钢铁工业的若干情况 [复制链接]

第5版()
专栏：经济资料介绍

钢铁工业的若干情况
邵象华
钢铁生产概况
平炉、转炉等现代炼钢的基本方法的采用，到现在已有约一百年的历史。它们的出现和不断改进给钢铁工业的迅速发展提供了技术上和经济上的可能。
1936—1938年，全世界钢的平均年产量为1．24亿吨，平均每人约57公斤。1960年为3．49亿吨，平均每人接近120公斤。二十多年来，钢的绝对年产量增加了1．8倍，按人口平均计算，增加了1．1倍。请看下表：1936——1938年平均亿吨占世界产量％1960年亿吨占世界产量％社会主义阵营0．23191．0630北美洲（美国、加拿大）0．44350．9728西欧0．47381．0831其他0．1080．3811合计1．241003．49100
1960年，社会主义阵营的钢产量比战前同地区的产量增加了3．6倍，而世界其余地区的总产量只增加1．4倍。现在，社会主义阵营的钢产量已经与北美、西欧地区成三足鼎立的形势，各占世界钢产量的30％左右，即一亿吨左右。
不同地区的按人口平均计算的钢产量是极不平衡的。1961年，苏联每人平均320公斤，与西欧和加拿大大致相同，比美国的490公斤低些。而整个亚洲、非洲和拉丁美洲的每人平均产量只有10—30公斤。
在世界钢产量增长的同时，几十年来钢的质量也有了显著的提高。高质量的品种不断增加，给各经济部门的发展创造了条件。第二次世界大战后，耐高温或具有其他特殊性能的钢和合金得到了很大发展，是现代尖端技术发展的重要基础。几十年来，由于钢质量的提高和新品种的发展，一吨钢可以抵以往几吨钢使用。
钢铁工业的基本原料——铁矿，在世界范围内的分布是不平衡的。在世界主要产钢国家中，苏联有丰富的矿石，可以满足本国钢铁工业的需要。但是，其他许多国家并不如此。例如，美国1961年产钢9，100万吨，生铁约6，000万吨，而生产的铁矿石不足7，000万吨，平均含铁品位为50％；英国产钢2，200万吨，生铁1，500万吨，而铁矿石只产1，600多万吨，平均品位只有30％。西德矿石品位也只有30％，产量不足用量的三分之一。日本矿石产量只及钢产量的十分之一。这些国家发展钢铁工业的一个主要办法是掠夺经济较落后的国家的矿石。
生产技术上的发展趋势
社会主义国家的钢铁工业为了提高劳动生产率、减少原材料和燃料的消耗、合理利用自然资源、提高钢的质量和发展新的品种等目的，以满足国民经济和国防建设的需要，战后在生产技术的各方面取得了非常显著的成就。在资本主义国家里，资本家为了谋取最大利润，保持竞争潜力，在一定条件下也发展了一些新技术。近年来，在钢铁方面有不少科学技术上的成就得到利用和发展，形成了若干可以说是世界性的发展趋势。
（一）用氧气强化冶炼过程。在钢铁冶炼过程（包括燃烧过程）中需要的大量氧气，主要由空气来供应。但是，空气中含有氧气量四倍的氮气。这样多的氮气通过，不但占用了设备的容积，带走了大量的热，而且留在钢中的氮还使钢的质量受到损害。第二次世界大战后，从空气中提取氧气已经成为一种大规模的工业生产方法，每立米氧气的成本已降低到不到一度电的费用。因此，在冶炼过程中用氧气全部地或部分地代替空气，在很多场合已经成为经济合理的办法。
近年来，氧气炼钢的发展是非常迅速的。例如，苏联用氧气生产的平炉钢，几年前已经达到总产量的四分之一；苏联及东欧社会主义各国计划十几年以内90％以上的平炉都用氧气；以转炉为主要炼钢方法的西欧大陆各国，用氧气生产的钢已占一半以上。
完全用氧气的顶吹转炉的发明，给全世界的炼钢工业带来了一个新的发展方向。氧气转炉的发展将使转炉钢的比重不断增长。但是，截至现在为止，就世界范围来说，平炉还是最主要的炼钢方法。
（二）利用真空技术提高钢的质量。现代机械制造工业和尖端技术需要许多种质量特别高或具有特殊性能的钢。要使生产出来的钢达到这些要求，必须经过在真空条件下提纯。第二次世界大战期间，由于成功地发展了大型、高效率的真空泵，钢铁工业获得了应用真空技术的条件。
战后，西德首先在工业生产中对平炉或电炉炼出的钢水进行真空处理，将钢中所含的气体（主要是氢气）抽去，使钢的质量得到很大改善。钢水的真空处理在苏联、美国、英国和其他一些国家都将得到迅速推广。由于巨型真空泵的制成，目前最大的真空处理设备一次可处理250吨钢水。
对于现代尖端技术需用的某些钢种，要求整个熔炼过程在真空下进行。十年来，特别是近五六年来，在真空中炼钢的炉子在型式和容量方面都有很大的发展，最大的设备已可生产几十吨重的钢锭。
应当说明，在目前和不久的将来，总钢产量中经过真空处理或真空熔炼的部分都还只能占很小的比重。在大量钢的生产中，通过工艺过程的改进而提高质量同样是非常重要的。近十年来，各国在这方面都有重要的成就。
（三）实行机械化、自动化、大型化，提高劳动生产率。一切强化冶炼过程的措施都能提高劳动生产率。例如，氧气炼钢就是劳动生产率很高的生产方法。不论是传统的冶炼方法（高炉、平炉、转炉、电炉）还是较新的冶炼方法（如氧气转炉、真空炼钢炉），都随着设备容量的扩大而提高了劳动生产率。各国在机械制造工业水平提高的同时，冶炼设备都在不断加大。由于机械化、自动化、大型化的结果，苏联、美国、西德钢铁企业的劳动生产率已达每人每年80—100吨钢，先进的平炉车间的劳动生产率为每人每年1，500—2，000吨钢，而先进的转炉车间达到3，000—4，000吨钢。
（四）实行高炉新技术配套，提高生产能力，降低焦耗。近年来，各国在高炉上的成就是很大的。有人粗略计算，十五年前，炼一吨铁，进入高炉的原料约为矿石1．85吨，焦0．90吨，石灰石0．45吨，空气3．40吨；而现在只需要矿石1．55吨，焦0．65吨，石灰石0．30吨，空气2．30吨。这就使高炉的生产能力大大提高，生铁成本显著降低。
高炉技术经济指标的提高，主要是通过若干重要的新技术的采用而实现的。在原料方面，严格控制矿石块度，采用含铁品位高而且本身含有助熔剂的烧结矿或团矿，焦炭的块度和强度也有所改进，高炉的风温大大提高；随着风温的提高，在鼓风中加入蒸气，以保持操作的顺利进行。近年来，许多国家从高炉风嘴中喷入天然气、焦炉煤气、油或煤粉作辅助燃料，使焦炭消耗显著减少。许多新建高炉还采用了更高的炉顶压力。近年来的趋势是在同一高炉上把它们综合应用，以取得更好的效果。
（五）铁矿石直接还原。炼钢的主要原料除生铁外，还有大量废钢。据估算，近年来在全世界的钢生产中，作为原料加入炼钢炉（主要是平炉，也包括电炉）的废钢约占总产钢量的47％左右。但是，这部分废钢本来也是由生铁炼出来的，因此，目前全世界的钢约有99％归根结底是通过高炉——炼钢炉的途径而生产的。这一情况必将在相当长的时期继续存在。
多少年来，曾经研究和发展了至少二、三十种不通过高炉而将矿石直接还原并炼成钢的方法。其中，有五、六种已经发展成为经济的工业生产方法。例如，粒铁法用酸性的碎贫矿为原料，燃料不用冶金焦而用焦粉、半焦甚至粉煤，在许多国家都被采用。全世界粒铁年产量已达到五百至六百万吨，主要产地是捷克斯洛伐克、德意志民主共和国、西德和朝鲜等。
在瑞典有很纯的铁矿。为了避免在高炉的高温下燃料中的杂质进入成品，在那里发展了几种用固体或液体燃料（还原剂）的低温直接还原的方法，年产几十万吨。墨西哥也采用了相似的方法。美国利用石油工业副产物为原料炼成氢气，在高压下将粉碎的铁矿石直接还原，也已发展成小规模的工业生产方法。
在电力充裕的国家，铁矿的直接还原可以在电炉中进行。有的方法对复杂矿石的综合利用特别适宜，在日本已有工业规模的生产。
直接还原有很大的潜在的重要性，它将是世界钢铁技术发展上的主攻方向之一。