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1、2023/5/31,1,不 锈 钢(Stainless Steel),2023/5/31,2,1.钢种简介(1)不锈钢之涵义,不锈钢是不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢系指耐大气、蒸汽和水等弱介质腐蚀的钢，耐酸钢则指耐酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。不锈钢不一定耐酸，而耐酸钢一般均具有不锈性。,2023/5/31,3,不锈钢具有不锈和耐蚀特性，其主要原因是由于钢表面形成富铬氧化膜而钝化。研究表明，钢中铬含量大于12%以后引起耐蚀性突变，因此，不锈钢中含铬量一般应大于12%。国内外都曾试图开发节铬和无铬的不锈钢，除特殊情况外，迄今尚未获得有效的进展。,2023/5/31,4,不锈钢的发明是世界冶金
2、史上的一项重大进展。研究开发始于1904年，19081911年蒙纳尔兹(P.Monnartz)于德国提出了不锈性和钝化理论，开辟了工业用不锈钢的先河，到50年代各种不锈钢系列已具雏形，60年代不锈钢的冶炼技术得到了突破性进展，1950年全世界不锈钢总产量不足100万吨，到1990年增至1100万吨，40年间增长了10倍以上。,2023/5/31,5,(2)不锈钢的分类,不锈钢钢种很多，性能各异，常见分类方法有：按钢的组织结构分类：如马氏体不锈钢，铁素体不锈钢；奥氏体不锈钢，双相不锈钢，等。按钢中主要化学元素或特征元素分类：如铬不锈钢，铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢、超低碳不锈钢；高钼不锈钢，等。按钢
3、的性能特点和用途分类：如高强度不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢；耐硝酸不锈钢，耐硫酸不锈钢，耐点蚀不锈钢，等。按钢的功能特点分类：如低温不锈钢、无磷不锈钢，易切削不锈钢，等。,2023/5/31,6,在实际应用中，常按组织结构和化学元素两者结合的分类方法，如：五类：马氏体不锈钢，铁素体不锈钢，奥 氏体不锈钢，双相不锈钢和沉淀硬 化不锈钢。两类：铬不锈钢和铬镍不锈钢。,2023/5/31,7,(3)最常用的不锈钢钢种有：,马氏体不锈钢 Cr13型：1Cr13，2Cr13，1Cr13和41Cr13，其中 1Cr13含有铁素体是半马氏体钢 9Cr18型：不锈工具类 1Cr17Ni2 型：强韧性优铁素体不锈钢
4、 低Cr 11 15%Cr,0Cr13等 中Cr 16 20%Cr,1Cr17等 高Cr 21 30%Cr奥氏体不锈钢(占总产量之70%以上)0Cr18Ni9 1Cr18Ni9 1Cr18Ni9Ti(1T)0Cr18Ni9Ti(0)00Cr18Ni9Ti,2023/5/31,8,主要钢号：0Cr13 41000 1Cr17Ni7 3011Cr13 410 1Cr18Ni9 3022Cr13 420 0Cr18Ni9 3043Cr13 00Cr19Ni10 304L1Cr17Ni2 431 0Cr17Ni12Mo2 3169Cr18 440C 00Cr17Ni14Mo2 316L0Cr17 43
5、0 0Cr19Ni13Mo3 31700Cr17 430LX(日)00Cr19Ni13Mo3 317L1Cr17Mn6Ni5N 2011Cr18Mn8Ni5N 202,2023/5/31,9,(4)不锈钢可加工成各类形状，常见有：,扁平材：热轧板、带卷、冷轧板、带卷、表面加工和涂层板、带卷。长型材：热轧棒材冷拔棒材冷拔丝、极细丝热轧管冷拔管、极细管铸件：阀门、管件,2023/5/31,10,2.不锈钢冶炼的技术核心,不锈钢冶炼的技术核心可归纳为四个字：脱碳保铬在一般不锈钢的成份范围内，可认为在Fe-Cr-C-O构成的四元体系中基本的反应式为：Cr3O4(s)+4C=3Cr+4CO(g),202
6、3/5/31,11,若取一氧化碳的分压为一个大气压，即Pco=1atm，实用的热力学计算式为：其中：T为绝对温度K%Cr和%C分别为熔池中Cr和C的重量百分浓度。,2023/5/31,12,相应的有下图。可以看出：对于Cr=18%的不锈钢，若使C降至0.12%以下，溶池温度可达到1825，炉衬将很快毁坏。这就是单炉法冶炼的基本困难。,2023/5/31,13,在饱和氧的熔池中铬、碳和温度的关系,2023/5/31,14,考虑到Pco 的影响，热力学计算式为其中Pco 为气相中一氧化碳的分压，单位为(atm)。由此式得到减压操作有利于不锈钢冶炼的启示：降低气相中的Pco 稀释AOD 降低气相总压
7、强 真空 VOD,2023/5/31,15,18%Cr钢C%温度 Pco的关系,A：吹氧法操作条件B：降低 Pco法操作条件,2023/5/31,16,AODArgon Oxygen Decarburization,氩氧脱碳法，现今世界范围内最主要的不锈钢冶炼手段。美国联合碳化物公司(UCC-Union Carbide Corporation)于1954年开始研究，最初是研究铬铁生产的脱碳保铬方法，于1968年在美国乔斯林钢公司(Joslyn Steel)成功用于生产。第一台AOD炉容量为15t。现专利权为普莱克斯(PRAXAIR)公司所持有，已向全世界发放许可证一百多台，其炉容量为3t175
8、t。我国自制第一台AOD是太原钢铁公司的6吨炉，为1978年投产。,2023/5/31,17,主要装备：,炉体供气(O2、Ar、N2)供料除尘,2023/5/31,18,2023/5/31,19,VODVacuum Oxygen Decarburization,真空吹氧脱碳法，现今世界范围内第二位的不锈钢冶炼手段，冶炼超低碳、高难度、高纯度的不锈钢更为有效。为原西德维腾特殊钢厂(Edelstahlwerk Witten)于1967年所发明，第一台容量为50t。现全世界共有近百台，其容量为5t150t。我国第一台为13t，在大连钢厂1982年投产。,2023/5/31,20,主要装备有：钢桶真空
9、罐氧枪加料系统取样测温真空系统控制系统,2023/5/31,21,2023/5/31,22,3.不锈钢的冶炼工艺,最早使用的不锈钢冶炼方法是在熔化的废钢中加入低碳铬铁的工艺。这种方法曾使用多年，其间不锈钢废钢大量积压，其价格远低于废钢中合金元素的价值。这种状况促进了新工艺的开发。首先出现的是“不氧化”法，其中不锈钢废钢在炉料中占了很大比例，在电弧炉中用铬矿石和铁矿石脱碳，可达0.05%C。其中变压器功率很大，渣量很大，渣中的铬用硅铁还原。,2023/5/31,23,20世纪40年代，从适度价格大规模制氧的技术得到应用，经过近十年的努力，在50年代未期掌握了不锈钢吹氧法技术，逐渐在世界范围内得到
10、了应用。60年代开发了真空脱碳法(VOD)和氩氧脱碳法(AOD)两种工艺，双联法逐渐在不锈钢生产中占据了统治的地位。至今还有少量不锈钢为感应炉冶炼，或用其他特种冶炼方法。,2023/5/31,24,不锈钢的化学成分特点决定着冶炼工艺的特殊性,钢中合金含量高，总量为1330%合金元素中铬含量很高，而碳含量很低(0.01-0.08%)铬比铁易于氧化铬的氧化物熔点高，渣子粘稠合金元素价格昂贵，提高Cr、Ni、Mo的收得率十分重要。近年来由于对表面质量要求日益提高，故对夹杂和氧、硫等杂质的洁净化要求也日益提高。不锈钢脱磷问题仍未解决。,2023/5/31,25,不锈钢的冶炼方法，主要有三大类,单炉冶炼
11、法双联冶炼法三联冶炼法,2023/5/31,26,单炉冶炼方法,以电弧炉冶炼为主，在60年代以前曾是最基本的冶炼方法，现在只在个别场合下采用。根据原料条件，又分为三种工艺：返回吹氧法：以本钢返回料为主，吹氧 氧化脱碳冶炼。装入法：全部使用本钢返回料，不氧化。或低碳废钢铁合金，不氧化冶炼。新料氧化法：碳钢铁合金，氧化冶炼。,2023/5/31,27,双联冶炼方法,是60年代以来最主要的冶炼方法，主要是电弧炉熔化二次精炼：EAFAOD是世界范围内最主要的冶炼方法，约占不锈钢生产量的70%。EAFVOD，国内采用较多，主要用于生产高质量的不锈钢。EAFCLU，采用水蒸汽代替AOD炉的氩气。,2023
12、/5/31,28,AOD冶炼工艺,AOD可与电弧炉双联，也可与转炉双联，也可与感应炉双联。其中以与电弧炉双联为主。电弧炉熔化熔清碳范围较宽，为1.03.0%C，可使用廉价的高碳铬铁。出钢温度 1550。AOD氧化脱碳：O2/Ar=3/1逐渐减为2/1、1/1、1/3，甚至纯Ar达到碳的目标值。AOD还原精炼：吹氧过程中约有2%Cr氧化成渣，须加FeSi还原，使Cr回收率达99%并脱硫。,2023/5/31,29,主要技术进步,优化吹炼工艺和还原工艺节约Ar氧化物直接合金化强化供氧(顶吹)提高炉衬寿命智能控制,2023/5/31,30,VOD冶炼工艺,VOD可与电弧炉双联，也可与转炉双联电弧炉初
13、炼：为了更多地使用廉价的高碳铬铁，配碳可提高至1.5%C，熔清后吹氧脱碳至0.30.4%C，然后在电弧炉内加含Si合金预还原VOD真空下吹氧脱碳,2023/5/31,31,2023/5/31,32,2023/5/31,33,VOD炉脱碳工艺 VOD炉的脱碳主要由开始吹氧的温度、真空度、供氧速度、终点真空度(真空泵的启动台数)及底吹氩流量进行控制。VOD炉的操作实例的工艺参数如表5159和图567所示。进入VOD炉的钢水条件为C03、Si03，并扒渣。初期脱碳时，为了减少喷溅量，适当提高氧枪的高度，在真空度达到50200Torr后开始吹氧，并不断提高真空度。到脱碳末期，脱碳反应速度的限制环节由氧
14、供给速度转为氧在钢中的扩散，所以供氧速度要减小，氩气搅拌要强化。临近脱碳终点时提前停氧，用氩气搅拌促使真空下C与O的反应。脱碳的终点控制广泛使用监测废气成分变化的方法，也有根据废气成分、废气流量、真空度及耗氧量来判定脱碳的终点。VOD炉脱碳速度一般约为002min，如图5-68所示。超低碳不锈钢的精炼要注意在降低终点碳含量的同时抑制成本的增大和精炼时问的延长，为此应加强氩气搅拌和适当控制温度。,2023/5/31,34,表5-159 VOD操作实例的工艺参数,2023/5/31,35,图5-67 40t VOD炉冶炼SUS304操作实例,图5-68不同冶炼方法脱碳速度的比较,2023/5/31
15、,36,SSVOD法 带有强搅拌的VOD法称为SS-VOD法。传统的VOD法的降碳、氮效果均以0005(甚至001)为界，而强搅拌VOD法(SS VOD)采用多个包底透气砖或咖24mm不锈钢管吹氩，氩流量可由通常的40150Lmin(标态)增大到12002700Lmin(标态)。由于大量用Ar，碳含量可达到00030001的水平，适于冶炼超低碳不锈钢和超纯铁素体不锈钢。冶炼超纯铁素体不锈钢的SS-VOD工艺如图5-69所示。该SS-VOD真空室直径为5000mm，高为7953mm，钢包直径为2868mm，高为2600mm，钢包耐火材料为镁铬砖，极限真空度为05Tort。采用26个直径130mm
16、的多孔塞，最大Ar气流量48L(mint)(标态)，保持1300mm净空以备喷溅。SS-VOD法的脱碳行为如图5-70所示，SS-VOD脱碳分作两期。,2023/5/31,37,图5-69冶炼超纯铁素体不锈钢的SS-VOD工艺过程,2023/5/31,38,图5-70 SS-VOD法的脱碳行为116Cr(原来方怯)；2516Cr；6-18CdMo；7-18Cr2Mo；I期一氧气吹炼；期一不吹氧,2023/5/31,39,三联冶炼方法,是最近几年新出现的冶炼工艺，其特点是：用于高炉转炉流程，适于年产量达50万吨级的不锈钢生产流程。使用VOD炉做为最终精炼炉，以获得更优的冶金质量。投资规模较高，但
17、合金由于收得率的提高，生产成本较低。,2023/5/31,40,三联工艺以铁水为主要原料，目前已占不锈钢生产量的23%主要工艺要求：铁水必须脱P，0.015%转炉需有外热源，如预熔化等转炉顶底复吹，K-OBP、K-OBM可加铬矿球团等进行熔融还原,2023/5/31,41,应用三联工艺的主要厂家,日本川崎千叶厂(K-OBM-S)南非哥伦布厂(K-OBM-S)南非伊斯柯厂(K-OBM-S)台湾中钢公司(CSCB)日本新日铁八幡厂(LD-OB)巴西阿塞斯特厂(MRP-L),2023/5/31,42,浸入式风口法：AODMRP复吹工艺：KCB-S 克虏伯复吹K-BOP川崎复吹真空工艺VODVODK,
18、2023/5/31,43,巴西Acesta厂(德马克技术)，年生产能力30万吨不锈钢：,原生产流程为EAF-AOD(35t)，改造后生产成本平均降低了4.48%。,2023/5/31,44,川崎千叶厂,铁水预处理,KBOP,KTB,KBOP,KBOP,SSVOD,CC,熔融还原(K-OBM-S),脱C,强搅精炼,2023/5/31,45,4.不锈钢冶炼新技术,(1)不锈钢厂生产技术发展趋势在过去30年里尽管因暂时的Ni短缺及偶尔的过剩，304奥氏体不锈钢冷轧板的价格有很大波动，但总体上是停滞不前。与1967年相比，其实际价格水平萎缩达2/3以上。价格上的变化应归因于市场对奥氏体不锈钢需求的增长
19、及其产量的稳步增长。,2023/5/31,46,使用新技术或开发新技术来满足日益增长的对不锈钢的需求。基本目标保持不变，即：降低原材料(材料成本占连铸坯成本的50%以上)减少能源消耗提高生产率继续改善产品质量减少环境辐射自动控制、计算机辅助质量控制及产品计划的更广泛应用降低投资成本,2023/5/31,47,始于六十年代的转炉炼钢技术的广泛引入及七十年代以来连续铸钢的应用已经极大地提高了不锈钢厂的生产率。20年前生产1吨304冷轧不锈钢板需要12小时，与之相比，今天生产1吨平均只需4小时。AOD技术的引入及板坯连铸性能的增强也推动了电炉功能的改善。在转炉冶炼不锈钢技术领域，AOD炉的利用率和生
20、产率已经有了显著增长，通过包括吹Ar站、钢包炉和VOD设备在内的二次冶金设备的应用，进一步改善产品质量，扩大生产能力，降低操作成本。,2023/5/31,48,(2)转炉工艺的改进,尽管AOD炉已经做了大量改进，但由于其耐火材料特别是风口区的耐材寿命有限，其利用率相对来讲仍然较低。除了维持较低的氧气及惰性气体消耗外，还要提高转炉寿命，提高生产率。八十年代初开发了K-OBM-S自供热型工艺解决AOD技术不足之处。将氧气经由垂直装在炉底的由碳氢化合物保护的风嘴吹入溶池。由于碳氢化合物的分解而在风口及周围耐火材料上形成保护性蘑菇头，从而保护了风口免受熔池中钢液的浸蚀，延长风口和周围耐火材料的寿命。与
21、AOD工艺相比，KOBMS工艺能快速熔化大块炉料(废料，高碳铬铁)，这是由于底吹氧改善了溶池运动的缘故。,2023/5/31,49,2023/5/31,50,转炉用高比例废钢炼不锈钢时，用所谓的他供热型KMSS工艺比较合适。将焦炭装入或喷入熔池，焦炭氧化产生二次燃烧以产生熔化超额固体炉料所需的额外能量。二次燃烧防止了转炉上部的结瘤。,2023/5/31,51,南非伊斯科公司的125吨KOBMS转炉经两次中间换底部喷嘴，其转炉寿命最高可达800炉。出钢平均碳含量为0.12%，初始碳含量为5.5%。单位耐材消耗少于3kg砖/吨钢水。而AOD炉耐材消耗通常在810kg砖/吨钢水。KOBMS是一种顶底
22、复吹工艺，与AOD相比，吹炼速率和生产率大大提高。在100吨和150吨转炉上，其主脱碳期的供气速率达3m3/tmin 以上。这对提高生产率，特别是对高碳炉料很重要。,2023/5/31,52,在KOBMS工艺中，可将除尘灰喷入熔池使Cr、Ni大量回收。往熔池中喷入石灰粉可以促进渣中硅酸钙的形成。这既可以保护转炉耐火材料，特别是炉渣区的耐火材料，又可以改善还原期的脱氧和脱硫。,2023/5/31,53,(3)铁水的利用,利用铁水的不锈钢厂通常中将脱磷铁水装入电炉以提高生产率，降低电能消耗。铁水脱磷是在鱼雷罐车或钢包中进行的，即在顶部吹氧的同时将石灰、萤石及氧化铁直接喷入铁水来进行铁水脱磷。以铁水
23、为主不用电炉生产不锈钢的双转炉工艺自1982年在日本的川崎制钢工业试验成功。,2023/5/31,54,2023/5/31,55,在第一个转炉中，将铬矿在脱磷铁水中还原，使钢中铬含量达9%13%。有效的铬矿还原的前提条件就是熔池中的钢液必须是碳饱和的。还原期通过添加焦炭来增加熔池中含碳量，氧化铬还原及升温(约1470)所需热量由废气的部分二次产生。合金化了的高碳钢液通过在出钢口使用VAI挡渣器实现无渣出钢。,2023/5/31,56,在第二个转炉中，将约5.5%的初始碳含量降下来，调整铬含量，并将熔池温度由1470 提高到1700。当碳含量达到约0.12%时停止脱碳，以防铬氧化。最后脱碳是在V
24、OD站的真空条件下进行的。生产304不锈钢时，总氩气消耗少于1m3/t。,2023/5/31,57,包括VOD在内，每个工艺步骤的单独处理时间少于70分钟，可达到20炉/天。精炼转炉的富CaO渣可以装入KMSS炉造渣。在川崎千叶制铁所，不锈钢和碳钢是用同一套设备生产，其中不锈钢产量占总产量的37%。,2023/5/31,58,5.生产发展趋势,不锈钢是一类传统的特殊钢、高合金钢，于1912年问世，已有90年的应用历史。具有良好的不锈性、耐蚀性、抗氧化性、高强韧性和外观精美的装饰性以及优良的可加工成形等性能，而且品种、规格、花色繁多，适用性广泛。随着社会的发展，人民生活素质的提高，全世界的不锈钢
25、消费和生产始终保持着高速增长的趋势。,2023/5/31,59,50年代，美国的不锈钢生产获得迅速发展，60年代欧洲消费量快速增长，70年代以后日本超过美国产量跃居世界第一位，近年来韩国和台湾都占有较高的市场份额。80年代以来世界钢总产量增长缓慢，而不锈钢的生产一直持续快速增长。世界主要产钢国家如日、德、法、意、英等国都超过3%。瑞典最高，超过了10%。而我国则不足1%，缺口非常大。,2023/5/31,60,近十年来，世界不锈钢表观消费量平均年增长5%以上，高于同期GNP和钢材消费的年平均增长率。同时世界不锈钢的总生产能力增加更快，有人估计在不久的将来将有可能超过总需求量。因此世界不锈钢市场
26、竞争日趋激烈，表现为价格和质量的竞争，内在的是生产技术和管理，其中举足轻重的是不锈钢的冶炼技术。,2023/5/31,61,根据十年前的统计，全世界不锈钢生产厂家有265家，其中最大的十家占世界总产量的35%，规模约为3040万吨/年。年产量超过10万吨的企业只有36家。,2023/5/31,62,而近年来，在世界钢铁企业重组合并风潮之中，不锈钢生产厂尤为抢眼。例如(1997年)，德国的克虏伯与蒂森合并成立KTN公司，成为世界最大的不锈钢生产厂，年产量达到了170万吨；法国的优劲(Ugine)接管了美国的JL公司、瑞典的阿维斯塔(Avesta)公司和英钢联合并，成为年产130万吨的第二大不锈钢
27、厂；韩国浦相年产量达到110万吨，居第三位。其他台湾、日本很多生产厂年产不锈钢也达到50万吨/年左右。,2023/5/31,63,在不锈钢产品中，板带材约占74%，长形材约占26%。板带中热轧材占11%，冷轧材占63%。随着社会的发展，人民生产质量的提高，冷轧板带的需求增长很快，近三十年来平均增长率达到6.6%。大于不锈钢消费的增长速率。,2023/5/31,64,我国不锈钢不仅在总量上远远不足，而且产品结构更不能适应市场发展，主要问题是：钢种结构不合理产品结构不合理品种规格不合理内在质量远低于国际实物水平,2023/5/31,65,不锈钢市场研究与发展预测报告,2003年，世界不锈钢产量为2
28、133.47万吨，我国2003年不锈钢产量194.5万吨，列世界第三位（第一位日本403.42万吨，第二位美国217.43万吨）。另外，生产不锈钢钢材262万吨，其中市场消费量最大的冷轧不锈钢薄板达到92.2万吨。2003年我国不锈钢表观消费量达到437.1万吨，进口量为288.48万吨，超过国际贸易量的四分之一，是世界第一大不锈钢进口国和消费国。我国冷轧不锈钢消费量占亚洲消费总量的46%左右。,2023/5/31,66,在进口不锈钢材中，热轧和冷轧薄板是最主要的品种，分别占进口量的50.8%和32.5%。从产品规格来看，进口热轧板卷中最多的是厚34.75mm的产品，进口冷轧薄板中最多的是厚0
29、.51mm的产品。显然，薄规格冷轧不锈钢薄板是我国短缺品种。初步预测，2005年和2010年我国不锈钢材需求量分别为500万吨和700万吨。板材是主要的消费品种，约占不锈钢总消费量的80左右（其中冷轧板带约占总量的60）。此外，型线材约占14%，无缝管占3%左右，其它不锈钢材约占3%左右。随着不锈钢需求和生产能力的增长，从目前情况分析，预计到2005年，不锈钢热轧板和冷轧板的缺口分别在135万吨和60万吨左右；到2010年，热轧板和冷轧板的缺口分别在70万吨和30万吨左右。供需矛盾将逐渐缓解，但仍难以全面满足需求。,2023/5/31,67,不锈钢生产属于资金和技术密集型产业，布局不宜分散，一
30、般企业不具备发展条件。应支持和鼓励基础条件较好的企业大力发展不锈钢，形成集约化生产，向现代化和大型化方面发展，提高技术装备水平和产品竞争力，否则我国不锈钢行业将难以生存和发展。国家确定“南沪北太”为我国不锈钢生产基地。将来视市场情况，可选择少数有条件企业适当发展不锈钢冶炼和热轧生产。民营不锈钢生产企业作为补充，近年来发展迅猛，但存在质量差、规模小、过于分散等问题，国家应正确引导民营企业发展不锈钢生产，鼓励他们发展具有先进水平的冷轧不锈带钢。我国镍、铬及不锈钢废钢资源非常紧张，主要靠进口解决，在很大程度上制约着我国不锈钢生产。针对这种局面，国家有关部门和企业应尽快研究相应的对策，充分利用国外资源
31、，可采取合作办矿、签订长期供货协议、形成战略联盟等形式，避免将来受制于人。,2023/5/31,68,积极推广和开发我国不锈钢品种，推广200系列不锈钢，提高铁素体钢应用比例，开发双相钢和超铁素体、超马氏体、超奥氏体、超双相钢新钢种。,2023/5/31,69,世界上不锈钢生产能力过剩，尤其是周边的日本、韩国、我国台湾等国家和地区的生产能力很大，韩国还在进一步提高自己的不锈钢产能。世界主要不锈钢生产企业如蒂森克虏伯（KTS）、阿塞洛（Arcelor）、阿维斯塔（Avesta）等的年产量均在200万吨以上（图2），具有较强的综合竞争能力。,世界主要不锈钢生产企业,2023/5/31,70,我国不
32、锈钢生产、消费和进出口状况（一）总体状况我国不锈钢生产起步始于1952年，受资源、消费水平和投资所限，在上世纪5070年代，生产装备落后，产量极其有限，一直到1981年产量才达到6万吨。随着我国国民经济的快速发展和人民生活水平的提高，国内对不锈钢应用领域的不断扩大，由过去主要应用于化工、石化、军工逐步发展到轻工、家电、建筑装饰、办公设备、医疗器械、厨房用具等领域。2003年我国不锈钢和不锈钢材产量分别达到194.5万吨和262万吨，比上年翻了一番。进口量为288.48万吨，与2002年相比增加51.18万吨，同比增长21.57%；表观消费量已由1991年的28万吨增加到2003年的437.1万
33、吨（比2002年净增135.5万吨），平均涨幅达29%，但自给率只有37.6%。,2023/5/31,71,（二）生产状况1.冶炼。2003年是我国不锈钢产业发展最快的一年，钢产量达到194.5万吨，其中重点特钢企业生产95.8万吨，占国内不锈钢产量的50%左右，其余为地方民营企业生产。太钢仍然是我国最大的不锈钢生产企业，当年生产不锈钢66.3万吨，占全国不锈钢产量的34.1%，占重点特钢企业的69.2%。太钢二炼钢的转炉不锈钢生产线于2003顺利投产，这是我国第一条主要以铁水为原料，采用铁水预处理电炉转炉VOD的不锈钢生产流程。宝钢集团五钢公司引进的60t电炉AOD/VOD生产线、一钢公司的
34、铁水预处理120t转炉+100t电炉VOD/AOD生产线现处于调试阶段，形成生产能力后，我国不锈钢冶炼能力将有较大幅度的提高。,2023/5/31,72,占2003年我国不锈钢产量50%的地方民营企业，大多数采用不锈废钢为原料的感应炉生产工艺，并集中形成了宁波、温州龙湾区、江苏戴南镇等专业性不锈钢生产和加工村镇，年产量都超过15万吨，福建吴航年产量也超过了10万吨。值得注意的是，原来分散经营的民营不锈钢厂的生产集中度开始提高，一批电炉AOD精炼炉等冶炼设备正在逐步代替感应炉，产品质量和环境状况有所改善。2.轧钢 2003年我国生产不锈钢材262万吨（扣除重复材），利用国内坯料生产钢材约157.
35、8万吨（扣除重复材），其中太钢生产不锈钢材58.4万吨，占国内产量的22.3%。张家港浦项、宁波宝新和上海SKS三家冷轧合资企业（使用进口原料）共生产约52.9万吨，占20.2%。,2023/5/31,73,2023/5/31,74,从品种来看，市场消费量最大的冷轧不锈钢薄板产量达到92.2万吨，占不锈钢材产量的34.8%，比上年增加21.1万吨。其中太钢生产38.48万吨。张家港浦项和宁波宝新通过扩大产能，产量都有较大幅度的增长，分别达到23.8万吨和20万吨。重点特钢和地方民营企业的不锈钢线材的产量几乎各占一半，而窄带、焊管、无缝管、钢丝等产品主要由地方民营企业生产。在旺盛的市场需求拉动下
36、，目前国内在建的不锈钢加工项目较多，宝钢集团一钢的热轧板卷和五钢公司的线材、大盘卷项目已经投入试生产，今年将形成生产能力，这两大类产品的国内产能将大幅度增加。此外，在建的不锈钢冷轧项目也较多，除现有的宝新、张家港浦项和上海SKS在进一步扩大产能外，其它如宝钢集团浦钢公司、青岛与浦项的合资厂、广州的烨联厂（台资）、天津钢管公司等都在建设不锈钢冷轧生产线，预计未来23年内我国的冷轧不锈钢板卷能力将有较大提高。在不锈钢主要产品中，除无缝管外，其它品种的技术装备水平都有较为显著的改善。,2023/5/31,75,另外，在我国冷轧不锈钢板带生产的品种中，AISl300系列产品占89，其中304占87.6
37、，316、316L、321等占3.4；AISl400系列(430、410L、409L)占11。冷轧不锈钢板的表面等级，以2B为主导，2D、N03、N04、HL也能大量生产。BA级板目前只有太钢能够生产，但不能满足市场要求。（三）消费状况 1999年和2000年我国不锈钢材总消费量分别为152.6万吨和165.0万吨，是世界第三大不锈钢消费国；2001年至2003年分别为229.5万吨、301.6万吨和437.1万吨，连续三年成为世界第一大不锈钢消费国。2003年，我国冷轧不锈钢消费量占亚洲消费总量的46%左右。在我国不锈钢材消费中，板带消费高达80%85%，2003年为83.92%，其中又以冷
38、轧板带消费为主体。2002年和2003年冷轧不锈钢板带表观消费量分别为178.15万吨和179.21万吨，分别占不锈钢材消费量的59.07%和41.00。,2023/5/31,76,我国不锈钢窄带消费量也有增长趋势，2002年表观消费量达到32.8万吨左右，2003年提高到41.9万吨左右。冷轧不锈钢窄带钢由于民营企业的较快发展，国内市场占有率提高比较大，2002年为67.22，2003年提高到83.56。值得注意的问题是这些不锈钢窄带的生产企业集中在江浙一带，主要是靠“土法”生产出来，产品质量难以保证。,近年我国不锈钢生产、进口和表观消费量,2023/5/31,77,2023/5/31,78
39、,2023/5/31,79,我国不锈钢发展前景分析和消费预测 在化工、石油、医疗器械、食品加工等领域，不锈钢是抵抗大气或一些化学介质腐蚀和氧化的不可替代的材料，而在建筑等其它领域，更多地是利用不锈钢的装饰性。因此，不锈钢的消费量也主要取决于相关领域的发展和人民生活水平的高低。（一）车辆汽车工业 这一行业是当前发展最快的不锈钢应用领域，不仅在美、日发展很快，一些发展中国家也急起直追，如韩国与印度已将此行业列入市场的主要开发方向。轿车工业是开发的重点，近10年来，日本汽车用不锈钢的消费量已从平均10公斤增到30公斤，美国已超过40公斤。由于不锈钢具有抗氯离子腐蚀和耐热的优点，除用于零件和装饰外，还
40、主要用于汽车排气系统。另外，用于车架结构时，可减轻重量25。,2023/5/31,80,公用交通运输工具，特别是城市交通车辆应用不锈钢的前景广阔，如大客车、火车、地铁、高速铁路用车等，也广泛采用了不锈钢。采用高强度不锈钢（如冷作强化的301）制作车体结构，可大大降低车辆自重；采用不锈钢作面板与装饰部件，可减少维护成本。目前日本、美国、瑞典已大量使用不锈钢车辆。日本从80年代开始推广，每年生产约1100辆不锈钢车厢，其不锈钢火车车厢已达60%以上，不锈钢消费量达到17500吨。未来几年，我国城市交通轨道将进一步快速发展，不锈钢具有自重轻、防腐蚀性能好、抗拉强度高等功能，很适合在轨道交通车辆和火车
41、车厢上应用，是节能和降低维护成本的最佳选择。（二）水工业水资源与空气一样对人类是不可缺少和无法替代的物质。当前，水资源的浪费及水质污染已严重地威胁着人类的生存与健康。近几十年，日本及欧美一些国家对水的准备、贮存、输送、净化、再生、海水淡化等水工业的选材作了大量的研究工作。采用不锈钢概括起来有8大优点：耐腐蚀、抗地震、节水、卫生(无铁锈及铜绿色)、重量轻(减13)、少维修、寿命长(使用40年)、寿命周期成本低、可回收为绿色环保材料等。,2023/5/31,81,（三）建筑业建筑业是不锈钢应用较早的领域之一。美国于1929年采用316不锈钢作屋顶及外墙装饰而建造的Chrysler著名建筑物至今仍光
42、彩耀人。上海的不锈钢金茂大厦雄伟壮观，已成为现代化建筑物的标志。不锈钢在高层建筑外墙、室内、外柱的包覆、扶手、地板、电梯壁板、门窗、幕墙等内外装饰及构件的应用，均体现了不锈钢的耐蚀、美观、重量轻、易维护、耐热防火、防震、使用寿命长、低的寿命周期成本等优点，是建筑业的重要材料。（四）家电行业世界上西欧家电用不锈钢的比例较大，亚洲较少。近年来，日本已接近欧洲，19771997年增长了294，年消耗不锈钢10万吨左右，约占不锈钢总用量8。,2023/5/31,82,（五）环保工业工业废气、垃圾和污水(含尿)是产生公害的主要原因，治理这些污染也是环保业的任务。在烟气脱硫过程中，由于二氧化硫及氯离子的腐
43、蚀，在吸收塔、冷却器、泵、阀门、烟道等需采用双相不锈钢、高牌号奥氏体耐蚀不锈钢。垃圾焚烧炉、废水处理等设施都需采用高性能的不锈钢材料。（六）工业设施世界先进国家的一般工业设施采用不锈钢的比例占1520，而我国所占比例很小。原因在于：一方面工业设备成套引进，不锈钢材料未统计在内；另一方面国内材料尚未采用。化工、石化、化纤、造纸、食品、医药、能源（核电、火电、燃料电池）、采矿等行业都需要不锈钢。（七）厨具、餐具等家用器具我国目前不锈钢的消费以城市为主，以富裕人群为主。中国的广大农村市场，目前不锈钢还刚起步，有的地区尚属空白，而在国外，农业上的不锈钢应用已相当普遍，像印度约有75%的不锈钢被加工成器
44、皿，主要为农村消费，约35万吨不锈钢，其消费比例大大高于世界平均水平。,2023/5/31,83,（八）不锈钢线材及其制品近年来，国外不锈钢棒线材需求不断疲软、产能过剩，而我国需求持续强劲、供不应求，致使境外企业纷纷向我国不锈钢棒材领域扩张，加大了国内市场供求压力。（九）不锈钢管我国一般用途的不锈钢管生产量与市场总体需求大体平衡，但无缝管的产能大于市场需求，装饰用较低标准的焊管，其生产能力过剩，而高标准的工业用焊管生产能力不足，如电站用高压锅炉管等基本还是空白。在品种上，国产不锈钢管大都以1Cr18Ni9Ti为主，国外已基本淘汰，广泛采用304L、316L等超低碳不锈钢。此外，一些技术难度大、
45、质量要求高的专用不锈钢管，像电站锅炉的过热器管、化肥装置用尿素管等，还不能满足国内市场需求。,2023/5/31,84,（十）我国不锈钢市场需求预测 目前不锈钢材的消费量是过去实际消费的延续。同样，预测今后不锈钢材需求量则是目前不锈钢材消费的延续。从过去到现在，从现在到未来，不锈钢材消费总是处在连续变化的过程。我国不锈钢材需求量和国民经济GDP的快速增长密切相关。毫无疑问，未来不锈钢材的需求量仍是增长的趋势，但增幅与近几年相比将逐渐减缓。采用线性回归法、延伸性预测法、类推预测法、专家预测法等方法，分别对2005年和2010年的不锈钢需求量进行了预测。例如采用线性回归法，我国 GDP从1994年
46、的4.38万亿元增加到2003年的11.67万亿元，不锈钢消费量从1994年的86.6万吨增加到2003年的437.1万吨。经计算分析，证明了近十年GDP与不锈钢消费量的数据线性关系成立，按未来我国GDP平均增长率8%计算，从而得出到2005年和2010年的国内不锈钢需求量区间预测数为（491.4417.15）万吨和（719.2629.82）万吨。,2023/5/31,85,综合各种预测分析方法的结果，我们预测2005年和2010年我国不锈钢材需求量分别为500万吨和700万吨。板材仍是主要的消费品种，约占不锈钢总消费量的80左右（其中冷轧板带约占总量的60）。此外，型线材约占14%；预计今后
47、随着我国不锈钢焊管技术的改善及不锈钢板带材产量的增加，不锈钢无缝管的需求比例将会逐步下降，约占不锈钢材消费总量的3%左右，其他不锈钢材约占3%左右。据此测算，2005年我国不锈钢板材消费量约为400万吨，其中冷轧板带约300万吨。型线材的需求量70万吨左右，不锈钢无缝管的需求量将保持在15万吨左右，其他不锈钢材15万吨。到2010年，我国不锈钢冷轧板带消费量约为420万吨。,2023/5/31,86,四、我国不锈钢供需关系分析预测（一）冶炼及热轧能力分析预测 目前，我国不锈钢冶炼和热轧生产能力均明显不足，技术装备水平低。从冶炼能力看，2001年至2003年，我国不锈钢锭坯产量分别为83万吨、9
48、4.7万吨和194.5万吨，其中重点特钢企业产量分别为51.6万吨（太钢32.2万吨）、60.7万吨（太钢37.5万吨）和95.8万吨（太钢66.3万吨），约占总产量的62、64和50。从不锈钢板材生产能力来看，太钢不锈钢系统改造项目已建成，不锈钢冶炼、热轧生产能力分别为100万吨和70万吨，太钢已基本具备近100万吨的不锈钢生产能力，保持我国最大不锈钢生产企业的领先位置，进入世界不锈钢企业前十名。在建的宝钢集团一钢不锈钢热轧板卷项目形成生产能力后，冶炼、热轧生产能力分别为72万吨和70万吨。因此，到2005年，我国具有先进水平的不锈钢冶炼、热轧生产能力将分别达到172万吨和130140万吨，
49、将比目前有较大幅度增长.,2023/5/31,87,（二）冷轧不锈钢板带能力分析预测近年来，我国冷轧不锈钢生产有了一定的发展，截止2003年底，国内具有世界先进装备水平的冷轧不锈钢板厂有太钢、张家港浦项、宁波宝新和上海SKS等4家，2003年实际产量达到92.2万吨。（包括民营企业），但由于冶炼和热轧生产能力不足，除太钢外，其余冷轧不锈钢生产企业主要依靠进口原料生产。不锈钢中厚板生产企业主要有太钢和宝钢集团浦钢公司，生产能力15万吨。2005年2010年间，由于太钢150万吨不锈钢工程和宝钢集团浦钢公司45万吨的冷轧不锈钢工程将建设投产。这样，我国2010年的冷轧板带生产线总生产能力可达到38
50、9万吨。,2023/5/31,88,（三）供需平衡结论 如前所述，国内不锈钢新建、改扩建项目全部实施后，我国不锈钢总体生产能力将大幅度提高。到2005年，具有先进水平的不锈钢冶炼、热轧薄板带生产能力将达到172万吨、140万吨，冷轧薄板带总生产能力约为240万吨（包括地方和民营企业）；到2010年，具有先进水平的不锈钢冶炼、热轧薄板带生产能力将达到394万吨、355万吨，冷轧薄板带生产能力达389万吨（包括地方和民营企业）。经过深入研究冷轧板带钢生产和热轧板带钢之间的系统关系，若达产率按100%测算，与需求相比，初步预计到2005年热轧不锈钢板带、冷轧不锈钢板带的缺口分别是135万吨（民营企业
