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范铁军:关键核心技术攻关新型举国体制的“钢铁路径”初探

发布时间:2022/10/10

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9月6日,习近平总书记主持召开的中央全面深化改革委员会第二十七次会议,审议通过了《关于健全社会主义市场经济条件下关键核心技术攻关新型举国体制的意见》。新型举国体制之“新”就在于把政府、市场、社会有机结合起来,激发高效的创新能力与创新活力。

举国体制充分体现了社会主义制度的优越性,在推动钢铁行业重大科技研发和进步方面发挥过重要作用,特别是在冶金部时期,凭借这一优势我国成功开展了众多国家重点科技攻关项目。当前,由于我国钢铁企业众多、竞争激烈,导致很多科技项目各自为战、重复投入,造成了创新资源浪费,企业间的联合协同攻关也多在上下游之间进行,且主要瞄准效益好、见效快的项目,在一些基础性研究、关键核心技术研发项目上投入愿意不强。在此形势下,我国钢铁行业有必要加快构建协同攻关的组织运行机制,实现跨企业、跨领域、跨学科、跨区域协同攻关,形成关键核心技术攻关的强大合力。

钢铁行业关键核心技术攻关的重点方向

对钢铁行业来说,关键核心技术攻关的重点方向主要有以下几个方面:

一是“卡脖子”钢铁材料。近年来,我国钢铁产品生产研发取得了长足进步,但每年仍有约200万吨关键“卡脖子”钢铁材料依赖进口,亟须加快技术攻关。这些“卡脖子”钢铁材料主要分为3类:第一类是正处于研发阶段、短期内难以实现进口替代的产品。如航空发动机用轴承钢、齿轮钢、高温合金,时速350公里以上高铁用轴承钢,630摄氏度及以上超超临界火电机组叶片用高温合金、转子用耐热钢等,目前主要从欧洲、日本和美国进口。第二类是已完成研制并得到用户试验验证,但尚未实现批量化工业应用的产品。如高铁车轴、车轮、转向架用钢,飞机起落架用钢等。这类产品均已通过下游用户认证,但由于种种原因,进口替代进程缓慢。第三类是已具备生产能力并可作为进口替代备选,但由于产品质量一致性、稳定性、可靠性存在差距,以及缺乏系统的应用评价等原因,导致其生产与应用存在一定程度的脱节,出现“有材不好用、有材不敢用”的现象。

二是关键设备进口替代。当前,我国钢铁行业装备水平国际领先,但部分关键设备仍需进口,需要加快技术攻关。在炼铁方面,氢基直接还原炼铁核心装备的设计和制造仍依赖进口,国内自主研发技术和装备成熟度较低,500千克/吨以下低燃料比冶炼技术、高比例球团冶炼的普及推广与国外先进企业相比仍有较大差距。在炼钢方面,国内先进电弧炉设备仍倾向从普锐特、达涅利等国外成套设备公司进口,副枪传感器产品基本依靠进口,国产干式机械泵故障率较高,可靠性、稳定性不足。在轧钢方面,PLC(可编程逻辑控制器)、减定径机组等部分关键设备仍依赖进口,国产PLC的数据处理速度、防护等级、通信、可靠性、冗余控制功能等与西门子、ABB公司、施耐德等企业的产品存在较大差距,国产减定径机组在轧制速度、轧机精度方面与KOCKS(考克斯)、达涅利、西马克等企业的产品相比差距较大。

三是智能制造技术。钢铁行业应重点围绕装备智能化、生产智能化和产品智能化3个方面进行突破,提升基础研究和原始创新能力,加强关键核心技术攻关,提高关键环节和重点领域的创新能力。分别来看,装备智能化关键技术主要包括机器人应用技术、机器视觉技术和物流装备无人化技术等,生产智能化关键技术主要包括设备远程智能运维技术、生产工艺智能控制技术、智慧物流技术、智能排产与资源协同优化技术和能源预测与优化调度技术等,产品智能化关键技术主要包括材料智能设计技术、全流程质量管控技术等。通过研发多层次、跨尺度的钢铁材料设计集成平台和数据支撑系统,构建全流程质量管控平台,提高产品质量稳定性。

四是绿色低碳技术。在低碳发展方面,钢铁行业应围绕推动零碳/低碳工艺流程变革和清洁生产技术创新,推进重大低碳技术、工艺、装备创新突破,主要包括:富氢碳循环高炉冶炼、氢基竖炉直接还原铁、氢基融熔还原炼铁等低碳冶炼技术研发,多技术耦合优化和资源能源循环利用技术研发,大宗工业固废高质低碳利用、多源废物协同处置等循环链接技术,低成本、高效率CCUS(碳捕获、利用与封存)关键技术集成创新,以及碳排放高精度在线监测装备制造技术等。在绿色环保方面,针对现有高炉煤气精脱硫工程存在的问题,重点攻关“水解催化转化+无机硫吸收”高炉煤气精脱硫技术,通过组合工艺形式实现对高炉煤气的精脱硫处理,确保下游煤气用户末端排放稳定达到超低限值要求。

加快形成关键核心技术攻关合力

钢铁行业应加快建立关键核心技术攻关的权威决策指挥体系,形成清晰的顶层架构,构建协同攻关的组织运行机制,高效配置科技力量和创新资源,健全关键核心技术人才体系建设,形成强大的攻关合力。

一是构建决策指挥体系和组织运行机制。钢铁行业产业链条长、关联行业广,需要攻关的核心技术往往涉及多行业、跨学科领域,构建权威的决策指挥体系及协同攻关的组织运行机制,对于解决创新资源分散、重复投入等问题,以及高效推动钢铁行业关键核心技术攻关至关重要。为此,建议科技主管部门或行业主管部门牵头构建协同联动决策的指挥体系,成立由中国科学院和中国工程院等权威研究机构、钢铁及相关行业协会、中国宝武等重点钢铁企业和相关行业重点企业等共同参与的顶层组织架构,明确关键核心技术攻关方向和重点项目,形成定期沟通的协同攻关组织运行机制,确保创新力量和资源的合理配置,以强大合力推进钢铁行业核心技术攻关。

二是加大关键核心技术的科技研发投入。一方面,要充分发挥专项资金对关键核心技术攻关的支持作用,加强各部门各专项之间的协调衔接,促进国家科技重大专项、“工业强基”工程、技术改造专项、质量品牌提升行动、首台(套)重大技术装备保险补偿等专项资金向关键核心技术研发应用项目倾斜;另一方面,要鼓励产业投资基金参与关键核心技术开发,充分发挥其投资灵活、高效的特点,拓展关键核心技术攻关的资金渠道。

三是设立关键核心技术攻关项目绿色通道。围绕“卡脖子”钢铁材料、关键设备、智能制造和绿色低碳等关键核心技术的研发与应用,由相关部门牵头设立专项攻关绿色通道,搭建专门服务窗口和操作平台,实行“直接申报、即来即办、专人负责、全程跟踪协调”的办事制度,各部门互通信息、联合协作,确保绿色通道畅通无阻,推动重点技术攻关项目在国家层面“揭榜挂帅”,进行资源优化配置,防止重复和资源浪费。

四是强化关键核心技术人才体系建设。战略人才是支撑我国高水平科技自立自强的重要力量。习近平总书记指出,必须把建设战略人才力量作为重中之重来抓。“卡脖子”关键核心技术攻关人才是战略人才力量的核心组成部分,是引领科技自主创新和产业自主可控的关键要素。钢铁行业应依托相关国家科研机构、高水平研究型大学、科技领军企业等,打造若干个跨领域、跨学科、跨区域的钢铁关键核心技术攻关团队;应更加注重强化激励机制,在行业不同层面建立更具激励作用的收入分配机制,围绕重点领域和方向,吸引和培育领军人才、青年骨干和研究团队。

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