钢材深加工及技术延伸
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钢材深加工及技术延伸
钢材深加工具有产业的全部特征,是重要的界面产业。其技术具有多目标、多内涵的特征。当前,我国深加工产业的发展面临新的机遇,钢铁企业要在发展深加工实现产业链延伸的同时,加强对深加工技术的研发,进行技术链的延伸。
1 概况
钢材的深加工已经成为当前我国钢铁业界热议的话题之一,其受关注的程度被提到了前所未有的高度。
钢铁企业通过钢材深加工实现产业链的延伸,可以显著增加产品的附加值,从而提高企业的市场占有率和利润率,这已是不争的事实。
其实,纵观国际上德国、日本等钢铁强国钢铁产业的发展历史就不难看出,重视和发展深加工是钢铁产业运行理念从制造、经营直到服务转变的重要内涵之一。它同时伴随着钢铁产业的增长方式从数量增长型向质量效益增长型的转变。时至今日,实现社会和经济的可持续发展、资源环境友好已成为各行业发展的最高准则,企业“利润最大化”已逐渐让位于实现企业的“社会道义(Responsibility)”。同时,各用钢领域正以前所未有的速度和势头进行着技术和产品的更新换代,它与钢铁产业的技术与产品的更新换代的互动有力地推进着产品链整体的发展进步。以上两方面的重要发展要求在更高的高度上以更宽广的视野看待钢材深加工在当前强调科技创新和经济结构调
整的重要意义,从冷漠态度转为关注、进而参与并促进其发展。
不仅如此,在探讨国内外钢材深加工发展的大趋势和各企业的发
展路线时,不难发现,一些走在前列的钢铁企业参与并促进深加工的发展,除关注产业链的延伸并借此与下游客户建立更为紧密的关系外,还注意技术链的延伸,直接参与深加工技术的研发。而且,后者越来越受到重视,从而逐步形成钢材生产-深加工-钢材应用完整的技术链,进而推进整体的技术升级换代。
2 钢材深加工-重要的界面产业
2.1 钢材深加工是界面产业
钢材深加工指对来自钢铁企业各种钢铁产品(板、管、型、线)做进一步的加工而制成各种终端制造业(建筑、汽车、船舶、电器等)所需的零(构)件的工艺过程。这是所有深加工单位的共有属性。因此,深加工是一种产业,它符合产业的三个特点:
规模性:几乎所有由钢铁企业生产的钢铁产品都必须经过深加工才能具有最终的使用价值。所以,我国钢材深加工在数量上将与钢产量相当,达到6-7 亿t/ 年。如果考虑到深加工多工序的现实,累积、即重复计算的钢材深加工数量则更多。
专业化:无论深加工企业是独立的,还是附属(归属)于钢铁企业或制造业企业,就其自身而言都是专业化的。
社会功能性:首先,钢材深加工是钢铁产业实现其社会功能的必要条件。现今,钢铁生产、深加工和钢铁应用三个领域在产业结构、技术进步等诸多方面的互动已经为可持续发展做出了越来越突出的
贡献。深加工的社会功能是不可或缺的。
就物流而言,深加工产业介于钢铁和终端制造产业之间,是沟通
二者的桥梁;而就其社会功能而言,它与“桥梁两端”的互动则成了提升整体水平、共同构建资源环境友好社会的基础。因此,深加工产业是界面产业。作为界面产业则不应仅关注其在物流方面的功能,而更应重视它的互动、即提升全产业链水平的作用。
2.2 钢材深加工技术的多样化特点
钢铁产品的广泛应用,终端制造业产品多样化、个性化和技术的进步使钢材深加工技术具有显著的多目标和多样化特点。
钢铁产品最主要的应用领域包括金属制品、交通运输工具、机械制造、建筑和电力。各应用领域不同的社会功能和对其中钢铁制品各异的具体要求使钢材深加工具有多样化。这也决定了钢材深加工必然具有原材料的多样化,包括钢种、性能和形状多样化的特点。
就深加工的具体技术而言,也随之具有突出的多样化特点,主要包括:钢铁材料的机械加工、机械连接、焊接、成形、剪切、表面处理等。并且,这些技术之间的关联性远逊于钢铁流程中各工序技术。
多样化的目标和技术使得深加工企业专业化强、规模小而分散,同样专业的深加工企业或归属于钢铁企业或归属于钢材应用企业,难以集中资金和技术力量进行重大的基础性和共性技术的创新性研发,不利于实现产品与技术的升级换代。
2.3 新形势下钢材深加工产业的挑战与机遇
可持续发展的原则大大地改变了社会、经济发展的理念,也给各行业带来了新的挑战与机遇,深加工产业自然不能例外。深加工要满足对钢铁生产-深加工-终端制造的产业链以及最终制品使用周期
的资源环境友好的要求。为此,必须改变传统的发展模式,以可持续发展为根本取向。
不仅如此,深加工产业还必须面对以下两方面的变化。
首先,深加工的原材料从传统钢铁材料变为先进钢铁材料。其次,与之相应,深加工后续终端制造业的产品升级换代使其必须满足新一代产品,如高效电站、可再生能源(如风电)、轻量化汽车、混合动力汽车、能源的存储与分2012 年10 月9 日配、新型基础设施和可持续建筑对钢铁最终制品的需要。
这些变化给深加工技术的发展增添了新动力,也提高了该产业的重要性。2009 年德国钢铁协会VDEh 组织了一次“钢铁对话(Stahldialog)”活动,涉及当前诸多重要议题,其中就包括“钢材深加工方法的创新——借助严格的深加工工艺进行材料设计的创新”。
深加工技术之所以作为一个独立的议题出现在钢铁产业战略性
问题的研讨会上,并将其纳入材料创新设计的范畴,是因为:“深加工工艺技术能够让先进钢铁材料制备的零件满足最高的要求。同时,新型材料和深加工工艺技术在提高经济效益并减少资源负荷方面有
着巨大的潜力”。由此可见它在新形势下的重要地位。
众所周知,德国不仅是钢铁强国,更是制造业强国。不难看出,与其说对深加工的如此重视,倒不如说是对终端制造业的更加重视。因为,没有大而强的深加工产业,就不能充分发挥钢铁强国的作用,制造业强国也无从谈起。我国要成为制造业强国,不仅要成为钢铁强
国,还必须构建深加工强国。
3 从钢材深加工看钢铁企业技术链的延伸
钢铁材料要获得实际应用,必须保证其深加工和使用性能。为使钢材满足用钢领域技术和产品不断发展的需要,钢铁企业不得不越来越关注深加工中诸多技术问题。伴随深加工的发展钢铁企业的技术链也相应地从钢材生产延伸到钢材的深加工领域。
例如,成立于1950 年的IDDRG(International DeepDrawing Research Group,国际深冲研究委员会)致力于探讨板金属成形问题。它成立的初衷是共同确定国际公认的板金属的加工硬化指数n、各向异性值、成型性以及成形极限图等,即建立与板金属成形有关各项性能指标的标准检测方法。伴随板金属的广泛应用和应用领域产品和技术的发展,其探讨热点逐步扩展为:成形(深加工)工艺、板金属材料、成形性及工具、摩擦学等和工业应用。同时,参与其中钢铁企业的技术进步也从产品性能检验方法的标准化逐步扩展为材料性能控制、板金属成形技术、成形工具与材料和润滑技术。反映了钢铁企业技术链与产业链同步延伸的重要趋势。
钢铁企业对深加工技术的高度重视目的是多层次的。一方面,要将其满足深加工和具体应用要求的产品推向市场;另一方面,一些非钢铁材料,如工程塑料、碳纤维、陶瓷和铝合金等的崛起使其得以在许多领域,例如在汽车制造业与钢铁材料竞争。为扭转钢铁材料受“排挤”的局面,一些德国钢铁企业在20 世纪中叶开始着手恢复钢铁产品在诸多用钢领域的市场,其重要的手段之一便是与深加工企业