新中國成立76年來，中國鋼鐵工業(yè)經(jīng)歷了由小到大、由弱到強(qiáng)的蛻變。粗鋼產(chǎn)量從解放初期不足16萬噸/年，增長至2024年的10.29億噸/年。截至2024年，我國已連續(xù)28年成為全球產(chǎn)鋼第一大國。中國鋼鐵工業(yè)建立起全球規(guī)模最大、裝備技術(shù)水平一流、產(chǎn)品品種系列最豐富的現(xiàn)代化鋼鐵生產(chǎn)體系。其中，在支撐中國鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展方面國產(chǎn)冶金裝備功不可沒。

　　近期，國家通過強(qiáng)化頂層設(shè)計與政策引導(dǎo)，多措并舉引領(lǐng)鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。例如，2024年12月份剛剛結(jié)束的中央經(jīng)濟(jì)工作會議提出加強(qiáng)財政與金融的配合，以政府投資有效帶動社會投資；持續(xù)推動房地產(chǎn)市場止跌回穩(wěn)，大力實施城市更新等舉措，帶動以房地產(chǎn)、基建為首的下游行業(yè)用鋼需求增長。會議還提出，要積極運(yùn)用數(shù)字技術(shù)、綠色技術(shù)改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)；建立一批零碳園區(qū)，推動全國碳市場建設(shè)，建立產(chǎn)品碳足跡管理體系等舉措，為鋼鐵行業(yè)綠色化、智能化指明方向。2024年9月20日，工信部辦公廳印發(fā)《工業(yè)重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域設(shè)備更新和技術(shù)改造指南》，提出鋼鐵行業(yè)到2027年技術(shù)裝備水平再上新臺階，80%以上鋼鐵產(chǎn)能完成超低排放改造，30%以上鋼鐵產(chǎn)能達(dá)到能效標(biāo)桿水平，關(guān)鍵工序數(shù)控化率達(dá)到80%，明確設(shè)備更新及技術(shù)改造重點(diǎn)為礦石采選、減污降碳、“兩化”轉(zhuǎn)型等。在此背景下，筆者通過對2023年—2024年我國冶金新裝備投產(chǎn)情況進(jìn)行梳理，探討國產(chǎn)裝備如何助推鋼鐵行業(yè)發(fā)展。

　　我國鐵礦資源具有貧礦占比大、多元素共伴生復(fù)合礦石多的特點(diǎn)，多數(shù)礦藏未被充分開發(fā)利用。隨著中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會“鐵礦石保障計劃”的深入推進(jìn)，先進(jìn)的國產(chǎn)鐵礦石采選設(shè)備將是加大國內(nèi)鐵礦尋找及開采力度、降低礦石對外依存度的重要依仗。

　　在礦石開采方面，中鐵股份旗下中鐵裝備自主研發(fā)的礦用懸臂掘進(jìn)機(jī)EBZ300M在金川鎳鈷礦區(qū)試驗成功。該設(shè)備最大截割功率達(dá)300千瓦，定位截割最大寬度可達(dá)6.3米，最大高度可達(dá)5.2米，經(jīng)濟(jì)截割巖石單軸抗壓強(qiáng)度可達(dá)80兆帕，開挖效率穩(wěn)定在30方/小時以上，自動截割較人工爆破效率提高25%以上。此外，應(yīng)用于山西代縣尾礦輸送平硐工程的硬巖掘進(jìn)機(jī)“礦建號”（中鐵964號）順利完成掘進(jìn)任務(wù)，標(biāo)志著我國首次應(yīng)用于鐵礦建設(shè)領(lǐng)域的硬巖掘進(jìn)機(jī)取得成功。非爆機(jī)械化采掘技術(shù)與裝備已逐步成為現(xiàn)代資源開采的主要發(fā)展方向。山推股份出品的SE800礦山挖掘機(jī)應(yīng)用于遼寧省某露天鐵礦區(qū)開采項目施工現(xiàn)場，該產(chǎn)品除了采用濰柴定制WP17T大排量發(fā)動機(jī)，發(fā)動臂、斗桿及關(guān)鍵承載部位經(jīng)過強(qiáng)化設(shè)計以保證挖掘機(jī)的作業(yè)效率及使用穩(wěn)定性外，還可通過機(jī)器自帶的“昆侖智慧平臺”解決現(xiàn)場多品牌組合施工導(dǎo)致的設(shè)備信息不流通的難題。在礦物加工方面，中冶長天獨(dú)立設(shè)計制造的可移動式連續(xù)選礦集裝箱運(yùn)抵東北某大型鐵礦礦山，開展了為期1個月的鐵精粉降鈦中試試驗研究。據(jù)悉，該可移動式連續(xù)選礦集裝箱共3個，分別為弱磁選、強(qiáng)磁選和浮選集裝箱，包括磨礦、分級、篩分、弱磁選、強(qiáng)磁選、浮選、濃縮等工序，日處理礦石1噸—2噸。利用該設(shè)備可將原料鐵精粉（TFe65%、TiO2>5.0%）分離出低鈦鐵精粉（TFe≥67.5%、TiO2<2.0%）和高鈦鐵粉。華特磁電生產(chǎn)的22臺JCTN1245提精降渣磁選機(jī)和10臺CTY1550永磁濕式預(yù)選機(jī)應(yīng)用于本溪東方3家子礦業(yè)采選改擴(kuò)建工程，采用該設(shè)備之后，入選礦石粒度直徑最大可達(dá)16毫米，尾礦磁性物含量顯著降低，比普通磁選設(shè)備拋尾磁性物含量降低1%～3%，精礦品位提高2%～4%。

　　數(shù)智升級保障廢鋼利用

　　我國廢鋼產(chǎn)業(yè)規(guī)模龐大，2024年我國廢鋼產(chǎn)生量約為2.5億噸。隨著中國資源循環(huán)集團(tuán)的掛牌成立，未來報廢機(jī)動車、家電及電子產(chǎn)品、退役風(fēng)電、光伏產(chǎn)品的回收利用將得到加強(qiáng)，廢舊產(chǎn)品設(shè)備回收網(wǎng)絡(luò)將推動完善，企業(yè)建設(shè)回收廢舊產(chǎn)品的逆向物流體系將獲得大力支持。在廢鋼產(chǎn)業(yè)欣欣向榮發(fā)展的同時，積極研發(fā)新設(shè)備提升廢鋼分級判級及加工能力，增強(qiáng)資源回收保障十分重要。

　　2024年9月30日，由同創(chuàng)信通研發(fā)的全球首套無人機(jī)廢鋼判級系統(tǒng)在湛江鋼鐵正式上線。該系統(tǒng)全面實現(xiàn)廢鋼質(zhì)檢智能化，消除人為因素的干擾，確保結(jié)果的公正性和準(zhǔn)確性，一是開單無人化，在廢鋼質(zhì)檢處屏蔽供應(yīng)商信息；二是拍照無人化，防止人為選擇性拍照；三是判級自動化，根據(jù)無人機(jī)拍照照片自動判級；四是預(yù)警自動化，危險品及重大質(zhì)量異常實時報警；五是排班隨機(jī)化，隨機(jī)分配質(zhì)檢人員當(dāng)班質(zhì)檢區(qū)域，降低廉潔風(fēng)險；六是取樣點(diǎn)推薦化，自動推薦取樣點(diǎn)，增強(qiáng)取樣隨機(jī)性。用友網(wǎng)絡(luò)研制的第4代AI廢鋼智能判級系統(tǒng)于2024年9月問世，該系統(tǒng)一是在國內(nèi)率先采用激光雷達(dá)技術(shù)提升廢鋼識別的準(zhǔn)確率；二是采用廢鋼數(shù)字孿生技術(shù)實現(xiàn)精準(zhǔn)還原，助力供應(yīng)商質(zhì)量管理優(yōu)化；三是實現(xiàn)全場景覆蓋判級，提供汽運(yùn)、船運(yùn)、料堆判級一體化解決方案。該系統(tǒng)得到了濟(jì)源鋼鐵、敬業(yè)鋼鐵、縱橫鋼鐵、鞍山鋼鐵、鼎盛鋼鐵等的持續(xù)關(guān)注。

　　當(dāng)前，鐵前工序（包括原材料處理、焦化、燒結(jié)、球團(tuán)、煉鐵等）能源消耗占鋼鐵生產(chǎn)總能耗的90%，二氧化碳排放量占噸鋼二氧化碳總排放量的95%。因此，降低該部分生產(chǎn)流程的能源消耗及碳排放是鋼鐵工業(yè)綠色低碳發(fā)展的工作重點(diǎn)。我國冶金設(shè)備制造商圍繞該方向做了大量卓有成效的工作。

　　在焦化方面，大連華銳重工研制的7.3米超大型搗固焦?fàn)t設(shè)備在內(nèi)蒙古黑貓煤化工有限公司成功投產(chǎn)。該設(shè)備采用主輔同步設(shè)計，有效提升了產(chǎn)品質(zhì)量；利用輕量化設(shè)計理念，降低材料消耗6%以上；首次采用變頻給料控制技術(shù)，有效提升了煤餅密度和穩(wěn)定性；導(dǎo)煙管采用高溫低膨脹設(shè)計制造技術(shù)，保證了與爐體的高效配合，環(huán)保性能得到極大提升。該設(shè)備煙塵捕集率可實現(xiàn)98%以上，實現(xiàn)無煙化操作，煤餅坍塌率小于3‰。2024年10月13日，中冶焦耐總承包的印尼德天470萬噸/年焦化項目3號焦?fàn)t成功投產(chǎn)，其中的關(guān)鍵設(shè)備——7米大容積復(fù)熱式頂裝焦?fàn)t配套采用集氣管壓力調(diào)節(jié)、上升管余熱回收等技術(shù)，具有環(huán)保排放指標(biāo)低、煉焦能耗低的優(yōu)勢，同時產(chǎn)出的焦炭密度更大、強(qiáng)度更高、耐高溫性更強(qiáng)。

　　在燒結(jié)方面，2024年10月份，中冶長天承攬的新鋼集團(tuán)1號燒結(jié)機(jī)項目在江西省新余市熱負(fù)荷試車成功。

　　該設(shè)備抽風(fēng)面積660平方米、燒結(jié)面積720平方米，配備燒結(jié)機(jī)高效密封及微負(fù)壓控制、新型轉(zhuǎn)臂式環(huán)冷機(jī)、厚料層燒結(jié)、智慧燒結(jié)、環(huán)冷機(jī)熱廢氣梯級利用和近零排放等一系列先進(jìn)的技術(shù)及裝備，并首次采用機(jī)頭布袋除塵+活性炭脫硫脫硝一體化的全新煙氣除塵工藝技術(shù)。

　　該設(shè)備配套的煙氣凈化系統(tǒng)和余熱發(fā)電將大幅提升我國燒結(jié)工藝環(huán)保和能源效率，可減排二氧化碳11.95萬噸/年、顆粒物3萬噸/年、二氧化硫2.6萬噸/年、氮氧化物0.46萬噸/年，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤4.78萬噸/年，發(fā)電1.89億千瓦時/年。

　　在煉鐵方面，2024年9月份，中冶賽迪設(shè)計并承擔(dān)核心設(shè)備成套建設(shè)的印度塔塔Kalinganagar(KPO)鋼廠2號高爐點(diǎn)火投產(chǎn)。塔塔KPO鋼廠2號高爐有效爐容5873立方米，設(shè)計年產(chǎn)鐵水437.5萬噸，采用中冶賽迪高效低耗特大型高爐工藝技術(shù)以及高風(fēng)溫頂燃式熱風(fēng)爐、煤氣干法除塵、水渣轉(zhuǎn)鼓、高精度噴煤、高效環(huán)境除塵等國產(chǎn)化核心裝備。該項目結(jié)合當(dāng)?shù)卦剂蠗l件和客戶的生產(chǎn)操作習(xí)慣，采用全流程三維設(shè)計、智能P&ID、模塊化設(shè)計等先進(jìn)設(shè)計手段，實現(xiàn)項目全數(shù)字化設(shè)計、管理和交付。2024年5月份，四川兆強(qiáng)鈦磁科技股份有限公司自熱式回轉(zhuǎn)窯綠氫微碳煉鐵工藝示范及產(chǎn)業(yè)化項目正式簽約落戶攀枝花釩鈦高新區(qū)。該項目計劃總投資8億元，分兩期投資建設(shè)，一期投資1億元，建設(shè)1萬噸/年自熱式回轉(zhuǎn)窯綠氫微碳煉鐵工藝（氫冶金）示范線，計劃于2024年12月底前完成；二期投資7億元，建設(shè)10萬噸/年氫冶金產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線。2024年8月份，湛江鋼鐵國內(nèi)首套百萬噸級氫基豎爐實現(xiàn)168小時連續(xù)滿負(fù)荷生產(chǎn)，順利通過周達(dá)產(chǎn)功能考核，并成功驗證了高氫（70%氫氣含量）冶煉條件。該系統(tǒng)可同時使用焦?fàn)t煤氣、天然氣、氫氣作為原料氣，比例可靈活調(diào)整，具備從富氫、高氫至全氫還原的試驗條件。由建龍集團(tuán)控股的內(nèi)蒙古賽思普科技60萬噸/年氫基熔融還原法高純鑄造生鐵技改升級項目備案獲批。該項目位于烏海市海勃灣區(qū)，總投資4.86億元，項目建設(shè)為期2年，技術(shù)升級改造后，產(chǎn)能可達(dá)60萬噸/年。2024年10月份，中氫冶控（成都）科技回轉(zhuǎn)窯綠氫冶金中試基地項目獲四川省經(jīng)濟(jì)和信息化廳批準(zhǔn)。該項目為四川省首個回轉(zhuǎn)窯綠氫冶金項目，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的回轉(zhuǎn)窯直熱式綠氫冶金中試示范線。該項目中試基地將建設(shè)1萬噸海綿鐵生產(chǎn)線，完全采用綠氫直接還原赤鐵礦生產(chǎn)海綿鐵。2024年11月29日，世界首條純氫冶金中試線在臨沂成功運(yùn)行。該項目由中國鋼研自主設(shè)計建設(shè)，采用氫氣電加熱方式取代燃料燃燒加熱，年產(chǎn)直接還原鐵5萬噸，并擁有50萬噸/年的設(shè)計能力。2024年12月份，昌黎縣興國精密機(jī)件有限公司“30萬立方米/天綠電電解水制氫-儲氫-450立方米高爐富氫冶煉”示范項目成功投運(yùn)。該項目噸鐵噴吹純氫量達(dá)103立方米，純氫噴入量達(dá)8700立方米/小時，固體燃料置換比達(dá)0.36千克/立方米～0.5千克/立方米，實現(xiàn)高爐煉鐵減碳8%～11%。該項目配套4套36000立方米/小時堿性電解水制氫設(shè)備，在制得純氫的同時，氧氣作為副產(chǎn)品用于高爐鼓風(fēng)富氧，此階段整體大幅度降低冶煉成本。

　　當(dāng)前我國正處于實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的上半場，但下游行業(yè)對“近零碳鋼”的實際需求倒逼鋼鐵行業(yè)加快實現(xiàn)碳中和的步伐，以直接還原鐵或廢鋼為原料的電爐短流程在此過程中扮演重要角色。國產(chǎn)電爐生產(chǎn)商正和鋼鐵企業(yè)一道，探索低碳發(fā)展路徑。

　　2024年12月份，長春電爐成套設(shè)備有限責(zé)任公司與重慶足航釩鈦鋼鐵集團(tuán)有限公司簽訂了《130噸水平連續(xù)加料電爐設(shè)備合同》，該設(shè)備爐殼直徑7000毫米，此舉標(biāo)志著國產(chǎn)大型電爐裝備有望提升市場占有率，打破國外公司的壟斷。2024年4月份，由無錫東雄供貨的新疆新安特鋼有限公司120噸電爐煉鋼項目順利投產(chǎn)，該項目配套余熱發(fā)電綠色環(huán)保系統(tǒng)工程每年可回收電力約3000萬千瓦時。2024年6月份，同樣由無錫東雄承建的140噸電爐及配套精煉爐、合金上料，除塵系統(tǒng)及余熱發(fā)電項目在某鋼鐵企業(yè)順利投產(chǎn)。2024年5月份，LIBERTY集團(tuán)和中冶賽迪（CISDI）在上海簽署匈牙利電爐項目協(xié)議，根據(jù)協(xié)議中冶賽迪將對自由鋼鐵在匈牙利建設(shè)低碳排放先進(jìn)電弧爐（EAF）項目進(jìn)行全面可行性研究，該設(shè)備產(chǎn)能可達(dá)150萬噸/年。由中冶賽迪供貨的CISDIFlex直流電弧爐柔性電源裝備采用新一代IGBT器件、純水冷卻、模塊化設(shè)計、全數(shù)字控制，克服了傳統(tǒng)晶閘管直流電源對電網(wǎng)沖擊大、輸出電壓電流調(diào)節(jié)能力低、抗沖擊能力弱等缺陷，具備柔性有效連續(xù)調(diào)節(jié)電流和電壓的能力。2023年，云南玉溪仙福鋼鐵52噸電爐產(chǎn)能置換升級改造項目投產(chǎn)，由該公司供貨的柔性電源裝備額定功率58兆瓦，額定工作電流116千安，是目前我國單體最大功率的直流電弧爐柔性電源應(yīng)用案例。

　　2024年以來，就下游需求領(lǐng)域而言，制造業(yè)用鋼規(guī)模有望首次超過建筑用鋼，成為鋼材需求的主力軍。由我國自主研制的金屬材料深加工設(shè)備在鋼材需求結(jié)構(gòu)調(diào)整方面功不可沒。2024年3月份，中國重型機(jī)械工業(yè)協(xié)會發(fā)布《關(guān)于2023年重型機(jī)械世界之最科技成果認(rèn)定結(jié)果的公告》顯示，溧陽德龍2680毫米寬幅不銹鋼熱連軋生產(chǎn)線項目獲得2023年重型機(jī)械世界之最科技成果的認(rèn)定，是目前世界范圍尺寸最大、裝機(jī)水平最高、設(shè)計及制造難度最大的寬幅不銹鋼薄帶熱連軋裝備，代表了當(dāng)前不銹鋼熱連軋生產(chǎn)線的最高水平，突破了2400毫米極限寬度不銹鋼產(chǎn)品熱連軋穩(wěn)定生產(chǎn)的技術(shù)難題。2024年7月份，中冶賽迪裝備與河北新武安鋼鐵集團(tuán)鑫匯冶金有限公司簽訂高線搬遷工程高速區(qū)機(jī)電成套項目合同。該產(chǎn)線將增設(shè)中冶賽迪自主設(shè)計和制造的基于獨(dú)立傳動的高速重載線材減定徑機(jī)組、軋后溫控裝置、大傾角吐絲機(jī)及配套電控與流體系統(tǒng)。改造后，該產(chǎn)線的產(chǎn)品規(guī)格范圍可擴(kuò)大至?5.5毫米～?24.0毫米，產(chǎn)品以優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、冷鐓鋼為主，并具備生產(chǎn)更高等級鋼種的能力。2024年12月16日，河鋼全球首條氫冶金綠色汽車板連鑄生產(chǎn)線在河鋼集團(tuán)張宣科技投產(chǎn)，主要開發(fā)汽車結(jié)構(gòu)用鋼、超低碳鋼、汽車大梁鋼等產(chǎn)品，產(chǎn)品規(guī)格為板坯寬度900毫米～1900毫米、厚度230毫米～250毫米。

　　我國鋼鐵工業(yè)在經(jīng)過數(shù)十年的高速發(fā)展后，國產(chǎn)冶金裝備通過引進(jìn)吸收消化，自主研發(fā)、制造水平取得了長足的進(jìn)步，但未來鋼材需求受經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展、新型工業(yè)化建設(shè)的需要，下游鋼材需求呈現(xiàn)“量減質(zhì)增”的趨勢，未來制備更多高品質(zhì)鋼材勢必給國產(chǎn)冶金裝備的發(fā)展提出更高的要求。面對資源、環(huán)保、市場的多重壓力，為尋找我國冶金裝備發(fā)展的新出路，筆者認(rèn)為要做好如下方面的工作。

　　一是加強(qiáng)政策及發(fā)展規(guī)劃建設(shè)。國家產(chǎn)業(yè)政策的健全與完善、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的制定對行業(yè)的發(fā)展起到?jīng)Q定性作用。當(dāng)前國家正著力制定新的制造業(yè)穩(wěn)增長政策，大力支持未來產(chǎn)業(yè)及新興產(chǎn)業(yè)，出臺有關(guān)支持首臺（套）重大技術(shù)裝備孵化及發(fā)展的認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)及財政支持，此外，新的鋼鐵產(chǎn)能置換辦法正在修訂中。行業(yè)協(xié)會、學(xué)會及相關(guān)智庫單位建議借此良機(jī)，積極組織產(chǎn)業(yè)鏈上下游專家制定行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，著力提升國產(chǎn)設(shè)備的自主創(chuàng)新能力。如2024年11月19日，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會在京組織召開鋼鐵工業(yè)“十五五”發(fā)展規(guī)劃研究課題啟動會，在14個子課題中特別提出展開“鋼鐵工業(yè)裝備、產(chǎn)能現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢”的研究工作就是一個良好的開端。

　　二是推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用一體化形成。當(dāng)前我國冶金裝備在一些關(guān)鍵的共性技術(shù)上，尚未聯(lián)合各方力量進(jìn)行協(xié)同研發(fā)。以氫冶金為例，當(dāng)前大多處于中試階段，且各家為了各自的商業(yè)利益，技術(shù)壁壘高筑。而學(xué)校層面的科研方向與企業(yè)的實際需求不匹配，導(dǎo)致一些前沿技術(shù)出現(xiàn)缺位。因此，建議從國家層面引導(dǎo)企業(yè)與企業(yè)之間、企業(yè)與學(xué)校科研院所之間，甚至鋼鐵與上下游各行業(yè)之間聯(lián)合建立公共創(chuàng)新平臺，做到整合各單位的教科研優(yōu)勢，投入有限的人力財力物力，在技術(shù)領(lǐng)域取得突破。如近期寶鋼股份—平煤股份聯(lián)合實驗室揭牌，雙方依托該平臺加強(qiáng)綠色礦用材料開發(fā)與應(yīng)用，為行業(yè)企業(yè)提供了范例。

　　三是鼓勵國產(chǎn)冶金裝備“走出去”。早在2015年，國務(wù)院就部署了有關(guān)中國裝備“走出去”的六大板塊。其中指出“以鋼鐵、有色、建材、輕紡等行業(yè)為重點(diǎn)，針對國際市場需要，支持企業(yè)利用國內(nèi)裝備在境外建設(shè)上下游配套的生產(chǎn)線，實現(xiàn)產(chǎn)品、技術(shù)和合規(guī)標(biāo)準(zhǔn)‘走出去’。”此舉為中國鋼鐵冶金裝備出海指明了方向。我國冶金設(shè)備制造商可抓住機(jī)遇，將先進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備及人才輸出到“一帶一路”沿線經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿^大、城市化及基建增長迅速的國家和地區(qū)。如中冶賽迪自2003年起走出國門，已承攬海外項目合同額近300億元，帶動中國設(shè)備出口200余億元。鋼鐵企業(yè)全球排名前50強(qiáng)中，有44家已成為中冶賽迪的客戶。

　　展望未來，冶金裝備的不斷革新將驅(qū)動鋼鐵行業(yè)邁向新高度。我們有理由相信，經(jīng)過國家層面、行業(yè)層面及企業(yè)層面的共同努力，將有更多具備自主知識產(chǎn)權(quán)的冶金裝備首發(fā)問世，引領(lǐng)全球鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。