【钢铁评论】以绿色发展为钢铁转型升级主要方向

钢铁工业为中国国民经济的快速发展并成为世界制造业大国作出了巨大贡献，也是国家的支柱性主导产业。钢铁产品的国内市场满足率基本上达到98%以上。近10年来，电工钢、汽车用钢、油气管线钢等重要产品的供给有明显突破，有力地支撑了相关产业的快速发展，保障了国家重点工程建设的顺利实施。

　　钢铁生产与消费概况。自1996年中国粗钢年产量突破1亿吨以后，由于生产流程中的共性关键技术得到解决并且大力推进装备国产化，中国粗钢产量快速增长，特别是2000年以后，发展势头越发迅猛。2012年，中国粗钢产量为2000年的5.58倍，人均粗钢产量约为534千克;生铁产量为2000年的5.02倍;钢材表观消费量为63682万吨，约为2000年钢材表观消费量的4.85倍。

　　在过去的30年中，中国的钢材消费与GDP总量同步增长(见02版图1)，而且明显地受到投资的拉动。1990年~2000年，中国钢铁工业投资共计4008亿元;2001年~2010年，钢铁工业投资剧增，达到22375亿元，为前者的5.58倍。在此基础上，2011年～2012年，钢铁工业新增投资达到9173亿元，加剧了产能过剩的矛盾。

　　新世纪以来，中国钢材的构成比例有了较大的变化，长材比由2000年的61.92%降到2012年的46.64%，板带比由2000年的29.01%提高到2012年的42.85%，管材比变化不明显，约为8%~9%。在一些高端产品的生产方面，变化较为突出的是电工钢、管线钢和汽车用钢，2000年以来发展迅猛。(见02版图2、图3、图4、图5)

　　钢铁工业技术进步情况。新世纪以来，中国钢厂的技术进步快速推进，技术经济指标不断改善，能耗、水耗等指标持续优化。全连铸已成为新厂建设和老厂改造的不二选择，二次冶金、板材生产快速发展。同时，干熄焦、高炉干法除尘、转炉干法除尘、高炉TRT发电、蓄热式加热炉、工业水的循环利用等技术被广泛地推进，重点钢厂的吨钢能耗、水耗逐步降低(见02版图6和图7)。此外，高炉焦比、喷煤量、转炉炉龄、连铸比、钢材综合成材率等技术经济指标均有所提高。(见02版表1)

　　钢材进出口的变化。新世纪以来，随着国内板材产能的快速发展，钢材进口量逐年减少，钢材出口量逐步增长(见02版图8)。2005年，中国由钢材净进口国转变为钢材净出口国。2007年是我国钢材、生铁、铸坯等产品出口最多的一年。该年净出口钢材5158万吨，这些出口量相应地消耗了大约7600万吨铁矿石、4100万吨标煤(折合5700万吨煤炭)。

　　铁矿石、废钢的进口情况。由于生铁、粗钢产量快速增长，我国铁矿石进口量大幅增长，由2000年的7000万吨增加至2012年的74350万吨，铁矿石进口依存度由34.46%提高到68.21%。而随着国际铁矿业垄断格局的确立以及国际金融资本的介入，新世纪以来，铁矿石价格暴涨，形成了矿价暴利。2012年，我国进口铁矿石的平均价格约为2001年的6倍。(见图9)

　　中国钢铁工业使用废钢的总量很大，2011年的废钢消耗量约为9100万吨，但是吨钢的废钢单耗很低，只占13%~14%。相应地，电炉钢比也逐年降低，2006年以来仅占粗钢总产量的10%左右。(2000年以来我国电炉钢产量见图10)

　　令人忧虑的是，中国钢铁工业面临着上游铁矿石等原燃料价格暴涨及下游需求下降、钢铁产能过剩导致的钢材价格不断走低的“双重夹击”，逐步走向全行业亏损的境地。

　　2020年中国钢材需求预测
　中国钢铁工业基本上已经走完了高速增长期。随着国民经济产业结构的调整、中西部开发和城镇化建设的推进，中国钢材需求量将维持一个大的数量并进入“平台期”。由表2、表3的数据可见，按GDP增长预测，2015年，中国钢材需求量为6.9亿吨~7亿吨，2020年为6.8亿吨~7亿吨;按投资增长预测，2015年，中国钢材需求为6.9亿吨~7.1亿吨，2020年为6.9亿吨~7.1亿吨。两者数据较为接近。2015年折合粗钢需求为7.1亿吨~7.5亿吨，2020年基本维持在相近的水平上。

　　由此可见，中国钢铁工业已经并仍将在一段时期内存在产能过剩、设备开工率不足的局面，同时将面临企业间恶性竞争、经济效益低下的后果，不少企业已经处于亏损状态，值得高度警惕，并在总结成果的同时，对发展战略进行必要的反思。

　　对中国钢铁工业发展的反思

　　由于我国钢铁业曾长期处于产品供不应求、长期处于“投资饥渴”的环境下，业内普遍存在着“做大做强”的动力，特别是在近些年宽松的货币供应背景下，竞相扩大产能。如今，这种无序扩张的后果已经显现，进行战略反思、思考调整结构、转型升级迫在眉睫：在发展观上，不顾客观情况变化，一味追求规模扩大，盲目“做大做强”，产能冲动可能导致“做大做僵”;在业绩观上，追求一时的短期经济效益，不经咨询、论证或不顾咨询意见盲目追求“精品化”，引起高端产品的无序竞争，供大于求，后果不佳;在市场观上，企图一个企业“包打天下”，把全国市场看成是对一家企业的市场，导致产品万能化，销售半径过长，物流费用增加，区域环境恶化;不肯主动淘汰落后产能、落后产品，都认为先主动淘汰吃亏。当然，对淘汰落后产能和产品而言，有企业因素，也有社会因素，但这是无可回避的问题，被动不如主动，主动可以先得活路。

　　钢铁生产过程的物理本质与钢厂功能拓展

　　长期以来，人们往往只是从产品的角度来评价钢厂，时常指责钢厂的环境和生态问题。面对当前的形势，科学地认识钢铁生产流程动态运行的物理本质和全面地评价钢厂的功能十分必要。

　　从物理角度看，钢铁企业的生产过程实质上是物质、能量以及相应的信息在合理的时空尺度上流动、演变的过程，其动态运行过程的物理本质是：物质流(主要是铁素流)在能量流(长期以来主要是碳素流)的驱动和作用下，按照设定的“程序”(例如生产作业指令等)，沿着特定的“流程网络”(例如总平面图等)动态、有序地运行，并实现多目标优化。钢厂生产运行的目标不应只局限在钢材产品上，其优化的目标应包括产品优质、低成本，生产高效顺行，能源使用效率高、能耗低，排放少、环境友好等。

　　从钢铁制造流程动态运行的物质本质出发，可以清楚地看到钢铁制造流程的功能是：铁素流运行的功能———低成本、高效率、洁净化的钢铁产品制造功能;能量流运行的功能———高效率、清洁化的能源转换功能，以及与剩余能源相关的废弃物消纳处理功能;铁素流与能量流相互作用过程的功能———实现过程工艺目标以及与此相应的废弃物消纳处理功能，进而推进循环经济。

　　合理对策与选择
　当前乃至今后相当长的一段时期内，中国钢铁业将面临产能过剩、产量过剩的困局，并将面临债务、就业、环境、生态等方面的严峻压力。控制产出总量、淘汰不合理的产能、节能减排、清洁生产、降低成本、注意价格分析是当前全行业发展经营过程中必须注意的头等大事。

　　钢铁业未来的发展方向是构筑集成的、多元的、绿色的产业体系，这可以通过加强支撑性的支柱(资源能源可持续供应、人才、成本、效率、环境等)和拓展性的平台(市场合理占有、功能拓展、效率提升、质量改进、品种拓展、价值链延伸、社会服务等)，来增强企业的综合竞争力和可持续发展能力。

　　具体来看，钢铁工业要压缩过剩产能，淘汰落后产品、落后工艺和装备、落后生产线，以绿色化作为产业升级的主要方向;重视资源的可供性和价格的演变趋势;重视能源的充分利用、减排，特别是能量流的网络化高效利用，进一步提高系统的能源效率;重视所有钢铁产品的低成本、高效率的洁净钢生产平台的构建;重视钢铁产品的质量、性能与功能的时代适应性，研发战略性新兴产业所需的钢材，特别是能源、交通、动力、海洋等用钢，提倡冶金过程工程与材料工程相结合的产品研发思路和方法;重视钢厂相关产业链的延伸与合理时空尺度内循环经济园区(工业生态园区)的构建与经营;重视人力资源综合素质的提高，强调“德才兼备”，不断学习、不断创新;特别要重视战略型高级人才的培养;重视市场容量的演变及其区域变化趋势，防止区域内同业间过度的恶性竞争。

　　作为支撑钢铁业发展的冶金工程学(包括科学、技术、工程与设计、管理等)，要重视研究如下问题，以问题带动学科发展，促进学科交叉：深入开展对钢铁生产流程动态运行的物理本质的研究，探索动态过程中物质流、能量流和信息流的集成理论;重视钢厂动态运行过程中“流”、“流程网络”、“运行程序”的研究，以及对钢铁企业的结构、功能、效率的影响;重视以网络化整合、程序化协同为重要手段(集成创新的措施)，提高钢厂流程的设计水平和生产过程的运行效率;重视新技术、新装备开发、设计、制造并通过多层次、多尺度、多因子集成优化，有效地、动态地“嵌入”到钢铁生产流程中;高度重视全厂性、全流程层级上能量流研究及其网络化整合，提高能源效率，进一步从流程总体上推动节能减排;高度重视信息流在钢铁生产流程中的贯通和与物质流、能量流优化相结合的信息有效调控性研究;高度重视具有综合知识素质的精英人才、卓越工程师、战略科学家的培养、训练与使用;高度重视关于环保、生态、气候变化等时代责任和社会伦理命题的战略性对策研究。上述有关冶金工程学的一系列研究，将有助于未来钢铁工业发展方向的判断和竞争活力的源头性探索。

　　总之，国际钢铁工业已是成熟工业，中国钢铁工业经过了新世纪以来的快速发展，也面临着改变发展方式和产业结构调整、企业结构升级的命题。这是一类在复杂时代背景下的复杂性命题，应该从发展战略层面上综合分析，以绿色化发展作为产业转型升级的主要方向，重视产业结构的调整升级和企业结构的顶层研究、顶层设计，解决产业层面、企业层面的复杂性命题，获得新的市场竞争力和可持续发展能力。