【耐火材料網(wǎng)】
五十年與中國鋼鐵工業(yè)發(fā)展同行
--淺議洛耐院對我國鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)進步的貢獻
林育煉
洛陽耐火材料研究院
摘要:概述了近30年,特別是近10多年,中國鋼鐵工業(yè)在鋼鐵生產(chǎn)和技術(shù)進步方面取得的神奇業(yè)績。本文試圖量化測評耐研院從1963年成立以來,特別是近30年,對推動我國鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)和技術(shù)進步所起的作用。為使本測評具有客觀性和認可度,對選用的統(tǒng)計分析測評方法作了說明。本測評結(jié)果顯示,洛耐院在這方面名列前茅。
50年前(1963年),3年困難時期剛過,百業(yè)待興,在財力非常有限的情況下,國家批準投入巨資建設(shè)洛耐院,足見國家多么重視耐火材料,自然也十分期待洛耐院能盡快為共和國急需發(fā)展的鋼鐵工業(yè)助把力。中國鋼鐵工業(yè)在過去的50年,尤其是最近10年,取得舉世矚目的成就,洛耐院的表現(xiàn)如何,能打多少分,在洛耐院成立50周年之際,很值得回味,總結(jié)過去,放眼未來。在此淺議望能為未來發(fā)展添加一點點的正能量。
1 近50年中國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展歷程
追溯中國鋼鐵工業(yè)過去50年(1963-2013年)的發(fā)展軌跡,可以很容易地看到差別明顯的兩個不同時段,即前20年和后30年兩個時期。前者為恢復(fù)打基礎(chǔ)階段,后者為快速發(fā)展時代。特別引人注目的是,如圖1所示,在最近的30年間,西方稱之為夕陽工業(yè)的鋼鐵工業(yè),在中國卻如同日中天,鋼的年產(chǎn)量競增長了17倍, 達到7億噸級的高位,中國成為無可置疑的鋼鐵生產(chǎn)大國。連鑄比,作為評價鋼鐵生產(chǎn)發(fā)展水平的另一項重要指標,也隨著鋼產(chǎn)量的節(jié)節(jié)攀升而大幅度提高,從1980年的不到3%增長到98%以上。更加吸引眼球的是,進入21新世紀后的10多年,在鋼鐵產(chǎn)量保持高位運行的情況下,鋼鐵生產(chǎn)繼續(xù)長期保持神奇般的高速增長勢頭,可稱之為中國鋼鐵生產(chǎn)與技術(shù)進步的騰飛黃金時代。
順便指出,為滿足鋼鐵生產(chǎn)快速發(fā)展的需要,中國耐火材料工業(yè)的發(fā)展情況與鋼鐵工業(yè)完全相向同行,30年間耐材產(chǎn)量約增長7倍,中國也成為耐材生產(chǎn)生產(chǎn)大國。
圖1 近30年中國粗鋼產(chǎn)量、連鑄比及耐材產(chǎn)量的增長情況
僅從以上簡單的數(shù)據(jù)也就足以顯示,近30年我國鋼鐵工業(yè)取得了舉世矚目的驕人業(yè)績,可以大書特書,無論怎么評價都不為過。
2 近10多年中國鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)長足進步
與上述中國鋼產(chǎn)量高速增長相呼應(yīng),最近10多年中國鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生了質(zhì)的變化,生產(chǎn)技術(shù)和裝備水平躍上新臺階,簡而言之,可濃縮為如下兩個方面。
2. 1 煉鐵技術(shù)---2000年代我國高爐煉鐵技術(shù)進入世界先進行列
自從寶鋼1985年從日本全套引進建成我國第一座4038m3的現(xiàn)代化大型高爐后,經(jīng)過多年的努力攻關(guān), 2000年代我國高爐煉鐵技術(shù)水平進入世界先進行列,在此僅以近年我國自主建成的多座現(xiàn)代化大型和超大型高爐為佐證,列舉如下:
- — 武漢鋼鐵公司6號高爐3200m3, 年產(chǎn)鐵水2463t(2004年)
- — 上海寶鋼4號高爐4747m3, 年產(chǎn)鐵水350萬t (2005年)
- — 首鋼唐山曹妃甸高爐5500m3(2009年)
- — 沙鋼5800m3高爐,年產(chǎn)鐵水500萬t(2009年)
2. 2 煉鋼技術(shù)---2010年代中國鋼鐵工業(yè)跨進潔凈鋼新時代
潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)是近10多年來鋼鐵行業(yè)的一個非常熱門的話題。這是因為潔凈鋼是現(xiàn)代煉鋼工業(yè)生產(chǎn)的主導(dǎo)理念;中外鋼鐵業(yè)界的共識;上下求索的目標;持續(xù)長久的前沿熱門課題;實現(xiàn)節(jié)能減排增效,從鋼鐵生產(chǎn)大國轉(zhuǎn)變?yōu)殇撹F生產(chǎn)強國的戰(zhàn)略發(fā)展方向。由于發(fā)展?jié)崈翡撋a(chǎn)技術(shù)具有如此重要的意義,我國鋼鐵工業(yè)緊追時代潮流,最近10多年大力推動發(fā)展?jié)崈翡撋a(chǎn)技術(shù),潔凈鋼生產(chǎn)集成技術(shù)水平得到快速提升。
中國工程院院士殷瑞鈺在對近10多年我國煉鋼技術(shù)發(fā)展狀況的一篇綜評論述中說[1];"進入新世紀以來,我國鋼鐵生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展,鋼產(chǎn)量增加,許多企業(yè)的技術(shù)裝備達到了國際水平,鋼材品種與質(zhì)量已接近或達到國際先進水平,說明我國的鋼鐵工業(yè)發(fā)展已經(jīng)邁入一個新時代。" 在此我大膽提議,將他的提法提升一個檔次,即2010年代中國鋼鐵工業(yè)跨進潔凈鋼新時代,以振奮激勵國人繼續(xù)努力再上新臺階,使中國不但是鋼鐵生產(chǎn)大國,也是鋼鐵技術(shù)強國。
這里自然就要問一問,中國2010年代跨進潔凈鋼新時代的依據(jù)/標志是什么?我說,要是有機會去參訪領(lǐng)略一下我國自主新建的首鋼京唐公司曹妃甸鋼鐵廠,我們必然就會被稱之為中國潔凈鋼典范企業(yè)的風采折服。簡說如下[2]。
2. 3 首鋼京唐公司曹妃甸鋼鐵廠- 中國2010年代跨進潔凈鋼新時代的里程碑標志物
- — 曹妃甸鋼鐵廠項目始于2005年3月圍海吹砂造地,到2010年6月建成投產(chǎn)。
- — 曹妃甸鋼鐵廠,年產(chǎn)1000萬噸高檔精品板材,是我國完全自主設(shè)計建成的大型潔凈鋼全新企業(yè)。
- — 曹妃甸鋼鐵廠,集中采用了世界為數(shù)不多的超大型高爐、全量鐵水"三脫"、轉(zhuǎn)爐高效冶煉、多種爐外精煉、大型板坯連鑄等名列國內(nèi)外前茅的大型先進裝備:有2座5500m3的特大型煉鐵高爐,300t 鐵水包直裝高爐鐵水脫硫,2座300t脫硅脫磷轉(zhuǎn)爐,實現(xiàn)全量鐵水"三脫";3座脫碳頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐,構(gòu)成轉(zhuǎn)爐高效冶煉;2套300t RH 真空精煉裝置,1座LF爐和2套CAS 精煉裝置;4臺高速板坯連鑄機。產(chǎn)品為高檔次精品板材,5大有害元素(P、S、N、H、O)總含量可控制在≦45ppm 的世界先進水平。
- — 曹妃甸鋼鐵廠是世界上單體生產(chǎn)能力最大的潔凈鋼生產(chǎn)集成平臺,建成投產(chǎn)后得到中外鋼鐵業(yè)界的高度贊譽,是一座高效、環(huán)保、低成本生產(chǎn)潔凈鋼的大型全新企業(yè),21世紀鋼鐵廠的發(fā)展典范。
- — 曹妃甸鋼鐵廠的快速建成投產(chǎn)充分展示了我國潔凈鋼生產(chǎn)集成技術(shù)的設(shè)計、配置、建造能力,以及生產(chǎn)技術(shù)水平進入世界先進行列。
3. 洛耐院對我國鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)進步的貢獻
從前面簡述可以看到,在過去的50年間,特別是近30年 ,無論從鋼鐵產(chǎn)量的增速還是從鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的升級伐步來看,中國鋼鐵工業(yè)都取得了舉世矚目的成就:從一個鋼鐵生產(chǎn)小國弱國轉(zhuǎn)變?yōu)楫斨疅o愧的鋼鐵生產(chǎn)大國,并大步邁向鋼鐵技術(shù)強國。洛耐院無疑為此做出了許多貢獻,成果數(shù)以百計。但是,到目前為止,好像還沒有看到一個科學(xué)的定量說法/評價/測評。下面想就此試一試。
4. 洛耐院做出的有影響的科技成果項目
對于洛耐院在我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展中做出了多大的貢獻,人們通常都會把目光首先盯在哪些具有重大作用和影響的成果項目上,這也是考量一個單位或個人對國家做出何種貢獻時普遍采納的一個評價尺度。就此而言,我也無例外。
洛耐院50年來的科研成果頗豐,數(shù)以百計。假設(shè)進行一項民意調(diào)查,讓我們投票推選洛耐院最具影響力度的金質(zhì)、銀質(zhì)和銅質(zhì)3個成果項目,我會首推以下3項,理由見后:
- — 金質(zhì)成果項目 - 轉(zhuǎn)爐長壽攻關(guān)。
- — 銀質(zhì)成果項目 - 鋁鎂碳鋼包襯磚。
- — 銅質(zhì)成果項目 - 鋼包吹氬透氣磚。
4.1 推舉轉(zhuǎn)爐長壽攻關(guān)為金質(zhì)成果項目的理由
我們大家都不會忘記,三四十年前,我國氧氣煉鋼轉(zhuǎn)爐內(nèi)襯的壽命很低,僅約200爐次,成為嚴重制約鋼廠增加產(chǎn)量的瓶頸。那時的一個口號是爐齡就是鋼,在那個有了糧食有了鋼鐵這兩個東西什么事情都就好辦的時代,足見提高轉(zhuǎn)爐爐齡的事情多么緊迫需要。
在條件比較艱難的情況下,老所長鐘香崇1973年受命回到洛陽主持工作,工作千頭萬緒,他首抓首鋼轉(zhuǎn)爐爐齡攻關(guān)。轉(zhuǎn)爐爐齡攻關(guān)實質(zhì)上是一項"煉鋼轉(zhuǎn)爐長壽的集成技術(shù)",包括轉(zhuǎn)爐的爐襯材料、現(xiàn)場應(yīng)用、維護技術(shù)及噴補修補料等。他調(diào)動全院力量,精心謀劃,協(xié)調(diào)各方,刻苦攻關(guān)。由于攻關(guān)項目的成效卓著,轉(zhuǎn)爐長壽攻關(guān)項目榮獲1978年全國科學(xué)技術(shù)大會頒發(fā)的大獎。
轉(zhuǎn)爐長壽攻關(guān)項目給我留下最深刻的印象是,老所長鐘香崇在1977年桂林全國轉(zhuǎn)爐經(jīng)驗交流會上所作的報告,對提高轉(zhuǎn)爐內(nèi)襯壽命的工作具有指導(dǎo)性的意義,為轉(zhuǎn)爐攻關(guān)指明了技術(shù)發(fā)展方向[3]。
在那個年代,我在情報室配合轉(zhuǎn)爐爐齡攻關(guān),對轉(zhuǎn)爐長壽原因進行探討分析研究,也向桂林會議提交了"關(guān)于轉(zhuǎn)爐爐襯渣層保護"的一篇報告[4]。事情已過去近40年,在一次與負責首鋼轉(zhuǎn)爐攻關(guān)協(xié)調(diào)工作的老專家邵金順談起轉(zhuǎn)爐攻關(guān)往事時,年屆80歲的他竟然能隨口準確說出我的文章的題目,內(nèi)心自然甚喜。他說,現(xiàn)在的轉(zhuǎn)爐由于采取濺渣技術(shù)爐齡高達萬爐以上,你在桂林會議上的文章是現(xiàn)在轉(zhuǎn)爐濺渣技術(shù)的先導(dǎo)。從全局來看,我所做的工作也理應(yīng)屬于轉(zhuǎn)爐長壽攻關(guān)項目的一部分,這就表明,轉(zhuǎn)爐長壽攻關(guān)項目的成效確實非凡,作用深遠,這么多年以后還在發(fā)酵。因此,我對鐘香崇所長主持的轉(zhuǎn)爐長壽攻關(guān)項目特別推崇。
4.2 推舉鋁鎂鋼包襯磚為銀質(zhì)成果項目的理由
上海寶鋼1985年從日本全套引進的第一期工程完工后,為滿足各行業(yè)對高品質(zhì)鋼材的需求,立馬轉(zhuǎn)入攻克潔凈鋼的生產(chǎn)技術(shù)。連鑄和二次精煉裝置投產(chǎn)后,鋼包壽命大大降低,不但影響鋼包周轉(zhuǎn),還由于內(nèi)襯侵蝕嚴重導(dǎo)致鋼的品質(zhì)下降,迫切需求改進鋼包內(nèi)襯質(zhì)量。工藝室的李慶輝、張悅明抓住了這個機會,1992年成功開發(fā)鋁鎂碳鋼包襯磚,使大型連鑄精煉鋼包內(nèi)襯壽命大大提高,并在全國得到廣泛應(yīng)用,取得顯著的經(jīng)濟效益,榮獲冶金部科技進步二等獎。同年又碰到一個機會,邢守渭院長收到一封印度耐火材料雜志的約稿,約我商議寫一篇文章向印度介紹中國的耐火材料工業(yè)發(fā)展狀況。翌年,題為"中國連鑄和爐外精煉鋼包內(nèi)襯耐火材料的一些新進展"在印度耐火材料雜志上刊出,該文著重推介我國獨創(chuàng)的鋁鎂碳鋼包襯磚[5]。又過一年后,一家印度耐火材料公司的CEO走進洛耐院的大門,跟我說,讀了你們在印度耐火材料雜志上刊發(fā)的文章后,我前來找你們尋求鋁鎂碳磚技術(shù)轉(zhuǎn)讓項目。又過一年,雙方成功簽約向印度輸出鋁鎂碳磚技術(shù)的轉(zhuǎn)讓合同,隨后一年內(nèi),合同圓滿實施。由此開創(chuàng)了我國耐火材料技術(shù)出口的先河。
4.3 推舉鋼包吹氬透氣磚為銅質(zhì)成果項目的理由
文獻早有報道,我國全國鋼包透氣磚吹氬處理鋼水比例早在1998年就已達到65%[6]。從全國透氣磚生產(chǎn)企業(yè)蓬勃發(fā)展的勁頭來看,鋼包透氣磚吹氬處理鋼水的比例理應(yīng)大大超出這個數(shù)字。由此可以想象透氣磚在潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)中多么有用。
作為洛耐院的員工,我們可以自豪地說,洛耐院是我國鋼包吹氬透氣磚技術(shù)發(fā)展的搖籃,作為洛耐院的一項重要科研成果,10多年前就已轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,成為洛耐院的重要經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)之一,給洛耐院帶來很好的經(jīng)濟效益和社會效益。同時洛耐院也是國內(nèi)主要透氣磚生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)來源地。因此,推舉透氣磚為我院的銅質(zhì)成果項目。
有文獻紀錄證明,洛耐院發(fā)展透氣磚的歷史至少也可追溯到1971年[6]。說來話有點長,我進入洛耐院不久,早在1966年就有幸接觸到大冶鋼廠從西德引進RH真空鋼液脫氣裝置。RH設(shè)備很先進,對提高鋼水質(zhì)量的效果很好,可是設(shè)備價格很昂貴,進口受到很大的限制,不可能在中國大規(guī)模采用。因此,我特別關(guān)注國外的爐外精煉技術(shù)的發(fā)展動向。1970年,從國外文獻中看到一種簡單易行、行之有效、投資很少且效果顯著的透氣磚鋼包吹氬鋼水處理新技術(shù),便向院領(lǐng)導(dǎo)書面提出研究開發(fā)透氣磚的建議,并受到院領(lǐng)導(dǎo)的重視,迅速安排工藝室的韓秀越等同志在北京耐火廠進行研究試制。
我寫這些的目的是,不要忽視小人物的創(chuàng)見性。
•5. 量化測評洛耐院對我國鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)進步所作的貢獻
5.1 關(guān)于量化測評方法
在2003年院慶40周年時,我們曾首次就洛耐院建院40年在我國能源耐火材料的研究開發(fā)方面所作的貢獻作過量化測評[7]。該測評工作以"耐火材料"雜志作為測評的數(shù)據(jù)源,對全國科研院所、高等院校和工礦企業(yè)等各個單位發(fā)表的有關(guān)能源耐火材料的文章進行統(tǒng)計,并按所占的比例進行測評。其結(jié)果能比較客觀反映洛耐院在為推動我國能源用耐火材料的發(fā)展和進步中做出的努力和貢獻。
在洛耐院建院50年之際,在此也擬采用類似的方法,量化測評洛耐院建院50年來為推動我國鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)進步中作出貢獻的分量。為提高測評的客觀性、科學(xué)性、透明度和認可度,本次測評采用在學(xué)術(shù)界得到公認的"文獻引用頻度"作為測評指標,選用2012年冶金工業(yè)出版社出版的"耐火材料與潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)"一書作為測評數(shù)據(jù)源[8]。該書具有作為本測評數(shù)據(jù)源的基本條件,說明如下:
(1)該書內(nèi)容涵蓋潔凈鋼生產(chǎn)集成技術(shù)各個環(huán)節(jié)用的耐火材料(參見表1腳注),充分展示了潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)和耐火材料兩大領(lǐng)域的發(fā)展狀況和研究開發(fā)成果,與本測評目標的中心內(nèi)容完全一致。
(2)書中引用文獻的數(shù)量總計410條,其中,中國文獻231條,占引用文獻總量的56.3%,這為統(tǒng)計分析獲得比較滿意的可信度提供了必要條件。此外,書中引用文獻分章詳細標引,有利于提高統(tǒng)計分析的深度。
(3)書中引用文獻的時間跨度從1971年至2011年,與我院歷史的重合度很高。
(4)書中引用文獻中,1985年以后的參考文獻占文獻總數(shù)的絕大多數(shù)(占90%以上),與本測評的重點時段非常吻合。
在對引用文獻進行統(tǒng)計處理時,遵循下列兩條規(guī)則:
(1)中國文獻系指中國作者以中文或以外文發(fā)表的全部文獻。
(2)當引用文獻的作者包含兩個以上的單位時,分別各自計算一篇,但不追加文獻的總數(shù)目。
5.2 結(jié)果和討論
按照文獻引用頻度的多寡排序,表1列出了中國文獻作者所屬單位在"耐火材料與潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)"一書中被引用的文獻數(shù)量的分布情況。簡析如下:
(1)表1顯示的引用文獻數(shù)量的分布情況,可在一定程度上反映中國文獻作者所屬單位對推動我國鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)進步所作的努力和貢獻的大小。
(2)"耐火材料與潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)"一書中的中國文獻作者所屬單位有近50家,包含我國主要耐火材料的研究院所,高等院校和工礦企業(yè),它們是能反映我國鋼鐵和耐材產(chǎn)業(yè)的研發(fā)、創(chuàng)新水平的單位。
(3)我國耐火材料企業(yè)單位數(shù)量多達3000多家,如再加上鋼鐵企業(yè),其數(shù)量可能加倍。
從本測評的統(tǒng)計角度來看,排在表1中的那些單位是從眾多單位中遴選出來的,對我國鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)進步作出最大貢獻的企業(yè)。
(4)由上述3項推之,本測評可考量洛耐院在對我國鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)進步作出貢獻的企業(yè)中的排名地位和所占的分量。
(5)洛耐院的表現(xiàn)不凡,高居排名榜首,引用文獻所占比例達到四分之一以上,而且覆蓋潔凈鋼生產(chǎn)集成技術(shù)各個方面。
(6)最后還想一提,對表1列出的統(tǒng)計數(shù)據(jù)還可作進一步的分析,可從中找出自己的優(yōu)勢領(lǐng)域和弱勢領(lǐng)域,為今后的努力方向提供一點參考。
表 1 "耐火材料與潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)" 書中參考文獻中中國文獻作者所屬單位分布情況
章*
|
文獻
總數(shù)
|
中國
文獻
|
洛耐院
|
寶鋼
|
鋼鐵
總院
|
武漢
科大
|
鞍鋼
|
武鋼
|
北京
科大
|
東北
大學(xué)
|
鞍山
焦耐院
|
1
|
25
|
20
|
6
|
|
2
|
1
|
1
|
2
|
|
2
|
|
2
|
51
|
18
|
5
|
6
|
|
|
3
|
3
|
|
|
|
3
|
110
|
59
|
20
|
12
|
3
|
3
|
|
|
|
|
3
|
4
|
67
|
46
|
13
|
8
|
4
|
1
|
3
|
2
|
2
|
|
|
5
|
42
|
16
|
6
|
2
|
|
|
|
1
|
2
|
|
1
|
6
|
34
|
20
|
4
|
1
|
|
|
1
|
1
|
|
1
|
|
7
|
46
|
27
|
1
|
4
|
1
|
3
|
1
|
|
1
|
|
|
8
|
23
|
17
|
4
|
4
|
2
|
1
|
|
|
|
|
|
9
|
12
|
8
|
1
|
1
|
1
|
|
|
|
1
|
1
|
|
合計
|
410
|
231
|
60
|
38
|
13
|
9
|
9
|
9
|
6
|
4
|
4
|
所占比例%
|
中國
|
56.3
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
單位/中國
|
26.0
|
16.5
|
5.6
|
3.9
|
3.9
|
3.9
|
2.6
|
1.7
|
1.7
|
*章名:1.導(dǎo)論 (耐火材料在潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)中的作用);2.鐵水預(yù)處理用耐火材料;3.爐外精煉用耐火材料;4.中間包冶金用耐火材料;5.無氧化保護連鑄用耐火材料;6.結(jié)晶器冶金用耐火材料;7.滑動水口;8.IF鋼生產(chǎn)集成技術(shù)中的耐火材料問題和對策;9.潔凈鋼生產(chǎn)集成技術(shù)用其他功能耐火材料。
6. 結(jié)束語----一點題外話
我在洛耐院生活工作近50年,許多夢想在這里成真。有幸作為洛耐院一名員工,為洛耐院取得的成果感到高興、自豪。
這里鳥語花香,方便舒適,氛圍和諧,工作條件和生活條件不斷改善。我希望10年,20年后,假如還有機會再來測評洛耐院的表現(xiàn),我真誠祝愿那時洛耐院繼續(xù)獲得金牌。
致謝:承蒙洛耐院老院長邢守渭對本文提出寶貴意見,作者在此表示真誠感謝。
參考文獻
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林育煉 : 男, 教授級高級工程師,工作單位:洛陽耐火材料研究院。 1965年8月進洛耐院,1983~1985年美國俄亥俄州立大學(xué)訪問學(xué)者,國內(nèi)外發(fā)表論文70余篇,主要著作有:《耐火材料與能源》(冶金工業(yè)出版社,1992),《耐火材料與潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)》(冶金工業(yè)出版社,2012)。聯(lián)系方式:email:lin_yulian@sina.com,電話:64205527。