续设备大型化。

（4）炉外精炼技术基本普及。我国特殊钢冶炼企业的炉外精炼技术已经基本普及，近年来国内新上多台精炼设备，特使是脱气设备，在硬件设施上保证了钢材质量。

（5）转炉生产特殊钢的比例增大。随着一批钢铁联合企业从单一生产普钢到进军特殊钢领域，转炉冶炼特殊钢的比例正逐年增加，这一趋势是钢铁联合企业涉足特殊钢所带来的必然结果，也符合了我国废钢来源少的国情，同时转炉冶炼特殊钢也有很多优势。

2国内特殊钢发展趋势

纵观我国特殊钢的发展历史，从无到有，不断壮大，但是与世界发达国家相比，我国特殊钢行业仍然处于“高速粗放”型发展状态，但我国特殊钢同时也面临着诸多困难与挑战（见图1）。

图1我国特殊钢面临的挑战

随着国内特殊钢企业的技术进步和质量提升，同时产品性能不断稳定的情况下，无论是针对国内市场还是进军国际市场，我国的特殊钢企业都具有以下的发展趋势。

（1）提升产业集中度，打造强势特殊钢集团。国内钢铁联合企业很多在盲目追求产能、降低生产成本、增加品种等方式来提高企业效益，这样的结果就是：普钢企业开始涉足特殊钢产品，由于缺乏特殊钢生产经验，导致只能生产低端的特殊钢产品，给特殊钢市场造成一定的冲击和破坏。

我国特殊钢企业分布分散，集中度不高，缺乏像国外一样的强势企业及企业文化。田书华曾在“2005中国钢铁业再造国际研讨会上”发表的《中国钢铁业重组的必要性及途径》也提到，中国钢铁业产业集中度低，导致产业结构不合理，产品档次和质量低、生产消耗高，同时与上游原料行业谈判能力弱，由于多方竞争与下游用户难以形成牢固的供需关系。我国特殊钢提升产业集中度势在必行。

（2）质量提升与性能发展。我国的特殊钢生产，总体比例比国外钢铁企业低，同时在产品性能上，也不如国外同行。通过技术研究与洁净度综合控制，将我国特殊钢的综合性能提高到国际水平。使得产品向特、精、高的方向发展，提高产品附加值，企业向低成本、高效率发展。

（3）加强产品的深加工。我国特殊钢企业大多只生产原材料，不进行产品的深加工，所以国内缺少特殊钢的深加工制品。向国外同行学习，在钢铁产品生产与深加工方面做足功课，与零件需求企业联合开发近终型产品，在技术方面采用引进吸收和自主创新两个路径双管齐下，在保证产品质量方面改良或引进新设备。

（4）高端品种开发与标准健全。我国钢铁材料标准多、时间老，抄袭模仿多、原创标准少，不被国际认可，特殊钢行业尤其如此，严重制约了我国特殊钢的国际竞争力。我国在高级别特殊钢生产与科研上，还落后很多。比如高速铁路轴类用钢，大型风电设备用主轴承和增速轴承钢，我国还没有达到批量生产的能力。高端品种的开发与标准的建立，是促进我国高级别特殊钢发展的必经之路。

3未来高品质特殊钢洁净度控制思路

钢铁强国的特殊钢企业经过几十到几百年的技术积累，已经基本实现了炼钢洁净度的标准化控制，稳定的优质产品性能为企业赢得了市场。随着市场竞争的加剧，现在企业之间的技术封锁、技术壁垒越来越厉害，技术交流也越来越困难，限制了企业的技术发展。我国的钢铁产品质量良莠不齐，不同区域、不同厂家的特殊钢质量存在很大的区别，正是表现出行业内部缺乏统一有效的质量控制体系，暴露了国内特殊钢企业之间技术保密、人员培训程度不同等缺点。同时特殊钢产品质量低于国外同类产品的关键之处即钢的洁净度较低，导致了性能较差。

我国特殊钢洁净度偏低的原因，不是设备性能、人员技术水平、管理制度、企业运行模式等单一的因素所致，而是诸多因素的综合影响。历史悠久的特殊钢企业的产品质量控制上往往处于国内最高水平，达到或超过国际水平，以齿轮钢淬硬性控制范围为例对比见表6。我国特殊钢质量普遍偏低的问题，可以归结为我国的特殊钢行业缺乏一套严格的洁净度控制体系与控制标准。

为了提高特殊钢冶炼洁净度控制的统一化发展，本文引入特殊钢洁净度的多尺度控制概念，预测了未来特殊钢领域系统化洁净度控制思路。所谓洁净度的多尺度控制，即在不同的空间尺度下控制或有效利用冶金条件，达到最大化提高洁净度的目的。多尺度洁净度控制思路见图2。

图2炼钢洁净度控制的多尺度结构示意图

随着教育水平的提高、科技的不断发展及监控与指导炼钢模块化软件的研发，高学历人员进驻特殊钢生产一线岗位，计算机在冶金行业的得以深入应用，特殊钢的生产正向着智能化、高效化和信息化方向发展。未来我国的特殊钢冶炼，将逐步建立特殊钢质量控制与反馈体系，培训高级技术工人，同时建立完善的企业内部控制标准。

结语

通过对比我国特殊钢与国外特殊钢的差距及国内外特殊钢发展趋势，指出未来钢铁冶金将向着智能化、高效化和信息化方向发展。针对我国特殊钢洁净度偏低的现状，提出了未来炼钢洁净度的多尺度控制思路，来指导我国特殊钢洁净度体系的建立，势必成为未来高品质特殊钢洁净度控制的指导思想，大力推动我国特殊钢行业的发展。

参考文献

[1]谢蔚.特殊钢的发展进步与发展战略[J].宝钢技术，2005（5）：1-7.

[2]宋立秋.国外特殊钢产业现状及发展趋势[J].四川冶金，2010，32（5）：22-24.

[3]王建英.瑞典特殊钢工艺和技术[J].特殊钢，1997，18（3）：43-49.