新中国成立76年来，中国钢铁工业经历了由小到大、由弱到强的蜕变。粗钢产量从解放初期不足16万吨/年，增长至2024年的10.29亿吨/年。截至2024年，我国已连续28年成为全球产钢第一大国。中国钢铁工业建立起全球规模最大、装备技术水平一流、产品品种系列最丰富的现代化钢铁生产体系。其中，在支撑中国钢铁工业快速发展方面国产冶金装备功不可没。

　　近期，国家通过强化顶层设计与政策引导，多措并举引领钢铁行业高质量发展。例如，2024年12月份刚刚结束的中央经济工作会议提出加强财政与金融的配合，以政府投资有效带动社会投资；持续推动房地产市场止跌回稳，大力实施城市更新等举措，带动以房地产、基建为首的下游行业用钢需求增长。会议还提出，要积极运用数字技术、绿色技术改造提升传统产业；建立一批零碳园区，推动全国碳市场建设，建立产品碳足迹管理体系等举措，为钢铁行业绿色化、智能化指明方向。2024年9月20日，工信部办公厅印发《工业重点行业领域设备更新和技术改造指南》，提出钢铁行业到2027年技术装备水平再上新台阶，80%以上钢铁产能完成超低排放改造，30%以上钢铁产能达到能效标杆水平，关键工序数控化率达到80%，明确设备更新及技术改造重点为矿石采选、减污降碳、“两化”转型等。在此背景下，笔者通过对2023年—2024年我国冶金新装备投产情况进行梳理，探讨国产装备如何助推钢铁行业发展。

　　我国铁矿资源具有贫矿占比大、多元素共伴生复合矿石多的特点，多数矿藏未被充分开发利用。随着中国钢铁工业协会“铁矿石保障计划”的深入推进，先进的国产铁矿石采选设备将是加大国内铁矿寻找及开采力度、降低矿石对外依存度的重要依仗。

　　在矿石开采方面，中铁股份旗下中铁装备自主研发的矿用悬臂掘进机EBZ300M在金川镍钴矿区试验成功。该设备最大截割功率达300千瓦，定位截割最大宽度可达6.3米，最大高度可达5.2米，经济截割岩石单轴抗压强度可达80兆帕，开挖效率稳定在30方/小时以上，自动截割较人工爆破效率提高25%以上。此外，应用于山西代县尾矿输送平硐工程的硬岩掘进机“矿建号”（中铁964号）顺利完成掘进任务，标志着我国首次应用于铁矿建设领域的硬岩掘进机取得成功。非爆机械化采掘技术与装备已逐步成为现代资源开采的主要发展方向。山推股份出品的SE800矿山挖掘机应用于辽宁省某露天铁矿区开采项目施工现场，该产品除了采用潍柴定制WP17T大排量发动机，发动臂、斗杆及关键承载部位经过强化设计以保证挖掘机的作业效率及使用稳定性外，还可通过机器自带的“昆仑智慧平台”解决现场多品牌组合施工导致的设备信息不流通的难题。在矿物加工方面，中冶长天独立设计制造的可移动式连续选矿集装箱运抵东北某大型铁矿矿山，开展了为期1个月的铁精粉降钛中试试验研究。据悉，该可移动式连续选矿集装箱共3个，分别为弱磁选、强磁选和浮选集装箱，包括磨矿、分级、筛分、弱磁选、强磁选、浮选、浓缩等工序，日处理矿石1吨—2吨。利用该设备可将原料铁精粉（TFe65%、TiO2>5.0%）分离出低钛铁精粉（TFe≥67.5%、TiO2<2.0%）和高钛铁粉。华特磁电生产的22台JCTN1245提精降渣磁选机和10台CTY1550永磁湿式预选机应用于本溪东方3家子矿业采选改扩建工程，采用该设备之后，入选矿石粒度直径最大可达16毫米，尾矿磁性物含量显著降低，比普通磁选设备抛尾磁性物含量降低1%～3%，精矿品位提高2%～4%。

　　数智升级保障废钢利用

　　我国废钢产业规模庞大，2024年我国废钢产生量约为2.5亿吨。随着中国资源循环集团的挂牌成立，未来报废机动车、家电及电子产品、退役风电、光伏产品的回收利用将得到加强，废旧产品设备回收网络将推动完善，企业建设回收废旧产品的逆向物流体系将获得大力支持。在废钢产业欣欣向荣发展的同时，积极研发新设备提升废钢分级判级及加工能力，增强资源回收保障十分重要。

　　2024年9月30日，由同创信通研发的全球首套无人机废钢判级系统在湛江钢铁正式上线。该系统全面实现废钢质检智能化，消除人为因素的干扰，确保结果的公正性和准确性，一是开单无人化，在废钢质检处屏蔽供应商信息；二是拍照无人化，防止人为选择性拍照；三是判级自动化，根据无人机拍照照片自动判级；四是预警自动化，危险品及重大质量异常实时报警；五是排班随机化，随机分配质检人员当班质检区域，降低廉洁风险；六是取样点推荐化，自动推荐取样点，增强取样随机性。用友网络研制的第4代AI废钢智能判级系统于2024年9月问世，该系统一是在国内率先采用激光雷达技术提升废钢识别的准确率；二是采用废钢数字孪生技术实现精准还原，助力供应商质量管理优化；三是实现全场景覆盖判级，提供汽运、船运、料堆判级一体化解决方案。该系统得到了济源钢铁、敬业钢铁、纵横钢铁、鞍山钢铁、鼎盛钢铁等的持续关注。

　　当前，铁前工序（包括原材料处理、焦化、烧结、球团、炼铁等）能源消耗占钢铁生产总能耗的90%，二氧化碳排放量占吨钢二氧化碳总排放量的95%。因此，降低该部分生产流程的能源消耗及碳排放是钢铁工业绿色低碳发展的工作重点。我国冶金设备制造商围绕该方向做了大量卓有成效的工作。

　　在焦化方面，大连华锐重工研制的7.3米超大型捣固焦炉设备在内蒙古黑猫煤化工有限公司成功投产。该设备采用主辅同步设计，有效提升了产品质量；利用轻量化设计理念，降低材料消耗6%以上；首次采用变频给料控制技术，有效提升了煤饼密度和稳定性；导烟管采用高温低膨胀设计制造技术，保证了与炉体的高效配合，环保性能得到极大提升。该设备烟尘捕集率可实现98%以上，实现无烟化操作，煤饼坍塌率小于3‰。2024年10月13日，中冶焦耐总承包的印尼德天470万吨/年焦化项目3号焦炉成功投产，其中的关键设备——7米大容积复热式顶装焦炉配套采用集气管压力调节、上升管余热回收等技术，具有环保排放指标低、炼焦能耗低的优势，同时产出的焦炭密度更大、强度更高、耐高温性更强。

　　在烧结方面，2024年10月份，中冶长天承揽的新钢集团1号烧结机项目在江西省新余市热负荷试车成功。

　　该设备抽风面积660平方米、烧结面积720平方米，配备烧结机高效密封及微负压控制、新型转臂式环冷机、厚料层烧结、智慧烧结、环冷机热废气梯级利用和近零排放等一系列先进的技术及装备，并首次采用机头布袋除尘+活性炭脱硫脱硝一体化的全新烟气除尘工艺技术。

　　该设备配套的烟气净化系统和余热发电将大幅提升我国烧结工艺环保和能源效率，可减排二氧化碳11.95万吨/年、颗粒物3万吨/年、二氧化硫2.6万吨/年、氮氧化物0.46万吨/年，节约标准煤4.78万吨/年，发电1.89亿千瓦时/年。

　　在炼铁方面，2024年9月份，中冶赛迪设计并承担核心设备成套建设的印度塔塔Kalinganagar(KPO)钢厂2号高炉点火投产。塔塔KPO钢厂2号高炉有效炉容5873立方米，设计年产铁水437.5万吨，采用中冶赛迪高效低耗特大型高炉工艺技术以及高风温顶燃式热风炉、煤气干法除尘、水渣转鼓、高精度喷煤、高效环境除尘等国产化核心装备。该项目结合当地原燃料条件和客户的生产操作习惯，采用全流程三维设计、智能P&ID、模块化设计等先进设计手段，实现项目全数字化设计、管理和交付。2024年5月份，四川兆强钛磁科技股份有限公司自热式回转窑绿氢微碳炼铁工艺示范及产业化项目正式签约落户攀枝花钒钛高新区。该项目计划总投资8亿元，分两期投资建设，一期投资1亿元，建设1万吨/年自热式回转窑绿氢微碳炼铁工艺（氢冶金）示范线，计划于2024年12月底前完成；二期投资7亿元，建设10万吨/年氢冶金产业化生产线。2024年8月份，湛江钢铁国内首套百万吨级氢基竖炉实现168小时连续满负荷生产，顺利通过周达产功能考核，并成功验证了高氢（70%氢气含量）冶炼条件。该系统可同时使用焦炉煤气、天然气、氢气作为原料气，比例可灵活调整，具备从富氢、高氢至全氢还原的试验条件。由建龙集团控股的内蒙古赛思普科技60万吨/年氢基熔融还原法高纯铸造生铁技改升级项目备案获批。该项目位于乌海市海勃湾区，总投资4.86亿元，项目建设为期2年，技术升级改造后，产能可达60万吨/年。2024年10月份，中氢冶控（成都）科技回转窑绿氢冶金中试基地项目获四川省经济和信息化厅批准。该项目为四川省首个回转窑绿氢冶金项目，拥有完全自主知识产权的回转窑直热式绿氢冶金中试示范线。该项目中试基地将建设1万吨海绵铁生产线，完全采用绿氢直接还原赤铁矿生产海绵铁。2024年11月29日，世界首条纯氢冶金中试线在临沂成功运行。该项目由中国钢研自主设计建设，采用氢气电加热方式取代燃料燃烧加热，年产直接还原铁5万吨，并拥有50万吨/年的设计能力。2024年12月份，昌黎县兴国精密机件有限公司“30万立方米/天绿电电解水制氢-储氢-450立方米高炉富氢冶炼”示范项目成功投运。该项目吨铁喷吹纯氢量达103立方米，纯氢喷入量达8700立方米/小时，固体燃料置换比达0.36千克/立方米～0.5千克/立方米，实现高炉炼铁减碳8%～11%。该项目配套4套36000立方米/小时碱性电解水制氢设备，在制得纯氢的同时，氧气作为副产品用于高炉鼓风富氧，此阶段整体大幅度降低冶炼成本。

　　当前我国正处于实现“双碳”目标的上半场，但下游行业对“近零碳钢”的实际需求倒逼钢铁行业加快实现碳中和的步伐，以直接还原铁或废钢为原料的电炉短流程在此过程中扮演重要角色。国产电炉生产商正和钢铁企业一道，探索低碳发展路径。

　　2024年12月份，长春电炉成套设备有限责任公司与重庆足航钒钛钢铁集团有限公司签订了《130吨水平连续加料电炉设备合同》，该设备炉壳直径7000毫米，此举标志着国产大型电炉装备有望提升市场占有率，打破国外公司的垄断。2024年4月份，由无锡东雄供货的新疆新安特钢有限公司120吨电炉炼钢项目顺利投产，该项目配套余热发电绿色环保系统工程每年可回收电力约3000万千瓦时。2024年6月份，同样由无锡东雄承建的140吨电炉及配套精炼炉、合金上料，除尘系统及余热发电项目在某钢铁企业顺利投产。2024年5月份，LIBERTY集团和中冶赛迪（CISDI）在上海签署匈牙利电炉项目协议，根据协议中冶赛迪将对自由钢铁在匈牙利建设低碳排放先进电弧炉（EAF）项目进行全面可行性研究，该设备产能可达150万吨/年。由中冶赛迪供货的CISDIFlex直流电弧炉柔性电源装备采用新一代IGBT器件、纯水冷却、模块化设计、全数字控制，克服了传统晶闸管直流电源对电网冲击大、输出电压电流调节能力低、抗冲击能力弱等缺陷，具备柔性有效连续调节电流和电压的能力。2023年，云南玉溪仙福钢铁52吨电炉产能置换升级改造项目投产，由该公司供货的柔性电源装备额定功率58兆瓦，额定工作电流116千安，是目前我国单体最大功率的直流电弧炉柔性电源应用案例。

　　2024年以来，就下游需求领域而言，制造业用钢规模有望首次超过建筑用钢，成为钢材需求的主力军。由我国自主研制的金属材料深加工设备在钢材需求结构调整方面功不可没。2024年3月份，中国重型机械工业协会发布《关于2023年重型机械世界之最科技成果认定结果的公告》显示，溧阳德龙2680毫米宽幅不锈钢热连轧生产线项目获得2023年重型机械世界之最科技成果的认定，是目前世界范围尺寸最大、装机水平最高、设计及制造难度最大的宽幅不锈钢薄带热连轧装备，代表了当前不锈钢热连轧生产线的最高水平，突破了2400毫米极限宽度不锈钢产品热连轧稳定生产的技术难题。2024年7月份，中冶赛迪装备与河北新武安钢铁集团鑫汇冶金有限公司签订高线搬迁工程高速区机电成套项目合同。该产线将增设中冶赛迪自主设计和制造的基于独立传动的高速重载线材减定径机组、轧后温控装置、大倾角吐丝机及配套电控与流体系统。改造后，该产线的产品规格范围可扩大至ϕ5.5毫米～ϕ24.0毫米，产品以优质碳素结构钢、冷镦钢为主，并具备生产更高等级钢种的能力。2024年12月16日，河钢全球首条氢冶金绿色汽车板连铸生产线在河钢集团张宣科技投产，主要开发汽车结构用钢、超低碳钢、汽车大梁钢等产品，产品规格为板坯宽度900毫米～1900毫米、厚度230毫米～250毫米。

　　我国钢铁工业在经过数十年的高速发展后，国产冶金装备通过引进吸收消化，自主研发、制造水平取得了长足的进步，但未来钢材需求受经济高质量发展、新型工业化建设的需要，下游钢材需求呈现“量减质增”的趋势，未来制备更多高品质钢材势必给国产冶金装备的发展提出更高的要求。面对资源、环保、市场的多重压力，为寻找我国冶金装备发展的新出路，笔者认为要做好如下方面的工作。

　　一是加强政策及发展规划建设。国家产业政策的健全与完善、产业规划的制定对行业的发展起到决定性作用。当前国家正着力制定新的制造业稳增长政策，大力支持未来产业及新兴产业，出台有关支持首台（套）重大技术装备孵化及发展的认定标准及财政支持，此外，新的钢铁产能置换办法正在修订中。行业协会、学会及相关智库单位建议借此良机，积极组织产业链上下游专家制定行业发展规划，着力提升国产设备的自主创新能力。如2024年11月19日，中国钢铁工业协会在京组织召开钢铁工业“十五五”发展规划研究课题启动会，在14个子课题中特别提出展开“钢铁工业装备、产能现状与发展趋势”的研究工作就是一个良好的开端。

　　二是推进产学研用一体化形成。当前我国冶金装备在一些关键的共性技术上，尚未联合各方力量进行协同研发。以氢冶金为例，当前大多处于中试阶段，且各家为了各自的商业利益，技术壁垒高筑。而学校层面的科研方向与企业的实际需求不匹配，导致一些前沿技术出现缺位。因此，建议从国家层面引导企业与企业之间、企业与学校科研院所之间，甚至钢铁与上下游各行业之间联合建立公共创新平台，做到整合各单位的教科研优势，投入有限的人力财力物力，在技术领域取得突破。如近期宝钢股份—平煤股份联合实验室揭牌，双方依托该平台加强绿色矿用材料开发与应用，为行业企业提供了范例。

　　三是鼓励国产冶金装备“走出去”。早在2015年，国务院就部署了有关中国装备“走出去”的六大板块。其中指出“以钢铁、有色、建材、轻纺等行业为重点，针对国际市场需要，支持企业利用国内装备在境外建设上下游配套的生产线，实现产品、技术和合规标准‘走出去’。”此举为中国钢铁冶金装备出海指明了方向。我国冶金设备制造商可抓住机遇，将先进的技术、设备及人才输出到“一带一路”沿线经济发展潜力较大、城市化及基建增长迅速的国家和地区。如中冶赛迪自2003年起走出国门，已承揽海外项目合同额近300亿元，带动中国设备出口200余亿元。钢铁企业全球排名前50强中，有44家已成为中冶赛迪的客户。

　　展望未来，冶金装备的不断革新将驱动钢铁行业迈向新高度。我们有理由相信，经过国家层面、行业层面及企业层面的共同努力，将有更多具备自主知识产权的冶金装备首发问世，引领全球钢铁行业高质量发展。