日本钢铁工业近期发展及对我国的启示

白永强

一、概述

受2011年日本大地震影响，2012年日本钢铁行业遇到的主要问题包括两个方面：一是需要修复地震区钢铁企业的受损装备和公辅设施，目前已经处理完毕并已全部恢复生产；二是应对核事故所带来的供电结构调整和费用升高问题，这些对日本钢铁工业均有较大影响，尤其是电炉生产企业。铁矿石和冶金煤等钢铁原燃料的价格走向仍然不稳定，受欧洲财政危机、中国经济增长放缓以及日元过度升值等因素影响，日本近年来的钢材需求较为低迷并一直持续到2012年第三季度。在此背景下，新日铁住金公司和日新制钢控股等大型钢铁联合企业组建成立，推动了包括钢材物流加工业、钢铁贸易业在内的日本钢铁行业的重组进展。

1.钢铁原料的发展趋势

自2004年以来，由于中国钢铁需求量的不断增加，铁矿石、冶金煤等钢铁原材料的供求关系一直较为紧张，导致钢铁原材料价格急速上涨。然而，随着2012年中国钢铁需求的增长有所放缓，铁矿石供需状况发生了变化，世界铁矿石供应商开始审查其扩产计划和铁矿石生产设备的资本投资。在2004年铁矿价格上涨之前，澳大利亚粉矿的价格一直维持在25美元/t左右，但是到2011年上半年已经达到约170美元/t的高峰。2011年下半年到2012年显示出下降的趋势，2012年年底已回落至100美元/t的水平。冶金煤也出现了类似情况，澳大利亚主焦煤曾一度飙升至约320美元/t，2012年年回落至约170美元/t的水平。

2.钢铁消费产业的发展走向

建筑类相关的民政工程方面：前几年日本用于公共工程的开支每年都在下降，但近期出现了上升的趋势，主要原因是日本政府正积极致力于地震灾后恢复重建，2011财年和2012年年度的初始预算达到3.3万亿日元。建筑领域因得到震后重建和各种住房优惠政策的支撑，也呈现了逐步复苏的态势。

汽车方面：由于出台了购买环保汽车的补贴政策，日本汽车行业在2012年上半年出现了较高的增长速度，2012年的新车销量（包括进口）达到537万辆，4年来首次突破500万辆，比2011年同比增长27.5%。四轮机动车的生产量也达到994万，比2011年增长18.4%。

机械制造行业：受欧洲债务危机和中国经济增长放缓影响，2012年下半年日本在工业机械领域的外部需求量急速下降，工程机械和机床制造均低于2011年同期水平。电气机械也受到外部需求停滞和日益激烈的国际竞争的影响，出现了较大幅度的下滑。造船方面，新订单的签约情况仍然十分困难，比2011年同期减少约20%。

3.日本钢铁工业的全球化

日本钢铁企业2012年期间在海外频繁运作。

新日铁住金公司（包括原新日铁公司）方面：2012年2月份发展了在墨西哥和印度的自动机车业务；2012年8月份与澳大利亚博思格钢铁公司成立了1家海外合资公司，生产建筑行业用薄板，目标市场定位于东南亚和北美地区；2012年10月份与美国WSP控股公司达成协议，宣布收购休斯顿油井管生产设施；兼并了泰国的钢筋加工公司。

JFE钢铁公司方面：2012年3月份为越南启动了包括高炉生产在内的全流程钢铁企业的可行性研究报告；2012年8月和12月向印度京德勒西南钢铁公司转让汽车板和无取向电工钢的制造技术，增加了对泰国最大的钢铁公司Sahaviriya Steel的资金投入；2012年10月份增持了泰国冷轧镀锌钢板公司的股份。

其他日本钢铁企业：神户制钢2012年1月份在中国建立了棒线材二次加工基地；共英制钢公司在2012年4月份与越南某电炉企业组建了钢铁联合企业；丸一钢管公司2012年1月份在墨西哥建立了机动车用钢管的生产制造基地；另外，钢铁贸易商也增加了其海外投资，扩大和改善了在印度、印度尼西亚和墨西哥的钢铁服务基地。

二、技术与装备情况

受全球经济增长停滞影响，日本2012年的粗钢产量略高于1亿吨，与2011年基本持平。海外扩张方面，日本钢铁企业在海外成功发展了对钢材质量要求较高的行业，如汽车和家电制造，满足了不同领域各种各样的质量要求。能源方面，由于受到核电厂泄露事故的影响，电价上升成为日本钢铁行业的一大难题。

1.炼铁

日本2012年的生铁产量为8141万吨，较2011年的8103万吨增长了0.5%。高炉有效容积利用系数由1.91t/（m3·d）降低至1.88 t/（m3·d），运行高炉的数量由2011年的26座增加至2012年底的27座。有效容积超过5000m3的高炉维持在2011年13座的水平。

新日铁和住友金属（原新日铁）的君津厂2号高炉2012年1月开始大修，其第三代炉役长达17年，并于5月恢复生产。在此次大修工程中，高炉有效容积从3273m3扩容至4500m3；炉顶装料系统改造为并罐式无料钟形式；出铁口数量也从2个增加到4个，改造后的2号高炉因优良的操作稳定性和低成本优势而更具竞争力。

截至2012年5月，JFE钢铁公司西日本制铁所（福山地区）累计生铁产量突破4亿吨，福山地区第一座高炉投产于1966年8月，经历45年零9个月的发展，福山成为日本第一个总产量突破4亿吨规模的单体钢铁厂。

2.炼钢和铁粉生产

日本2012年粗钢产量为10723万吨，较2011年的10760万吨减少了0.3%。普钢连铸比保持了99.9%的较高水平，特殊钢连铸比也由2011年95.8%提高至96.6%。

神户制钢从2012年11月工程开始在脱硅和脱硫站使用一种新型设备，在转炉精炼前的铁水预处理阶段，优化了脱硅、脱硫、脱磷的职能分工，从而提高了成本竞争力。铁素收得率也因炼钢阶段渣量的减少而提高，实现每年降低成本10亿日元。JFE钢铁东日本制铁所（千叶区），研发了1项用于矿石加热燃烧器的加料技术，并将此项技术应用于为不锈钢生产服务的铬矿熔融还原炉。此技术的特点是可以向正在利用高温火焰进行加热的纯氧燃烧器内在线加入铬矿，提高了能源利用效率。JFE钢铁东日本制铁所（京滨区），利用炼钢过程中的操作数据库开发了过程控制技术，以数据库内积累的数据为基础进行工艺操作，每执行完1次操作后均要将新数据添加至数据库，从而完成对原有模型的更新。将此项技术应用于脱硅脱硫过程后，可以通过优化炼钢辅料的加入量和吹氧量来降低钢液的成分波动。最终，此项技术被推广应用至JFE钢铁的其他炼钢厂。山阳特钢有限公司在其1号炼钢厂安装了1台新的60t连铸机，之前该厂只有模铸设备；1号炼钢厂使用了与现有2号炼钢厂相同断面的立式连铸机，提高了高品质特殊钢的生产能力。

铁粉生产方面，JFE钢铁东日本制铁所（千叶地区）增强了其海绵铁细破碎厂的生产能力，以应对粉末冶金领域对铁粉不断增加的需求量。粉末冶金主要用于汽车零部件生产，近年来农业和环境领域的新需求也不断增加。千叶区铁粉工厂的海绵铁磨床数量由3台增加到4台，将还原铁粉的生产能力由月产2700t提升至3000t，增幅达到了22%。

3.薄材，板材，管材

（1）薄板

2012年2月，新日铁住金不锈钢公司关停了光市厂区冷轧车间的3个盘卷生产线，投产了1条新生产线。原有生产线的部分机械零件经重整翻新后用于其他设备，新生产线配置了圆盘激光焊接机和自动化设备，工厂总图布置高效合理。因此，新生产线的工作能力大为提高，达到原有生产线的2倍以上；同时，对钢材内部微观组织的处理更高效，且提高了产品质量。

（2）板材

新日铁和住友金属公司（原住友金属工业株式会社）为其鹿岛工厂的板材车间引进安装了1台世界上最大的7000t矫直机，完成了一系列旨在实现产品高端化和差异化生产的设备投资。在2012财年期间，工厂的生产能力比2011年增加约10%，并要求进一步扩大销售规模，以充分利用新设备的生产能力。

神户制钢加古川厂完成了钢板轧机热处理炉的扩能改造，并在2013年1月开始投入运营生产。通过提高热处理能力，公司旨在扩张其在需求稳定的能源领域的产品销售规模，从而实现增加市场占有率和提高盈利能力的目标。

（3）钢管

新日铁住金公司，住友钢管和管件公司，新日铁住友厂有限公司共同开发了1项大批量生产钢管的加工技术——三维热弯淬火技术（3DQ），该生产工艺流程不使用模具，使形状复杂的超高端钢管品种的生产能力大为提高。JFE钢铁公司针对直缝焊管开发了无损检测技术，并应用于JFE东日本制铁所（京滨地区）和该地区的知多厂。该技术主要应用于24英寸的大口径直缝钢管轧机，利用在线安装的超声相控阵检测技术，对整个钢管长度上的焊缝进行实时探伤，能够实现对极微小缺陷的无损检测，此技术可为对超低温韧性有较高要求的直缝焊管产品提供质量保证。

三、环境与能源

日本钢铁联合会确立了“钢铁工业自愿行动纲领”，并努力推动以下几方面的发展。

1.采用更高效的钢铁生产流程节约能源

（1）假设粗钢年产量约1亿吨，以1990财年钢铁生产流程的能源消耗指标为基数，其目标是2010年钢铁工业流程减少10%的能源消耗量（相当于消减9%的二氧化碳排放量）

（2）即使粗钢年产量超过1亿吨，日本钢铁行业仍然决定采取各种措施来达到上述目标，包括利用“京都议定书”机制敦促执行。

（3）在2012财年结束时，近5年期间的平均能源消耗实现减少10%的目标。

2.为钢铁行业外的能源保护做出贡献

（1）再利用100万吨废旧塑料和其他材料，前提是社会需要建立相应的废料回收系统。

（2）利用钢铁产品和副产品，促进节约能源。

（3）利用国际技术合作，促进节约能源。

（4）在周边地区建设或合办钢铁企业，利用当地未开发的能源。

3.研发革命性技术

研发革命性技术主要包括高炉煤气中的二氧化碳气体分离和再利用技术和利用焦炉煤气重整制氢为铁矿石提供还原气的技术。基于上述“钢铁行业自愿行动纲领”，日本在2011财年的实际运行效果为：粗钢产量10238万吨，较1990财年下降了2.2%。由于积极推广了节能技术，2011财年日本钢铁行业的能源消费量较1990财年减少了9.3%；能源消耗引起的二氧化碳排放量为18370万吨，较1990财年下降了8.5%。

日本钢铁联合会也提出了本国钢铁行业的基本方向：“日本钢铁行业将努力进一步提高其能源效率，虽然这已经是目前世界上的最高水平。随着日本继续作为产品生产和技术开发基地，钢铁行业将呈现给世界生态流程、生态产品和生态友好型解决方案；同时，加强与制造业等产业合作，从而在有利于日本经济增长和创造就业机会的同时，努力开发控制全球气候变暖的措施。”据估计，日本在2011财年，因在终端应用阶段使用了生态钢铁产品而减排了2208万吨二氧化碳；通过在全球范围内推广先进的节能技术，围绕对发展中国家的技术转让和传播，生态解决方案贡献了约4300万吨的二氧化碳减排量。

日本“依靠创新科技实现钢铁工业二氧化碳极限减排项目”提出，要通过两方面的努力实现高炉二氧化碳减排30%的目标。一是研究铁矿石还原过程中的二氧化碳减排技术，研究氢还原铁矿石的机理、研发控制氢还原铁矿石反应的基础技术；二是研究高炉炉顶煤气二氧化碳分离和储存技术。这个项目的目标是到2030年实现首台机组的商用化，并于2050年实现大规模推广，前提是需要建设存储二氧化碳的基础设施和保证其在商业化过程中的经济合理性，并且要把握好高炉相关设施更新换代的时机。

关于矿石的氢还原技术，瑞典的LKAB公司已经在试验高炉上对此新工艺流程进行了试验，试验效果显示二氧化碳排放量减少了25%，若与二氧化碳固定技术CCS结合，二氧化碳排放量可降低50%。2012年4—5月，通过对风口加氢喷吹和加氢鼓风技术进行现场试验，进一步证实了其降低二氧化碳排放量的效果。氢制取技术是上述工艺流程能否经济有效实施的一项重要前提，相关技术攻关也在不断进行。目前，通过对焦炉煤气进行热重整可以增大煤气中的氢气比例，在规模约为30m3/h的半工业化催化剂反应器进行的试验结果显示，焦炉煤气中的氢气含量增加了2倍。

2011年11月，JFE公司开始在京滨厂对高炉使用“铁焦”工艺进行大规模工业试验，“铁焦”是由4家钢铁公司联合开发的创新性高炉原料，是日本经济贸易和工业部门发起的“为加强资源保障能力实施钢铁创新发展工程”的一部分。试验证明：在保持炉况稳定操作时，燃料比和焦比明显下降，既有利于节能减排，又扩大了对劣质煤的利用。铁焦技术的主要生产工艺为：将低品位微粒煤、非粘接煤煤粉和铁矿粉混合后压块成型，再进入连续炉内加热干馏以制成含焦70%、含铁30%的铁焦，将还原产出的铁焦加入高炉试用。神户制钢负责煤粉、矿粉选块用黏结剂的开发，新日铁住金负责高炉操作工艺的开发，JFE公司负责混合选块工艺设备的完善。该项目的最终目标为：铁焦代替焦炭达到30%，全年连续应用此技术减排二氧化碳35万吨，试验大型高炉配套的焦炉的强粘煤配比降低20%。

2012年9月，新日铁住金不锈钢公司的光市工厂引进了一套回收铬、镍等特殊金属的设备，主要用于处理不锈钢生产过程中产生的粉尘、铁屑和其他副产品。该设备安装在现有的转底炉生产工艺流程上，副产品处理率基本上可以达到100%，每年回收特殊金属超过1000t。

四、日本钢铁工业给我们的启示

日本钢铁工业近期发展给我国钢铁行业带来以下几点启示：

1.重视资源掌控

日本是一个自然资源非常贫乏的国家，但是对资源的掌控意识很强，其在巴西、澳大利亚、南非、印度等十几个国家均有合作开发的矿山资源，较好地支持了本国钢铁工业的发展。我国钢铁产量接近全世界的50%，进口铁矿超过50%，且将长期维持该水平，而世界三大矿山公司的垄断已经给我国钢铁行业带来诸多限制，随着地球资源的日益消耗，未来铁矿资源必定更加紧俏。因此，我国应加大对海外铁矿资源的掌控，积极开展与俄罗斯、乌克兰、哈萨克斯坦及南非等国的合作开发，打破三大矿山公司的垄断，为中国钢铁业未来的发展做好资源储备。

2.加大对技术研发的支持力度。

“技术立国”战略使日本钢铁业保持了长达几十年的技术领先地位，并始终站在世界前沿。因为资源是有限的，只有研发新技术，才能利用有限的资源生产出最多的产品，提高产品质量，提升产品的技术含量，获得更多的利益。目前，我国钢铁企业的自主创新能力较弱，因此我国政府要加大对技术创新的支持，建立可以不断完成具有科学发现和技术创新的系统。支持大型钢铁企业之间以及与科研院所间的联合研究，开发钢铁生产流程前沿技术，提高我国钢铁工业重大技术及装备的研发、设计、制造水平。

3.努力提高我国钢铁行业的国际竞争力

经济全球化使得世界资源得到了最优配置，跨国企业能够利用世界各地的资源技术和劳动力，在任何地方生产自己的产品，并能把产品销往世界各地。日本政府鼓励本国钢铁企业联合组建大型国际化企业，在掌握国际资源和产品市场占有方面具有较大的主动权；而在资源和市场占主导的形势下，我国钢铁企业的劳动力优势已不再。因此，我国政府和大型钢铁企业需通力合作，组建几个在世界上有影响力的大型钢铁企业；通过强强联合、兼并重组、互相持股等方式进行战略重组，减少钢铁生产企业的数量，增强大型钢铁企业的实力，实现我国钢铁工业组织结构调整和产业结构优化升级；通过提高产业集中度，增强我国钢铁产业的国际竞争力，加强我国大型钢铁企业在资源掌控、产品生产和销售方面的话语权。

4.加强立法，加大环境保护力度

钢铁行业是高能耗的行业，其对环境的破坏非常大。当前，日本正在由多年遵循的“技术立国”向“环境立国”的方向转变，突出强调控制温室气体排放，着手建立完善的绿色生态产业体系和绿色产业支撑链，从原料采购、产品制造、实物流通、市场销售、服务的每个环节都进行精心设计，尽可能地节省资源和能源，降低对环境的影响。我国应完善相关产业发展的法律体系，在发展钢铁行业时也能做到有法可依、有法必依。加强环境保护、节能减排等相关政策的执行力度，奖罚分明，建立公平的市场竞争机制和法律保障，淘汰环保技术和生产技术低下的企业，鼓励和帮助重视节能环保投入的钢铁企业的发展。

[1]王琼.日本钢铁产业政策对我国的启示[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2009（1）.

[2]周助.日本钢铁产业管窥[N].现代物流报，2011-03-14.

[3]王焱侠.日本应对气候变化的行业减排倡议和行动——以日本钢铁行业为例[J].中国工业经济，2010（1）.

[4]段新虎.日本钢铁行业节能减排经验及启示[J].节能与环保，2009（2）.

[5]The Technical Society,The Iron and Steel Institute of Japan.Production and Technology of Iron and Steel in Japan during 2012[J].ISIJ International,2013,53(6).