参考观研天下发布《2018年中国钢铁行业分析报告-市场深度分析与发展趋势研究》
一、世界钢铁行业技术发展新趋势钢铁工业生产系统及其复杂而庞大，工艺流程复杂、配套设施多、生产难度大、技术要求高，客观来讲，钢铁工业既是资源密集型和资本密集型行业，在某种程度上也是技术密集型行业。
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从全球范围来看，随着新一轮科技革命和产业的发展，世界钢铁产业技术发展相应地出现了新的趋势，即强调在满足下游行业用钢需求的基础上实现以资源、环境友好为导向的高效流程工艺与产品生产制造技术的研发。具体表现在三个方面：
一是，钢铁制造流程实现高效、绿色和可循环。以美、日、欧为代表的发达国家和地区，纷纷将钢铁工业技术聚焦在高效、环保方面，注重对钢铁制造流程的改进和开发。其中，美国主要通过提高能源效率实现二氧化碳减排，正在进行的研究包括利用熔融氧化物电解（MOE）方式分离铁，利用氢或其他燃料炼铁；日本实施了环境和谐型炼铁工艺技术项目（COURSE50），开展减少高炉二氧化碳排放量技术和从高炉煤气中分离、回收二氧化碳技术开发；欧盟投入巨资开展低碳技术研究，包括提高能源使用效率、增加可再生能源所占比例、低碳发电、温室气体减排技术等，并结合钢铁工业实际实施了超低二氧化碳炼钢项目（ULCOS）。二是，强调钢铁材料的高性能、低成本和高质量。为提高钢铁工业竞争力，国内外钢铁企业都在积极利用工艺技术的进步开发研究高技术含量、高附加值、低成本的钢铁产品。诸如，高强度钢（HSS）和超高强度钢（AHSS）品种，少镍、少钼的高耐蚀新型不锈钢，长寿命、抗疲劳的轴承钢和工模具钢，具有耐腐蚀、耐火、耐热、耐低温、耐磨、抗震等功能的建筑用钢、装备制造用钢以及交通用钢，具有抗压、防爆功能的容器钢、装甲钢，具有止裂功能的特厚板以及适应不同应用要求的复合材料等。
三是，着力提升钢铁制造自动化、智能化水平。当前，世界先进国家更加注重人性化、安全化的管理模式，通过应用信息化管理系统对车间作业计划进行数字化、智能化管理，最终实现少人甚至“无人化”运作模式，“无人化”车间已成为制造业由传统工业化向现代工业化转型的重要体现。由于钢铁工业传统生产工艺和流程相对复杂，危险因素较多，工作环境和劳动条件较差，因此，提升钢铁工业智能化水平，加快自动化、“无人化”运作模式的推广和应用，成为了世界钢铁工业技术发展的重要方向和趋势。
二、我国钢铁行业面临的问题及发展的方向
与西方发达国家相比，我国现代钢铁工业起步较晚，发展前期都是对国外上百年开发的技术的引进、消化、吸收和借鉴，基本上是处于跟跑位置。经过多年发展，我国钢铁行业虽然在技术、装备等方面取得了明显进步，但较世界发达国家仍存在一定差距，在钢铁行业战略性、前沿性、颠覆性技术的开发方面，我国还处于相对落后的位置，针对一些重要的前沿钢铁技术领域，我国基本未涉足或者涉足不深。当前，在我国经济发展进入新时代的背景下，我国钢铁工业技术发展仍面临以下三个问题：
首先，钢铁生产过程中资源、能源消耗过大，环境不堪重负。由于我国钢铁产量巨大，但主要工艺技术与装备缺乏自主创新，环保节能技术水平应用推广不够，对资源、能源、环境形成较大压力。
其次，钢铁产品结构失衡，低端产能过剩、高端供给不足。当前，我国钢铁企业生产依然存在产品同质化严重、结构不合理等现象，从而导致常规低端产品过剩而高端产品大量依赖进口的后果，甚至经济建设、国防安全急需的部分高性能钢材也不能生产。
最后，钢铁生产过程与产品质量控制较弱，生产效率急需提升。当前我国钢铁制造流程的自动化、智能化水平还不够，生产过程存在大量人工干预，从而导致产品质量不稳定，而且生产效率也相对较低。
因此，要解决以上三个问题，我国钢铁行业技术必须要进一步强调绿色化、智能化的发展方向。在绿色化发展方面，经过多年技术积累和发展，我国钢铁行业开始由“跟跑”逐渐转向“领跑”，有些方面已经与先进国家并行，甚至也出现了一些原创性、颠覆性的技术与产品。比如，各类钢材产品的热轧新一代TMCP技术，已经扩展到连铸工序的后部，形成板坯与方坯重压下技术，大幅度改善连铸坯的芯部质量；LNG用低温压力容器用钢含镍量由9%降低到5%；高锰钢已经逐步应用到海洋平台、低温压力容器、减振材料等。在智能化发展方面，目前我国大多数钢铁企业已经实现了机械化、自动化与数字化，达到了工业2.0的水平。但是钢铁工业属于大型复杂流程工业，制备过程多工序、控制多层次，尚未形成全流程一体化的控制与全局的协调优化。仅有部分钢铁企业，通过积极建设基于物联网、云计算、大数据等现代信息技术的整体管控平台，基本达到工业3.0的水平。例如，山东日照钢铁精品基地建设的管控系统，预计将使其劳动生产率达到1600吨/人年，而目前我国企业的劳动生产率远低于1000吨/人年。
同时，在有关钢铁技术的政策促进方面，工信部在《钢铁工业调整升级规划(2016-2020年）》中制定了“十三五”期间提高自主创新能力的重点任务，要求围绕低能耗冶炼技术，节能高效轧制技术，全流程质量检测、预报和诊断技术、钢铁流程智能控制技术、高端装备用钢等升级需求，支持现有科技资源充分整合，提高原始创新、自主集成创新能力，实现创新引领发展新局面。总体来看，政策基本上也是强调了钢铁工业技术绿色化和智能化的发展和提升，绿色化、智能化也将成为我国钢铁行业实现转型升级、由大变强的重要方向和突破口。
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三、我国钢铁行业绿色化和智能化发展建议
（1）绿色化发展建议绿色发展是当前我国社会经济发展的要求，也是钢铁行业实现健康可持续发展的关键。钢铁行业绿色发展具有明确的内涵，即按照循环经济的基本原则，以清洁生产为基础，以资源高效利用和节能减排为重点，全面实现钢铁产品制造、能源转换、废弃物处理-消纳和再资源化等功能，具有低碳特点，能与其他行业和社会生活实现生态链接，从而形成良好的经济、环境和社会效益的发展模式。因此，清洁生产和技术创新是推动钢铁行业绿色发展的重要手段。为进一步加快行业绿色发展，建议钢铁企业重点采取以下节能减排措施：
在原料场领域，新建和改扩建原料场必须采用大型机械化封闭料场，有效减少原料场占地，降低环境污染。在烧结领域，新建和改扩建烧结机必须采用带式结构，现有平面步进式烧结机限期改造。烧结机必须加快配套脱硫、脱硝、脱白“三脱”装置，以及烟气余热、冷却余热回收利用设施，全面实行烧结厂房、台车、皮带通廊等封闭措施，推广应用厚料层低温烧结、小球烧结、烟气循环利用等烧结生产技术。在球团领域，新建、改扩建球团设施须采用链箅机-回转窑工艺或带式焙烧工艺。现有竖炉不再备案大修改造，逐步改造为链箅机-回转窑工艺或带式焙烧工艺。在炼铁领域，新建和改扩建高炉须采用平坦化、全封闭出铁场，现有高炉也应加快推进出铁场平坦化、全封闭改造。高炉受料矿槽、出铁口等无组织排放点必须设置除尘装置。烧结矿、球团矿、块矿、煤、焦炭等大宗物料倒运，应采用密闭皮带、封闭通廊或管状带式输送机等封闭式输送装置。提高高炉喷吹煤比到不小于150公斤/吨，减少焦炭用量。在炼钢领域，转炉一次除尘系统必须采用干法技术，同时配套余热回收利用设施。转炉车间须配套完善三次除尘系统。转炉车间不得设置混铁炉，推广“一罐到底”或“鱼雷罐”，禁止通过社会道路运输铁水。转炉必须使用活动烟罩，提高煤气回收效率和质量。炼钢生产企业应加快配套铁水预处理和钢水精炼设施。钢包浇注必须使用长水口，钢水包必须加盖。推广应用副枪技术、声呐化渣技术、智能调度系统等现代化炼钢工艺。
（2）智能化发展建议
从产业发展方向看，智能制造既是全球钢铁行业发展的大趋势，也是我国由钢铁大国迈向钢铁强国的必由之路。近年来，我国钢铁加快推进两化融合，形成了较完整的多层次的过程控制（PCS）-制造执行系统（MES）-企业资源计划（ERP）体系，具备了一定的智能制造基础。但与真正的智能制造相比，我国钢铁工业发展提升空间依然很大。为进一步提升数字化、网络化、智能化水平，我国钢铁企业应关注以下重点：
首先，强化产业层面的顶层设计。智能制造技术体系的建设是一项复杂的系统工程，其核心在于工业、产品和服务的全面交叉渗透，是集研发设计、物流采购、生产控制、经营管理、市场营销为一体的流程工业全链条、全系统的智能化体系。因此，钢铁企业应着力从产业的高度加强顶层制度体系、管理体系、技术体系的设计和完善。
其次，加强重点建设，推动业务协同。钢铁企业应根据自身特点和现有基础制订企业智能制造发展规划，确定需要重点提升的能力。要高度重视产品质量、成本控制和满足定制化需求的能力建设。同时，钢铁企业智能制造应重视全生命周期产品质量管控、供应链全局优化、一体化计划调度和全流程优化控制业务的协同、集成与优化。
最后，加大现代信息技术的研究和应用。钢铁企业要充分重视研究工业互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能等新技术的快速发展，将现代信息技术同钢铁生产工艺流程进行融合、创新，对钢铁工业智能制造实现健康有序发展形成有力支撑。
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