钢铁冶金工业概况

1、钢铁冶金工业概况（北京科技大学冶金学院张建良） TOC o 1-5 h z 一、 钢铁冶金基础知识1（一）前言1（二）高炉炼铁6 HYPERLINK l bookmark94 o Current Document （三）炼钢10 HYPERLINK l bookmark132 o Current Document （四）轧钢15二、钢铁工业环保及熔融还原技术19（一）钢铁工业节能与环保19 HYPERLINK l bookmark153 o Current Document （二）熔融还原技术21三、我国钢铁工业现状和面临的挑战23（一）我国钢铁工业发展概况23 HYPERLINK l boo

2、kmark174 o Current Document （二）我国钢铁钢铁工业面临的问题25 HYPERLINK l bookmark196 o Current Document （三）我国钢铁工业结构的调整31一、钢铁冶金基础知识（一）前言1、冶金的基本概念冶金的基本概念:是从矿石或其它原料中提取金属的过 程。（工业性的冶金生产，除了从原料中提取金属外，还包 括对金属进一步的加工处理，使其获得使用时所需要的各种 性质）在107种元素中有85种金属元素。金属的特点：具有金属光泽，可塑性，导电性及导热性。 黑色金属：铁锰铬和它们的合金（重金属：Cu,Pb,Sn轻金属：Al,Mg,Ca有色金属贵金

3、属：Au,Ag,Pt稀有金属：铯，钨，钛，锆，钒，铌放射性金属：镭，钍金属元素在自然界存在形式：氧化物、硫化物、碳酸盐。钢铁冶金的主要原料：铁矿石、燃料。铁的存在形式:Fe2O3、Fe3O4、褐铁矿(Fe2O3nH2O)、菱铁矿（FeCO3）。冶金方法的分类:（1）火法冶金:利用高温从矿石或其它原料中提取金属 的过程。工艺:矿石准备，冶炼，精炼。（2）湿法冶金:在溶液中进行的冶金过程（有色冶金）。工艺:浸出，分离，富集，提取等。（3）电冶金:利用电能提取金属的过程。钢铁冶金:火法,电冶金。有色冶金:火法,湿法。2、钢铁冶炼工艺和生产流程钢铁生产流程传统流程：高炉+转炉直接还原竖炉+电炉新流程-

4、直接还原回转窑+电炉_熔融还原+转炉高炉+转炉（传统流程）矿山（采矿、选矿）：生产满足炼铁要求的铁矿石。造块（烧结、球团）：将粉矿制成人造富矿供高炉冶炼。焦化：生产满足高炉要求的焦炭。炼铁（高炉）：还原过程，将脉石等杂质去除，生产铁水。炼钢（转炉或电炉）：氧化过程，将铁水中的杂质氧化去 除，生产钢水。炉外精炼：将钢水进一步去除气体、夹杂物，生产洁净度更高的钢水。连续铸钢：将钢水连续浇注成钢坯（或直接送热连轧）。图1钢铁生产工艺流程图高炉-m3;电炉和转炉-t;烧结机- m2目前最大:高炉4350m3（未来5500 m3）;电炉150t，转炉300t;烧结机450 m2。3、钢铁产品及副产品钢铁

5、冶炼产品（1）生铁：铁和碳及少量Si、Mn、S、P等元素组成的合 金，主要由高炉生产。用途：炼钢生铁和铸造生铁（含Si高，产量占10%）。钢：含碳量低于2%，并含有其它元素的铁碳合金。铁合金：铁与一种或几种元素组成的中间合金。用途：脱氧剂或合金添加剂。钢铁冶炼副产品炉渣：冶炼过程中不能进入到生铁和钢中的氧化物、硫化物等 形成的熔融体。煤气高炉煤气，转炉煤气，焦炉煤气。4、钢与生铁的区别：钢铁中主要五种主要元素(除铁外)C:控制钢的强度和硬度的重要元素；Si:增加强度和硬度；Mn :提高钢的淬透性，提高韧性，降低硫的有害作用；P：有害元素，引起钢的冷脆；S:有害元素，引起钢的热脆。钢与生铁的区别

6、：两者都是以铁为基本元素，又包括以下元素C, Si, Mn,P, S。生铁：含 C： 2.0 4.5% ,钢：含 C： 0.2 2.0%。(1)生铁：硬而脆,不能锻造。按用途来分：炼钢生铁；铸造生铁(占约10% ),如电机外壳；(2)钢：有较好的综合机械性能如机械强度高，韧性 好，可加工成钢材和制品。5、钢铁工业在国民经济中的地位钢铁与交通交通是现代社会的命脉，而交通与钢铁密切相关：-铁路交通的发展离不开钢铁：例：铁轨、机车等；-钢铁是汽车的主要原料；-航空设备：发动机需要热强钢及高温合金。飞机起落 架、主梁等关键受力部件为超高强度钢。钢铁与能源-石油开采需要大量的钢材，例：钻台、井架、海洋石

7、 油平台、输油管等；-发电设备用钢，例：锅炉用耐热钢、汽轮机和发动机 用钢等；-机械化采煤用钢；-燃料电池材料中65%是钢材。钢铁与建筑-建筑用钢通常是钢产量中的首位；-钢结构有可以加长跨距，增加使用面积；-钢结构用利于抵御地震等；-钢结构件容易回收，有利于环境；-钢结构建筑更耐久并容易维护。钢铁与通讯-钢铁为主要的功能材料，例：电磁铁、永久磁铁、电 磁屏蔽合金等；-有线传输的线路；-卫星和运载火箭的金属材料，例：马氏体时效钢、高 温合金、超低温容器用钢、记忆合金等。钢铁与国防-常规兵器，例：枪、炮、坦克等；-海军舰艇；-航空材料；飞机起落架、主梁、大应力接头等。高炉炼铁1、高炉炼铁任务：把铁

8、矿石冶炼成合格的铁水。2、高炉炼铁用原料高炉炼铁原料：铁矿石、燃料和熔剂。-铁矿石：天然富矿，人造富矿(1.62.0t/tHM)。-燃料：焦炭，喷吹燃料(如煤粉)(0.40.6t/tHM)。-熔剂：石灰石，白云石(0.20.4t/tHM)。焦炭的作用：发热剂，还原剂和料柱骨架。铁矿石分类及特征：1）赤铁矿：Fe2O3，理论含铁量70%、含氧30%，暗红 色，还原性好，含P、S、As少。又称为红矿。2 ）磁铁矿：Fe3O4，理论含铁量72.4%、含氧27.6%, 灰色或黑灰色结构致密，坚硬有磁性，还原性差，含 P、S 较高，如我国海南岛、内蒙古白云鄂博矿。3）褐铁矿：mFe2O3-nH2O，理论

9、含铁量5566%，暗褐 色或黑色，结构疏松，还原性好。我国这种矿石不多。4 ）菱铁矿：FeCO3，含铁48.2%，灰色或黄褐色，焙烧 后含铁量提高，变得多孔，还原性好。铁矿石的定义:能从中提取铁或铁的化合物的矿物。）富铁矿：可直接冶炼的，如：含铁50%的天然（富）铁 矿。）贫铁矿：品位太低，需经选矿加工富集的铁矿石。3）铁精矿：经选矿加工处理后获得的高品位铁矿石， 通常为粉矿，粒度-200目（0.074mm）左右。4）脉石：矿中没有利用价值的矿物，通常在矿石处理 过程被废弃。高炉炼铁对铁矿石要求：品位高：即铁矿石含铁量高；脉石成分少，且以碱性为主：CaO、MgO多较好； 有害杂质少，有益元素适

10、中：特别S、P少；还原性好：易还原；高温冶金性能好；强度高、粒度均匀、化学成分稳定;图2烧结矿生产工艺流程图烧结矿生产：将矿粉（富矿粉或精矿粉）、燃料（焦粉或无 烟煤）、熔剂（石灰粉、石灰石粉、白云石粉等）按一定比例混 合，然后放在烧结机上点火进行烧结，利用其中燃料燃烧所 产生的热量，使局部生成液相，将矿粉粘结在一起，形成坚 实而多孔的烧结矿。球团矿生产：将精矿粉、熔剂和少量粘结剂，在造球机 中滚成直径815mm的生球，然后干燥、焙烧固结成型， 成为具有良好冶金性能的入炉含铁原料。3、高炉炼铁设备高炉本体及附属系统：1）高炉本体2）供料系统3）送风系统4）煤气净化5）除尘系统6）燃料喷吹系统7

11、）渣铁处理系统等4、高炉炼铁原理及工艺送风系统图3高炉炼铁原理图高炉冶炼主要过程-还原过程：实现矿石中金属元素（主要是Fe）和氧元素的化学分离;-造渣过程：实现已还原的金属与脉石的熔融态机械分离；-传热及渣铁反应过程：获得成分及温度均合格的液态铁水；5、高炉炼铁产品及副产品铁水高炉煤气-co,co2,n2炉渣-CaO,Al2O3 ,SiO2,MgO 等。6高炉生产主要技术经济指标-质量指标：生铁合格率；-产量指标：高炉有效容积利用系数，休风率；-能源指标：焦比煤比，燃料比；-强化指标：冶炼强度；-经济指标：生铁成本；-炉龄：高炉一代寿命。（三）炼钢1、炼钢基本任务炼钢包括冶炼和浇注两个过程。炼

12、钢:以生铁和废钢为原料，在炼钢炉内精炼成成份和温 度合格的钢液并浇注成钢锭或铸坯。炼铁与炼钢比较炼铁：把铁矿石冶炼成合格的铁水。炼钢：以生铁（铁水）和废钢为原料，在炼钢炉内精炼成 成份和温度合格的钢液并浇注成钢锭或铸坯。炼铁本质:还原过程炼钢本质:氧化过程炼钢基本任务：四脱（C、P、S、0）、二去（气、夹）、升温、合金脱C： （区分钢铁），C：硬度、强度、脆性；脱S、P：有害元素，S热脆，P冷脆；脱O：钢中氧含量过多变脆；去气、夹杂：气（H、N）；升温、合金化；完成任务措施：供氧、造渣、升温、加脱氧剂、加合金 料。2、炼钢用原料主原料（钢铁料）：生铁：铁水、冷生铁；废钢：本厂、外购；辅原料：造

13、渣剂：石灰、石灰石、萤石、白云石、合成 渣料；冷却剂（氧化剂）：铁矿石、氧化铁皮、球团、烧结矿；脱氧剂（合金料）：Fe-Si、Mn-Fe、Al合金等。3、炼钢工艺与设备炼钢主要设备-转炉：BOF或LD-电炉：EAF-平炉(已淘汰)图4转炉设备氧气顶吹转炉的操作过程：装料清除炉渣,炉衬如有损坏，补炉。然后把转炉转到装料位 置，将预先称量好的铁水和废钢装入炉内。为防止水分爆炸， 先装废钢。有些厂家：炉役后期，避免废钢冲击和剧烈冷却，废钢量 大时,避免强烈冷却,先兑铁水后加废钢。吹炼下降氧枪加入第一批渣料(石灰，白云石，氧化铁皮及矿石) 占总渣量的2/31/2，氧枪降到预定位置(液面上方13米) 即

14、以规定的氧压(0.81.2MPa)开始吹炼氧气股流与熔池面 接触,Fe,C,Mn,Si氧化一点火，放热升温。吹炼过程分为三期：吹炼初期(Si,Mn氧化期)P：被氧化进入炉渣。中期(C氧化期)随硅锰减少Tf,此时炉口喷出火焰变 大，亮度提高，炉渣起泡，进入中期。后期C:脱碳速度降低，炉口排出的火焰逐渐收缩，透明度增 加。出钢当成分温度合格时，摇炉出钢，有时进行预脱氧，主要在钢 包内进行。出钢就是将炉内的钢水倒入转炉下面的钢包内。出钢后，将炉渣从炉口倒入渣罐(挡渣球)。电弧炉炼钢-优点：利用电极与炉料之间放电产生的电弧发出热量，热 效率高达65%;温度高，而且容易控制，电弧区可达3000C;炉内气

15、氛可以控制：(4)可用100%,废钢，设备简单。-缺点：耗电量较高；电弧炉钢H,N含量高；炉内温度不均匀；生产率不如转炉，成本高;我国电炉钢产量占1820%图5电弧炉设备4、炉外精炼炉外精炼： 把原来一般在炼钢炉内完成的任务如脱硫，脱 氧，去除气体和非金属夹杂物，调整成份和温度等，移到盛钢桶 内或其它专门的容器中进行。如钢包吹氩，钢包吹粉,真空脱 气。炉外精炼的作用：1 )提高钢的质量；-2）提高生产效率（电炉），降低成本、优化工艺；-3）保证连铸过程的顺利进行（缓冲、温度调整）；-4）扩大品种（转炉）；-5）炼钢和连铸的柔性连接环节；5、模铸与连续铸钢铸锭:把在各种炼钢炉中熔炼成的钢水倒入钢

16、包内，再注 入到具有一定形状的钢锭模中，凝固成钢锭，或者在连续铸钢 过程中，铸成钢坯。种类:模注法，连铸法模注法:将钢包内的钢液注入到钢锭模中，使之凝固成钢 锭的工艺过程。包括生产准备，浇注钢锭，钢锭处理。连续铸钢法：将钢水连续不断地铸成一定断面形状和尺 寸的钢坯。连铸的特点：（1）简化铸钢工艺，生产率高投资少；（2）金属收得率高，能耗少，生产成本低；（3）钢坯质量好；（4）降低劳动强度，为生产连续化，自动化创造了条件。（四）轧钢1、钢铁材料分类长型（条）材：型钢和线材（重轨、轻轨、大型、中型、小 型、优型、冷弯型钢、线材）；扁平材：钢板和带钢（特厚板、中厚板、薄板、钢带、硅 钢片）;管材：无

17、缝管和焊管（无缝钢管、焊接钢管）;特殊断面钢材：周期断面、异形断面等；我国钢材生产的特点：-钢材的生产与应用以建筑业（广义）为主，长型（条）材占55% 60%;-板带比不高，约35%，但正在逐年上升。当汽车等工业 发展后，钢材中的板带比将会显著增大；-管材比例占约7%（发达国家占7%8%），但焊管比例 低。近年来，由于焊接技术的进步和焊缝质量的提高，许多 原来采用无缝钢管的用户也开始采用高质量的焊接钢管来 代替，因此发达国家焊接钢管的比例增加。2、钢铁材料的塑性加工成型塑性变形：钢材在外力作用下产生非断裂的永久变形的 现象称为钢材的塑性变形。塑性加工：通过塑性变形使钢材成为所需形状的加工过 程

18、称作钢材塑性加工成型，又称压力加工。塑性加工在钢铁工业生产中占有重要地位；从成型原则上说，塑性加工无切削，金属损耗较少；在取得所需形状的同时，改善材料组织和性能，成品能 够直接使用或加工，适于专业化大规模生产，生产效率高。脆性材料和形状复杂的制品不适于塑性加工。专业化生产需要专用的设备和工具。塑性加工分类（按施力类型分类）-直接受压：压力施加于工件，如锻压、挤压和轧制；-间接受压：施加的力常为张力，但通过工具和工件的 反作用而产生的间接压力可达到相当的数值，如拔丝、拔管 等；-模拉伸：在张力作用下，金属板被反卷成它下面的模 子形状，如拉延；-弯曲：施加的是弯矩，如钢板冷弯成型；-剪切：施加剪切

19、使钢板成型，如冲裁、剪切；-热加工：产生软化，钢铁材料塑性加工的第一步；热 加工能量消耗低，允许变形程度高，有助于消除铸锭（坯）铸 态组织中粗晶、孔洞和疏松，并减轻偏析；-冷加工：常同退火相结合，以消除加工硬化。冷加工 常用于成品加工业；因退火气氛可控制，可减少氧化和由温 度变化引起的最终制品的尺寸变化，获得良好的钢材表面和 尺寸精度。轧制：钢材生产的主要方法，钢锭、钢坯通过旋转的轧 辊产生塑性变形。-按轧辊和轧件的相互位置、运动和延伸方向分为：纵轧、横轧和斜轧。-按轧制时是否立即产生软化（回复和再结晶）分为：热 轧和冷轧。热轧：在再结晶温度（钢450600C）以上的轧制。冷轧：低于再结晶温度

20、且有加工硬化的轧制。-按轧制品种分：板带材轧制、管材轧制、型材轧制、 线材轧制和周期断面轧制。或统分为长型（条）材轧制、扁平 材轧制和管材轧制。-按轧制阶段分：粗轧、半精轧和精轧。锻压：把工件放在成对工具之间，由冲击或静压使工件 高度缩短而得到预期的形状。挤压：把坯料放在挤压桶内，使之从一定形状和尺寸的 孔中挤出，获得制品。拔制：拔制是将被加工金属由拉力通过各种形状的锥形 模孔，改变它的断面，以获得尺寸精确、表面光洁的加工方 法。深冲：钢板通过上下模具冲击或挤压成特殊形状。钣金 加工：弯曲或剪裁、冲压加工成各种形状。组合加工：将轧 制、焊接、铸造、切削等组合。3、热轧线材生产热轧线材：热轧最小

21、直径为5mm圆形或其它简单断面 形状的成卷钢材的工艺称作热轧线材。线材俗称盘圆或盘 条。线材轧制的特点是：延伸率大，所以机架数目多达 29 架；轧制速度快，现已达120m/s。线材用途很广，除大量用作拉拔钢丝的原料外，还直接 用于建筑和制作机械零件。二、钢铁工业环保及焰融还原技术（一）钢铁工业节能与环保传统钢铁工业流程的主要技术问题是：第一、生产能耗高。生产过程中产生大量的余热资源（占 总能耗的72.7%）尚未得到充分利用；第二、以焦炭作为主要能源。随着世界焦炭资源日益枯 竭，钢铁工业的持续发展受到严重威胁；第三、生产流程长。劳动生产率低，是典型的资金密集、 劳动力密集的传统产业；第四、环境污

22、染严重。钢铁工业以煤炭作为主要能源， 大量燃煤造成排放的废气中含有大量的SO2，导致酸雨，给 环境造成严重污染。1、环境对钢铁工业的新要求钢铁是消耗能源很多的行业，对环境的影响较为突出， 但钢铁工业也开发了一些环保技术，环保上取得了显著进 步：高炉喷煤取代焦炭、高炉炉顶煤气余压发电、炼焦过程 的干熄焦、转炉煤气未燃法回收，炼铁、炼钢渣的综合利用、 连铸连轧技术等。环境保护的全球化，对钢铁工业提出了更加严格的新要 求：1）减少有害气体的排放：CO2、SO2、NOx等；2）有效利用资源，使资源再生；3）减少能源消耗，改换能源品种；2、钢铁生产过程的环保措施大气污染：主要包括CO2、SO2、NOx和

23、烟尘CO2：高炉煤气（CO+CO2 占50%） 1200kg/tHM对策：降低能耗，使用h2能源炼铁。SO2:钢铁行业排放占总排放5%6%,主要来源于炼 焦、烧结。对策：使用低硫原料+废气脱硫。NOx：排放占总量约30%，主要来源于烧结、炼焦、轧 钢。对策：HTAC（高温低氧燃烧）技术。烟尘：来源于炼铁、炼钢、炼焦。对策：密封除尘，但炼焦难。3、环境友好的清洁生产对策新炼焦技术：只产出焦炭和电力，不生产化学副产品。另一对策：不用焦炭炼铁。环保高炉设计：大量喷吹煤粉，以煤炼铁炉渣粒化技术， 控制产生H2S和so2排放。烟尘收集：静电除尘或布袋除尘烧结废气净化技术烧结废气脱硫：干法（石灰法）、湿法

24、（碱法）。转炉废气净化技术干法除尘：LT工艺：静电除尘，FeO压块回收。湿法除尘：BAVMCO工艺：文氏洗涤器（二）熔融还原技术1、高炉炼铁现状及存在问题高炉炼铁状况目前达到十分完善的程度：1）高炉大型化；2）精料；3）高风温；4）高压；5）富氧喷煤；高炉固有缺点：1）煤气炉料逆流运动,要求高质量人造炉料（即烧结矿或 球团矿，炼焦），而含CO占20%左右的低热值煤气是由优质焦 炭产生。2 ）由于加热空气和除尘，需要建设大量辅助设备。（因此, 由烧结，炼焦，鼓风，高炉等组成的炼铁系统是一个复杂、庞大 的生产系统，需要巨额投资）工艺流程长，原料、燃料必须经过 反复加热、冷却和加工，能耗和生产成本比

25、较高。3）高炉流程进行经济生产要求规模大，生产的灵活性较 差。2、熔融还原技术定义（瑞典冶金学家:Eketorp）:指非高炉炼铁方法中那些 冶炼液态生铁的工艺过程。产品：铁水；副产品：炉渣、煤气；（生铁、炉渣与高炉相同，但煤气的数量和成分却差别 较大）开发目的:代替焦炭高炉；熔融还原优点：以煤代焦,降低生产成本，直接使用粉矿或块矿；不需烧结和炼焦，使环境污染减少80%；具有良好的反应动力学条件,生产效率高；设备简单，操作方便，易于控制，开启关闭均灵活；基建投资少。3、熔融还原典型流程图7 Corex工艺流程图图8 Finex工艺流程图三、我国钢铁工业现状和面临的挑战（一）我国钢铁工业发展概况图

26、9我国主要钢铁企业分布情况我国是世界上钢铁冶金起源最早的国家之一，早在春秋 战国时代就出现了生铁冶炼，制造出很锋利的宝剑和其它用 具，在历史上有着极辉煌的成就。但在漫长的封建社会中， 工业生产和科学技术发展缓慢，近代又受帝国主义侵略掠 夺，钢铁工业技术和装备水平极为落后。自1890年张之洞 在湖北建立汉阳钢铁厂开始，到1949年约半个世纪中，共 产钢760万吨。中国1949年全国产钢只有16万吨，新中国 成立，我国钢铁工业进入一个崭新的历史时期。1996年钢产 量首次跃过1亿吨，2006年我国钢产量突破4亿吨达4.2亿 吨，连续11年保持世界第一。尽管近年来面临着其它材料（有 色金属、陶瓷、高

27、分子材料、合成材料等）的竞争，但是由于 在矿石资源、生产成本、回收再使用率、良好的综合性能等 方面的明显优势，在可以预见的将来，钢铁在材料工业中占 据的统治地位不会改变。表1我国历年钢铁产量年194919601976198619962006粗钢产量（万t）15.81840204551901012041880表2 2006年全球主要产钢国家粗钢产量国家中国日本美国俄罗斯韩国德国粗钢产量（万t）418.8116.298.570.648.447.2占全球产量比例 （%）33.789.377.945.703.903.81（二）我国钢铁钢铁工业面临的问题1、资源方面（1）资源短缺将制约钢铁工业的高速增长

28、。一方面是水、铁矿和煤为主的重要矿产资源、能源等资 源供应难以适应钢铁生产迅速发展的要求。水作为一种特殊 资源，正越来越显示出对钢铁发展的重要制约作用，除宝钢 等少数先进企业外，我国节水科技水平与国外有较大差距。 作为缺水国家，重点钢铁企业平均吨钢新水耗量却比国外先 进企业高35m3/t,而一些钢产量增长最快的地区正是严重 缺水的地区。我国铁、锰、铬矿品位低，复杂难采矿体多， 选矿难度大。在我国，已查明的576亿吨铁矿储量中，经济 基础储量仅为166.86亿吨，而难采矿储量达98亿吨，难冶、 难选铁矿资源达102亿吨（其中中、高磷铁矿资源近40亿 吨），此外还有钒钛共生铁矿120亿吨。通过技术

29、进步，使 这部分资源得到有效利用，将使我国可利用铁矿资源增加近 两倍。另一方面是钢铁科技的发展水平还不足以使单位资源 和能源消耗大幅度降低到发达国家的先进水平。这一特点， 使我国进入新世纪后，对国内外矿产资源和能源的依赖程度 不断增加。矿产资源中，铁矿进口量已超过总需求量的50%， 优质锰矿和铬矿也大量进口。资源短缺与资源单位消耗较高 的矛盾还不可能迅速解决。这些问题，更加大了资源的 瓶颈 作用。另外，近年来，国际铁矿石价格大幅度上涨。其中，2004 年4月一次竟上涨71.5%，由此引发整个中国钢铁企业陡增 成本200亿至300亿元，占2004年全行业利润的20%至30%。 在未来的几十年里，

30、铁矿石原料将维持紧俏态势，国内铁 矿石的紧缺和对国外市场的过多依赖，将使我国的钢铁工业 受制于人，潜伏着极大的资源危机。（2）环境容量限制钢铁行业规模扩张。冶金工业是二氧化碳等温室效应气体的排放大户。在我国平均每生产一吨粗钢要排放2.9吨CO2,钢铁生产所排放的 二氧化碳超过社会总排放量的10%；同时还排放相当数量的 SO2和粉尘。现在我国吨钢污物的总排放量比先进发达国家 要高40%。钢铁生产流程朝清洁生产方向的迅速发展，使钢铁行业 对环境污染有了大幅度改善，但仍难以实现产能成倍增长的 同时，满足国家要求钢铁行业排污总量不断下降的目标。降 低温室效应产生原因的CO2等排放量，是未来钢铁发展的重

31、 要目标。2、能耗方面表3我国钢铁生产能耗与国际先进水平对比（kgce/t）生产工序我国国际先进水平工序能耗差距绝对值%焦化160.0128.131.424.5烧结70.050.919.037.3炼铁466.0417.248.810.5转炉28.8-8.937.7电炉273.7198.675.137.8轧钢155.0136.019.012.3钢铁生产过程能耗高，二次能源利用率低。2003年我国 重点钢铁企业吨钢可比能耗平均为698kgce/t,而日本、德国、 英国、法国和美国的平均水平为642kgce/t钢，其中德国为 602kgce/t钢。2000年我国各工序能耗与国际先进水平之比较 见表3

32、。我国钢铁工业能耗高的主要原因有：节能技术相对 落后，二次能源回收利用率低，二次能源的转换效率低，以 及大量低品质余热尚未回收利用等。我国钢铁工业依赖的主要能源(资源)是煤炭，资源 总量虽然比较丰富，但可用于钢铁生产的炼焦用煤仅占25 27%。而其中质量好的主焦煤储量仅占炼焦用煤的19%，肥 煤仅占13%。钢铁工业生产的二次能源中各种副产煤气所占 比例最大，总计约为59%，其中焦炉煤气为18 %,高炉煤气 为35%，转炉煤气为6%;高炉渣和钢渣的显热尚无有效回 收利用技术；高炉煤气、烧结和焦化废烟气的显热由于工艺 操作原因，尚未进行回收利用。3、产品方面(1)优质钢材方面_钢中杂质和有害元素含

33、量较高，尤其是S和TO。如 抗硫化氢管线钢T0日本可达3ppm,国内最好8 10ppm, 一般20ppm;轴承钢T0国外一般5 6ppm，国内最好8 10ppm。-非金属夹杂物控制水平还有差距。如国外可保证轴承 钢无B、D、E类夹杂，管线钢无塑性硫化物，弹簧和帘线 钢无不变形夹杂物。而我国要求疲劳等性能的机械制造用钢 存在大颗粒易产生裂纹的硬质夹杂。-化学成分分布均匀性尚未很好改善，宏观偏析、中心偏析等没有在连铸、凝固工艺技术优化过程中得到同步改 善。-表面质量和外形尺寸精度特别是薄板的表面质量有 差距。-组织和性能方面存在差距。对具体品种而言：-薄板差距主要是强度、屈强比、表面质量稳定性和冷

34、 轧极限厚度方面。-大型材主要是耐候、耐火、耐磨和高强韧性及高精度 方面有差距。-电工钢主要差距是磁性余量小、尺寸公差偏大、板形 与表面质量也有差距，取向硅钢P17/ 50M1.00W / Kg、无取 向硅钢P15/ 50M2.1W/Kg还不能生产。-中厚板主要是控轧控冷技术应用率低，且产量少；强 度级别低；耐火、耐候性能和抗层状撕裂性方面也有差距。-不锈钢主要是品种结构上铬系铁素体、马氏体不锈钢 比例比国外低；尚未建立含氮无镍不锈钢系列；光亮板生产 量、品种数量与质量控制手段在目前与国外先进企业尚有差 距。-一些落后产品还在大量生产。如建筑钢筋仍以II级为 主，HRB400钢筋推广缓慢；热轧

35、硅钢、感应炉生产低质量 不锈钢仍占很大比例。（2）冶金新材料方面国外朝性能高级化（高洁净度、高均匀性、高微细组织、 高精确度），品种规格多样化，先进材料（复合、功能、环境 协调）制备工艺高技术化方向发展。我国则存在品种结构不合 理，高性能材料尚需进口 （50万吨/年），部分装备、软件 尚需引进的不足。4、工艺方面-从采选到冶炼、轧钢装备总体上大型化程度与先进钢 铁国家存在较大差距，小型装备普遍存在精料工艺难以优 化，自控与环保水平、二次资源利用程度低等问题，影响了 生产效率提高和物耗（原燃料、水）的降低，也影响了工艺的 稳定和产品质量的提高。-已对行业结构优化产生巨大作用的高炉长寿等6大共 性

36、关键技术普及程度还不够，技术水平也还有待提高。-新型工艺与装备的自主开发，成果产业化程度不如国 外。如对流程紧凑化有重大意义的熔融还原和薄带坯连铸连 轧技术，国外已有产业化或半工业化试验的成果，我国都还 处在的试验研究阶段。-大型装备的成套化技术（如热连轧、冷轧）也还存在差 距，而且研发与产业化的投入和支持程度明显偏低。-基本上无自主创新的技术和独立知识产权的技术。总体上看，我国钢铁科技自主开发能力还需提高，科技 创新体系还需完善，科技成果应用的广泛程度与产业化速 度、工艺优化程度和先进国家相比还有差距。如不抓紧提高， 将难以保证我国钢铁生产的持续高速增长，也与我国作为世 界最大钢铁生产国家的地位不相适应。5、产业集中度低我国钢铁行业发展很快，1996年钢产量首次超过1亿吨 大关，跃居世界第一位，并连续9年居世界第一位。但是， 虽然我国是钢铁大国，但还不是钢铁强国。与发达国家相比， 我国的钢铁产业集中度还比较低。据统计，2006年上半年粗 钢年产量大于500万