世界钢铁工业长短流程思辨，本文主要内容关键词为：思辨论文,长短论文,钢铁工业论文,流程论文,世界论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
近来，冶金界对长、短流程的研讨十分热烈。各种观点，见仁见智，各有其理。笔者认为，从世界钢铁工业长远发展看，短流程已向长流程的统治地位提出挑战，但从当前实际操作看，因受种种条件制约，短流程还需经过一个逐步发展的过程。尤其对发展中国家更是如此。
一、长流程而临挑战
世界钢铁工业经过近半个世纪的加速发展，获得了长足的进步，集冶金科技之大成，形成一整套现代化工艺流程，其特点是大而长，显示了大型化、集约化巨大优势，然而现在却面临着新的挑战和问题。
1.冶金长流程的优势正在逐步丧失
长流程工艺在其自身发展过程中，把大型化、集约化和专业化优势发挥到登峰造极的地步后，其负面效应和潜在风险也迅速膨胀起来，并逐步走向反面。例如：随着高炉技术不断发展，高炉有效容积不断扩大，单位造价逐步下降，利用系数节节上升，焦比和成本不断降低。然而，随着炉体扩大，炉内料柱压力也随之急剧增高，从而对焦炭强度、炉顶压力和鼓风强度以及对炉衬材质等，均提出越来越高的要求。所有这一切都导致高炉造价、焦炭成本以及鼓风费用等急剧升高。
实践证明：高炉并非总是越大越经济。在一定条件下，当容积超过一定极限时，其经济性开始变坏。实践中，人们在追求大型化、集约化时，往往忽略了“大有大的弊端和问题”。现在，长流程大钢厂正因机体庞大而经受着种种折磨和困扰。
2.建设长流程大钢厂面临三大难题
据有关方面预测：到2020年我国钢材需求量将达2亿吨。显然，要在今后1/4世纪中成倍地扩大钢材产量，全靠现有企业挖潜，是绝对办不到的，在必要的新厂建设中，长、短流程的选择问题，便历史地摆在了我们面前。如果选择长流程工艺，势必面临下述难题。
据认为，长流程大钢厂经济规模应在800万吨以上。然而，在当今条件下建设这等规模大钢厂，势必会遇到种种很难克服的困难和障碍，主要可概括为三难：
第一、大厂选址难。建设800万吨以上规模的大厂，占地约10平方公里以上，既要较平坦，又要有适宜的工程地质和水文地质条件，还要尽量靠近煤、铁资源基地，这已是难上加难。但更难的还在于每年4000万吨以上的货运量，是任何一条现有国家铁路干线都很难承担的。若新建铁路专用线，每公里铁路投资已超过1000万元，这类大厂通常需建数百公里铁路，至少需数十亿元投资。此外，每吨钢耗水约260立方米，即便按95%的循环率估算，每年也要补给新水上亿立方米。这又是一大难题。目前大半个中国都缺水，若专门立项投资搞水，往往又引出与农业争水新矛盾。在沿海建厂吃进口矿，还可能遇到陆域面积不足，供水、供电、供煤等比在内地更难兼顾的一系列问题。多年来钢铁大厂选址难，曾使无数专家学者伤透脑筋，几乎没有哪个规划过的厂址未发生过激烈的争论，其原因就在于牵址面过大，矛盾错综复杂，很难兼顾。
第二、建大厂集资难。目前长流程大厂吨钢投资已超过1.2万元，建设上述规模大厂仅厂内投资即上千亿元，还要解决厂外原、燃料供应、供水、供电、运输等基础设施投资，也不少于上千亿元。即使分2～3期建设，每期也需两个数百亿元，要在短期内筹集如此巨额资金谈何容易。搞股份化集资，又因建设周期太长，资金回收太慢，缺乏吸引力，困难重重。
第三、环保难，而且越来越难。人类进化到今天，对周围环境的污染与破坏已到了相当严重的程度。因此，尽量减少和消除污染，保护生态环境的呼声日益强烈。长流程大钢厂作为主要工业污染源之一，正遭受外界越来越多的责难和限制。目前800万吨以上规模的大钢厂每年要排放的so[,2]多达3万吨以上，co在2万吨以上，排尘量多达4万吨以上。如此大量污染物质要在有限的空间，集中加以治理和消化，在技术上难度很大。有时，即便花费大量投资（通常环保投资已超过总投资额的20%），但仍未必能完全满足日益严格的环保要求。这可以说是长流程工艺自身固有的缺陷。
3.长流程大厂生产经营中难题更多
国外长流程大钢厂实践经验证明，上述难题，无一不对企业投产后的生产经营造成长期严重后果：由于工序多、流程长，使得造价高、占用资金多、利息负担重，加上能耗高、成本高，必然导致盈利相对低，投资效益差，给企业生产经营造成诸多困难。最突出的有两大难题：
第一，适应市场变化难。长流程大钢厂一旦建成投产，其产品的品种规格便成定局，很难根据市场需求变化，作相应的调整和更改。长流程工艺利在批量大、满负荷生产，唯此方能体现其大型化、集约化之优势。然而这种优势却很难适应当今市场经济的特点及其运行规律。目前中国市场经济正逐步溶入国际化大循环。不仅钢材总需求在上下波动，就连不同品种、规格甚至批量大小和批量结构也在频频变化。实践证明：面向市场，按定货组织生产时，设备容量愈大，其负荷率和开工率便愈低，必然使固定成本相对升高。多年来，国外大钢厂设备负荷率与开工率明显低于短流程小钢厂就是明证。
第二，资金周转太慢是长流程大钢厂又一突出弱点。由于长流程大钢厂生产环节多，各工序间的空间间隔和时间间隔跨度大，造成其物料、在制品和半成品的大量堆积和储备，为此需占用大量流动资金。据“物流工程学”的研究分析，冶金长流程从原燃料投料到加工制成钢材的过程中，劳动对象处于加工转化、变型过程的时间不足10%，其余90%时间则处于各工序间的停顿转移之中。而典型的短流程则首尾相连，一气呵成，基本上无甚停顿。在市场经济条件下，资金周转之快慢，有时可能比资金利润率之高低更为重要。有些效益蛮高的企业，有时也难免因资金周转不灵而倒闭、破产。再加上固定资金回收更慢，造成整个企业资金周转趋缓，甚至相对呆滞，势必极大地降低长流程大钢厂的全部资金周转效率和资金收益率，这就在很大程度上，降低了企业自我滚动发展的能力。
4.短流程的长处与优势
短流程小钢厂由于在高技术基础上对冶金过程作了大刀阔斧的改进和简化，因而具备了长流程大钢厂无可比拟的诸多长处和优势。诸如：投资规模小、对环境污染少、选址易、建设周期短、资金周转快、返本快、造价低、成本低、集资易（具有很强的集资吸引力）、适应市场变化快、设备负荷率高、经济效益好等等。在当今世界钢铁市场供需变化快、竞争激烈的条件下，上述优点至关重要，尤其小钢厂适应市场变化能力很强，其产品品种规格可根据市场需要及时调整、灵活多变，可生产板、管、丝、带及各种特殊型钢材，具有极强的市场竞争力和自我滚动发展能力。这恰与长流程大钢厂形成鲜明的对照。值得特别指出的是上述优越性多半带根本性、长期性特点，符合冶金技术经济发展和生态关系发展趋势。
二、短流程有待逐步发展和完善
尽管短流程具备上述显著优势，然而在当今条件下，其普及与发展，还受到种种制约，不宜操之过急。
1.长流程仍有一定竞争力，不会轻易让位
从现实情况看，长流程大钢厂也并非一无是处，实际上，在某些特定品种和规格方面，仍具有较高的质量优势。诸如：大尺寸冷轧板、表面处理板、电工板、宽中板、钢轨以及某些高牌号钢材皆是如此。此外，在保持大批量和长期稳定供货等方面，长流程仍不失其高效率优势，仍具有不容忽视的竞争力。除此之外，长流程大钢厂仍是世界主要产钢国家钢铁业的主要支柱。目前世界钢产量70%以上仍由长流程钢厂提供。在我国，无论大厂或小厂基本上还是长流程工艺的一统天下，显然，要在不太长的时期内，废弃长流程、代之以短流程，既不现实，亦不可取。这不仅涉及到巨额资产的得失，也涉及一系列社会问题。因此，今后，长流程钢厂在一段时期内也还会不断进行自身结构优化和技术进步，提高其市场竞争力，以求与短流程共存，绝不会轻易让出自己的地盘。今后在我国和发展中国家，在一定时期内还会存在长、短流程竞相发展的形势，有些关键短缺品种还有待长流程工艺来填补。所以今后在我国新建少数长流程大钢厂还是必不可少的，这是我国与发达国家的重要区别。
另一方面，由于短流程所涉及的资源、技术和资金等要素在空间与时间的配置上，还存在某些相互脱节的情况，势必使短流程的发展在某种程度上受到限制。与此同时，短流程自身还存在某些欠完善的地方，也还有待进一步改进。
2.短流程的普及有待废钢产业化
显然，最高效、最经济的短流程首推超高功率电炉后面接近终形连铸连轧的短流程。它是以废钢资源为基础的，而目前世界废钢资源分布很不平衡。在那些废钢资源丰富的发达国家，钢产能早已过剩有余，无法给短流程提供足够的发展空间和余地；而在钢材短缺的发展中国家，虽然有广阔的发展余地，但废钢资源不足，这就给短流程的发展造成一定困难。
笔者认为，实际上散布在世界各个角落的废钢资源，远比人们所掌握的要多得多，大有潜力可挖。今后随着短流程的不断发展，必将推动废钢资源开发的产业化的形成与发展。与此同时，随着世界钢铁积蓄量的继续增加，废钢资源将日益增多。由于短流程在短期内尚无法取代那些高质量，大规格的钢材品种，而发达国家钢产能又早已过剩，不难预料：在发达国家短流程的发展势头必将逐步趋缓，他们那里对废钢需求的增长必将有限。而世界废钢资源却在急剧累积增加，这就为发展中国家扩大废钢进口，大力发展短流程提供了可能，而这些也都离不开一定时间和过程。
3、短流程取代长流程还有待自身发展与完善
众所周知，短流程的最大不足在于其产品品种规格上的某此局限。一方面，由于废钢的反复重熔利用，使钢水中有色金属残存量积累浓缩，破坏了钢的纯净，使得短流程无法生产出某些高质量、高牌号的钢材。此外，由于短流程受规模的局限，暂时还难以适应某些大尺寸连轧板的生产要求。要克服产品品种规格和质量上的某些局限，还有待短流程自身进一步发展和完善。
目前国内外专家普遍看好熔融（或熔态）还原炼铁技术。认为这种以铁矿厂为原料，以普通煤为还原剂的炼铁技术与高炉炼铁流程相比，具有基建规模小（不需建焦炉和烧结机）、投资省、生产成本低、原料选用灵活性大、减少污染、应变能力强等优点。国际钢铁界许多专家认为，熔态还原是一种发展中的尖端制铁技术，它对短流程的发展和完善将发挥重要作用。但目前只有Corex技术已进入工业化生产，它是奥钢联的专利，对多数国家说来，采用该技术尚须全套引进。初始投资太高，是其普及推广的一大障碍，尤其对迫切需要此技术的发展中国家说来，是一大负担。必须经过一个逐步借鉴、消化吸收与国产化的发展过程，不可能一蹴而就。
透过上述比较分析，我们是否可以得出这样几点结论：
1、从冶金技术经济和生态环境的变化与发展趋势着眼，短流程具有日益增长着的根本性优势，其发展更符合时代潮流。所以，我们必须想方设法创造条件，积极推进短流程的不断发展与完善，这应是坚定不移的。
2、从当前具体实际着眼，因受种种主、客观因素和具体条件的限制，短流程的应用和普及还会遇到种种困难和问题，如果不顾具体条件，急于求成，硬行推广普及，一拥而上，很可能事与愿违、欲速不达。但如果走入另一极端，过份强调发展短流程钢厂的具体困难，消极坐等，或排斥短流程的发展，必将贻误时机，更不可取。
3、短流程发展中所面临的困难和问题固然不少，但仔细分析起来，其中多数属于相关要素在时间空间配置上的暂时脱节与失调，其余少数则属于新技术发展中存在的暂时欠完善的问题，经过努力都是可以解决的。