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我國特鋼發(fā)展
發(fā)布時間：2010/9/19
我國特鋼發(fā)展
鋼可以分為普鋼和特鋼兩大類，特鋼即特殊鋼包括優(yōu)質(zhì)合金鋼與合金，合金可以不以鐵為基，例如可以是鎳基、鐵鎳基。特殊鋼包括合金結(jié)構(gòu)鋼、合金彈簧鋼、合金工具鋼、軸承鋼、不銹鋼、高溫合金、精密合金等。
??? 我國幾十年來，把電爐廠稱為特殊鋼廠，把轉(zhuǎn)爐廠或鋼鐵聯(lián)合企業(yè)歸屬為普鋼廠。中國特鋼企業(yè)協(xié)會已開過8屆會員大會，特鋼協(xié)會的成員企業(yè)主要為電爐廠家。
??? 一、特鋼生產(chǎn)流程與鋼廠類型
??? 隨著20世紀(jì)后半葉以來連鑄及爐外處理（包括鐵水預(yù)處理與鋼的二次精煉）技術(shù)的發(fā)展，鋼的制備技術(shù)發(fā)生了根本的變化，現(xiàn)代鋼生產(chǎn)流程主要是：
??? 轉(zhuǎn)爐流程：高爐冶煉——鐵水預(yù)處理——轉(zhuǎn)爐治煉——二次精煉——連鑄——（熱送熱裝）軋制；
??? 電爐流程：電爐冶煉——二次精煉——連鑄——（熱送熱裝）軋制；
??? 特種熔煉：特種熔煉（真空感應(yīng)熔煉、冷坩堝熔煉、電渣重熔、真空電弧重熔、電子束重熔、等離子熔煉或重熔等）——錠子鍛造或軋制、擠壓。
??? 現(xiàn)代煉鋼流程主要是轉(zhuǎn)爐流程和電爐流程。2004年世界粗鋼產(chǎn)量達(dá)10.548億t，其中轉(zhuǎn)爐鋼66452萬t，占63%，電爐鋼35652萬t，占33.8%。特種熔煉產(chǎn)量小，但對國防、前沿技術(shù)、重要國民經(jīng)濟部門發(fā)展具有重要意義。
??? 鋼廠類型也發(fā)生了很大變化，國外（例如美國）主要有：鋼鐵聯(lián)合企業(yè)（Integrated Iron and Steel Company）、現(xiàn)代電爐鋼廠（Mini Mill）及專門的特鋼廠（例如Cabot公司及Allvac公司等專門的電渣及真空冶金廠）。國內(nèi)除鋼鐵聯(lián)合企業(yè)（例如武鋼、鞍鋼、首鋼等）、現(xiàn)代電爐鋼廠（例如珠江鋼鐵）之外，出現(xiàn)了一批新型的帶電爐的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)（例如寶鋼、安鋼、沙鋼、興澄特鋼等）。他們有的是在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)里安裝了現(xiàn)代電爐（寶鋼、安鋼等），有的是在原來只有電爐流程的企業(yè)中建了轉(zhuǎn)爐流程（沙鋼、興澄特鋼等）。由于我國用特種熔煉方法生產(chǎn)特鋼的規(guī)模不大（美國一個專門的特種熔煉廠家年產(chǎn)量可達(dá)幾十萬噸），特種熔煉通常是作為現(xiàn)代電爐鋼廠的一個分廠或車間，或是新興鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中現(xiàn)代電爐鋼廠的一個分廠或車間。
??? 轉(zhuǎn)爐與電爐冶煉具有越來越多的共性，轉(zhuǎn)爐可以冶煉普通鋼，也可以冶煉特殊鋼；電爐可以冶煉特殊鋼，也可以冶煉普通鋼。繼續(xù)將轉(zhuǎn)爐廠稱作普鋼廠，將電爐廠稱作特鋼廠，已名不符實，影響鋼廠的發(fā)展，特別是將電爐廠限于生產(chǎn)特鋼，更會影響其發(fā)展。
??? 二、國內(nèi)外特鋼占整個鋼產(chǎn)量的比例
??? 目前世界上特鋼產(chǎn)量約占整個鋼產(chǎn)量的15%左右（以美國、日本為代表），世界主要產(chǎn)鋼國家特鋼生產(chǎn)及消費情況，列于表1。
??? 中國2003年合金彈簧鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、滾珠軸承鋼、合金工具鋼、高合金工具鋼、不銹鋼總產(chǎn)量為1098萬t，鋼總產(chǎn)量為22241萬t。2005年特鋼總產(chǎn)量為1132萬t，鋼總產(chǎn)量約為3.5萬t。
??? 由上述數(shù)據(jù)可見，世界上，美國、日本特鋼比例約為15%，一些歐洲國家例如德國、瑞典、意大利等比例更高，而我國特鋼只占鋼總量的很小部分，每年進(jìn)口鋼材主要是特鋼和優(yōu)質(zhì)特鋼。特鋼主要是由電爐和轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)出來的，進(jìn)一步的生產(chǎn)統(tǒng)計會發(fā)現(xiàn)，雖然轉(zhuǎn)爐也能生產(chǎn)特鋼，但我國特鋼目前主要是由電爐廠生產(chǎn)的，不應(yīng)從個別國家用轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)特鋼的比例高于電爐而過多地宣傳轉(zhuǎn)爐廠生產(chǎn)特鋼的優(yōu)勢，發(fā)展特鋼有利于我國由鋼鐵大國變?yōu)殇撹F強國。重點應(yīng)發(fā)展電爐流程。
??? 三、及時引導(dǎo)、支持對發(fā)展我國現(xiàn)代電爐的第二輪投資
??? 我國現(xiàn)代電爐煉鋼始于1993年原冶金部和上海市在上海召開的“當(dāng)代電爐流程和電爐工程問題研討會”（以下簡稱第一次上海會議）。由于各級政府部門引導(dǎo)，支持鋼鐵企業(yè)進(jìn)行了對現(xiàn)代電爐流程的一輪投資，依靠引進(jìn)國外現(xiàn)代電爐流程先進(jìn)技術(shù)，在我國建成了一批“三位一體”或“四位一體”的先進(jìn)電爐流程。
??? 正是由于這批先進(jìn)的現(xiàn)代電爐流程的建成、投產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)、超產(chǎn)，使得我國電爐鋼比例一度打存了自1993年至2000年逐步下降的局面，走出了低谷，在2000年至2003年間，有所回升，約回升了2個百分點，在這一階段，電爐鋼增長速度高于全國鋼增長速度及轉(zhuǎn)爐鋼增長速度，見表2。
??? 這一階段電爐鋼為什么如此飛速增長？國民經(jīng)濟的高速發(fā)展是動力，電爐的發(fā)展，受GDP增長的拉動，但是如果沒有投資，國家不建成一批現(xiàn)代電爐流程，電爐鋼的飛速發(fā)展是不可能的。當(dāng)然，單靠引進(jìn)設(shè)備是不夠的，這里有著我國廣大電爐工作者創(chuàng)造性的辛勤勞動，是他們的努力才使得我國目前在電爐冶煉工藝、技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)、理論研究方面達(dá)到國際先進(jìn)水平，有的居國際領(lǐng)先地位。
??? 然而，我國目前正處于1990年以來電爐鋼比例第二次逐年下降的階段，由于前一階段我國對轉(zhuǎn)爐流程進(jìn)行大量投資導(dǎo)致的轉(zhuǎn)爐鋼生產(chǎn)能力的釋放，使我國轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量大幅度增長，2004年增長速度達(dá)到27%，而電爐鋼第一輪投資導(dǎo)致的潛能挖掘、釋放已近飽和，年增長速度大大降低，2004年為6.7%，轉(zhuǎn)爐鋼增長速度大大高于電爐鋼，從而使電爐鋼一年中下降了2個百分點，估計2005年、2006年還會是這種狀態(tài)。
??? 電爐鋼比例的下降，不利于鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，不利于我國從一個鋼鐵大國變?yōu)橐粋€鋼鐵強國，值得引起重視。本人認(rèn)為，國家應(yīng)及時引導(dǎo)、支持對發(fā)展我國現(xiàn)代電爐流程的第二輪投資。
??? 表2 2001~2003年我國及世界電爐鋼的增長速度
??? 鋼增長速度=（當(dāng)年鋼產(chǎn)量-去年鋼產(chǎn)量）/去年鋼產(chǎn)量*100%
??? 國家早已明文規(guī)定淘汰大批落后的小高爐、小轉(zhuǎn)爐、小電爐、地條鋼等，但目前小高爐、小轉(zhuǎn)爐、10噸以下的小電爐生產(chǎn)能力仍占有相當(dāng)大的比例，“十一五”期間將按照“依法、依規(guī)關(guān)停一批，差別對待擠垮一些，上大壓小淘汰一批，等量置換改造一批”的原則，綜合運用各種手段使落后產(chǎn)能盡快退出市場。相信會收到預(yù)期的效果。這里我想進(jìn)一步談?wù)動嘘P(guān)修改鋼的國家標(biāo)準(zhǔn)的問題。
??? 當(dāng)前發(fā)展我國電爐煉鋼、淘汰落后產(chǎn)能，除國家要出臺有關(guān)的政策法規(guī)外，從技術(shù)上還要對某些鋼材，例如使用量大面廣的建筑鋼材國家標(biāo)準(zhǔn)及時修訂，一要支持有關(guān)制定和修訂國家標(biāo)準(zhǔn)的研究工作，二要及時制定和修訂有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。
??? 根據(jù)“新一代鋼材材料的重大基礎(chǔ)研究”973項目的研究結(jié)果，鋼的潔凈度對鋼的組織性能具有重要影響，建議修改有關(guān)鋼，特別是使用量大面廣的鐵素體+珠光體類型鋼的潔凈度標(biāo)準(zhǔn)，例如硫、磷、非金屬夾雜物的標(biāo)準(zhǔn)，制定有關(guān)鋼中氮、氧的標(biāo)準(zhǔn)，由于鋼中流及溶解氧對鋼力學(xué)性能具有顯著作用，要生產(chǎn)新開發(fā)出來的超級鋼就不能沿用原傳統(tǒng)鋼的標(biāo)準(zhǔn)。對鋼中的總氧量應(yīng)提出要求。如果要求鋼的總氧量<=50ppm，硫含量<=100ppm，則一些代表落后生產(chǎn)的裝備和工藝因為生產(chǎn)的鋼達(dá)不到這一要求，不合格，自然會被淘汰掉，而這些要求對于先進(jìn)的轉(zhuǎn)爐流程及電爐流程是容易達(dá)到的。“上大壓小淘汰一批”可能會遇到困難，因為落后產(chǎn)能尚可以按傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)低檔產(chǎn)品，與先進(jìn)流程進(jìn)行成本競爭。彈簧
??? 關(guān)于潔凈度，對“極限潔凈度”和“經(jīng)濟潔凈度”的理解，我認(rèn)為“極限”是很難量化的，只能確定目前情況下可達(dá)到的水平，但這一水平應(yīng)不是“極限”，不同時期可能達(dá)到的水平是不一樣的，“經(jīng)濟”也是相對的，發(fā)展的。“經(jīng)濟潔凈度”應(yīng)是為滿足先進(jìn)鋼鐵材料性能要求，在現(xiàn)行裝備與工藝條件下能夠達(dá)到，達(dá)到它不過多增加成本的潔凈度。按照這一理解，上述總氧量<=50ppm、硫含量<=100ppm可以確定為目前條件下400MPa級鐵素體+珠光體的“經(jīng)濟潔凈度”?！敖?jīng)濟潔凈度”的門檻值也就是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，訂得不恰當(dāng)，就可能從客觀上延長落后裝備和工藝的壽命，形成落后與先進(jìn)共存、競爭的局面，影響落后產(chǎn)能的淘汰速度和先進(jìn)鋼鐵材料的推廣應(yīng)用，特別是在我國還不完全是優(yōu)質(zhì)優(yōu)價的情況下更是如此。用屈服強度為400MPa級先進(jìn)鋼鐵材料取代200MPa級傳統(tǒng)鋼材乃是“新一代鋼鐵材料的重大基礎(chǔ)研究（973項目）”的初衷。
??? 目前，我國的廢鋼和電力依然緊缺，這是發(fā)展現(xiàn)代電爐煉鋼的實際困難，為什么我仍認(rèn)為國家應(yīng)及時引導(dǎo)和支持對發(fā)展現(xiàn)代電爐流程進(jìn)行第二輪設(shè)資，主要有兩點考慮：
??? （1）投資到形成生產(chǎn)能力需要有一定時間
??? 1993年“當(dāng)代電爐流程和電爐工程問題研討會”以后，在各級政府的引導(dǎo)和支持下，各鋼鐵企業(yè)對發(fā)展現(xiàn)代電爐流程進(jìn)行了第一輪投資，新造了約40座60t以上的現(xiàn)代電爐，這些電爐從考察、申報、審批、立項、談判、簽合同、施工、投產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)、超產(chǎn)，大概經(jīng)過了8~10年時間，2003年達(dá)到高峰。
??? （2）2010年至2015年我國廢鋼和電力供應(yīng)情況會發(fā)生較大改變，有利于電爐的發(fā)展
??? 首先由于國家抓能源建設(shè)，電力緊缺的局面會有所改變，目前一些企業(yè)生產(chǎn)用電價格已經(jīng)有所下降。
??? 在廢鋼方面，我國用于煉鋼的廢鋼量會顯著增加，原因有兩個：一是屆時我國自產(chǎn)廢鋼、加工廢鋼會因鋼總產(chǎn)量大而增加，折舊廢鋼，設(shè)回收期為15年，1996年以后生產(chǎn)的鋼材已開始能夠回收供煉鋼用，而這一時間以后，我國產(chǎn)鋼量已超過1億t/年，折舊廢鋼量也會增加；二是國家決定2010年以前淘汰落后的鋼生產(chǎn)能力，被淘汰的小轉(zhuǎn)爐、小電爐、地條鋼按1億t計算，可以至少有2000萬t以上的廢鋼可供先進(jìn)的轉(zhuǎn)爐和電爐流程用，廢鋼多了，價格就會降低。
??? 國內(nèi)經(jīng)濟的發(fā)展，對鋼鐵材料的需求量不會減少，淘汰1億t落后的鋼生產(chǎn)能力，它們生產(chǎn)的那一部分就沒有了，缺少的鋼材從那里來，一是用轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)，例如由以同時淘汰落后生產(chǎn)能力為前提，新建的、先進(jìn)的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)，但它消耗的廢鋼是有限的，因為它本身的產(chǎn)能不會達(dá)到1億t，另外廢鋼加入比只有8%，基于我國的國情及投資強度，不可能建許多試點企業(yè)。再一個是已有小轉(zhuǎn)爐的企業(yè)淘汰小轉(zhuǎn)爐新建同樣容量的大轉(zhuǎn)爐，我以為從可持續(xù)發(fā)展的觀點，這一措施欠妥。如果現(xiàn)在就開始考慮對發(fā)展我國現(xiàn)代電爐的第二輪投資，在2010年至2015年，第二輪投資新建的現(xiàn)代電爐流程可能正好趕上電爐流程能發(fā)揮優(yōu)勢的大好時機。
??? 四、電爐流程生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)普鋼是電爐廠走出困境的正確途徑
??? 目前，我國廢鋼及電力仍然緊缺，電爐鋼的成本比同品種的轉(zhuǎn)爐鋼高，電爐鋼廠生產(chǎn)困難是事實，電爐鋼廠走出困境的道路是什么？我認(rèn)為是電爐流程生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)普鋼是電爐廠走出困境的正確途徑。
??? 企業(yè)生存必須講究經(jīng)濟效益，利潤是企業(yè)的生命線，筆者曾經(jīng)提出過一個簡單的計算企業(yè)效益或利益的公式，即效益=（產(chǎn)品售價-成本）/時間，這個時間可以是冶煉周期，這時利潤代表一爐鋼的效益，用其可以對冶煉周期進(jìn)行理論計算；時間也可以是年，利潤即年效益。從這一公式出發(fā)可知，要提高企業(yè)的效益，生產(chǎn)售價高的高附加值產(chǎn)品是關(guān)鍵，降低成本是有效措施，此外，要有規(guī)模，一年中生產(chǎn)的高附加值產(chǎn)品總量過小，效率也不會好。我國興澄特鋼及舞陽鋼廠因為其高附加值產(chǎn)品占的比重大，規(guī)模大，經(jīng)濟效益還是很好的。
??? 對于電爐流程的冶煉工序，高附加值產(chǎn)品因時因地具有不同的含義，筆者曾在《冶金管理》2006年第8期上撰文探討我國目前能盈利的幾種電爐鋼品種，本文著重進(jìn)一步討論一下電爐生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)普鋼的問題。
??? 從整體上看，特鋼占整個鋼生產(chǎn)的比例，占電爐鋼的比例是小的，世界上特鋼的比例只占總鋼產(chǎn)量的15%以下，而電爐鋼的比例為1/3左右；我國特鋼比例低于鋼總產(chǎn)量的8%，電爐鋼比例雖然很低，但2005年估計為13%左右，事實上，國內(nèi)外電爐在生產(chǎn)特鋼的同時，也在生產(chǎn)普鋼，但為優(yōu)質(zhì)普鋼，美國等不生產(chǎn)屈服強度為200MPa級螺紋鋼，中國電爐生產(chǎn)的普鋼則多為優(yōu)質(zhì)碳素鋼（主要是中高碳鋼）。
??? 用現(xiàn)代化電爐流程來生產(chǎn)400MPa級的鐵素體+珠光體類型鋼材，如果在標(biāo)準(zhǔn)中能指出總氧量<=0.0050%、硫含量<=0.010%的話，它將能夠取代目前只經(jīng)吹氬、喂線的同類小轉(zhuǎn)爐鋼、小電爐鋼、地條鋼（這3類鋼的總量可能過億噸）。實踐表明：現(xiàn)代電爐流程能夠在上述標(biāo)準(zhǔn)條件下成功生產(chǎn)出os為400MPa級的鐵素體+珠光體類型鋼材。
??? 在降低成本的技術(shù)措施上，仍然要堅持以縮短電爐冶煉周期為核心發(fā)展現(xiàn)代電爐冶煉技術(shù)，加部分鐵水冶煉和采用集速束式氧槍強化供氧是兩項重要的技術(shù)措施。
??? 電爐加部分鐵水冶煉有一個最佳鐵水比，以冶煉周期最短為目標(biāo)計算的最佳鐵水比與平均供氧強度有關(guān)，當(dāng)供氧強度提高時，最佳鐵水比提高。
??? 目前，有的企業(yè)采用80%以上鐵水，不供電，將電爐當(dāng)轉(zhuǎn)爐使用，從企業(yè)的角度，是可以理解的，但從資源消耗、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的角度看欠妥的，因為電爐轉(zhuǎn)爐化工藝的氧氣耗量、生產(chǎn)率（冶煉周期）、煤氣回收等指標(biāo)不及轉(zhuǎn)爐，而與轉(zhuǎn)爐相比較電爐的固有優(yōu)勢也沒有了。
??? 五、關(guān)于中國金屬彈簧學(xué)會的設(shè)置方法
??? 中國金屬學(xué)會設(shè)有煉鋼和特鋼兩個分會，下各設(shè)若干個學(xué)術(shù)委員會（三級學(xué)會）。在特鋼分會里，原來設(shè)有特鋼冶煉學(xué)術(shù)委員會，后分為電爐委員會和特種熔煉及爐外精煉學(xué)術(shù)委員會，一度活動較少。煉鋼分會也建立了電爐學(xué)術(shù)委員會及爐外精煉學(xué)術(shù)委員會。由于電爐和轉(zhuǎn)爐呈現(xiàn)出越來越多的共性，轉(zhuǎn)爐能生產(chǎn)特鋼，電爐也生產(chǎn)普鋼，故參加特鋼分會電爐委員會和爐外精煉委員會及特鋼電爐委員會和特種熔煉與爐外精煉委員會所組織的活動的企業(yè)基本相同，造成一定重復(fù)、混亂，建議中國金屬學(xué)會調(diào)整一下煉鋼分會，下設(shè)轉(zhuǎn)爐、電爐、特種冶煉、爐外精煉學(xué)會委員會，與鐵合金分會、連鑄分會、耐火材料分會共同負(fù)責(zé)普鋼和特鋼的冶煉工作，特鋼分會負(fù)責(zé)金屬材料。事實上，高溫合金、精密彈簧，合金彈簧等已經(jīng)或即將從特鋼分會中獨立出去成為二級分會，學(xué)會的機構(gòu)設(shè)置正在調(diào)整。
??? 六、結(jié)論
??? （1）特鋼生產(chǎn)流程包括電爐流程、特種熔煉與轉(zhuǎn)爐流程。轉(zhuǎn)爐流程能夠生產(chǎn)特鋼，但我國特鋼主要是電爐流程、特種熔煉生產(chǎn)的，主要是電爐廠生產(chǎn)。
??? （2）目前我國正處于1993年以來電爐鋼比例第二次逐年下降階段，國家應(yīng)及時引導(dǎo)支持對發(fā)展我國現(xiàn)代電爐煉鋼的第二輪投資。
??? （3）為發(fā)展我國的電爐鋼生產(chǎn)，在技術(shù)上仍然要堅持生產(chǎn)高附加值鋼和降低生產(chǎn)成本的方向，電爐加部分鐵水冶煉是一項重要的技術(shù)措施，但綜合考慮應(yīng)控制最佳鐵水加入比。
??? （4）電爐鋼廠除生產(chǎn)特鋼外，應(yīng)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)普鋼，修改國際有關(guān)400MPa級的鐵素體+珠光體類型鋼的純凈度標(biāo)準(zhǔn)，可能是淘汰落后產(chǎn)能，發(fā)展我國電爐鋼生產(chǎn)一個有效措施。
鋼可以分為普鋼和特鋼兩大類，特鋼即特殊鋼包括優(yōu)質(zhì)合金鋼與合金，合金可以不以鐵為基，例如可以是鎳基、鐵鎳基。特殊鋼包括合金結(jié)構(gòu)鋼、合金彈簧鋼、合金工具鋼、軸承鋼、不銹鋼、高溫合金、精密合金等。
??? 我國幾十年來，把電爐廠稱為特殊鋼廠，把轉(zhuǎn)爐廠或鋼鐵聯(lián)合企業(yè)歸屬為普鋼廠。中國特鋼企業(yè)協(xié)會已開過8屆會員大會，特鋼協(xié)會的成員企業(yè)主要為電爐廠家。
??? 一、特鋼生產(chǎn)流程與鋼廠類型
??? 隨著20世紀(jì)后半葉以來連鑄及爐外處理（包括鐵水預(yù)處理與鋼的二次精煉）技術(shù)的發(fā)展，鋼的制備技術(shù)發(fā)生了根本的變化，現(xiàn)代鋼生產(chǎn)流程主要是：
??? 轉(zhuǎn)爐流程：高爐冶煉——鐵水預(yù)處理——轉(zhuǎn)爐治煉——二次精煉——連鑄——（熱送熱裝）軋制；
??? 電爐流程：電爐冶煉——二次精煉——連鑄——（熱送熱裝）軋制；
??? 特種熔煉：特種熔煉（真空感應(yīng)熔煉、冷坩堝熔煉、電渣重熔、真空電弧重熔、電子束重熔、等離子熔煉或重熔等）——錠子鍛造或軋制、擠壓。
??? 現(xiàn)代煉鋼流程主要是轉(zhuǎn)爐流程和電爐流程。2004年世界粗鋼產(chǎn)量達(dá)10.548億t，其中轉(zhuǎn)爐鋼66452萬t，占63%，電爐鋼35652萬t，占33.8%。特種熔煉產(chǎn)量小，但對國防、前沿技術(shù)、重要國民經(jīng)濟部門發(fā)展具有重要意義。
??? 鋼廠類型也發(fā)生了很大變化，國外（例如美國）主要有：鋼鐵聯(lián)合企業(yè)（Integrated Iron and Steel Company）、現(xiàn)代電爐鋼廠（Mini Mill）及專門的特鋼廠（例如Cabot公司及Allvac公司等專門的電渣及真空冶金廠）。國內(nèi)除鋼鐵聯(lián)合企業(yè)（例如武鋼、鞍鋼、首鋼等）、現(xiàn)代電爐鋼廠（例如珠江鋼鐵）之外，出現(xiàn)了一批新型的帶電爐的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)（例如寶鋼、安鋼、沙鋼、興澄特鋼等）。他們有的是在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)里安裝了現(xiàn)代電爐（寶鋼、安鋼等），有的是在原來只有電爐流程的企業(yè)中建了轉(zhuǎn)爐流程（沙鋼、興澄特鋼等）。由于我國用特種熔煉方法生產(chǎn)特鋼的規(guī)模不大（美國一個專門的特種熔煉廠家年產(chǎn)量可達(dá)幾十萬噸），特種熔煉通常是作為現(xiàn)代電爐鋼廠的一個分廠或車間，或是新興鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中現(xiàn)代電爐鋼廠的一個分廠或車間。
??? 轉(zhuǎn)爐與電爐冶煉具有越來越多的共性，轉(zhuǎn)爐可以冶煉普通鋼，也可以冶煉特殊鋼；電爐可以冶煉特殊鋼，也可以冶煉普通鋼。繼續(xù)將轉(zhuǎn)爐廠稱作普鋼廠，將電爐廠稱作特鋼廠，已名不符實，影響鋼廠的發(fā)展，特別是將電爐廠限于生產(chǎn)特鋼，更會影響其發(fā)展。
??? 二、國內(nèi)外特鋼占整個鋼產(chǎn)量的比例
??? 目前世界上特鋼產(chǎn)量約占整個鋼產(chǎn)量的15%左右（以美國、日本為代表），世界主要產(chǎn)鋼國家特鋼生產(chǎn)及消費情況，列于表1。
??? 中國2003年合金彈簧鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、滾珠軸承鋼、合金工具鋼、高合金工具鋼、不銹鋼總產(chǎn)量為1098萬t，鋼總產(chǎn)量為22241萬t。2005年特鋼總產(chǎn)量為1132萬t，鋼總產(chǎn)量約為3.5萬t。
??? 由上述數(shù)據(jù)可見，世界上，美國、日本特鋼比例約為15%，一些歐洲國家例如德國、瑞典、意大利等比例更高，而我國特鋼只占鋼總量的很小部分，每年進(jìn)口鋼材主要是特鋼和優(yōu)質(zhì)特鋼。特鋼主要是由電爐和轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)出來的，進(jìn)一步的生產(chǎn)統(tǒng)計會發(fā)現(xiàn)，雖然轉(zhuǎn)爐也能生產(chǎn)特鋼，但我國特鋼目前主要是由電爐廠生產(chǎn)的，不應(yīng)從個別國家用轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)特鋼的比例高于電爐而過多地宣傳轉(zhuǎn)爐廠生產(chǎn)特鋼的優(yōu)勢，發(fā)展特鋼有利于我國由鋼鐵大國變?yōu)殇撹F強國。重點應(yīng)發(fā)展電爐流程。
??? 三、及時引導(dǎo)、支持對發(fā)展我國現(xiàn)代電爐的第二輪投資
??? 我國現(xiàn)代電爐煉鋼始于1993年原冶金部和上海市在上海召開的“當(dāng)代電爐流程和電爐工程問題研討會”（以下簡稱第一次上海會議）。由于各級政府部門引導(dǎo)，支持鋼鐵企業(yè)進(jìn)行了對現(xiàn)代電爐流程的一輪投資，依靠引進(jìn)國外現(xiàn)代電爐流程先進(jìn)技術(shù)，在我國建成了一批“三位一體”或“四位一體”的先進(jìn)電爐流程。
??? 正是由于這批先進(jìn)的現(xiàn)代電爐流程的建成、投產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)、超產(chǎn)，使得我國電爐鋼比例一度打存了自1993年至2000年逐步下降的局面，走出了低谷，在2000年至2003年間，有所回升，約回升了2個百分點，在這一階段，電爐鋼增長速度高于全國鋼增長速度及轉(zhuǎn)爐鋼增長速度，見表2。
??? 這一階段電爐鋼為什么如此飛速增長？國民經(jīng)濟的高速發(fā)展是動力，電爐的發(fā)展，受GDP增長的拉動，但是如果沒有投資，國家不建成一批現(xiàn)代電爐流程，電爐鋼的飛速發(fā)展是不可能的。當(dāng)然，單靠引進(jìn)設(shè)備是不夠的，這里有著我國廣大電爐工作者創(chuàng)造性的辛勤勞動，是他們的努力才使得我國目前在電爐冶煉工藝、技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)、理論研究方面達(dá)到國際先進(jìn)水平，有的居國際領(lǐng)先地位。
??? 然而，我國目前正處于1990年以來電爐鋼比例第二次逐年下降的階段，由于前一階段我國對轉(zhuǎn)爐流程進(jìn)行大量投資導(dǎo)致的轉(zhuǎn)爐鋼生產(chǎn)能力的釋放，使我國轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量大幅度增長，2004年增長速度達(dá)到27%，而電爐鋼第一輪投資導(dǎo)致的潛能挖掘、釋放已近飽和，年增長速度大大降低，2004年為6.7%，轉(zhuǎn)爐鋼增長速度大大高于電爐鋼，從而使電爐鋼一年中下降了2個百分點，估計2005年、2006年還會是這種狀態(tài)。
??? 電爐鋼比例的下降，不利于鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，不利于我國從一個鋼鐵大國變?yōu)橐粋€鋼鐵強國，值得引起重視。本人認(rèn)為，國家應(yīng)及時引導(dǎo)、支持對發(fā)展我國現(xiàn)代電爐流程的第二輪投資。
??? 表2 2001~2003年我國及世界電爐鋼的增長速度
??? 鋼增長速度=（當(dāng)年鋼產(chǎn)量-去年鋼產(chǎn)量）/去年鋼產(chǎn)量*100%
??? 國家早已明文規(guī)定淘汰大批落后的小高爐、小轉(zhuǎn)爐、小電爐、地條鋼等，但目前小高爐、小轉(zhuǎn)爐、10噸以下的小電爐生產(chǎn)能力仍占有相當(dāng)大的比例，“十一五”期間將按照“依法、依規(guī)關(guān)停一批，差別對待擠垮一些，上大壓小淘汰一批，等量置換改造一批”的原則，綜合運用各種手段使落后產(chǎn)能盡快退出市場。相信會收到預(yù)期的效果。這里我想進(jìn)一步談?wù)動嘘P(guān)修改鋼的國家標(biāo)準(zhǔn)的問題。
??? 當(dāng)前發(fā)展我國電爐煉鋼、淘汰落后產(chǎn)能，除國家要出臺有關(guān)的政策法規(guī)外，從技術(shù)上還要對某些鋼材，例如使用量大面廣的建筑鋼材國家標(biāo)準(zhǔn)及時修訂，一要支持有關(guān)制定和修訂國家標(biāo)準(zhǔn)的研究工作，二要及時制定和修訂有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。
??? 根據(jù)“新一代鋼材材料的重大基礎(chǔ)研究”973項目的研究結(jié)果，鋼的潔凈度對鋼的組織性能具有重要影響，建議修改有關(guān)鋼，特別是使用量大面廣的鐵素體+珠光體類型鋼的潔凈度標(biāo)準(zhǔn)，例如硫、磷、非金屬夾雜物的標(biāo)準(zhǔn)，制定有關(guān)鋼中氮、氧的標(biāo)準(zhǔn)，由于鋼中流及溶解氧對鋼力學(xué)性能具有顯著作用，要生產(chǎn)新開發(fā)出來的超級鋼就不能沿用原傳統(tǒng)鋼的標(biāo)準(zhǔn)。對鋼中的總氧量應(yīng)提出要求。如果要求鋼的總氧量<=50ppm，硫含量<=100ppm，則一些代表落后生產(chǎn)的裝備和工藝因為生產(chǎn)的鋼達(dá)不到這一要求，不合格，自然會被淘汰掉，而這些要求對于先進(jìn)的轉(zhuǎn)爐流程及電爐流程是容易達(dá)到的。“上大壓小淘汰一批”可能會遇到困難，因為落后產(chǎn)能尚可以按傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)低檔產(chǎn)品，與先進(jìn)流程進(jìn)行成本競爭。彈簧
??? 關(guān)于潔凈度，對“極限潔凈度”和“經(jīng)濟潔凈度”的理解，我認(rèn)為“極限”是很難量化的，只能確定目前情況下可達(dá)到的水平，但這一水平應(yīng)不是“極限”，不同時期可能達(dá)到的水平是不一樣的，“經(jīng)濟”也是相對的，發(fā)展的。“經(jīng)濟潔凈度”應(yīng)是為滿足先進(jìn)鋼鐵材料性能要求，在現(xiàn)行裝備與工藝條件下能夠達(dá)到，達(dá)到它不過多增加成本的潔凈度。按照這一理解，上述總氧量<=50ppm、硫含量<=100ppm可以確定為目前條件下400MPa級鐵素體+珠光體的“經(jīng)濟潔凈度”?！敖?jīng)濟潔凈度”的門檻值也就是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，訂得不恰當(dāng)，就可能從客觀上延長落后裝備和工藝的壽命，形成落后與先進(jìn)共存、競爭的局面，影響落后產(chǎn)能的淘汰速度和先進(jìn)鋼鐵材料的推廣應(yīng)用，特別是在我國還不完全是優(yōu)質(zhì)優(yōu)價的情況下更是如此。用屈服強度為400MPa級先進(jìn)鋼鐵材料取代200MPa級傳統(tǒng)鋼材乃是“新一代鋼鐵材料的重大基礎(chǔ)研究（973項目）”的初衷。
??? 目前，我國的廢鋼和電力依然緊缺，這是發(fā)展現(xiàn)代電爐煉鋼的實際困難，為什么我仍認(rèn)為國家應(yīng)及時引導(dǎo)和支持對發(fā)展現(xiàn)代電爐流程進(jìn)行第二輪設(shè)資，主要有兩點考慮：
??? （1）投資到形成生產(chǎn)能力需要有一定時間
??? 1993年“當(dāng)代電爐流程和電爐工程問題研討會”以后，在各級政府的引導(dǎo)和支持下，各鋼鐵企業(yè)對發(fā)展現(xiàn)代電爐流程進(jìn)行了第一輪投資，新造了約40座60t以上的現(xiàn)代電爐，這些電爐從考察、申報、審批、立項、談判、簽合同、施工、投產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)、超產(chǎn)，大概經(jīng)過了8~10年時間，2003年達(dá)到高峰。
??? （2）2010年至2015年我國廢鋼和電力供應(yīng)情況會發(fā)生較大改變，有利于電爐的發(fā)展
??? 首先由于國家抓能源建設(shè)，電力緊缺的局面會有所改變，目前一些企業(yè)生產(chǎn)用電價格已經(jīng)有所下降。
??? 在廢鋼方面，我國用于煉鋼的廢鋼量會顯著增加，原因有兩個：一是屆時我國自產(chǎn)廢鋼、加工廢鋼會因鋼總產(chǎn)量大而增加，折舊廢鋼，設(shè)回收期為15年，1996年以后生產(chǎn)的鋼材已開始能夠回收供煉鋼用，而這一時間以后，我國產(chǎn)鋼量已超過1億t/年，折舊廢鋼量也會增加；二是國家決定2010年以前淘汰落后的鋼生產(chǎn)能力，被淘汰的小轉(zhuǎn)爐、小電爐、地條鋼按1億t計算，可以至少有2000萬t以上的廢鋼可供先進(jìn)的轉(zhuǎn)爐和電爐流程用，廢鋼多了，價格就會降低。
??? 國內(nèi)經(jīng)濟的發(fā)展，對鋼鐵材料的需求量不會減少，淘汰1億t落后的鋼生產(chǎn)能力，它們生產(chǎn)的那一部分就沒有了，缺少的鋼材從那里來，一是用轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)，例如由以同時淘汰落后生產(chǎn)能力為前提，新建的、先進(jìn)的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)，但它消耗的廢鋼是有限的，因為它本身的產(chǎn)能不會達(dá)到1億t，另外廢鋼加入比只有8%，基于我國的國情及投資強度，不可能建許多試點企業(yè)。再一個是已有小轉(zhuǎn)爐的企業(yè)淘汰小轉(zhuǎn)爐新建同樣容量的大轉(zhuǎn)爐，我以為從可持續(xù)發(fā)展的觀點，這一措施欠妥。如果現(xiàn)在就開始考慮對發(fā)展我國現(xiàn)代電爐的第二輪投資，在2010年至2015年，第二輪投資新建的現(xiàn)代電爐流程可能正好趕上電爐流程能發(fā)揮優(yōu)勢的大好時機。
??? 四、電爐流程生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)普鋼是電爐廠走出困境的正確途徑
??? 目前，我國廢鋼及電力仍然緊缺，電爐鋼的成本比同品種的轉(zhuǎn)爐鋼高，電爐鋼廠生產(chǎn)困難是事實，電爐鋼廠走出困境的道路是什么？我認(rèn)為是電爐流程生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)普鋼是電爐廠走出困境的正確途徑。
??? 企業(yè)生存必須講究經(jīng)濟效益，利潤是企業(yè)的生命線，筆者曾經(jīng)提出過一個簡單的計算企業(yè)效益或利益的公式，即效益=（產(chǎn)品售價-成本）/時間，這個時間可以是冶煉周期，這時利潤代表一爐鋼的效益，用其可以對冶煉周期進(jìn)行理論計算；時間也可以是年，利潤即年效益。從這一公式出發(fā)可知，要提高企業(yè)的效益，生產(chǎn)售價高的高附加值產(chǎn)品是關(guān)鍵，降低成本是有效措施，此外，要有規(guī)模，一年中生產(chǎn)的高附加值產(chǎn)品總量過小，效率也不會好。我國興澄特鋼及舞陽鋼廠因為其高附加值產(chǎn)品占的比重大，規(guī)模大，經(jīng)濟效益還是很好的。
??? 對于電爐流程的冶煉工序，高附加值產(chǎn)品因時因地具有不同的含義，筆者曾在《冶金管理》2006年第8期上撰文探討我國目前能盈利的幾種電爐鋼品種，本文著重進(jìn)一步討論一下電爐生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)普鋼的問題。
??? 從整體上看，特鋼占整個鋼生產(chǎn)的比例，占電爐鋼的比例是小的，世界上特鋼的比例只占總鋼產(chǎn)量的15%以下，而電爐鋼的比例為1/3左右；我國特鋼比例低于鋼總產(chǎn)量的8%，電爐鋼比例雖然很低，但2005年估計為13%左右，事實上，國內(nèi)外電爐在生產(chǎn)特鋼的同時，也在生產(chǎn)普鋼，但為優(yōu)質(zhì)普鋼，美國等不生產(chǎn)屈服強度為200MPa級螺紋鋼，中國電爐生產(chǎn)的普鋼則多為優(yōu)質(zhì)碳素鋼（主要是中高碳鋼）。
??? 用現(xiàn)代化電爐流程來生產(chǎn)400MPa級的鐵素體+珠光體類型鋼材，如果在標(biāo)準(zhǔn)中能指出總氧量<=0.0050%、硫含量<=0.010%的話，它將能夠取代目前只經(jīng)吹氬、喂線的同類小轉(zhuǎn)爐鋼、小電爐鋼、地條鋼（這3類鋼的總量可能過億噸）。實踐表明：現(xiàn)代電爐流程能夠在上述標(biāo)準(zhǔn)條件下成功生產(chǎn)出os為400MPa級的鐵素體+珠光體類型鋼材。
??? 在降低成本的技術(shù)措施上，仍然要堅持以縮短電爐冶煉周期為核心發(fā)展現(xiàn)代電爐冶煉技術(shù)，加部分鐵水冶煉和采用集速束式氧槍強化供氧是兩項重要的技術(shù)措施。
??? 電爐加部分鐵水冶煉有一個最佳鐵水比，以冶煉周期最短為目標(biāo)計算的最佳鐵水比與平均供氧強度有關(guān)，當(dāng)供氧強度提高時，最佳鐵水比提高。
??? 目前，有的企業(yè)采用80%以上鐵水，不供電，將電爐當(dāng)轉(zhuǎn)爐使用，從企業(yè)的角度，是可以理解的，但從資源消耗、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的角度看欠妥的，因為電爐轉(zhuǎn)爐化工藝的氧氣耗量、生產(chǎn)率（冶煉周期）、煤氣回收等指標(biāo)不及轉(zhuǎn)爐，而與轉(zhuǎn)爐相比較電爐的固有優(yōu)勢也沒有了。
??? 五、關(guān)于中國金屬彈簧學(xué)會的設(shè)置方法
??? 中國金屬學(xué)會設(shè)有煉鋼和特鋼兩個分會，下各設(shè)若干個學(xué)術(shù)委員會（三級學(xué)會）。在特鋼分會里，原來設(shè)有特鋼冶煉學(xué)術(shù)委員會，后分為電爐委員會和特種熔煉及爐外精煉學(xué)術(shù)委員會，一度活動較少。煉鋼分會也建立了電爐學(xué)術(shù)委員會及爐外精煉學(xué)術(shù)委員會。由于電爐和轉(zhuǎn)爐呈現(xiàn)出越來越多的共性，轉(zhuǎn)爐能生產(chǎn)特鋼，電爐也生產(chǎn)普鋼，故參加特鋼分會電爐委員會和爐外精煉委員會及特鋼電爐委員會和特種熔煉與爐外精煉委員會所組織的活動的企業(yè)基本相同，造成一定重復(fù)、混亂，建議中國金屬學(xué)會調(diào)整一下煉鋼分會，下設(shè)轉(zhuǎn)爐、電爐、特種冶煉、爐外精煉學(xué)會委員會，與鐵合金分會、連鑄分會、耐火材料分會共同負(fù)責(zé)普鋼和特鋼的冶煉工作，特鋼分會負(fù)責(zé)金屬材料。事實上，高溫合金、精密彈簧，合金彈簧等已經(jīng)或即將從特鋼分會中獨立出去成為二級分會，學(xué)會的機構(gòu)設(shè)置正在調(diào)整。
??? 六、結(jié)論
??? （1）特鋼生產(chǎn)流程包括電爐流程、特種熔煉與轉(zhuǎn)爐流程。轉(zhuǎn)爐流程能夠生產(chǎn)特鋼，但我國特鋼主要是電爐流程、特種熔煉生產(chǎn)的，主要是電爐廠生產(chǎn)。
??? （2）目前我國正處于1993年以來電爐鋼比例第二次逐年下降階段，國家應(yīng)及時引導(dǎo)支持對發(fā)展我國現(xiàn)代電爐煉鋼的第二輪投資。
??? （3）為發(fā)展我國的電爐鋼生產(chǎn)，在技術(shù)上仍然要堅持生產(chǎn)高附加值鋼和降低生產(chǎn)成本的方向，電爐加部分鐵水冶煉是一項重要的技術(shù)措施，但綜合考慮應(yīng)控制最佳鐵水加入比。
??? （4）電爐鋼廠除生產(chǎn)特鋼外，應(yīng)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)普鋼，修改國際有關(guān)400MPa級的鐵素體+珠光體類型鋼的純凈度標(biāo)準(zhǔn)，可能是淘汰落后產(chǎn)能，發(fā)展我國電爐鋼生產(chǎn)一個有效措施。