C3冶金工业-2016年秋季工业系统概论

第三章冶金工业2第三章冶金工业概述

案例1用系统哲学观点诠释钢铁生产组织案例2钢铁工业结构3学习提纲冶金工业－钢铁工业产业概述生产组织工业结构炼铁的生产炼钢的生产轧钢的生产钢铁生产特点钢铁生产要求产品结构原料结构生产营销结构品种质量结构技术结构进出口结构观察：如何将原理(理想过程)实现为工业规模的生产〔实际过程〕感觉：钢铁生产的连续性、比例性、平行性体会：一个部门的问题与其它部门有千丝万缕联系；应在联系和运动中认识问题。目的：了解我国钢铁工业的现状，并初步培养从结构角度看待产业质量。感觉到的东西不一定能理解它，理解了的东西才能更好的感觉它4系统都具有一定的结构和功能，都是结构和功能的统一体。系统的结构是指组成系统整体的诸要素之间时空的相互联系的形式。系统结构是隐藏在系统内部的，它是通过系统的功能及属性表现出来的，而系统的功能又是在一系统与他系统作用时表现出来的。有什么样的系统结构，就有什么样的系统功能及系统属性。相同的系统要素由于结构不同，所形成的系统也不同。系统结构合理与否，会推动或延缓系统的开展。结构功能律〔视频0〕5一方面，功能决定于结构，即有什么结构就有什么功能；另一方面，结构效劳于功能，即不适应环境、没有功能及功能负荷的结构，迟早要退化、解体或被重组重构。结构与功能相适应是决定系统生死的关键。任何系统要生存开展，就必须不断调整内部结构。子系统、层次、要素只有组织起来，才能优化整体结构与功能，适应环境。能发挥最正确功能的结构就是理想结构。完成同样功能可以有多种理想结构，评价系统的优劣重要的是整体结构，而非组分的量、质。事物的功能与结构密切相关6一.概述〔视频1〕铁是世界上发现最早，利用最广，用量最多的金属，其消耗量约占金属总消耗量的95%。我国东汉时就出现了冶炼和锻造技术，南北朝就掌握了灌钢法，曾在世界范围内处于领先地位。但旧中国钢铁工业非常落后，从1890年建设的汉阳钢铁厂至1948年，钢产量累计到200万吨，1949年只有15.8万吨〔说明〕。从上世纪50年代起，中国的钢铁业就在“赶美超英”的口号下“跨越式”地前进着，大炼钢铁成为中国奋力实现工业化的代名词，但历史也告诉我们，大炼钢铁也是不顾经济规律一哄而上的代名词。改革开放以来，我国的钢铁事业得到迅速开展，1980年钢产量到达3712万吨，1990年到达6500万吨，1996年首次突破1亿吨大关，成为世界第一产钢大国。7钢铁工业的生产过程〔视频3〕8观察：在实际中，是如何将原理〔理想过程〕

实现为工业规模的生产〔实际过程〕典型过程：炼铁视频4原料——矿石预处理的必要性能源——炼铁用煤的要求和用量大的原因。设备——炼铁设备各局部的作用，联系和工况要求。工艺——高炉生产的操作制度和实际比例关系。综合利用——高炉生产中如何充分利用能源：自身、后序、环境9深入：炼钢视频5布局——炼钢车间及其设备是如何布置的？管理——炼钢车间生产如何组织效益——提高转炉生产水平的途径技术进步——平炉和模铸为什么一定会被取代观察：在实际中，是如何将原理〔理想过程〕

实现为工业规模的生产〔实际过程〕10推广:轧钢视频6“感觉到的东西不一定能理解它，理解了的东西才能更好的感觉它”观察：在实际中，是如何将原理〔理想过程〕

实现为工业规模的生产〔实际过程〕11案例1：用系统哲学观点诠释钢铁生产组织

条件（边界）对象投入产出物、能、信息一、钢铁生产过程边界条件──对象──投入产出：物、能、信息──回馈二、钢铁生产的特点

由产品性质决定：以销定产由生产过程决定：原料、用能、运输、环保是铁路、公路，住房？还是汽车、家电，造船？12三、合理组织生产的根本要求1、连续性〔旋律〕：生产是一个流感性：〔1〕流程图〔2〕平面图〔3〕钢现场理性：〔1〕物流：产品/原料，上中下游结构，注意具体比例〔2〕能源流：一次能源消耗二次能源利用－高炉煤气〔日本新日铁92%，宝钢68%，大多数50%以下〕我国吨钢能耗比世界先进水平高出20—30%，主要原因是铁钢比高，高炉余压发电、干熄焦等大型有效的节能环保装置配备率低，高炉、转炉煤气等余能余热回收利用率低。〔3〕信息流：量动态组织13三、合理组织生产的根本要求2、比例性〔配器〕：外部生产能力比例〔能源、装备、运输〕；内部生产能力及物流比例〔煤－矿－铁－钢－轧〕平衡3、平行性〔交响〕：时空的概念并行工程〔1〕全厂运筹〔2〕转炉车间运筹下炉铁水预处理---吹炼---锭模或连铸设备准备〔3〕吊车作业空间上平行保证时间上连续；分过程平行保证总过程连续。14铁岭清河特殊钢钢厂事故(2007.4.18)

2007年4月18日，装有30吨钢水的钢包在吊运下落至就位处2-3米时，突然滑落，钢水撒出，造成在屋内正在交接班的32人全部死亡，6名操作工轻伤。其直接是吊运钢水包的起重机控制回路中的一个联锁常闭辅助触点锈蚀断开，致使驱动电动机失电，制动器未能自动抱闸。152012年12月17日，宝钢股份公司炼钢厂一炼钢分厂在进行铁水扒渣作业中，铁水包突然坠落倾翻，事故造成2名员工死亡，13人受伤，其中6人伤势严重。事发当日下午，宝钢就通报了事故的初步调查原因，称铁水包倾翻是由炼钢厂行车在吊运270吨铁水包时，发生双板钩单侧脱落所致。宝钢一炼钢分厂事故(2012.12.17)

16案例2钢铁工业结构一、范畴属宏观问题。源深：现实问题往往是历史问题的积淀。面大：一个部门的问题与其它部门有千丝万缕联系。影响长远：辩证法的一个根本原理就是在联系中、运动中认识问题。二、含义影响钢铁生产与供给的内部和外部的重大比例关系三、具体化 细化为九个带战略性的问题。17四、建立指标体系 “指标”：〔1〕从实际过程中抽出关键性问题。〔2〕量化。〔3〕根据大量统计计算，确定标准。〔4〕用这些指标将整个过程控制起来，进行管理，做到心中有数。“体系”：即指标之间的逻辑关系取决于研究方法，构成管理系统案例2钢铁工业结构181．产品结构

(成品，中间产品) 铁钢比:生铁产量/钢产量此指标降低，加工深度提高，生产出单位强度性能的能耗降低，引领社会进入”钢器时代”〔例：铸铁质/钢板质暖气片〕材钢比:钢材产量/钢产量此指标提高，成品收得率提高焦铁比:焦炭产量/生铁产量此项降低，能耗降低;对单一能源依赖度降低〔吹煤粉、重油〕矿铁比:铁矿石产量/生铁产量此项提高，原料保证度高铁合金比:铁合金产量/钢产量此项提高，合金钢比例大，生产能力强、水平高耐火材料比:耐火材料产量/铁.钢产量------重要支撑配套的消耗量和保障程度19认识根底：了解国情\世情(视频7)开源节流;两个来源;两个市场〔说明3〕注意比例:主料\辅料\燃料〔说明4〕2．原料结构

20分工任务明确，专业化与规模化钢铁生产企业〔说明5〕历史问题的合理解决——供给、就业(说明6)钢材贸易企业〔说明7〕铁矿石流通企业〔说明8〕3．生产营销结构

21开展路线：产量第一，产值第一品种第一，质量第一〔说明9〕

4．品种与质量结构

22结合技术逻辑的演进和现状进行规划：老厂改造如首钢上新厂如宝钢大中小型企业不同的指标要求如邯钢技术规模效应〔说明10〕5．技术结构

23成品-----分析进出口品种的结构,调整自己的战略初级产品-----民族工业的自我保护,WTO下也有战略例1钨矿砂出口\高速钢工具进口(稀土视频8)例2废钢铁的进出口〔说明11〕6．进出口结构

24附：先进材料越王勾践剑〔视频9〕纳米材料〔视频10〕太空材料〔视频11〕医用生物材料〔视频12〕复合材料〔视频13〕ThankYou26“鸟巢”说明“鸟巢”总用钢量到达11万吨，全部国产。鸟巢视频2〔返回〕27而目前国内的铁矿石有40%~50%依靠进口，在铁矿石本钱中，又有30%是运输本钱，因此沿海港口城市作为大型钢铁企业的所在地有着运输上的优势，在很大程度上也就可以降低钢铁本钱(占钢铁本钱的40%)。事实上，国内钢厂临港建设的趋势已经开始显现：在沿海地区兴建的宝钢，就是国内钢铁工业地区结构变化的一个转折点；首钢搬到位于塘沽新港和秦皇岛港之间的曹妃甸；2004年年底，武钢与广西壮族自治区政府签订协议，在防城港建设1000万吨级的钢铁厂；广钢也方案在今后10年内，将向南沙搬迁，建立1000万吨级的南沙临海钢铁工业基地。28摘自“2009年钢铁产业调整和振兴规划”：淘汰落后产能有新突破。按期淘汰300立方米及以下高炉产能和20吨及以下转炉、电炉产能。提高淘汰落后产能的标准，力争三年内再淘汰落后炼铁能力7200万吨、炼钢能力2500万吨。陈子琦〔中国国际工程咨询公司冶金建材业务部处长〕：“沿海1000万吨大厂，它的烟粉尘排放量，只相当于100万吨左右的小钢厂，应该说这是综合效益，企业效益，社会效益，国家利益非常显著的做法。”释义：我们1000立方米以下的高炉过剩，我们国家有1200多座高炉。而将近1000座是1000立方米以下的小高炉，日本、美国、欧洲〔包括德国〕，只有20多座高炉。〔返回〕29我国铁矿资源主要分布在辽宁的鞍本地区、川西的攀西地区和河北的冀东地区等。近十多年来，国内铁矿石产量不能满足钢铁生产增长的需要，进口量逐年增加，对外依存度不断提高。解决铁矿石的资源缺口，就要“两手抓”，一手抓国内，一手抓海外。在国内也要一手抓开源、增加产量，一手抓节约。首钢投资85亿元，在湖北鄂西高磷铁矿实现自主开发国内矿山，重钢集团投资百亿，在四川凉山建铁矿石厂。武钢集团也签订了享有湖北恩施境内14亿吨铁矿资源的协议。国内钢企自主开发国内矿山，不仅将降低钢企的原料本钱压力，同时，加大对矿石资源的控制权，也有利于国内钢企在国际钢铁市场谈判中取得有利地位。30我国人均资源占有水平低的根本国情，决定了我们必须要有全球视野，通过平等互利、优势互补、互利双赢的合作，充分利用海外资源来解决国内资源短缺问题。在资源保障方面，到2015年根本建立利益共享的铁矿石、煤炭等钢铁工业原燃料保障体系，国产铁矿石自给率保持在45%以上，国外铁矿石资源掌控量占进口铁矿石的比重达50%以上。31“十二五”期间，建立自由铁矿石资源供给(含国内自产矿、海外投资权益矿和国家战略储藏矿)、自由炼焦煤资源供给与国际市场贸易铁矿石、炼焦煤等的对冲机制，化解国际市场垄断化、金融化对我国钢铁产业的平安威胁。鼓励钢铁企业走出去，不仅开矿，更重要的是建厂，将钢坯或钢材运进来，而不是只在国内开展。鼓励企业走出去建设钢铁厂是“十二五”期间钢铁工业开展的大战略，而提高国内铁矿资源保障度是第二层次的问题。〔返回〕32焦炭能源本来是我国的优势工程，但是由于钢铁行业产能增加，使得焦炭能源出现了严重紧缺，而焦炭生产的原料正是不可再生的煤炭资源。由于炼焦煤资源紧张，相当一局部焦化企业纷纷开发建设煤矿。少数企业炒卖探矿和采矿权，扰乱了正常的煤炭开发秩序，造成了炼焦煤资源的极大浪费和对环境的严重破坏。与焦炭资源问题同样凸现的还有水资源日益紧张的问题。目前我国钢铁用水的需求是整个国家用水需求的10%以上，北方严重缺水地区的钢产量占全国总量50%以上，因为钢铁开展的不平衡，在这些地区，可持续使用的水资源量不到过去的30%，造成的危害不可估量。33全国除西藏以外，每个省、自治区、直辖市都有钢铁企业，太分散。全国74家重点钢铁企业中有18家建在省会城市，有34家建在百万人口以上的大城市。这不但给城市环境容量造成很大压力，而且也制约了企业自身的开展。2000年以来，在水资源严重短缺的华北地区、缺少能源和钢铁企业数量过多的华东地区，又建设了一大批新的钢铁企业，致使总体布局不合理的矛盾进一步加剧。注：中国是一个干旱缺水严重的国家。人均仅为世界平均水平的1／4、美国的1／5，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。目前我国大大小小的钢铁企业约有1000余家，而规模以上企业有73家。钢铁企业主要集中在华东地区，接着是华北、中南、东北、西南，最后是西北。而产钢的大省分别是河北、江苏、山东和辽宁。〔返回〕主要钢铁企业布局图35我国是钢铁生产和消费大国，粗钢产量连续15年居世界第一。2011年的粗钢产量为6.955亿吨，占全球总产量45.5%。2012年的粗钢产量为7.165亿吨，占全球总产量46.3%。2013年中国粗钢产量7.79亿吨，占全球总产量48.3%。2005-2012年全球钢铁产量2013年全球前十大粗钢生产国

排名及产量(百万t)排名国家2013年2012年同比,%1中国779.0724.77.52日本110.6107.23.13美国87.088.7-2.04印度81.277.35.15俄罗斯69.470.4-1.56韩国66.069.1-4.47德国42.642.70.08土耳其34.735.9-3.49巴西34.234.5-1.010乌克兰32.833.0-0.53637我国是产钢大国，但不是钢铁强国，一个重要的特征就是产品结构不合理，高技术含量和高附加值产品不能自给，产品质量不高，代表钢铁工业技术水平和钢材消费层次的板带比低。工业兴旺国家的板带比一般超过60%，而我国只有33.7%，市场需求却高达42%。我国需要的大量高附加值产品还需要进口。钢铁工业是大量消耗资源能源的行业，能源消耗占全社会总能耗约14%。每生产1t钢铁约排出：

2.99t废水，2万m3废气，4t工业固体废弃物382013年世界级钢铁企业竞争力最新排名39位次企业名称所在国家年钢材发货量（百万T）1浦项钢铁韩国402谢维尔俄罗斯

美国

欧盟153纽柯美国204新利佩茨克钢铁俄罗斯155京德勒西南钢铁印度96盖尔道巴西

北美207新日铁住金日本488印度钢铁管理局印度149京德勒钢和能源印度310JFE钢铁日本3011宝钢中国43世界钢动态公司自2002年来对钢铁企业的生产规模、盈利能力、技术创新、议价能力、本钱优势、财务状况等23个工程进行评估世界级钢铁企业竞争力排名。2013年中国排名最高的宝钢排名出现大幅下滑，已经退出前十，由2012年的第五名降至第11名，其他中国钢企排名也普遍表现不佳，根本处于中下游水平，这与中国钢铁行业整体盈利水平偏低较为照应。当今世界企业竞争在于综合实力的比拼，依靠的是技术创新能力、削减本钱能力等，而不是依靠规模取胜。中国钢铁企业要把更多的精力放在创新上，而不是单纯地追求规模扩张。〔返回〕4041我国是钢铁生产第一大国，但集中度却极低。我国钢铁工业有7000多家企业，其中生产粗钢的企业500多家，平均规模仅100多万吨，2013年，中国粗钢产量前十名的钢铁企业集团产量占全国总量的比重为39.4%，而2008年美国前4家钢铁企业占美国总产量的74.9%，日本前4家钢铁企业占全日本钢产量的77.6%，欧盟6家钢铁企业占欧盟整个钢产量的74%。根据“十二五”方案，到2015年底，排名前10的钢企钢产量将占全国总产量的60%。但截至2012年底，排名前20的钢产量占比为60.98%。这意味着未来2年内至少要淘汰10家大型钢企。(返回)43全国从事钢材贸易的企业不少于20万家，一有市场波动就出现恐慌，无论市场价涨或价跌，都跟风跑。日本主要有68家商社，新日铁、JFE等生产大企业与松下谈家电板价格，与丰田谈汽车板价格，与三菱重工谈造船板价格，协商后价格就定下来了，给商社再加3%左右的代理费就可以顺利执行。(返回)442011年中国累计进口铁矿石6.86亿t，2012年中国累计进口铁矿石7.44亿t，2013年中国累计进口铁矿石8.19亿t。中国钢铁生产仍然严重依赖进口铁矿石。中国铁矿石进口对外依存度将长期保持在60%以上。45以巴西淡水河谷、澳大利亚必和必拓和力拓集团为代表的三家公司垄断了全球铁矿石75%的市场。2008年，为了铁矿石涨价，我们多支付了1500亿，而我们重点大中型企业，当年的利润也只有800多个亿。主要原因是企业分散，能够进口铁矿石有经营权的生产流通企业500多家，自相竞争，抬高了铁矿石价格。46力拓2010年净利润：折合人民币约945亿元中国77家大中型钢企2010年利润881.38亿元换言之，77家大中型钢企收入不及一个力拓！2011年全国重点大中型钢铁企业的销售利润率只有2.4%，全国77家大中型钢铁企业实现利润875亿元。

2012年80家重点大中型钢铁企业实现利润15.8亿元，同比下降98.2%，销售利